Thiết kế, lắp đặt hệ thống thu hồi nước ngưng phục vụ sản xuất tại bộ phận hóa lỏng lưu huỳnh Xí nghiệp Axít nhằm tiết kiệm chi phí sản xuất

Tình trạng trước khi có sáng kiến

Tại Xí nghiệp Axít của Công ty CP Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao có 03 nồi thu nhiệt thừa trong các dây chuyền sản xuất axit. Trong đó toàn bộ lượng hơi sinh ra tại nồi hơi của dây chuyền Axít 2 được đưa qua thiết bị quá nhiệt để tạo hơi quá nhiệt cung cấp cho bộ phận phát điện của Xí nghiệp Điện để sản xuất điện phục vụ sản xuất. Hơi sinh ra tại nồi hơi của dây chuyền Axít 1 và dây chuyền Axít 3 được đưa qua các thiết bị giảm áp và phát lên mạng chung trong Công ty. Lượng hơi trên cầu ống chủ yếu phục vụ bộ phận hóa lỏng lưu huỳnh của Xí nghiệp Axit còn lại để phục vụ các nhu cầu của Công ty.

Khi nhu cầu sử dụng hơi của của các đơn vị trong Công ty không nhiều, lượng hơi sinh ra tại nồi hơi dây chuyền Axít 1 và dây chuyền Axít 3 không sử dụng hết, toàn bộ lượng hơi thừa này sẽ được xả bỏ tại bộ phận lọc dầu của Xí nghiệp Axit. Đặc biệt khi bộ phận phát điện dừng sản xuất điện, toàn bộ lượng hơi sinh ra tại dây chuyền Axít 2 lại đưa lên mạng chung và được xả bỏ, có lúc lượng hơi dư thừa nhiều phải tiến hành xả phóng không trên cầu ống, gây ra tiếng ồn, làm mất an toàn lao động và ảnh hưởng đến môi trường. Hơn nữa khi hơi nước khuếch tán ra môi trường sẽ tạo ra môi trường ẩm ướt không có lợi cho các thiết bị đặc biệt là các thiết bị trong các dây chuyền sản xuất axit.

Tại bộ phận hóa lỏng lưu huỳnh nơi sử dụng nhiều hơi nhất. Khi hơi bão hòa đi vào hệ thống gia nhiệt cấp nhiệt để hóa lỏng lưu huỳnh phục vụ sản xuất axit của Xí nghiệp Axít sẽ ngưng tụ lượng nước ngưng lẫn một phần hơi sẽ được đưa qua thiết bị dập hơi để ngưng tụ hoàn toàn trước khi xả về hồ tuần hoàn của Công ty.

Theo yêu cầu kỹ thuật nước cấp cho nồi hơi các dây chuyền sản xuất axit của Xí nghiệp Axít phải đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật đặc biệt là chỉ tiêu độ pH, độ cứng, hàm lượng Ô xy, Clo phải nhỏ hơn giới hạn cho phép trước khi cấp cho nồi hơi. Các chỉ tiêu này nước công nghệ không đáp ứng được. Do vậy, Xí nghiệp Axít đang phải vận hành một hệ thống xử lý nước đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật trước khi cấp nước cho nồi hơi các dây chuyền sản xuất axit.

Nội dung của sáng kiến

Qua xem xét, nghiên cứu và phân tích chất lượng nước ngưng, nhóm tác giả thấy rằng các chỉ tiêu kỹ thuật của nước ngưng đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật nước cấp nồi hơi. Như vậy lượng nước ngưng lẫn hơi nước ngưng tụ xả về hồ tuần hoàn của Công ty là rất lãng phí. Nếu ta tận thu toàn bộ lượng hơi, nước ngưng này cấp cho nồi hơi của các dây chuyền sản xuất axit của Xí nghiệp Axit. Khi tận thu được lượng nước ngưng này sẽ làm giảm cường độ làm việc của bộ phận lọc nước hóa học, giảm chi phí hóa chất và cường độ làm việc của công nhân trong bộ phận này góp phần giảm chi phí sản xuất. Đặc biệt khi bộ phận phát điện dừng thì chúng ta có thể thu hồi được toàn bộ lượng hơi phát thải trên hệ thống đường ống. Mặt khác khi thu được lượng nước ngưng này ta ngừng hẳn việc phát thải hơi nước ra môi trường, giảm được tiếng ồn.

Qua quá trình tính toán, khảo sát nhận thấy có thể tận dụng lại bộ làm lạnh ống chùm làm lạnh axit của các dây chuyền sản xuất đã không sử dụng để ngưng tụ tận thu nước ngưng này. Tháng 2/2017 đã tiến hành triển khai lắp đặt và đưa vào vận hành hệ thống thu nước ngưng này. Kết quả toàn bộ hơi nước đi qua bộ ngưng tụ này ngưng tụ được 100% lượng hơi nước dư trong hệ thống và do chênh áp nên tự chảy về bộ phận lọc nước hóa học không cần lắp bơm chuyển tiếp, nước ngưng cho lấy mẫu phân tích đáp ứng được các yêu cầu cấp nước trở lại cho các nồi hơi.

Khả năng áp dụng của sáng kiến

Sáng kiến đã được áp dụng thực hiện tại bộ phận hóa lỏng lưu huỳnh Xí nghiệp Axít từ tháng 2/2017.

Tính mới của sáng kiến

Tận dụng thiết bị làm lạnh cũ nhằm ngưng tụ hơi nước tại bộ phận hóa lỏng lưu huỳnh để cấp nước cho nồi hơi của các dây chuyền sản xuất axít. Giảm cường độ làm việc cho bộ phận lọc nước hóa học và giảm chi phí sản xuất.

Hiệu quả của sáng kiến

Khi thu hồi được nước ngưng đưa vào sản xuất sẽ giảm được một phần chi phí sản xuất nước mềm trước khi cấp cho nồi hơi của các dây chuyền sản xuất axít, với lưu lượng nước ngưng bình quân thu được 8 m3/giờ. Căn cứ vào định mức tiêu hao nguyên nhiên vật liệu cho 1 m3 nước mềm giá trị làm lợi như sau:

- Giảm chi phí nước lọc:

Với định mức tiêu hao 1,4 m3 nước lọc sản xuất được 1 m3 nước mềm, lượng nước lọc một năm tiết kiệm được là: 8 x 24 x 330 x 1,4 = 88.704 m3

Với giá bán nước lọc hiện nay của Công ty là 4.950 đồng/m3 giá trị tiết kiệm được là: 88.704 x 4.950 = 439.084.800 đồng.

- Giảm chi phí axít H2SO4 cho tái sinh chất lọc:

Với định mức tiêu hao 0,56 kg axít H2SO4 cho 1 m3 nước mềm, lượng axit H2SO4 một năm tiết kiệm được là: 8 x 24 x 330 x 0,56 = 35.481,6 kg = 35,4816 tấn.

Với giá thành axit H2SO4 là 1.635.028 đồng/tấn, giá trị tiết kiệm được là:

35,4816 x 1.635.028 = 58.013.409,48 đồng.

- Giảm chi phí xút (NaOH 98%) cho tái sinh chất lọc:

Với định mức tiêu hao 0,18 kg xút cho 1 m3 nước sản phẩm, lượng xút một năm tiết kiệm được là: 8 x 24 x 330 x 0,18 = 11.404,8 kg.

Với giá xút nhập của Công ty là 16.731 đồng/kg, giá trị tiết kiệm được là:

11.404,8 x 16.731 = 190.813.708,8 đồng.

- Giảm chi phí điện năng:

Với định mức tiêu hao 1,4 kwh điện cho 1 m3 nước lọc, lượng điện một năm tiết kiệm được là: 8 x 24 x 330 x 1,4 = 88.704 kwh

Với giá mua điện năng của Công ty là: 1.494,69 đồng/kwh, giá trị tiết kiệm được là:

88.704 x 1.494,69 = 132.584.981,8 đồng.

- Giảm chi phí nước hơi bão hòa:

Với định mức tiêu hao 14,2 kg hơi nước bão hòa cho 1 m3 nước mềm, lượng hơi một năm tiết kiệm được là: 8 x 24 x 330 x 14,2 = 899.712 kg

Nếu lượng hơi này mang đi sản xuất điện với định mức tiêu hao 6,7 kg hơi/kwh điện, lượng điện sản xuất được là: 899.712 : 6,7 = 134.285 kwh

Với giá mua điện năng của Công ty là 1.494,69 đồng/kwh, giá trị tiết kiệm được là:

134.285 x 1.494,69 = 200.714.446,7 đồng.

Giá trị làm lợi của sáng kiến là:

439.084.800 + 58.013.409,48 + 190.813.708,8 + 132.584.981,8 + 200.714.446,7 = 921.211.346,7 đồng

Tuệ Minh/Nguồn Supe Lâm Thao