Công nghệ khí hoá than ở Trung Quốc

Đặc điểm than của Trung Quốc là lưu huỳnh cao (1,1%) tro than tương đối lớn. Ở vùng Tây Bắc 60% than nguyên khai có hàm lượng lưu huỳnh lớn hơn 2%. Khí hoá than là con đường quan trọng của sử dụng than sạch Tỷ lệ than Trung Quốc đưa vào tuyển thấp, khoảng 80% than nguyên khai được đốt trực tiếp. Đốt than thải ra một lượng lớn bụi và khí có hại, làm cho môi trường sinh thái bị ô nhiễm nghiêm trọng. Theo tài liệu thống kê của Trung Quốc cho thấy lượng ô nhiễm hàng năm thải ra không khí của Trung Quốc có 80% bụi khói, 87% khí SO2, 67% khí NOx là do đốt than. Hiệu suất sử dụng than của Trung Quốc thấp, hiệu quả nhiệt quá trình đốt thấp hơn dầu mỏ và khí đốt thiên nhiên, hiệu suất sử dụng bình quân của than chỉ có 29%. Nghiên cứu và mở rộng công nghệ sử dụng tối ưu than là con đường cơ bản để nâng cao hiệu quả sử dụng than. Phát triển công nghiệp khí hoá than là biện pháp quan trọng để giảm bớt ô nhiễm môi trường, tiết kiệm năng lượng phát triển công nghiệp. Tài nguyên than của Trung Quốc hết sức phong phú, thích hợp cho khí hoá than. Hơn 40% tổng trữ lượng than của Trung Quốc là than nâu, than không dính kết, than lửa dài và than dính kết yếu thích hợp cho lò sinh khí. Công nghệ khí hoá than, đặc biệt là công nghệ khí hoá tầng sôi có thể tích lớn, áp suất cao trên thế giới đã đi vào giai đoạn thương mại hoá, chứng tỏ được lợi ích kinh tế và xã hội rất rõ rệt và đang phát triển. Chính sách tài nguyên năng lượng của Trung Quốc lấy "than thay dầu" để phát triển công nghệ khí đốt trong công nghiệp, thành phố và phát triển các công nghệ liên quan khác. Gần 20 năm nay, nghiên cứu khí hoá than của Trung Quốc đã đạt được những thành tựu đáng chú ý. Phương hướng phát triển và triển vọng công nghệ khí hoá than của Trung Quốc Công nghệ khí hoá than Trung Quốc đã có lịch sử lâu năm nhưng vẫn tương đối lạc hậu và phát triển chậm. Toàn quốc có gần 100.000 lò khí hoá các loại đang vận hành, trong đó lò khí hoá rắn là nhiều nhất: lò sinh khí huyền phù than UGI ứng dụng trong công nghiệp phân amôniac có tới hơn 4.000 cái; lò sinh khí trong ngành công nghiệp sản xuất khí nhiên liệu có tới gần 5.000 cái, trong đó không kể lò khí hoá hai giai đoạn mới đưa vào hoạt động trong những năm gần đây và lò Lurgi sản xuất phân hoá học và khí than cho các thành phố. Các công nghệ tiên tiến của lò winkler, lò khí hoá tầng sôi U-GAS và lò khí hoá tầng sôi Texaco v.v... phần nhiều dùng cho công nghiệp phân hoá học nhưng số lượng có hạn. Về tổng thể, khí hoá than Trung Quốc lấy công nghệ truyền thống là chủ yếu, công nghệ lạc hậu, công trình tuần hoàn không được hoàn thiện, hiệu suất sử dụng than thấp, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Nếu hiện trạng không thay đổi sẽ ảnh hưởng đến phát triển hài hoà kinh tế, tài nguyên năng lượng và môi trường. Gần 40 năm nay được sự hỗ trợ của Nhà nước trong nghiên cứu phát triển, nhập công nghệ, Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu và phát triển công nghệ khí hoá K-T từ cuối năm 50 đến đầu năm 80 của thế kỷ XX; giữa những năm 60 và cuối những năm 70 đã trang bị thử cho huyện Sơn Đông Hoàng và Cau Thảo Lỗ tỉnh Tân Cương trên cơ sở đó đã cung cấp những kinh nghiệm phong phú giúp cho sau này nhập công nghệ khí hoá huyền phù than Texaco; Năm 80 của thế kỷ XX đã có được một số phát minh trong lĩnh vực khí hoá than U-Gas; giữa kế hoạch 5 năm lần thứ 9 Trung Quốc đã lập dự án phát triển một kiểu lò khí hoá tầng sôi mới (bố trí nhiều cặp vòi phun) thông qua thử nghiệm (22 - 24 tấn than/ngày) để tiến hành khảo nghiệm. Số liệu thử nghiệm chứng tỏ các chỉ số tiêu hao ôxy, tiêu hao than, mức chuyển hoá cacbon, thành phần khí hoá có hiệu quả v.v.... của lò tầng sôi đều tốt hơn công nghệ Texaco, nhờ vậy đã có được bằng phát minh; giữa kế hoạch 5 năm lần thứ 9 Trung Quốc còn lập dự án "hoàn thiện công nghệ (IGCC) tuần hoàn liên hợp khí hoá than (chứa than sạch nhiệt độ cao)", có hơn 10 đơn vị tham gia dự án. Gần 20 năm nay Trung Quốc đã đưa vào 10 lò khí hoá Texaco và lò khí hoá Lurgi; trong nước đã hoàn thành phần thiết kế, lắp ráp và vận hành nên đã tích luỹ được nhiều kinh nghiệm phong phú. Ngoài ra còn tiến hành công tác nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học khí hoá than trong tầng sôi, đốt than và huyền phù than, hỗn hợp với hai pha sôi, truyền nhiệt, thành phần hoá học than, phản ứng khí hoá, hình thái của than, than nghiền và sấy khô, khử lưu huỳnh và khở bụi ở nhiệt độ cao v.v... và ứng dụng vào thực tế. Hiện nay Nhà nước đã giám định lò khí hoá tầng sôi kiểu nhiều cấp vòi phun, từ triển khai cấp liệu vào lò bằng huyền phù than đến than cám khô, xây dựng lò thử nghiệm với năng suất xử lý 100 tấn than/ngày, đặt cơ sở cho quy mô thương mại (2000 - 3000 tấn than/ngày). Công nghệ này có tính đa dụng tương đối lớn đối với các loại than (đặc biệt là than lưu huỳnh cao, độ hạt đa dạng, thể tích lớn), áp suất tăng, hiệu quả cao, có ưu thế về độ sạch, thích hợp với tình hình tài nguyên năng lượng của Trung Quốc, có năng lực cạnh tranh với công nghệ tiên tiến của thế giới. (Nguồn: KHCNM)