Cách Trung Quốc Đổi Mới Ngành Năng Lượng Với Công Nghệ Biến Than Thành Dầu

Nhà máy hóa lỏng than lớn nhất thế giới hiện đang hoạt động tại khu tự trị Ninh Hạ, Trung Quốc, đã áp dụng công nghệ tiên tiến giúp chuyển đổi hàng triệu tấn than thành các sản phẩm dầu quý giá. Công nghệ này không chỉ mang lại giá trị kinh tế cao mà còn hỗ trợ giảm thiểu sự phụ thuộc vào dầu mỏ nhập khẩu.

Thông tin từ Science and Technology Daily cho biết, dự án này được đầu tư bởi Công ty Công nghiệp Than Ninh Hạ thuộc Tập đoàn Năng lượng Trung Quốc và chính thức đi vào hoạt động từ tháng trước. Chỉ trong năm 2025, nhà máy dự kiến sẽ xử lý khoảng 24 triệu tấn than, chiếm gần 25% tổng sản lượng than được khai thác tại khu vực Ninh Hạ.

Khi các cuộc khủng hoảng tại khu vực Trung Đông làm xáo trộn nguồn cung dầu mỏ toàn cầu, dự án này trở thành bước đi chiến lược quan trọng. Trước khi xảy ra các tình huống căng thẳng tại eo biển Hormuz, Trung Quốc đã nhập khẩu hơn 40% dầu thô từ khu vực này.

Với mức giá dầu quốc tế có lúc vượt qua 100 USD mỗi thùng, việc áp dụng công nghệ chuyển hóa than thành dầu đã chứng tỏ hiệu quả kinh tế ấn tượng và giúp Trung Quốc giảm đi sự phụ thuộc vào các nguồn dầu nhập khẩu.

Ngành năng lượng của Trung Quốc từ lâu đã đặc trưng bởi nguồn trữ lượng than lớn, trong khi dầu mỏ và khí thiên nhiên lại khá hạn chế. Tại Ninh Hạ, than đá đang chiếm hơn 90% tổng mức tiêu thụ năng lượng.

Công nghệ chính của nhà máy này là hóa lỏng than gián tiếp. Trong quy trình này, than sẽ được gia nhiệt cùng với oxy và hơi nước để tạo ra khí tổng hợp gồm carbon monoxide và hydro.

Qua các phản ứng hóa học tiếp theo, hỗn hợp khí này biến đổi thành nhiều loại nhiên liệu và hóa chất có hàm lượng lưu huỳnh và hợp chất thơm thấp hơn so với nhiều sản phẩm dầu truyền thống.

Ông He Peng, giám đốc của Ningxia Coal Industry, cho biết đây là một trong những công nghệ phức tạp nhất trong ngành hóa chất than, vì từ nguyên liệu đầu vào là than đá, công nghệ này có thể sản xuất ra nhiều sản phẩm có giá trị kinh tế cao.

Không chỉ dầu diesel và naphta, than còn được chuyển hóa thành khí hóa lỏng (LPG), lưu huỳnh, paraffin tinh khiết 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 tạo ra nhiên liệu tên lửa từ than, loại nhiên liệu này đã được sử dụng trong các vụ phóng tên lửa Trường Chinh-12, góp phần đa dạng hóa nguồn cung cho lĩnh vực vũ trụ.

Bên cạnh đó, công ty cũng đã phát triển dòng sản phẩm dầu bôi trơn cao cấp mang tên C Energy+ với 11 sản phẩm dành cho ô tô và ngành công nghiệp. Theo thông tin từ nhà sản xuất, dầu thủy lực chống mài mòn 68# có chất lượng tương đương với nhiều sản phẩm quốc tế trong cùng phân khúc.

Kể từ năm 2004, doanh nghiệp tiền thân của Ningxia Coal Industry đã tiến hành đàm phán với nhiều công ty nước ngoài để mua công nghệ hóa lỏng than. Khi đó, tập đoàn Sasol của Nam Phi, một đơn vị tiên phong trong lĩnh vực này, đã nhiều lần nâng giá chuyển giao công nghệ, thậm chí từng yêu cầu lên đến 2,5 tỷ USD cho một công nghệ tổng hợp nhiên liệu. Mặc dù các cuộc đàm phán kéo dài nhiều năm nhưng không mang lại kết quả như mong đợi.

Cuối cùng, một bước ngoặt đã đến vào năm 2009 khi Synfuels China Technology hoàn thành dây chuyền thử nghiệm hóa lỏng than gián tiếp với công suất 160.000 tấn mỗi năm và sản xuất thành công các sản phẩm đạt tiêu chuẩn công nghiệp.

Sau đó, Ningxia Coal Industry đã quyết định tự phát triển dự án với công nghệ trong nước. Tuy nhiên, quá trình này không hề suôn sẻ. Nhóm nghiên cứu đã phải đối mặt với rất nhiều thách thức từ việc thường xuyên tắc nghẽn trong lò phản ứng, đầu phun hỏng hóc và tình trạng xúc tác không ổn định. Thách thức lớn nhất chính là thiết bị khí hóa, giai đoạn đầu tiên quyết định hiệu quả của việc chuyển than thành nhiên liệu.

Để khắc phục, kỹ sư đã phát triển một thiết bị mới, ra đời lò khí hóa Shenning vào năm 2012, giúp mở rộng khả năng sử dụng nhiều loại than kém chất lượng hơn, tạo ra một bước tiến cho ngành hóa chất hơn.

Năm 2013, dự án đã được Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia Trung Quốc phê duyệt với công suất thiết kế lên tới 4 triệu tấn sản phẩm dầu mỗi năm. Đến năm 2016, nhà máy – rộng lớn hơn 650 sân bóng đá – sản xuất thành công những giọt dầu đầu tiên đạt tiêu chuẩn.

Hiện nay, với công nghệ nâng cấp mới nhất, các phân xưởng chính của nhà máy đã được vận hành tự động lên tới 99,8%, cho phép nhà máy hoạt động liên tục mà gần như không cần sự can thiệp của con người.

Theo thông tin từ Science and Technology Daily, mục tiêu tiếp theo của ngành hóa lỏng than Trung Quốc là tăng cường sản xuất các sản phẩm có giá trị cao, thay vì chỉ tập trung vào nhiên liệu thông thường. Đồng thời, các nhà máy sẽ tích hợp hydro xanh, điện xanh, robot và các cảm biến thông minh để giảm phát thải, nâng cao mức độ an toàn và cải thiện hiệu quả sản xuất.

Theo SCMP