Công nghệ sản xuất khí than

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM

Báo Cáo Mơn Học
Cơng Nghệ Sản Xuất Các Hợp Chất Vơ Cơ

CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÍ THAN
GVHD : TS. Võ Thị Thu Như
SVTH : Mã Nguyên Dương

Trịnh Bảo Tín

Đào Vũ Nhật Hạ

Vũ Minh Triết

Nguyễn Thị Tú Linh

Phạm Thành Trung

Nguyễn Thanh Phú
TP. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 10 năm 2021

1


Phân cơng nhiệm vụ
Họ và Tên

Thuyết trình

Tiểu luận

PPTX

Đánh giá

Mã Ngun Dương

Chương 3

Nội dung

Mục 2.5

Tốt

Nội dung

Mục 2.3

Tốt

Nội dung
Tổng hợp

Mục 2.4

Tốt

Nguyễn Thị Tú Linh

Nội dung

Mục 1.1
Mục 1.2

Tốt

Trịnh Bảo Tín

Nội dung
Tổng hợp

Mục 2.1
Mục 2.5

Tốt

Vũ Minh Triết

Nội dung

Chương 3
Mục 2.2

Tốt

Nội dung

Mục 1.3

Mục 2.6

Tốt

Đào Vũ Nhật Hạ
Nguyễn Thanh Phú

Phạm Thành Trung

Chương 2

Chương 1

2


CHẤT ĐỐT HIỆN NAY

3


CHƯƠNG 1: THAN ĐÁ – CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÍ THAN

1.1

Tổng quan về than đá

1.2

Ảnh hướng – Giải pháp cho

việc sử dụng than đá

1.3

Giới thiệu chung về
cơng nghệ khí hóa than

4


CHƯƠNG 1: THAN ĐÁ – CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÍ THAN

04

01
Tổng quan
về than đá

02

Nguồn than đá
trên thế giới

01

02

03

04

Ứng dụng của
than đá

03
Nguồn than đá
ở Việt Nam
5


THAN ĐÁ
Có nguồn gốc sinh hóa từ
q trình trầm tích thực vật

Điều kiện
Tạo thành than
Phân hủy
Các lớp trầm tích bị chôn
Sự gia tăng nhiệt độ, áp suất, cộng
với điều kiện thiếu ôxy nên thực vật

Thực vật chứa một
lượng lớn cellulose, hợp
chất chứa C, O, H chỉ bị
phân hủy một phần nào

Hydro và ơxy tách ra
dưới dạng khí, để lại
khối chất giàu cacbon là
than.

Ở từng giai đoạn và tùy
thuộc từng điều kiện nhiệt
độ, áp suất, thời gian v.v…
mà tạo thành các dạng
than khác nhau
6


Nguồn than đá trên thế giới
Năm 2017

1.035.012 triệu tấn

có thể khai thác trong
134 năm. với mức sản
lượng năm 2017 là
7.724 triệu tấn

Hình 1. Phân bố trữ lượng than trên thế giới

Trữ lượng
than antraxit và
bitum
718.310 triệu tấn
(chiếm 69,4%)

Tập trung
chủ yếu ở Bắc
bán cầu

Trữ lượng
than ábitum và
than non (lignite)

4/5 thuộc về Trung Quốc,
Hoa Kỳ, Liên Bang Nga,
Ukraine, Cộng hòa Liên
Bang Đức, Ấn Độ, Australia,
Ba Lan

316.702 triệu tấn
(chiếm 30,6%)

7


Nguồn than đá ở Việt Nam
Than đá

Là nguồn năng lượng chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu sử
dụng năng lượng truyền thống và cơ bản

Bao gồm
Than Antraxit, Than Mỡ, Than Á Bitum, Than Nâu và Than Bùn

Hình 2. Mỏ than Quảng Ninh

Mỏ than Quảng Ninh
Khai thác vào năm 1839, là mỏ than quan trọng bậc nhất,

với trữ lượng lên tới 10,5 tỷ tấn và đã thăm dò được 3.5 tỉ
tấn chiếm khoảng 67% sản lượng than

Mỏ than đồng bằng sông Hồng

Hình 3. Bản đồ địa chất bể than Sơng Hồng

Trữ lượng lên tới 200 tỉ tấn than nằm sâu dưới 2500m nằm
bên dưới Đồng bằng Bắc Bộ có lượng nước ngầm lớn, dễ
xảy ra tình trạng sụt lún nên gây khó khăn cho việc khai
thác than theo phương thức truyền thống
8


ỨNG DỤNG CỦA THAN ĐÁ
Nhiên liệu cấp nhiệt và năng lượng trong các
ngành công nghiệp
Trong ngành nhiệt điện, tổng sản lượng than
đá tiêu thụ để sản xuất điện năng hàng năm
trên thế giới chiếm khoảng 32% và ở nước ta
lên đến 68%.
Ứng dụng trong ngành cơng nghiệp nhiên
liệu và khí đốt
Khí gas sau khi đốt và nén được sử dụng cho
mục đích sinh hoạt; than hóa lỏng chuyển đổi
thành nhiên liệu tổng hợp có tính chất tương
tự xăng và dầu diesel
Trong lĩnh vực y tế, mỹ phẩm

Hình 4: Biểu đồ thể hiện sản lượng tiêu thụ

than đá trong công nghiệp
9


Ảnh hưởng – Giải pháp
cho việc sử dụng than đá
10


1.2.1. Ảnh hưởng của việc đốt than trực tiếp tới mơi trường

01 Nước
02 Khơng khí
03 Hệ sinh thái
11


1.2.2. Giải pháp tạo nguyên liệu sạch và bền vững
Các nguồn ngun liệu sạch, ít phát thải
CHI PHÍ ĐẦU TƯ LỚN và KỸ THUẬT CAO
KHÍ HĨA THAN là cơng nghệ sạch và
tồn diện nhất
Thiết bị khí hóa hiện đại, áp suất và
nhiệt độ cao được kiểm soát chặt chẽ
Tạo ra hỗn hợp CO, H2, CH4 và các khí
thành phần khác.

12

1.2.2. Giải pháp tạo nguyên liệu sạch và bền vững

Hình 5. Một số sản phẩm có nguồn gốc từ khí hóa than

13


1.2.2. Giải pháp tạo nguyên liệu sạch và bền vững
01

Các loại khí có trong khí than
được sử dụng làm ngun
liệu để sản xuất nhiều sản
phẩm hóa chất quan trọng

02

Cơng nghệ khí hóa than cịn
mang lại lợi ích lớn về mặt môi
trường trong việc sử dụng than.

03

Được nghiên cứu và phát
triển ở nhiều nơi trên thế
giới trong đó có Việt Nam.
14


GIỚI THIỆU CHUNG

VỀ CƠNG NGHỆ KHÍ HĨA THAN

15


1.3.1. KHÍ THAN – CƠNG NGHỆ KHÍ HĨA THAN
Khí than là một nhiên liệu khí dễ cháy được
tạo ra từ than bằng cách đốt nóng trong
Khí than
Coal gas

điều kiện có khơng khí hoặc oxy trong áp
suất cao
Thành phần chủ yếu: H2, CO, CH4,
Hydrocacborn với các tạp chất N2, CO2, H2S

16


Cơng nghệ khí hóa than
Q trình chuyển hóa
các ngun liệu như
giàu Carbon thành khí
than trong điều kiện,
áp suất được đảm bảo

Hình 7. Sơ đồ q trình khí hóa
17

Lịch sử phát triển khí hóa than
Sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm
1973 thì khí hóa than được coi là giải
pháp thay thế khí thiên thiên từ đó
phát triển ngành cơng nghiệp khí hóa
than trên tồn thế giới
Hình 8. Khủng hoảng dầu mỏ năm 1973

18


Tình hình khí hóa than trên thế giới
❖ Ở Trung Quốc, cơng nghệ
khí hóa than rất phát triển
với các nhà máy cơng suất
lớn.
❖ Ngồi ra các cơng ty nhiên
liệu lớn như SHELL, TEXACO
đầu tư các nhà máy trị giá
lên đến 140 triệu USD đáp
ứng 10% nhu cầu chất đốt
của thị trường này.
Hình 9. Nhà máy khí hóa than ở Trung Quốc
19


Tình hình khí hóa than ở Việt Nam
Ở Việt Nam: Mặc dù chưa
có nhà máy nhưng sau khi
khảo sát thì rất có tiềm năng

để xây dựng ở khu vực
Quảng Ninh, Tây Bắc
Hình 10. Khai thác than trong mỏ

20


ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÍ THAN

01

02

03

Ngun liệu để sản xuất Amoniac,
Methanol
Xử lý rác thải sinh hoạt

Tạo ra điện năng thông qua IGCC

21


CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÍ HĨA THAN

2.6
QUY TRÌNH PHỤ TRỢ

2.5

SẢN XUẤT KHÍ THAN ƯỚT
VÀ KHÍ THAN KHƠ

2.4
CƠNG NGHỆ KHÍ HĨA THAN

2.1
QUY TRÌNH SẢN XUẤT

2.2
XỬ LÝ NGUN LIỆU

2.3
Q TRÌNH KHÍ HĨA

22


2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Hình 11. Sơ đồ cơng nghệ khí hóa than

23


2.2. XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU
02
Than sẽ được
đưa vào máy
nghiên để

nghiền nhỏ
than với đường
kính thích hợp

03

Sau đó than
được sấy để đạt
được độ ẩm
t híc h h ợ p ph ù
hợp với yêu cầu
công nghệ sản
xuất

02

01

02

03

04

01
Than được vận
chuyển về nhà
máy nhờ các xe
vận chuyển.

04
Sau khi xử lý
xong than sẽ
được đưa vào lò
để bắt đầu hóa
khí.
24


2.3. Q trình khí hóa
01

Oxi hóa cacbon

02

Sự cháy

03

Sự khử cacbon

04

Các phản ứng khác
Hình 12. Q trình diễn ra ở lị hóa khí

25