Vận hành nhà máy hóa lỏng than thành dầu lớn nhất thế giới: Xử lý 24 triệu tấn mỗi năm, nâng giá trị nguyên liệu tới 700%

Nhà máy hóa lỏng than thành dầu lớn nhất thế giới của Trung Quốc đã chính thức vận hành toàn diện từ tháng trước tại Khu tự trị Hồi Ninh Hạ, miền Tây Bắc Trung Quốc.

Dây chuyền do Công ty Công nghiệp Than Ninh Hạ thuộc Tập đoàn Năng lượng Trung Quốc xây dựng đang biến hàng chục triệu tấn than thành các sản phẩm dầu có thể sử dụng làm nhiên liệu tên lửa, dầu bôi trơn máy móc và nhiều sản phẩm hóa chất giá trị cao khác, qua đó giúp nâng giá trị của than lên khoảng 700%, theo một tờ báo Trung Quốc.

Theo Science and Technology Daily, riêng trong năm 2025, cơ sở này đã xử lý 24 triệu tấn than, tương đương khoảng 25% tổng sản lượng than hằng năm của Ninh Hạ.

Công nghệ này trở nên đặc biệt có giá trị với Trung Quốc trong năm nay, khi nước này từng nhập khẩu hơn 40% dầu thô từ khu vực Trung Đông trước khi eo biển Hormuz bị phong tỏa trong bối cảnh xung đột Mỹ và Israel với Iran.

Có thời điểm, giá dầu quốc tế vượt 100 USD/thùng, khiến việc chuyển than thành các sản phẩm dầu trở thành một hoạt động kinh doanh đặc biệt hấp dẫn. Theo báo cáo, dự án không chỉ mang lại lợi ích kinh tế đáng kể mà còn góp phần giảm sự phụ thuộc của Trung Quốc vào dầu mỏ nhập khẩu.

Biến nguồn than dồi dào thành dầu

Cơ cấu năng lượng của Trung Quốc từ lâu được đặc trưng bởi nguồn than dồi dào, trong khi trữ lượng dầu mỏ hạn chế và khí tự nhiên khan hiếm. Tại Ninh Hạ, than chiếm hơn 90% tổng mức tiêu thụ năng lượng của khu vực.

Công nghệ cốt lõi của nhà máy là hóa lỏng than gián tiếp, trong đó than được nung nóng cùng oxy và hơi nước để tạo ra khí tổng hợp gồm carbon monoxide và hydro.

Sau khi được tinh chế, hỗn hợp khí này tiếp tục được chuyển hóa thành các sản phẩm dầu có hàm lượng lưu huỳnh và hợp chất thơm thấp, thân thiện hơn với môi trường.

Ông He Peng, một quản lý của Ningxia Coal Industry, gọi đây là một trong những công nghệ mang tính đột phá nhất trong lĩnh vực hóa chất từ than.

Tuy nhiên, để làm chủ công nghệ này, Trung Quốc đã phải mất nhiều năm và đầu tư nguồn lực rất lớn.

Theo báo cáo, từ năm 2004, Chính phủ Trung Quốc đã cử tiền thân của Công ty Công nghiệp Than Ninh Hạ đàm phán với các công ty nước ngoài để mua quyền sử dụng công nghệ hóa lỏng than.

Sasol, tập đoàn Nam Phi được xem là đơn vị tiên phong trên thế giới trong lĩnh vực này. Nhờ sở hữu công nghệ độc quyền, Sasol liên tục nâng mức giá chuyển giao, có thời điểm yêu cầu tới 2,5 tỷ USD cho một dây chuyền tổng hợp, khiến các cuộc đàm phán kéo dài nhiều năm mà không đạt kết quả.

Bước ngoặt xuất hiện vào năm 2009, khi Synfuels China Technology hoàn thành dây chuyền thí điểm hóa lỏng than gián tiếp công suất 160.000 tấn/năm và sản xuất được các sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn ngành.

Từ đó, Công ty Công nghiệp Than Ninh Hạ quyết định tự phát triển dự án, sử dụng công nghệ nội địa được Synfuels China cấp phép đầy đủ.

Từ lò khí hóa đến nhà máy quy mô lớn

Con đường tự chủ công nghệ không hề dễ dàng. Nhóm kỹ sư Trung Quốc phải xử lý hàng loạt vấn đề, từ lò phản ứng bị tắc, vòi phun dễ hỏng cho tới chất xúc tác hoạt động thiếu ổn định.

Khó khăn lớn nhất nằm ở thiết bị khí hóa, công đoạn đầu tiên trong quá trình biến than thành nhiên liệu lỏng.

Các lò khí hóa được phát triển theo công nghệ nước ngoài chỉ có thể xử lý than chất lượng cao, trong khi chi phí cải tạo quá lớn. Điều này buộc nhóm nghiên cứu Trung Quốc phải gần như bắt đầu lại từ đầu.

Năm 2012, lò Shenning do Trung Quốc tự phát triển ra đời, mở ra hướng mới trong việc sử dụng sạch các loại than chất lượng thấp nhờ khả năng xử lý nhiều loại than có chất lượng khác nhau.

Một năm sau, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia Trung Quốc chính thức phê duyệt siêu dự án, với mục tiêu sản xuất 4 triệu tấn sản phẩm dầu mỗi năm.

Nhà máy có diện tích tương đương hơn 650 sân bóng đá và đến năm 2016 đã cho ra những giọt dầu đạt tiêu chuẩn đầu tiên.

Than được đưa vào hệ thống và sau quá trình xử lý trở thành diesel, naphtha, khí hóa lỏng, lưu huỳnh, sáp tinh chế độ tinh khiết cao cùng nhiều sản phẩm khác. Mỗi sản phẩm có giá trị cao hơn đáng kể so với nguyên liệu than ban đầu.

Than có thể trở thành nhiên liệu tên lửa

Theo Science and Technology Daily, các sản phẩm đầu ra của nhà máy hiện đã được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp.

Thông qua công nghệ cốt lõi do Trung Quốc tự phát triển và hợp tác với một số đối tác, Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc đã phát triển nhiên liệu tên lửa có nguồn gốc từ than.

Loại nhiên liệu này đã được sử dụng để hỗ trợ phóng tên lửa Long March-12, qua đó giúp giảm sự phụ thuộc của ngành vào một nguồn nhiên liệu duy nhất.

Công ty Công nghiệp Than Ninh Hạ cũng tự phát triển dòng dầu bôi trơn cao cấp C Energy+, gồm 11 sản phẩm dành cho ô tô và các ứng dụng công nghiệp.

Theo báo cáo, dầu thủy lực chống mài mòn 68# của công ty có hiệu năng tương đương các sản phẩm hàng đầu quốc tế.

Dây chuyền sau khi được nâng cấp không chỉ tạo ra các sản phẩm có giá trị cao hơn mà còn cải thiện mức độ an toàn, qua đó được xem là mô hình cho ngành hóa lỏng than của Trung Quốc.

Tuy nhiên, ngành này vẫn còn khoảng cách đáng kể với mục tiêu sản xuất các sản phẩm cao cấp.

Một chuyên gia trong ngành nói với Science and Technology Daily rằng hiện nay Trung Quốc vẫn có rất ít sản phẩm cao cấp được tạo ra từ công nghệ hóa lỏng than.

Phần lớn các doanh nghiệp hàng đầu mới chỉ sản xuất sản phẩm trung và cấp thấp, trong khi nhóm sản phẩm cao cấp chiếm tỷ trọng nhỏ. Nhiều kết quả nghiên cứu tiên tiến vẫn đang ở trong phòng thí nghiệm và chưa được thương mại hóa ở quy mô lớn.

Sau đợt nâng cấp mới nhất, các thiết bị xử lý cốt lõi của dự án đã đạt mức tự động hóa 99,8%, cho phép hệ thống vận hành trong thời gian dài mà không cần con người trực tiếp túc trực.

Theo báo cáo, hướng đi của ngành trong thời gian tới là tiếp tục phát triển các sản phẩm dầu và hóa chất đặc chủng có giá trị cao hơn, đồng thời tăng cường sử dụng hydro xanh và điện xanh tại các nhà máy hóa lỏng than để giảm phát thải.

Việc triển khai robot và cảm biến thông minh tại những khu vực nguy hiểm cũng được xem là hướng đi quan trọng nhằm hạn chế rủi ro và bảo vệ người lao động.

Theo SCMP