Nghiên cứu kỹ thuật khí hóa than mỡ việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------Nguyễn Tiến Thắng

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT KHÍ HÓA THAN MỠ VIỆT NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Nhiệt

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Kỹ thuật Nhiệt

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
TS. LÊ ĐỨC DŨNG

Hà Nội – Năm 2016

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn
của thầy giáo TS. Lê Đức Dũng.
Để hoàn thành luận văn này tôi chỉ sử dụng những tài liệu ghi trong mục tài liệu
tham khảo, ngoài ra tôi không sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác không được ghi.

Người thực hiện

Nguyễn Tiến Thắng

ii

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn TS.
Lê Đức Dũng – người đã chỉ bảo tận tình và giúp đỡ rất nhiều cho tôi để hoàn thành
luận văn thạc sĩ này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô và bạn bè của Viện khoa học và công
nghệ Nhiệt lạnh – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã góp nhiều ý kiến tích cực giúp
tôi hoàn thiện nội dung của luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Viện đào tạo sau
đại học, Ban giám hiệu trường đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo những điều kiện thuận
lợi nhất về mọi mặt để tôi hoàn thành khóa học.
Trân trọng cảm ơn!

Người thực hiện

Nguyễn Tiến Thắng

iii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ....................................................................................................... vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................................................................3
1.1.

Khí hóa than ............................................................................................................................3

1.2.

Lịch sử phát triển khí hóa ......................................................................................................4

1.2.1.

Khí hóa than trên thế giới ..................................................................................................4

1.2.2.

Khí hóa than tại một số quốc gia trên thế giới ..................................................................8

1.3.

Khí hóa than tại Việt Nam................................................................................................... 13

1.3.1.

Tình hình nhiên liệu sử dụng tại Việt Nam .....................................................................13

1.3.2.

Ứng dụng công nghệ khí hóa than tại Việt Nam .............................................................14

CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ HÓA..................................................................................16
2.1.

Phƣơng trình phản ứng ....................................................................................................... 16

2.2.

Tác nhân khí hóa .................................................................................................................. 17

2.3.

Quá trình khí hóa ................................................................................................................. 20

2.4.

Xúc tác khí hóa ..................................................................................................................... 31

2.5.

Quá trình khí hóa trong các lò ............................................................................................ 34

2.6.

Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình khí hóa than............................................................ 42

2.6.1.

Ảnh hưởng của áp suất ....................................................................................................42

2.6.2.

Ảnh hưởng của nhiệt độ ..................................................................................................42

2.6.3.

Ảnh hưởng của nhiên liệu ...............................................................................................44

CHƢƠNG 3: CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA THAN .................................................................................49
3.1.

Khí hóa than tầng cố định ................................................................................................... 49

3.1.2.

Cấu trúc lò khí hóa kiểu tầng cố định..............................................................................56

3.1.3.

Ưu nhược điểm của quá trình khí hóa than tầng cố định ................................................56

3.2.

Khí hóa than kiểu tầng sôi ................................................................................................... 58

3.2.1.

Nguyên lý khí hóa than kiểu tầng sôi ..............................................................................59

iv


3.2.2.

Cấu trúc lò khí hóa kiểu tầng sôi .....................................................................................61

3.2.3.

Ưu nhược điểm của quá trình khí hóa than tầng kiểu sôi ................................................63

3.3.

Khí hóa than dòng lôi cuốn ................................................................................................. 64

3.3.1.

Nguyên lý khí hóa than dòng lôi cuốn ............................................................................64

3.3.2.

Cấu trúc lò khí hóa kiểu dòng lôi cuốn ...........................................................................66

3.3.3.

Ưu nhược điểm của quá trình khí hóa dòng lôi cuốn ......................................................69

3.4.

Hệ thống khí hóa than tầng kiểu cố định ngƣợc chiều ..................................................... 70

3.4.1.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống ................................................................................................70

3.4.2.

Nguyên lý hệ thống .........................................................................................................71

CHƢƠNG 4: ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG KHÍ HÓA THAN MỠ SẢN XUẤT KHÍ NHIÊN LIỆU
CẤP CHO NHÀ MÁY GẠCH .............................................................................................................72
4.1.

Nghiên cứu than mỡ tại Việt Nam ...................................................................................... 72

4.1.1.

Trữ lượng than mỡ tại Việt Nam .....................................................................................72

4.1.2.

Thực tế tuyển than Phấn Mễ ...........................................................................................72

4.1.3.

Tình hình sử dụng than mỡ tại Việt Nam ........................................................................74

4.2.

Phân tích các phƣơng án khí hóa than ............................................................................... 75

4.2.1.

Khoảng ứng dụng của các lò khí hóa ..............................................................................75

4.2.2.

Kiểu ghi cố định ..............................................................................................................75

4.2.3.

Lò tầng sôi .......................................................................................................................82

4.2.4.

Lò khí hóa phun khí – nhiên liệu.....................................................................................87

4.2.5.

Lò khí hóa Plasma ...........................................................................................................92

4.2.6.

Đề xuất lựa chọn phương án ...........................................................................................94

4.3.

Tính toán lựa chọn hệ thống khí hóa than mỡ. ................................................................. 94

4.3.1.

Yêu cầu năng suất nhiệt. .................................................................................................94

4.3.2.

Đánh giá và lựa chọn công nghệ khí hóa than ................................................................95

4.3.3.

Sơ đồ dây chuyền công nghệ...........................................................................................96

4.3.4.

Tính toán lựa chọn các thông số công nghệ ....................................................................97

4.3.5.

Lựa chọn các thông số kỹ thuật của lò khí hóa .............................................................101

4.3.6.

Thông số lò khí hóa .......................................................................................................108

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................................................................................111
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................................113

v


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: So sánh một số nhiên liệu và giá thành sản xuất nhiệt.......................................................15
Bảng 2.1: Nhiệt trị của khí sản phẩm dựa theo tác nhân khí hóa .......................................................19
Bảng 2.2: Các phản ứng khí hóa điển hình ở 25oC .............................................................................23
Bảng 2.3: So sánh ảnh hưởng của sự khuếch tán các lỗ rỗng lên tốc độ khí hóa char và tốc độ cháy
.................................................................................................................................................................30
Bảng 4.1: Chất lượng các sản phẩm tuyển ...........................................................................................73
Bảng 4.2: Các đặc tình của các lò khí hóa ghi cố định ........................................................................77
Bảng 4.3: Lưu lượng khói làm khô gạch công ty COSEVCO .............................................................95

Bảng 4.4: Thành phần hóa học của than mỡ .......................................................................................98
Bảng 4.5: Thành phần của khí hóa từ than mỡ ...................................................................................98
Bảng 4.6: Kích thước tổng thể của lò khí hóa ....................................................................................104
Bảng 4.7: Kích thước vùng cổ thắt......................................................................................................105
Bảng 4.8: Kích thước phễu cấp than...................................................................................................106
Bảng 4.9: Kích thước buồng đựng tro ................................................................................................107
Bảng 4.10: Thông số vòi phun khí ......................................................................................................107
Bảng 4.11: Thông số công nghệ lò khí hóa ........................................................................................108
Bảng 4.12: Vật liệu thiết kế lò khí hóa ................................................................................................108
Bảng 4.13: Thông số kỹ thuật lò khí hóa ............................................................................................109

vi


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 2.1: Biểu đồ C – H – O của quá trình khí hóa ............................................................................19
Hình 2.2: Các sản phẩm của quá trình khí hóa ...................................................................................20
Hình 2.3: oạt tính chu ển đổi của than n giảm khi quá tr nh khí hóa ả ra trong h i nước
ngược lại với than gỗ rắn.......................................................................................................................25
Hình 2.4:

ng số c n

ng của các phản ứng khí hóa......................................................................29

Hình 2.5: Các ước của quá trình khí hóa trong một lò khí hóa ngược chiều ...................................35
Hình 2.6: Các phản ứng khí hóa trong một lò khí hóa thuận chiều ...................................................37
Hình 2.7: S đồ một lò khí hóa tầng sôi bọt .........................................................................................38
Hình 2.8: Hai loại chính của lò khí hóa kiểu phun khí – nhiên liệu ..................................................41
Hình 2.9: Sự tha đổi thành phần khí tổng hợp khi áp suất tha đổi ứng với nhiệt độ 1000 oC .......43

Hình 2.10: Sự tha đổi thành phần khí tổng hợp khi nhiệt độ tha đổi với áp suất 30bar ................44
Hình 2.11: Ảnh hưởng của chiều cao và độ ẩm của nhiên liệu đến quá trình khí hóa .....................45
Hình 3.1: Quá trình khí hóa nghịch .....................................................................................................50
Hình 3.2: Biến thiên nhiệt độ và thành phần khí theo chiều cao lò ....................................................52
Hình 3.3: Quá trình khí hóa thuận do bức xạ và dẫn nhiệt.................................................................55
Hình 3.4: Lò khí hóa than tầng cố định vỉ quay ...................................................................................58
Hình 3.5: Quá trình khí hóa kiểu tầng sôi ............................................................................................60
Hình 3.6: Lò lớp sôi Winkler (áp suất thường) ....................................................................................61
Hình 3.7: Lò lớp sôi Winkler không có vỉ phân phối khí .....................................................................62
Hình 3.8: Quá trình khí hóa kiểu dòng.................................................................................................65
Hình 3.9: Cấu tạo loại lò của Đức và dây chuyền công nghệ ..............................................................66
Hình 3.10: Dây chuyền công nghệ ........................................................................................................67
Hình 3.11: Cấu tạo lò Shell - Coppers làm việc ở áp suất cao .............................................................68
Hình 3.12: Dây chuyền công nghệ TAXECO .......................................................................................69
Hình 3.13 : S đồ nguyên lý hệ thống khí hóa than tầng cố định kiểu ngược chiều .........................70
Hình 4.1: S đồ công nghệ của ưởng tuyển than Phấn Mễ...............................................................74
Hình 4.2: Các công nghệ khí hóa..........................................................................................................76
Hình 4.3: Khoảng ứng dụng của các lò khí hóa ..................................................................................76
Hình 4.4: S đồ một lò khí hóa ngược chiều ........................................................................................78

vii


Hình 4.5: S đồ của một lò khí hóa thuận chiều có cổ thắt .................................................................80
Hình 4.6: S đồ hoạt động của một lò khí hóa thuận chiều kh ng có cổ thắt ....................................80
Hình 4.7: S đồ của một lò khí hóa òng cắt nhau ..............................................................................82
Hình 4.8: Một phác thảo của lò tầng s i ọt

inkl r ..........................................................................84

Hình 4.9: Lò tầng sôi bọt nhiệt độ cao Winkler (HTW) .......................................................................85
Hình 4.10: Lò khí hóa tầng sôi tuần hoàn ............................................................................................86
Hình 4.11: hác thảo đ n giản òng chất rắn-khí trong lò khí hóa kiểu phun .................................89
Hình 4.12: S đồ lò khí hóa phun nhi n liệu từ đỉnh uống ...............................................................90
Hình 4.13: S đồ lò khí hóa phun nhi n liệu từ

n cạnh ...................................................................92

Hình 4.15: uá tr nh khí hóa plasma của chất thải rắn ......................................................................93
Hình 4.16: S đồ dây chuyền sản xuất năng lượng sinh khối .............................................................97
Hình 4.17: Hình dạng tổng thể của lò khí hóa ...................................................................................103
Hình 4.18: Vùng cổ thắt của lò khí hóa ..............................................................................................103
Hình 4.19: Kích thước tổng thể của lò và kích thước vùng cổ thắt ...................................................110

viii


ĐẶT VẤN ĐỀ
Năng lượng trong thế kỷ XXI đang là vấn đề nóng hổi trên toàn cầu. Khi nguồn
nhiên liệu dầu và khí đốt dự báo sẽ cạn kiệt trong một vài thập kỷ tới. Dẫn đến giá dầu,
khí ngày một tăng cao và do đó nó làm cho nhiều ngành sản xuất phụ thuộc nhiều vào
nguồn nhiên liệu này phải lao đao đặc biệt là ở những quốc gia nhập khẩu dầu, khí.
Các nguồn năng lượng tái tạo như: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, địa
nhiệt, năng lượng từ biển… trong những năm gần đây người ta đã nghiên cứu ứng
dụng khá nhiều, nhưng hiệu suất của các thiết bị này còn rất thấp, chưa thể đáp ứng
được nhu cầu sử dụng năng lượng hiện nay.
Trong khi đó nguồn nhiên liệu hoá thạch than đá với trữ lượng còn rất lớn và
phân bố rộng khắp trên toàn cầu. Vì vậy, để giải quyết vấn đề năng lượng hiện nay và
trong tương lai xa thì việc sử dụng than đá vẫn là giải pháp có ưu thế nhất. Nhưng vấn
đề là nguồn nhiên liệu này nếu sử dụng theo lối truyền thống thì nó phát thải lượng rất

lớn, và một số tác động tiêu cực khác tới môi trường những điều này là không thể được
trong thời đại ngày này.
Trong những năm gần đây, người ta đã ứng dụng nhiều phương pháp đốt và
chuyển nhiên liệu than thành các dạng nhiên liệu khác rất có hiệu quả, nó giảm thiểu
được nguồn khí thải gây ô nhiểm môi trường, như chuyển than đá thành nhiên liệu
lỏng, rửa than... Đặc biệt trong các phương pháp đó là khí hoá than đá.
Khí hoá than đá là một phương pháp để chuyển than đá thành khí đốt hoặc dùng
làm nguyên liệu tổng hợp hóa chất. Phương pháp này đã được ứng dụng nhiều trong
những năm gần đầy.

1


Đề tài có thể chỉ rõ hiệu quả của việc sử dụng hóa khí than để chuyển than đá
thành nhiên liệu khí, nhằm sử dụng hiệu quả nguồn than đá còn dồi dào hiện nay mà
không gây ô nhiễm môi trường lớn như việc đốt than trực tiếp cũng như lợi ích kinh tế
mà nó mang lại. Qua đó giúp chúng ta thấy được tầm quan trọng của công nghệ hóa
khí than trong quá trình phát triển của mỗi quốc gia nói chung và Việt Nam nói riêng.

2


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Khí hóa than
Khí hóa than là phương pháp toàn diện và sạch nhất để chuyển hóa than, một

nguồn nguyên liệu rẻ tiền và sẵn có với trữ lượng khổng lồ ở nhiều nơi trên thế giới,
hoặc các vật liệu có chứa cacbon (kể cả sinh khối, rác thải sinh hoạt và phế thải công

nghiệp) thành các nguyên liệuhoá chất quan trọng như CO, H2, và các dạng năng lượng
như nhiệt năng, điện năng.
Khác với việc đốt than trực tiếp, công nghệ khí hóa chuyển hóa than - thực tế là
nguyên liệu cacbon - thành các thành phần hoá chất cơ bản. Trong thiết bị khí hóa hiện
đại, than được tiếp xúc với không khí (hoặc oxy) và hơi nước ở áp suất và nhiệt độ cao
được kiểm soát chặt chẽ. Trong những điều kiện đó, các phân tử cacbon trong than sẽ
tham gia các phản ứng hoá học tạo ra hỗn hợp CO, H2 và các khí thành phần khác.
Hydro và các loại khí khác có trong khí than có thể được sử dụng làm nguyên liệu để
sản xuất nhiều sản phẩm hoá chất quan trọng như amoniăc, phân urê, các sản phẩm hữu
cơ,… hoặc dùng làm nhiên liệu cho các tuabin phát điện. Khí hóa than cũng là phương
pháp tốt nhất để sản xuất nhiên liệu hydro sạch cho xe ôtô của tương lai và cho pin
nhiên liệu dùng để phát điện.
Công nghệ khí hóa than còn mang lại ích lợi lớn về mặt môi trường trong việc
sử dụng than, nhờ khả năng làm sạch đến 99% các tạp chất gây ô nhiễm trong khí than.
Ví dụ, lưu huỳnh trong than có thể được chuyển thành dạng H2S và được thu giữ hoặc
chuyển hóa thành lưu huỳnh thương phẩm. Tương tự, nitơ có trong khí than sẽ được
chuyển hóa thành amoniăc và chất này có thể được dùng để sản xuất phân bón hoặc
các hoá chất khác.
Nhìn chung, khả năng sản xuất một cách hiệu quả điện năng, hyđro và các
nguyên liệu hoá chất khác, cũng như khả năng cắt giảm khí gây ô nhiễm, đang làm cho

3


công nghệ khí hóa than trở thành một trong những công nghệ hứa hẹn nhất cho các
ngành năng lượng và hoá chất của tương lai, nhất là khi giá các nguồn nguyên liệu dầu
khí có xu hướng dao động mạnh trước những biến động kinh tế, chính trị trên thế giới
và ngày càng trở nên khan hiếm hơn. Bằng cách khí hoá than có thể chuyển hoá được
các loại nhiên liệu rắn chất lượng thấp, chứa nhiều ẩm, tro, nhiệt cháy thấp thành nhiên
liệu thể khí có chất lượng cao hoặc tạo thành khí tổng hợp dùng trong công nghệ hoá

học. Do có thể sử dụng các loại than có chất lượng thấp để sản xuất khí than có giá trị
công nghiệp nên khí hóa than sẽ mở ra một triển vọng tốt cho các vùng than chất lượng
thấp để phát triển công nghiệp. đặc biệt ở các tỉnh phía Bắc nơi có nhiều than cám, than
bụi (Quảng Ninh) cũng như tại các vùng than nhỏ khác ở Tây Bắc chúng ta cũng cần
nghiên cứu trữ lượng để có thể đưa vào sản xuất.
1.2.

Lịch sử phát triển khí hóa

1.2.1. Khí hóa than trên thế giới
Công nghệ hoá khí than là công nghệ sản xuất khí đốt, khi oxy hoá khối hữu cơ
trong than không hoàn toàn. Công nghệ hoá khí than đã có một lịch sử lâu đời từng trải
qua những thời kì phát triển và suy giảm. Khí đốt từ than đã thu được lần đầu tiên vào
năm 1792 ở Merdok nước Anh, lúc đó khí đốt được xem là sản phẩm đi kèm khi sản
xuất "dầu trong" từ than. Vào những năm 50 của thế kỷ XIX, đã có các nhà máy sản
xuất khí từ than trong các thành phố lớn và vừa ở các nước châu Âu và bắc Mỹ đi vào
hoạt động để cung cấp khí đốt cho dân thành phố dùng cho các mục đích sưởi ấm, sinh
hoạt và chiếu sáng. Lúc này, chính là thời kỳ "thế kỷ vàng" của công nghệ hoá khí
than.
Đến đầu năm 1960, khai thác dầu mỏ ở cận đông và tây Xibir với giá rẻ hơn khí
sản xuất từ than, đã làm cho ngành công nghiệp hoá khí than gần như bị loại bỏ, chỉ
còn lại một ít vùng hiếm hoi như các nhà máy hoá khí than ở Nam Phi do vùng này bị
cấm mua dầu mỏ và vùng này đã trở thành vùng công nghiệp hoá khí than đầu tiên của
4


thế giới tồn tại cùng dầu mỏ. Nhưng đến năm 1972, cuộc "khủng hoảng năng lượng thế
giới bùng nổ", giá dầu mỏ đột nhiên tăng vọt từ 5 -7 USD/thùng lên 24USD/ thùng.
Cuộc khủng hoảng lần này đã mang đến cho thế giới một bài học hết sức quan
trọng về tài nguyên năng lượng, đó là sự hạn chế về trữ lượng và sự phân bố không

đồng đều của nguyên liệu cacbua hydro và khả năng cạn kiệt của chúng. Trong khi trữ
lượng của các khoáng sản rắn cháy như các loại than, đá phiến chứa dầu, cát bitum…
lại phân bố khá đồng đều, trữ lượng khá phong phú với thời gian cạn kiệt của chúng
được đánh giá là còn tới nhiều trăm năm nữa. Chính cuộc khủng hoảng đó đã có tác
dụng lớn, làm cho ý thức tiết kiệm năng lượng của loài người được nâng cao thêm. Sau
cuộc khủng hoảng đó, các nước có nhiều than, ít than và không có dầu mỏ đã bắt đầu
phát triển công nghệ chế biến than từ những đống than cũ còn lưu lại từ trước theo
công nghệ hoá khí than.
Trong thời kỳ 1970-1980, các nhà khoa học đã dự đoán là than sẽ trở lại thời kỳ
thứ hai của "thế kỷ vàng" và khả năng cạn kiệt của dầu mỏ không còn xa nữa. Chính
những dự đoán đó đã dấy lên những công trình nghiên cứu quá trình công nghệ mới về
chế biến than.
Những công trình nghiên cứu đầu tiên đã thu được sản phẩm nhiên liệu lỏng từ
than bằng các phương pháp trực tiếp và gián tiếp ở các nước Mỹ, Đức, Anh, Nhật Bản,
Liên Xô cũ …đã bắt đầu xây dựng chương trình công nghệ chế biến than qui mô nhà
nước. Đã có hàng trăm hãng có tên tuổi trên thế giới tham gia trực tiếp vào lĩnh vực
này.Tính đến năm 1980, đã có hàng chục loại thiết bị và các xưởng hướng dẫn chế biến
than theo công nghệ hoá khí, hoá lỏng và nhiệt phân đã lần lượt ra đời.
Hóa khí than được phát triển mạnh mẽ nhất vào những năm 1990 để sản xuất
năng lượng bằng phương pháp sử dụng chu kỳ nhị phân gồm khí cháy được sử dụng
cho tuốc bin khí, còn lại sản phẩm đốt được sử dụng cho tuốc bin hơi. Nhà máy điện

5


đầu tiên có qui mô thương mại bằng khí hoá chu kỳ trong là ở Cool water bang
California Mỹ với công suất 100 MW (60 tấn than/giờ) được xây dựng từ năm 1983.
Nhà máy sử dụng máy sinh khí Texaco cấp nhiên liệu ở dạng huyền phù than. Đến năm
1993, đã có tới 18 nhà máy điện hoạt động theo phương pháp hoá khí chu kỳ trong sử
dụng nhiên liệu rắn với công suất của mỗi nhà máy từ 60-300MW của các nước trên

thế giới được đưa vào sử dụng. Tổng công suất của thiết bị hoá khí than của thế giới
đến năm 1995 đã lên tới trên 30000 MW.h và đến năm 2002 là gần 50000 MW.h, dự
đoán năm 2004 sẽ lên đến trên 60000 MW.h.
Công nghệ hoá khí than của thế giới đã phát triển một cách nhanh chóng, trong
đó xu hướng chung là đi theo phương pháp hoá khí than chu kỳ trong là phương pháp
đảm bảo tính an toàn cho sinh thái,do khí than đã được làm sạch sơ bộ, lượng các chất
khí có hại như: SO2, NOx… và các hạt bụi rắn đã giảm bớt. Ngoài ra, hoá khí than do
sử dụng chu kỳ nhị phân nên hệ số có ích của nhà máy điện tăng lên, nhờ đó mà giảm
được tiêu hao nhiệt riêng. Nhà máy điện hoá khí than chu kỳ trong với nhiên liệu rắn
lại có giới hạn chất ô nhiễm thấp hơn. Vì vậy, hiện nay, hoá khí than chu kỳ trong được
xem là hướng phát triển có triển vọng nhất trong ngành năng lượng. Từ năm 1970 đến
nay, các nước trên thế giới đã sản xuất được 3 loại lò sinh khí để hoá khí than có công
suất tính theo than là 100 tấn/giờ ở qui mô công nghiệp, đó là:
 Lò sinh khí hoá khí than theo lớp. Tổng số lò sản xuất được cho đến nay là 930
lò, trong đó có hơn 160 lò sinh khí kiểu "Lurgi" .
 Lò sinh khí tầng sôi kiểu Vinklera. Tổng số lò đã được sản xuất là 40 lò.
 Lò sinh khí than cám kiểu Kopperxa-Totxeka. Tổng số lò đã được đưa vào sử
dụng là 50 lò .
Đức là nước đã có công lớn trong nghiên cứu phát triển công nghệ chế biến
than, trong đó có công nghệ hoá khí than. Nghiên cứu và phân tích các công trình công

6


nghệ hoá khí than cho thấy, lò sinh khí có triển vọng nhất là loại lò sinh khí đã thực
hiện được các nguyên lý công nghệ sau:
 Sử dụng lò phản ứng nhiệt tự động một tầng.
 Sử dụng nhiên liệu có độ hạt bé, thường là từ 100 micron trở xuống.
 Sử dụng áp suất cao, thường là 3 MPa. Kinh nghiệm cho thấy, nếu tăng áp suất
lên cao hơn sẽ không đạt hiệu quả, đồng thời sẽ dẫn đến làm cho cấu tạo lò thêm

phức tạp và giảm độ tin cậy.
Nhiệt độ hoá khí trong khoảng 1500 ÷2200 oC là thích hợp nhất, với nhiệt độ
đó sẽ đảm bảo được độ bền vật liệu chế tạo và đủ để xỉ lỏng tách ra
Lò sinh khí để hoá khí bằng than cám là loại lò có công suất dự trữ lớn, ít kồng
kềnh và đơn giản trong chế tạo. Nhưng loại lò này có nhược điểm là hệ số tác dụng có
ích của hoá khí thấp, thường là chỉ đạt được trong khoảng 70-72 %, trong khi các lò
khác đạt tới 80 %. Để khắc phục nhược điểm này, đã có nhiều cơ quan nghiên cứu của
nhiều nước tiến hành theo các hướng khác nhau, trong đó có Đức đã nghiên cứu hạ
nhiệt độ đưa vào thiết bị xuống 1000 ÷1100 oC, Pháp cũng đã nghiên cứu hạn chế
nhiệt độ làm mềm xỉ hoá ... nhưng đều không nâng được hệ số tác dụng có ích của hoá
khí than.
Trong thời kỳ 1990-1992, Viện Katekhii về than của Nga đã nghiên cứu lò sinh
khí kiểu mới đạt được hệ số tác dụng có ích của hoá khí than lên tới 77 ÷ 80 %, nhưng
vẫn đảm bảo được năng suất của thiết bị không bị giảm xuống, đó là lò sinh khí
"Katek". Lò sinh khí "Katek" đã loại bỏ được giải pháp cổ truyền là bảo vệ thành lò
không bị xỉ bám. Lò phản ứng được thực hiện ở dạng ngăn, mỗi ngăn có vỏ bọc sinh
hàn và nước đi vào thiết bị theo phương tiếp tuyến để bảo vệ thành lò. Hạt xỉ nóng
chảy khi rơi vào lớp ranh giới cạnh thành lò phản ứng sẽ được làm nguội ở nhiệt độ
dưới nhiệt độ làm mềm và rắn, lại không bám được vào thành lò. Giải pháp công nghệ
7


của lò "Katek" đã cho phép chuyển pha "xỉ lỏng sang xỉ rắn" làm cho phần khoáng của
than không bám được vào thành lò phản ứng. Nhờ giải pháp này mà chi phí Oxy đã
giảm xuống từ 16 – 25 % và đã tăng hệ số tác dụng có ích của hoá khí than lên đến 77
÷ 80 %. Chi phí nước của lò là 20 ÷ 100 kg/tấn than phụ thuộc vào công suất lò sinh
khí.
1.2.2. Khí hóa than tại một số quốc gia trên thế giới
a. Áp dụng công nghệ khí hóa than trong sản xuất ammoniac
Hiện nay phần lớn sản lượng amoniac và ure trên thế giới được sản xuất từ

nguyên liệu khí thiên nhiên. Về mặt lý thuyết, mọi nguyên liệu hydrocacbon đều có thể
sử dụng được, với điều kiện chúng có thể được oxi hóa thành khí tổng hợp (CO + H2).
Ví dụ, do thiếu khí thiên nhiên Ấn độ đã sử dụng nhiều naphtha để chế tạo khí tổng
hợp.
Tuy nhiên, vì giá khí thiên nhiên (kể cả naphtha) tăng mạnh, nên ngày nay
người ta càng quan tâm đến việc đi tìmnguồn nguyên liệu thay thế khác để sản xuất
amoniăc. Theo con số thống kê, phân bổ công suất amoniăc trên thế giới theo dạng
nguyên liệu đầu vào hiện tại như sau:
 Khí thiên nhiên: 71,1 %
 Naphtha, LPG, khí thu hồi từ lọc dầu: 5,6 %
 Dầu nhiên liệu, các b. lỏng: 3,7 %
 Than cốc, than, khí l. cốc: 19,0 %
 Các nguyên liệu khác: 0,6 %
Hiện có 3 quy trình chính để sản xuất khí tổng hợp phục vụ sản xuất amoniăc (với
tỷ lệ hàm lượng yêu cầu là H2 : N2 = 1 : 3), đó là:
 Reforming khí thiên nhiên hoặc hydrocacbon nhẹ bằng hơi nước.

8


 Oxy hóa các hydrocacbon nặng.
 Oxy hóa than (bằng các quá tr.nh khí hóa).
Do than ở dạng rắn đòi hỏi phải được xử lý nhiều trước khi có thể sử dụng như
nguyên liệu cho quá trình khí hóa nên thường phải đầu tư thêm một nhà máy riêng để
cung cấp oxy và tất cả những yếu tố đó có thể làm tăng mạnh chi phí của dây chuyền
sản xuất. Người ta tính rằng giá thành một nhà máy amoniăc đi từ than có thể cao gấp 3
- 4 lần nhà máy đi từ khí thiên nhiên với cùng sản lượng amoniăc. Chi phí vận hành,
bảo dưỡng nói chung cũng cao hơn và tiêu thụ năng lượng cho một tấn sản phẩm cũng
lớn hơn.
b. Khí hóa than tại Hoa Kỳ

Hiện nay than chiếm khoảng 52 % nguồn nhiên liệu cho các nhà máy điện của Mỹ.
Nhưng dự báo tỷ lệ này sẽ giảm dần trong 20 năm tới, xuống còn khoảng 45 %. Cũng
như ở Ấn Độ, việc sử dụng ngày càng nhiều khí thiên nhiên cho mục đích phát điện ở
Mỹ đã đẩy giá khí lên cao, khiến cho ngành công nghiệp hóa chất không muốn tiếp tục
trông cậy vào nguồn nguyên liệu này nữa. Trong thập niên 1990, nhiều nhà máy sản
xuất amoniac và urê theo công nghệ khí hóa than ở Mỹ đã chết yểu, kể cả nhà máy
COGA Industries tại Ilinois, là nhà máy sử dụng than có hàm lượng lưu huỳnh cao để
sản xuất 900.000 tấn urê/năm. Vào thời điểm đó, chỉ còn duy nhất một nhà máy vận
hành theo công nghệ khí hóa than, đó là một nhà máy tại Dakota.
Nhưng đến năm 2000, khi giá khí thiên nhiên lên đến đỉnh cao, người ta đã trở lại
những kế hoạch xây dựng các nhà máy amoniăc theo công nghệ khí hóa than. Đồng
thời các quy định mới về phát tán khí thải đã tạo ra động lực mới cho công nghệ này,vì
than khí hóa được coi như nguồn năng lượng tương đối sạch. Năm 2001, Công ty
Farmland Industries đã bắt đầu xây dựng nhà máy khí hóa than gần cơ sở sản xuất

9


amoniăc của mình tại Enid, Oklahoma. Các nhà sản xuất khác cũng cân nhắc đến việc
làm theo công ty này.
Chính phủ Mỹ đang khuyến khích áp dụng công nghệ khí hóa than như một
phương pháp giảm thiểu mức độ ô nhiễm môi trường của các nhà máy nhiệt điện đốt
than. Chính phủ nước này đã phân bổ 2 tỷ USD cho chương trình nghiên cứu gọi là
"Công nghệ than sạch". đó là sự phát triển có thể mở đường cho sự xuất hiện các nhà
máy tổng hợp, vừa sản xuất điện vừa sản xuất các hóa chất đi từ khí tổng hợp như
amoniăc và metanol. Động lực này là một hiện tượng rất đáng quan tâm, vì cho đến
nay trên thế giới người ta vẫn coi sản xuất amoniăc đi từ than là một công nghệ cũ và
không hiệu quả, đó cũng là lý do vì sao các nước không phát triển mạnh công nghệ
này. Nhưng các động lực mới từ Mỹ có thể sẽ tạo ra bước đột phá quan trọng trên toàn
thế giới cho sản xuất amoniăc đi từ nguyên liệu than.

c. Khí hóa than tại Trung Quốc
Trung Quốc là nước có mức tiêu thụ than chiếm 1/3 tổng lượng than toàn cầu và
than tham gia vào hơn 70 % nguồn năng lượng của quốc gia này. Ngay cả khi có sự
phát triển nguồn năng lượng sạch hơn khác thì Trung Quốc vẫn sẽ là nước ngày càng
tăng mức tiêu thụ than, đặc biệt vào các lĩnh vực sản xuất hóa chất và điện năng. Vấn
đề mà Trung Quốc đang quan tâm là sử dụng than có hiệu quả hơn và ít tác hại môi
trường hơn.
Cho đến những năm 90 của thế kỷ trước tổng lượng NH3 lỏng sản xuất tại Trung
Quốc vào khoảng 21,289 triệu tấn. Trước đó, trong những năm 1970 - 1980, Trung
Quốc đã xây dựng 16 nhà máy sản xuất NH3, mỗi nhà máy có công suất 1000 tấn NH3/
ngày.
Trong số các nhà máy đó có 4 nhà máy đi từ than do Công ty Lurgi thiết kế với
công suất 900 tấn NH3/ ngày, sản phẩm thu được là DAP, đặt tại Lucheng, Shanxi.
10


Hiện nay các nhà máy sản xuất NH3 đi từ than điển hình ở Trung Quốc là Hóa
chất Ngô Kinh, Liễu Hóa, Hà Trì, An Hóa, Lỗ Nam, Thạch Gia Trang... đa số các nhà
máy này vẫn sử dụng các lò khí hóa kiểu cũ (LURGI) với kích cỡ φ2745, φ3000 và
φ3600 để khí hóa than. Trong số các nhà máy này có một số nhà máy đang sử dụng lò
khí hóa than theo công nghệ TEXACO, như là các nhà máy ở Lỗ Nam, Ngô Kinh...
Trong vài năm gần đây, Công ty Shell Global Solution và Sinopec của Trung
Quốc đã tiến hành một số dự án liên doanh 50 - 50, sử dụng công nghệ khí hóa than
theo công nghệ SHELL để sản xuất phân bón. Nhà máy SINOPEC/ SHELL công suất
than 2000 tấn/ ngày đặt tại Dongting - Hunan, cách Đông Nam Thượng Hải 900 km.
Nhà máy sẽ sử dụng nguyên liệu than thay thế cho Naphtha để sản xuất khí tổng
hợp phục vụ ngành sản xuất phân bón. Vào năm 2004 nhà máy trị giá 140 triệu USD
này sẽ đi vào vận hành.
SINOPEC và SHELL cũng sẽ cho vận hành hai nhà máy sản xuất phân bón từ
than tương tự đặt tại Hồ Bắc (công suất 2000 tấn than/ ngày) và An Huy (1500 tấn

than/ ngày), dự kiến vận hành vào năm 2005. Công ty SHELL còn cung cấp bản quyền
công nghệ khí hóa than cho một số nhà máy khác nữa ở Trung Quốc, như nhà máy ở
Yingcheng công suất 900 tấn than/ ngày và ở Lan Châu công suất 1200 tấn/ ngày để
sản xuất phân bón. Một liên doanh SINOPEC và SHELL nữa trị giá 136 triệu USD tại
Yueyang đang được xây dựng có công suất 2000 tấn than/ ngày.
Các nhà máy sản xuất đạm từ than ở Trung Quốc sẽ giảm được chi phí đáng kể
sau khi chuyển sử dụng nguồn nguyên liệu đắt tiền naphtha sang nguyên liệu than khai
thác tại các địa phương. Công nghệ tiên tiến hiện nay cũng giúp Trung Quốc giảm phụ
thuộc vào nhập khẩu các loại than đắt tiền.

11


Trung Quốc hiện rất đang quan tâm tới Công nghệ CCGI - sản xuất điện - đạm
của SHELL. Các nhà máy điện dự kiến đưa vào vận hành năm 2007 - 2008 ở Trung
Quốc sử dụng công nghệ của SHELL gồm có:
 Nhà máy CCGI Yantai công suất 3000 tấn than/ ngày tại Yantai.
 Nhà máy sử dụng than cốc và than cám dự kiến sản xuất điện, sẽ hoạt động vào
năm 2008.
Đài Loan cũng dự định cho vận hành nhà máy điện trên cơ sở khí hóa than theo
Công nghệ SHELL đặt tại Changbin, sử dụng 2000 tấn than/ ngày, cho công suất 250
MW vào năm 2007.
Nói tóm lại, Trung Quốc là nước hiện có nhiều nhà máy sản xuất phân bón từ
than (có khoảng 60 nhà máy đạm từ than cỡ nhỏ dùng lò φ2.000 sử dụng than cục khí
hóa, sản xuất NH3, NH4NO3 và khoảng 40 nhà máy cỡ trung bình, sử dụng loại lò φ
3000 ÷ 6000 với tổng công suất 100.000 tấn NH3/ ngày).
Trung Quốc hiện đã hiện đại hóa (tự động hóa) công nghệ sản xuất NH3 từ khâu
khí hóa than đến tổng hợp NH3, điển hình là các nhà máy ở Ngô Kinh, An Hóa ... điều
quan trọng để tự động hóa là nguồn cung cấp than phải ổn định về chất lượng, thiết bị
sử dụng phải có độ tin cậy cao, hệ thống điều khiển phải có độ chính xác lớn, bền và

mặt khác trong điều hành phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình thao tác.
d. Khí hóa than tại Ấn Độ
Khả năng sẵn có để khai thác sử dụng là yếu tố cơ bản chi phối việc lựa chọn
nguyên liệu cho ngành sản xuất phân bón của Ấn Độ. Xu hướng nguyên liệu tại đây đã
dịch chuyển từ nguyên liệu rắn (than) và khí lò cốc trong thập niên 1960 sang nguyên
liệu lỏng (naphtha và dầu nhiên liệu) trong thập niên 1970, rồi đến khí thiên nhiên vào
thập niên 1980. Nói chung, trong những năm qua các công ty Ấn Độ thường ưu tiên sử
12


dụng khí thiên nhiên hoặc naphtha, còn các cơ sở phân bón sử dụng nguyên liệu than
dần dần bị đóng cửa. Nhưng có những thời gian nguồn cung khí thiên nhiên rất eo hẹp
do bị cạnh tranh bởi nhu cầu từ các nhà máy phát điện. Lượng khí thiên nhiên cần cho
một nhà máy sản xuất urê công suất 2200 tấn /ngày tương đương lượng khí cần cho
một nhà máy nhiệt điện 250 MW. Ấn Độ đã cố gắng giải quyết vấn đề nguyên liệu
bằng nhiều cách khác nhau, từ nhập khẩu khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) đến xây
dựng các hệ thống đường ống vận chuyển quy mô lớn. Người ta cho rằng việc sử dụng
những trữ lượng than lớn của Ấn Độ cho sản xuất amoniac và urê có thể sẽ góp phần
giải quyết bài toán này.
e. Khí hóa than tại Nam Phi
Nam Phi có những trữ lượng than lớn, từ loại than antraxit chất lượng rất cao
đến loại than bitum chất lượng thấp (hàm lượng tro cao). Than bitum này được sử dụng
như nguồn cung cấp nhiệt năng cho các nhà máy nhiệt điện và cung cấp cacbon cho
các nhà máy hóa chất. Sản lượng amoniac hiện nay của Nam Phi đạt 627000 tấn/năm,
chủ yếu dựa trên công nghệ khí hóa than.
1.3.

Khí hóa than tại Việt Nam

1.3.1. Tình hình nhiên liệu sử dụng tại Việt Nam

Trước đây, khi các loại nhiên liệu nhập ngoại (xăng, dầu…) có giá còn thấp thì
phần nhiều chúng ta sử dụng các loại nhiên liệu nhập ngoại đó. Hiện nay, với việc tăng
giá nhiên liệu dầu trên thế giới, sức ép về chi phí nhiên liệu của các cơ sở sản xuất
đang tăng mạnh và các cơ sở sản xuất đang có xu hướng thay thế các nhiên liệu nhập
ngoại bằng các nguồn nhiên liệu sẳn có trong nước và nhất là các nhiên liệu rẻ tiền.
Một trong những nguồn nhiên liệu sẵn có đó thì than đá đang được xem là
nguồn nhiên liệu mang tính chiến lược của quốc gia. Bảng dưới đây sẽ cho chúng ta
một cái nhìn tổng quan về chi phí than đá so với các loại nhiên liệu khác.
13


Từ bảng và đồ thị cho chúng ta thấy:
 Khi chuyển từ dùng Gas sang dùng dầu FO thì chi phí còn 71,9 %
 Khi chuyển từ dùng Gas sang dùng dầu DO thì chi phí còn 52,3 %
 Khi chuyển từ dùng Gas sang sử dụng than đá thì chi phí còn 18,3%
 Khi chuyển từ dùng Gas sang dùng than cám thì chi phí còn 10,9%
Tóm lại nếu sử dụng một cách hiệu quả các loại nhiên liệu hoá thạch trong nước
thì giảm được rất nhiều chi phí cho các cơ sở sản xuất.
1.3.2. Ứng dụng công nghệ khí hóa than tại Việt Nam
Như vậy với trữ lượng than lớn, để có thể sử dụng một cách hiệu quả nguồn
năng lượng hoá thạch này sao cho vừa có lợi ích về kinh thế, vừa có lợi ích về môi
trường thì ứng dụng công nghệ khí hoá than là yếu tố cần thiết và khẩn trương.
Hiện nay, rầt nhiều cơ sở sản xuất trong nước đang hướng tới công nghệ này
trong chiến lược giảm thiểu chi phí năng lượng. Tuy nhiên hầu như ở Việt Nam chưa
có một đơn vị nào nghiên cứu và chế tạo thiết bị này nên đã có một số cơ sở nhập thiết
bị từ Trung quốc. Mặc dù thiết bị nhập ngoại tương đối đắt tiền ( 1.5 tỷ VND với công
suất nhiệt 2224000 kJ/h, trọng lượng thiết bị 15 tấn) nhưng vẫn chưa phù hợp với điều
kiện Việt Nam. Thiết nghĩ nhà nước nên khuyến khích các nhà khoa học đi sâu vào
lĩnh vực này để có thể tư vấn cho các nhà sản xuất trong nước ứng dụng công nghệ này
một cách hiệu quả nhất.

Với đặc tính than ở Việt Nam như vậy thì chúng ta có thể ứng dụng công nghệ
khí hoá than tầng cố định và tầng sôi ở áp suất bình thường là phù hợp nhất.
Ưu điểm của hai loại này là: đơn giản, dễ chế tạo, hiệu suất cũng tương đối lớn,
nằm trong khả năng của chúng ta.

14


Bảng 1.1: So sánh một số nhiên liệu và giá thành sản xuất nhiệt
Đại lƣợng
Đơn vị Gas, LPG DO
FO Than đá
Nhiệt trị

kJ/kg

48000

45980 43890

Nhiệt trị so với Gas

-

1

0,96

Hiệu suất sử dụng thiết

-

1

Khối lượng sử dụng

kg/kg

tương đương với Gas

gas

Đơn giá
Giá trị chi phí nhiệt

Than cám

29260

20900

0,91

0,61

0,44

0,99

0,95

0,8

0,8

1

1,05

1,15

2,05

2,87

đ/kg

11000

7500

5000

1600

700

D

11000

7909

5756

3281

2010

Chi phí so với Gas

-

1

0,719

0,523

0,298

0,183

Chi phí so với dầu FO

-

1,03

1,32

1

0,57

0,35

Chi phí so với than đá

-

3,35

2,43

3,57

1

0,61

bị so với Gas

tương đương

15


CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ HÓA
2.1.

Phƣơng trình phản ứng
Khí hóa than là quá trình dùng oxy (hoặc không khí, hoặc không khí giàu oxy,

hoặc oxy thuần, hơi nước hoặc hydro, nói chung gọi là chất khí hóa) phản ứng với than
ở nhiệt độ cao chuyển nhiên liệu từ dạng rắn sang dạng nhiên liệu khí. Nhiên liệu này
được gọi chung là khí than với thành phần cháy được chủ yếu là CO, H2 , CH4... dùng
làm nhiên liệu khí dân dụng, trong công nghiệp hoặc sử dụng làm nguyên liệu cho tổng
hợp NH3, tổng hợp CH3OH...
Khí hóa than là quá trình tổng cộng của các phản ứng đồng thể và dị thể của
nhiên liệu rắn chứa cacbon. Phụ thuộc vào mục đích của quá trình khí hóa, có thể nhận
được sản phẩm khí chứa CO, H2 và CH4. Hỗn hợp khí sản phẩm chứa CO + H2 có các
tỷ lệ khác nhau giữa các cấu tử có thể được dùng cho các quá trình tổng hợp hóa học.
Nếu coi trong than chỉ chủ yếu chứa cacbon và không tính đến các thành phần
khác như N, S và khí trơ thì quá trình khí hóa được coi như gồm các phản ứng sau:
C + O2 = CO2

(2.1)

C + CO2 = 2CO

(2.2)

C + H2O = CO + H2

(2.3)

C + 2H2 = CH4

(2.4)

Tất cả những phản ứng để tạo ra các sản phẩm khí nêu trên đều là các phản ứng
dị thể. CO2 là sản phẩm khí bậc nhất có thể tiếp tục tương tác với cacbon có trong vùng
phản ứng. Đồng thời với quá trình trên là quá trình chuyển hóa đồng thể các sản phẩm
khí bậc nhất tạo thành trong các quá trình đầu tiên.
CO + 3H2 = CH4 + H2O

(2.5)

16


CO + H2O = CO2 + H2

(2.6)

Như vậy các quá trình xảy ra trong quá trình khí hóa than được mô tả đầy đủ
bằng các phương trình phản ứng từ (2.1) đến (2.6).
Các phản ứng đồng thể (2.5 – 2.6) và dị thể (2.1 – 2.4) xảy ra kèm theo sự thay
đổi mạnh năng lượng của hệ thống. Các số liệu về hằng số cân bằng và entanpi của hệ
thống các phản ứng quan trọng thường được dẫn ra trong các sổ tay hóa lý.
Trên cơ sở các hàm nhiệt động, có thể tính toán lý thuyết được thành phần cân
bằng của các khí trong quá trình khí hóa phụ thuộc vào nhiệt độ. Thường các tính toán
dựa trên các điều kiện lý tưởng, song thực tế lại không đạt được các điều kiện đó.
Trong lò phản ứng có nhiều phản ứng xảy ra. Vì vậy cần tính thành phần của
các khí ở trạng thái cân bằng đối với mỗi phương pháp sản xuất và trên cơ sở đó có thể
so sánh ưu, nhược điểm của mỗi phương pháp khí hóa theo thành phần của sản phẩm.
2.2.

Tác nhân khí hóa

Khí hóa là sự chuyển đổi nhiên liệu rắn hoặc lỏng thành nhiên liệu khí hữu dụng

và tiện lợi hay nhiên liệu hóa học có thể đốt cháy để lấy năng lượng hoặc sử dụng cho
sản xuất các hóa chất bổ sung giá trị (value-added chemicals)
Khí hóa và đốt cháy là hai quá trình nhiệt hóa học liên quan chặt chẽ với nhau,
nhưng có một sự khác nhau quan trọng giữa chúng. Khí hóa giữ năng lượng bằng các
liên kết hóa học trong khí sản phẩm; đốt cháy thì phá vỡ những liên kết đó để giải
phóng năng lượng. Quá trình khí hóa thêm hydro vào và tách cacbon ra từ nhiên liệu
cấp để sản xuất các khí với tỉ lệ H/C cao, khi bị đốt cháy chúng bị oxi hóa thành nước
và CO2.
Một quá trình khí hóa điển hình có thể gồm các bước sau:

17