Cách Trung Quốc Chuyển Hóa Than Thành Năng Lượng: Cuộc Cách Mạng Trong Ngành Năng Lượng

Nằm tại khu tự trị Ninh Hạ, nhà máy hóa lỏng than lớn nhất thế giới đã chính thức khởi động và hoạt động toàn diện, đánh dấu một bước tiến lớn trong công nghệ năng lượng. Dự án này không chỉ biến hàng triệu tấn than thành các sản phẩm dầu có giá trị mà còn nâng cao giá trị của than lên một cách đáng kể, tương đương gấp 7 lần so với trước đây.

Thông tin từ Science and Technology Daily cho biết, dự án được đầu tư bởi Công ty Công nghiệp Than Ninh Hạ thuộc Tập đoàn Năng lượng Trung Quốc, bắt đầu hoạt động từ tháng trước. Trong năm 2025, nhà máy dự kiến sẽ xử lý khoảng 24 triệu tấn than, chiếm gần một phần tư sản lượng than khai thác của toàn khu tự trị Ninh Hạ.

Dự án này có tầm quan trọng rất lớn trong bối cảnh thị trường dầu mỏ toàn cầu đang trải qua những biến động mạnh mẽ. Trước khi xảy ra xung đột tại eo biển Hormuz giữa Mỹ và Israel với Iran, hơn 40% lượng dầu nhập khẩu của Trung Quốc đến từ khu vực Trung Đông.

Với giá dầu quốc tế từng chạm ngưỡng 100 USD/thùng, việc áp dụng công nghệ chuyển đổi than thành dầu đã cho thấy hiệu quả kinh tế rõ rệt và đồng thời giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào dầu mỏ nhập khẩu.

Trung Quốc từ lâu đã nổi bật với lượng than khổng lồ nhưng lại khan hiếm nguồn cung dầu mỏ và khí tự nhiên. Chỉ riêng tại Ninh Hạ, than đã chiếm hơn 90% tổng mức tiêu thụ năng lượng.

Công nghệ chính của nhà máy là quy trình hóa lỏng than gián tiếp. Trong quy trình này, than được nung nóng kết hợp với oxy và hơi nước, tạo ra khí tổng hợp bao gồm carbon monoxide và hydro.

Hỗn hợp khí này được tinh chế và trải qua các phản ứng hóa học để sản xuất ra nhiều loại nhiên liệu và hóa chất có hàm lượng lưu huỳnh và hợp chất thơm thấp hơn so với các sản phẩm dầu truyền thống.

Ông He Peng, giám đốc của Ningxia Coal Industry, đã cho biết đây là một trong những công nghệ phức tạp nhất trong ngành hóa chất than, vì nó có khả năng tạo ra nhiều sản phẩm giá trị từ nguyên liệu đầu vào là than đá.

Qua quy trình chế biến, than không chỉ chuyển thành dầu diesel hay naphta, mà còn được chế biến thành khí hóa lỏng (LPG), lưu huỳnh, paraffin nguyên chất và nhiều loại hóa chất chuyên dụng khác.

Đặc biệt, Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc đã hợp tác với Ningxia Coal Industry để phát triển thành công nhiên liệu tên lửa từ than, được ứng dụng trong các vụ phóng tên lửa Trường Chinh-12, góp phần vào sự đa dạng hóa nguồn cung năng lượng cho ngành vũ trụ.

Không chỉ dừng lại ở đó, doanh nghiệp cũng đã cho ra mắt dòng sản phẩm dầu bôi trơn cao cấp C Energy+ với 11 loại sản phẩm phục vụ cho ô tô và ngành công nghiệp. Đặc biệt, dầu thủy lực chống mài mòn của họ được khẳng định có hiệu suất vượt trội so với nhiều sản phẩm quốc tế cùng loại.

Trở lại năm 2004, công ty tiền thân của Ningxia Coal Industry đã từng tìm kiếm công nghệ hóa lỏng than từ nước ngoài. Tuy nhiên, việc đàm phán với công ty Sasol của Nam Phi gặp nhiều khó khăn khi giá chuyển giao công nghệ được đưa ra lên tới 2,5 tỷ USD chỉ cho một công nghệ sản xuất nhiên liệu.

Thế nhưng, khoảng năm 2009, Synfuels China Technology đã hoàn thành dây chuyền thử nghiệm hóa lỏng than gián tiếp có công suất 160.000 tấn/năm và sản xuất thành công các sản phẩm đạt tiêu chuẩn công nghiệp.

Kể từ đó, Ningxia Coal Industry quyết định phát triển dự án bằng công nghệ nội địa. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển cũng không thiếu những thách thức lớn. Nhóm nghiên cứu đã phải vượt qua nhiều vấn đề từ lò phản ứng thường xuyên gặp sự cố, đầu phun dễ hỏng cho đến các xúc tác thiếu ổn định.

Thách thức lớn nhất nằm ở khâu thiết bị khí hóa, đây là bước quan trọng đầu tiên quyết định hiệu quả của quá trình chuyển hóa than thành nhiên liệu. Các thiết bị nhập khẩu chủ yếu chỉ tương thích với than chất lượng cao, trong khi chi phí cải tạo lại rất cao. Do đó, các kỹ sư đã phải tự phát triển thiết bị mới. Năm 2012, lò khí hóa Shenning được ra mắt, cho phép sử dụng nhiều loại than chất lượng thấp hơn, mở ra một hướng đi mới cho ngành hóa chất than.

Vào năm 2013, dự án đã được Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia Trung Quốc phê duyệt với công suất thiết kế đạt 4 triệu tấn sản phẩm dầu mỗi năm.

Đến năm 2016, nhà máy, với diện tích lớn hơn 650 sân bóng đá, đã cho ra những giọt dầu đầu tiên đạt tiêu chuẩn.

Nhờ vào đợt nâng cấp gần đây, các phân xưởng cốt lõi của nhà máy hiện đang hoạt động tự động tới 99,8%, cho phép vận hành liên tục mà không cần đến sự can thiệp của con người.

Các chuyên gia dự báo rằng mục tiêu tiếp theo của ngành hóa lỏng than tại Trung Quốc sẽ là nâng cao tỷ trọng các sản phẩm có giá trị cao, không chỉ dừng lại ở các nhiên liệu thông thường. Ngoài ra, các nhà máy còn dự kiến sẽ tích hợp các công nghệ như hydro xanh, điện xanh, robot và cảm biến thông minh nhằm giảm thiểu phát thải, nâng cao mức độ an toàn và cải thiện hiệu quả sản xuất.

Theo SCMP