Giáo trình hóa học và công nghệ chế biến than

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ ******* GIÁO TRÌNH HĨA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THAN Dùng cho sinh viên Đại học quy Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Hóa học (Tài liệu lưu hành nội bộ) NĂM 2015 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Năng lượng kỷ 21 vấn đề nóng hổi tồn cầu Khi nguồn nhiên liệu dầu khí khí đốt dự báo cạn kiệt vòng 50 đến 60 năm tới, dẫn đến giá dầu, khí ngày tăng cao làm cho nhiều nghành sản xuất phụ thuộc nhiều vào nguồn nhiên liệu phải gặp nhiều khó khăn, đặc biệt quốc gia nhập dầu, khí Việt Nam nằm top nước tiêu thụ lượng tương đối lớn so với khu vực giới Nhu cầu điện ngày lớn, khả cân đối tài để khai thác chế biến 55 ÷ 58 triệu than sau năm 2015 khó khăn Nhu cầu than riêng cho ngành điện vào năm 2020 với công suất nhà máy điện than 36 nghìn MW để sản xuất 154,44 tỷ kWh, tiêu thụ 67,3 triệu than Năm 2030, công suất nhà máy nhiệt điện than 75.748,8 MW để sản xuất 391,980 tỷ kWh, tiêu thụ tới 171 triệu than Than đá loại nhiên liệu hóa thạch rắn có ích ngành cơng nghiêp Thành phần than đá cacbon, ngồi có nguyên tố khác lưu huỳnh Than đá, sản phẩm trình biến chất, lớp đá có màu đen đen nâu đốt cháy Than đá nguồn nhiên liệu sản xuất điện lớn giới, nguồn thải khí carbon dioxide lớn nhất, xem nguyên nhân hàng đầu gây nên tượng nóng lên toàn cầu Than đá khai thác từ mỏ than lộ thiên lòng đất Than đá sử dụng nhiều sản xuất đời sống Trước đây, than dùng làm nhiên liệu cho máy nước, đầu máy xe lửa Sau đó, than làm nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện, ngành luyện kim Gần than dùng cho ngành hóa học tạo sản phẩm dược phẩm, chất dẻo, sợi nhân tạo Than chì dùng làm điện cực Ngồi than dùng nhiều việc sưởi ấm từ xa xưa cháy chúng tỏa nhiều khí CO gây ngộ độc nên cần sử dụng lò sưởi chun dụng có ống khói dẫn ngồi có biện pháp an tồn sử dụng chúng Than có tính chất hấp thụ chất độc người ta gọi than hấp thụ than hoạt tính có khả giữ bề mặt chất khí, chất hơi, chất tan dung dịch Dùng nhiều việc máy lọc nước, làm trắng đường, mặt nạ phòng độc Từ than đá, người tạo hàng nghìn hợp chất hữu trung gian, nguyên liệu vô quan trọng công nghiệp tổng hợp hữu Hóa học cơng nghệ chế biến than môn khoa học nghiên cứu chất, nguồn gốc, thành phần cấu tạo tính chất than đá sản phẩm chế biến chúng Trong giáo trình chuyên ngành trình bày nội dung cần thiết để cung cấp cho sinh viên hệ đại học, cao đẳng ngành cơng nghệ kỹ thuật hóa học làm tài liệu học tập tham khảo giúp ích cho q trình học tập, nghiên cứu khoa học công tác sau Chương NGUỒN NGUYÊN LIỆU THAN ĐÁ 1.1 Nguồn gốc trình hình thành than 1.1.1 Khái niệm than đá Than đá loại nhiên liệu hóa thạch hình thành hệ sinh thái đầm lầy nơi xác thực vật nước bùn lưu giữ khơng bị ơxi hóa phân hủy sinh vật (biodegradation) Thành phần than đá cacbon, ngồi có ngun tố khác lưu huỳnh Than đá, sản phẩm trình biến chất, lớp đá có màu đen đen nâu đốt cháy Than đá nguồn nhiên liệu sản xuất điện lớn giới, nguồn thải khí carbon dioxide lớn nhất, xem nguyên nhân hàng đầu gây nên tượng nóng lên tồn cầu Than đá khai thác từ mỏ than lộ thiên lòng đất (hầm lò) Thành phần than đá chủ yếu cacbon với số yếu tố khác, chủ yếu hydro, lưu huỳnh, oxy nitơ Trong suốt lịch sử, than sử dụng nguồn tài nguyên lượng, chủ yếu đốt để sản xuất điện nhiệt sử dụng cho mục đích cơng nghiệp, chẳng hạn kim loại tinh chế Một nhiên liệu hóa thạch, loại than cối chết chuyển thành than bùn, chuyển đổi thành than non, sau than bitum, cuối than đá Điều liên quan đến trình sinh học địa chất diễn thời gian dài Các quan thơng tin lượng ước tính than dự trữ 948 × 10 (860 Gt) Một ước tính cho tài nguyên 18000 Gt 1.1.2 Giả thuyết nguồn gốc thực vật Than hình thành từ cacbon hóa cối, thực vật Khi chết, cacbon mô chúng thường tái lưu chuyển vào môi trường chúng bị phân hủy Sự cacbon hóa xảy vật chất thực vật chết chịu tác động nhiệt áp suất hàng triệu năm Những hạng than khác hình thành phối hợp khác thời gian, nhiệt độ áp suất tác động lên vật chất thực vật Hầu hết than đá giới hình thành kỷ cacbon từ 286 tới 360 triệu năm trước Trong thời kỳ này, khu vực rộng lớn bề mặt Trái Đất bao phủ rừng già ẩm ướt Cây chết ngã xuống đầm lầy khơng phân hủy hồn tồn mà tích tụ thành lớp than bùn dày, ẩm ướt Sau đó, đầm lầy bị biển tràn ngập, than bùn bị vùi lớp trầm tích Qua thời kỳ lâu dài, trầm tích phân rã thêm dần khô cứng thành than nâu hay linhit Khi có thêm lớp trầm tích mới, nhiệt áp suất tăng cao, biến linhit thành than bitum (hắc ín, nhựa đường) Trong vài trường hợp, áp suất gia tăng biến than bitum thành than antraxit (hay than gầy) Than nguồn lượng không tái tạo được, phải hàng triệu năm để hình thành Năng lượng than xuất phát từ lượng lưu trữ loài thực vật khổng lồ sống hàng trăm triệu năm trước khu rừng đầm lầy, trước khủng long xuất Khi loài thực vật khổng lồ chết, chúng tích tụ hình thành lớp phía đầm lầy Nước bụi bẩn bắt đầu chồng chất lên đỉnh chết Qua hàng triệu năm tác động áp suất nhiệt độ cao sâu lòng đất làm biến đổi hóa học vật lý đẩy oxy hình thành mỏ than Cách từ 300 đến 350 triệu năm hình thành nên kỷ Cacbon Một đặc điểm bật trầm tích vỏ đất kỷ tầng chứa than đá phổ biến hình thành nhiều nơi giới Tây Âu, Bắc Mỹ, Nga, Trung Quốc, v.v… Đây lần hình thành mỏ lớn than đá có ý nghĩa kinh tế lịch sử Trái Đất Những tầng chứa than nguồn lượng chủ yếu cho phát triển công nghiệp kỷ 19 ngày có ý nghĩa kinh tế quan trọng Trong kỷ Carbon, khu vực nhiệt đới, xích đạo phổ biến lớp trầm tích biển nơng với xen kẽ với lớp tướng đầm hồ, tam giác châu chứa vỉa than Các nhịp trầm tích lặp lặp lại nhiều lần, có đạt tới bề dày hàng nhiều nghìn mét Điều chứng tỏ Carbon nơi có nhiều đợt biển ngập biển rút, biển rút điều kiện đầm hồ, tam giác châu hình thành nơi phát triển khu rừng phong phú thực vật môi trường đầm lầy Khi vi khuẩn phân hủy chất hữu chưa phát triển, gỗ thân chết tích lũy qua thời gian lâu dài không bị phân hủy nên chất đống lại bị chơn vùi lớp trầm tích Đó nguồn tạo than đá trầm tích hệ Carbon Hình 1.1 Sự hình thành lớp trầm tích Hình 1.2 Sự hình thành lớp than * Sự phát triển rầm rộ thực vật: Đầu kỷ Carbon thực vật tiếp tục dạng từ Devon muộn, sau nhanh chóng trở nên phong phú đa dạng Lần Paleozoi, thực vật cạn Carbon phát triển rầm rộ hình thành khu rừng thực sự, bao gồm nhiều dạng thân mộc – Dương xỉ, Thạch tùng, Mộc tặc, v.v… Trước hết, nhóm Cây vẩy ngành Thạch tùng phát triển phong phú, thân cao tới 30-40 m với đường kính gốc đạt tới vài mét Thân nhóm thực vật có vết sẹo gốc xếp hình vẩy, từ mà có tên thực vật Cây vẩy (Lepidophyta – gốc chữ Hy Lạp, lepidos vẩy, phyta thực vật) Thân không phân cành mà hình thành túm nhánh phân đôi tạo thành tán Do sống điều kiện đầm lầy nên chúng có rễ phân nhánh dấu cộng tạo thành hệ rễ mang tên riêng stigmaria Các giống điển hình nhóm Cây vẩy Lepidodendron, Sigillaria Cùng với thực vật Cây vẩy, Dương xỉ thân đốt Dương xỉ có hạt phát triển Khác với Dương xỉ tại, chúng cao to, ví dụ giống Neuropteris, Spheopteris Ngồi có nhiều thực vật Thân đốt (Mộc tặc) Sphenophyllum, Calamites thực vật hạt trần cổ xưa Cordaites Trong khu rừng kỷ Carbon vai trò thuộc thực vật Cây vẩy, sau thực vật Thân đốt (Calamites, Annularia), ngồi có Dương xỉ có hạt đại biểu xuất Tuế (Taeniopteris) Về phân bố địa lý, giống Devon thực vật kỷ Carbon sớm mang tính chất đồng giới phản ánh điều kiện khí hậu ấm áp Theo nhà cổ thực vật Nga Krishtofovish, từ kỷ Carbon trung bắt đầu phân hóa thành khu hệ tỉnh địa lý thực vật thích ứng với điều kiện khí hậu khác Khu hệ thực vật nhiệt đới bao trùm Bắc Mỹ, Trung Âu Nam Âu qua Trung Quốc phát triển đầy đủ dạng đặc trưng thực vật kỷ Carbon Cây vẩy (Lepidodendron, Sigillaria), Dương xỉ có hạt (Neuropteris, Alethopteris), Dương xỉ thân mộc (Cordaites) Hệ thực vật gồm cao to khơng có vòng gỗ hàng năm, chứng tỏ khơng có xen kẽ mùa nóng mùa lạnh; có lớn Khu hệ Tungusk hay Angara bao trùm Bắc Nga Bắc Á, thể tính chất ơn đới chí khí hậu lạnh Thực vật Cây vẩy vai trò chủ chốt nhường chỗ cho Cordaitales Trong khu hệ có mặt Dương xỉ Pecopteris, Gangamopteris Dương xỉ có hạt (Neuropteris) Cây có vòng gỗ hàng năm chứng tỏ có xen kẽ mùa nóng mùa lạnh Khu hệ Gondwana gồm Nam Mỹ, Nam Phi Australia, gọi “khu hệ Glossopteris” theo tên dạng thực vật phổ biến Gondwana – Glossopteris Trong thành phần thực vật khu hệ vắng mặt Cây vẩy, Dương xỉ thân mộc dạng khác đặc trưng cho khu hệ nhiệt đới Trong đó, Cordaitales đóng vai trò quan trọng với số Dương xỉ nhỏ Hình 1.3 Rừng thực vật khổng lồ cổ đại * Hoạt động kiến tạo cổ địa lý: Hoạt động kiến tạo Carbon sơi động, kỷ hoạt động tạo núi Varisci (Hercyni) xô húc mảng bán cầu bắc Đó xơ húc Siberia với rìa đơng Châu Âu mảng Laurussia để tạo dãy núi Ural Kết hình thành lục địa Laurasia bán cầu bắc, đối trọng với Gondwana bán cầu nam Sự gắn kết mảng Đông Á phức tạp hơn, Siberia nằm vĩ độ trung bình (cũng gọi Angara); Trung Quốc gồm hai khối – Hoa Bắc Hoa Nam kỷ Carbon nằm bán cầu bắc, gần xích đạo có lẽ gắn kết với thành khối (Cathaysia) Song song với kiện vừa nêu xô húc Laurasia với Gondwana tạo nên dãy núi Hercynid Tây Âu dãy Appalach Bắc Mỹ Đó xu hướng chung chuyển động hội tụ hai khối lục địa bắc nam tiến trình thành tạo siêu lục địa Pangea Tất hoạt động kiến tạo sơi động vị trí của lục địa thời kỳ minh chứng tư liệu cổ từ Từ kỷ Devon hai mảng lục địa Baltica Laurentia gắn liền thành lục địa thống nhất, bán cầu bắc có hai lục địa lớn Laurussia (Euramerica) Siberia với vài khối nhỏ Kazakhstania Hoa Bắc (có thể Cathaysia), phía nam lục địa khổng lồ Gondwana Về đại dương, đại dương Panthalassa (Toàn Đại Dương) xuất đại dương Paleotethys Pleionic Trong kỷ Carbon hoạt động kiến tạo diễn di chuyển hội tụ lục địa Hoạt động tạo núi Varisci trình kiến tạo lớn diễn vào cuối nguyên đại Paleozoi, cuối kỷ Devon qua suốt kỷ Carbon cuối Permi, gồm đến hàng chục pha, có ba pha nhắc đến nhiều pha Sudet diễn kỷ Carbon sớm, pha Asturi – Carbon muộn pha Ural diễn Permi Ảnh hưởng tạo núi Varisci rộng lớn, qua hàng chục pha hoạt động tạo núi tạo nên vùng núi uốn nếp lớn giới, gọi vùng núi uốn nếp Hercynid (cũng gọi Variscid, tiếng Việt nên viết Hercynid để tránh nhầm lẫn với gọi tên khoáng vật ngọc variscit) Trước hết Tây Âu bán đảo Iberia (Tây Ban Nha Bồ Đào Nha), Pháp, Đức, Italia, vùng Balcan Tây Bắc Châu Phi Ở Nga dãy núi Ural vùng Pamir Viễn Đông, Trung Á, Mông Cổ, Thiên Sơn Bắc Trung Quốc Ở Bắc Mỹ hoạt động tạo núi Varisci gọi tên tạo núi Alleghen hay tạo núi Appalach, tạo nên dãy núi Appalach chạy dọc theo rìa phía đơng bắc Hoa kỳ Tạo núi Varisci Tây Âu, Tây Bắc Phi Đông Bắc Mỹ hệ chuyển động hội tụ xô húc hai mảng Gondwana Laurussia Trong kỷ Carbon muộn diễn xô húc Kazakhstania với Siberia, sau xơ húc Nội Mông với Siberia Pha tạo núi Urali xô húc phần tây nam mảng Siberia mảng Kazakhstania Kết hoạt động địa chất dẫn đến diện tích lục địa tăng lên gấp bội, đồng thời lục địa nâng cao Nếu Carbon sớm diện tích vùng biển nơng thềm lục địa rộng, sang kỷ Carbon muộn với xu nâng lục địa nên nhiều phần đại dương bị thu hẹp bớt, trở thành biển rìa Điều minh chứng phổ biến bất chỉnh hợp tầng đá tuổi kỷ Carbon Cuối cùng, tất chuyển động tạo núi Varisci dẫn đến hình thành siêu lục địa Pangea vào cuối nguyên đại Paleozoi, làm thay đổi mặt giới – toàn giới lục địa bao gồm tất lục địa ta biết ngày nay, bao quanh siêu lục địa Pangea đại dương không bị chia cắt mà đại dương thống – “Toàn Đại Dương” tức Panthalassa Trong thiên nhiên than nằm thành vỉa lớp khoáng thạch, giả thuyết chấp nhận nhiều nguồn gốc than đá là: Do vận động tầng địa chất, thực vật vùi lấp sâu lòng đất với hoạt động vi khuẩn, nhiệt độ áp suất cao biến đổi sâu sắc xác thực vật thành than sau hàn trăm triệu năm 1.1.3 Quá trình hình thành loại than A Than bùn Mặc dù than bùn sử dụng nguồn lượng, thường khơng coi than Nó vật liệu tiền thân từ than có nguồn gốc trình mà than bùn hình thành nghiên cứu đầm lầy nhiều nơi giới (ví dụ, Okefenokee Swamp of Georgia, Mỹ, dọc theo bờ biển phía tây nam New Guinea) Sự hình thành than bùn điều khiển số yếu tố bao gồm: (1) phát triển tiến hóa đời sống thực vật, (2) điều kiện khí hậu (đủ ấm để trì tăng trưởng thực vật đủ ẩm cho phép phân hủy phần nguyên liệu thực vật bảo tồn than bùn) (3) điều kiện vật chất khu vực (vị trí địa lý tương đối so với nước biển quan khác nước, tỷ lệ sụt lún nâng lên, v.v ) Vùng khí hậu nóng ẩm cho sản xuất băng rộng than sáng Khí hậu ơn đới mát, mặt khác, cho để sản xuất than vụn với tương đối than sáng Ban đầu, khu vực mà tương lai vỉa than phát triển phải nâng lên để tăng trưởng thực vật thiết lập Khu vực gần bãi biển khu vực thấp trũng ven suối đủ ẩm cho than bùn để tạo thành, đầm lầy cao (một số đầm lầy vùng đồng hoang) sản xuất than bùn lượng mưa hàng năm vượt bốc hàng năm thấm xảy Dải than bùn dày cần thiết cho hình thành than đá phát triển địa điểm nơi điều kiện sau: chậm, liên tục sụt lún; diện cấu trúc tự nhiên đê, bờ biển, quán bar mà cung cấp cho bảo vệ khỏi tình trạng ngập úng thường xuyên; nguồn cung cấp hạn chế đếntrầm tích làm gián đoạn hình thành than bùn Ở khu vực nước trở nên trì trệ (trừ số sông qua đầm lầy), nguyên liệu thực vật tiếp tục tích lũy Vi sinh vật cơng ngun liệu thực vật chuyển đổi để than bùn Rất gần với bề mặt nơi oxy có sẵn (aerobic, oxy hóa, điều kiện), phân hủy vật liệu nhà máy sản xuất sản phẩm chủ yếu dạng khí chất lỏng Tuy nhiên, với độ sâu tăng, điều kiện ngày trở nên yếm khí (giảm), nấm mốc địa y phát triển Quá trình hình thành than bùn-sinh hóa Nấm khơng tìm thấy khoảng 0,5 mét (khoảng 18 inch), hầu hết hình thức sống vi khuẩn loại trừ độ sâu 10 mét (khoảng 30 phút) Nếu hai tỷ lệ sụt lún tỷ lệ dòng trầm tích tăng mới, than bùn chơn cất sau coalification q trình địa hóa coalification-bắt đầu Các chu kỳ lặp lặp lại nhiều lần, chiếm vỉa than nhiều tìm thấy số lưu vực trầm tích Một số đặc điểm than xác định kiện xảy q trình hình thành than bùn-ví dụ, tài liệu sử dụng hàng ngày than vụ cháy xảy thời kỳ khô hạn than bùn hình thành Ba yếu tố vật lý lớn-thời gian, tăng nhiệt độ, tăng áp – ảnh hưởng đến q trình chuyển hóa than Trong thí nghiệm than chuẩn bị nhân tạo ảnh hưởng thời gian thử nghiệm, tự nhiên chiều dài thời gian dài đáng kể hiệu tổng thể thời gian chưa xác định Low-rank than (than nâu) lưu vực sông Moscow gửi thời gian Cacbon không chôn sâu sắc không đạt đến cấp bậc cao Lời giải thích chấp nhận rộng rãi chuyển hóa than diễn để đáp ứng với nhiệt độ ngày tăng Nói chung, nhiệt độ tăng theo chiều sâu Địa nhiệt gradient trung bình khoảng 30°C (85°F) cho số, dãy gradient từ 10°C (50°F) cho số vùng trải lún nhanh chóng cho 100°C (212°F) cho số lĩnh vực hoạt động địa chất Đo độ dày lớp phủ trầm tích hàng ngũ than tương ứng cho thấy nhiệt độ thấp 200°C (390°F) đủ để sản xuất than antraxit xếp hạng Hiệu việc gia tăng áp lực độ sâu chơn cất khơng xem gây chuyển hóa than Trong thực tế, gia tăng áp lực tải có 10 Hình 3.11 Sơ đồ ngun lý nhà máy chuyển hóa than B Chuyển hố than thành nhiên liệu tổng hợp Quá trình sản xuất nhiên liệu tổng hợp bao gồm nhiều gian đoạn: Sản xuất syngas từ q trình khí hóa q trình cracking với tham gia nước trình bày phần Q trình khí hóa sử dụng loại nguyên liệu chứa cacbon (trong có than đá) hydro Trong q trình cracking (khí hố) với tham gia nước, người ta nhận syngas gồm cacbon monoxit (CO), hyđro (H2), cacbon đioxit (CO2), nitơ (N2), nước, hyđrocacbon số tạp chất khác Ngoài than dùng làm ngun liệu khí hố, người ta thường sử dụng nguyên liệu khác khí tự nhiên, LPG, naphta chí etanol Chuyển syngas thành dạng sáp nhờ phản ứng F-T Syngas đưa vào lò phản ứng, đó, hydro cacbon monoxit phản ứng với tác dụng 65 chất xúc tác chứa sắt tạo sản phẩm dạng sáp chứa hydrocacbon (bao gồm xăng diesel) 3.Chế biến sâu dạng sáp nhờ trình hyđrocracking kết hợp với isome hóa để thu LPG, naphta diesel Diesel thu phương pháp có chất lượng tốt: khơng chứa lưu huỳnh, chất thơm (benzen, toluen…) q trình cháy động thải muội, đồng thời số cetan loại nhiên liệu cao Điểm yếu nhiên liệu tỷ trọng thấp, người ta thường phải trộn lẫn với loại nhiên liệu khác Dựa theo nghiên cứu nhà khoa học giới, nhiên liệu diesel tổng hợp xem thích hợp cho động diesel hành Hiện nhiều nhóm nghiên cứu giới làm việc lĩnh vực chuyển hóa than (khí tự nhiên, sinh khối) thành nhiên liệu lỏng tìm cách giảm giá thành loại nhiên liệu tổng hợp 3.1.2 Chuyển hố than thành hố chất Nhìn chung cơng nghệ chuyển hố than thành hố chất chưa thực phát triển công nghệ hố dầu từ ngun liệu dầu mỏ Cơng nghệ chuyển hoá than thành hoá chất chủ yếu tập trung vào số lĩnh vực sau: - Sản xuất amoniac - Sản xuất metanol - Hoá chất từ nguồn CO2 dư thừa (từ khí thải) q trình đốt than - Công nghệ chưng cất than đá xử lý nhựa than Sau số công nghệ chủ yếu chuyển hoá than thành hoá chất: 66 Sản xuất amoniac urê từ than: Than Đá vôi Cám Chuẩn bị than Cám Đá vơi Khí hóa than Điện đến trạm PP Hơi trung áp Chuyển hóa CO Nhiệt điện Hơi cao KKhí áp Hòa mạng thấp áp chung Phân ly Khơng khí Nước sơng Đáy Nước Hơi bão hòa trung áp Khí TH thơ Hơi trung áp Khử CO2, H2S khử vi lượng (RWU & NWU) O2 Nước khử khống Khí TH thơ N2 Xỉ than Thu hồi Lưu huỳnh N2 N2+H2 Nước tuần hồn Nước khử khống Nước ngưng Tua bin nơi Tổng hợp NH3 N2 Nước công nghiệp NH3 CO2 Tổng hợp URÊ Nước cứu hỏa Nước sinh hoạt Nước thải3.12 Sơ nơiđồ vềcông nghệ nhà máy tổng hợp ure Hình Nước thải xử lý thải hệ thống thải chung 67 Kho Urê Phần lớn amoniac sản xuất từ khí thiên nhiên, lý thuyết nguyên liệu chứa cacbon (trong có than) sử dụng làm nguyên liệu, miễn chuyển thành khí tổng hợp (syngas) Than sử dụng nhiều ngành cơng nghiệp có ngành sản xuất phân bón vơ Đó đạm urê từ khí than ẩm Để tổng hợp ure cần nguyên liệu amoniac khí cacbondioxit: 2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O Để tổng hợp amoniac cần nguyên liệu Nitơ Hydro: H2 + N2 = NH3 Nitơ dễ dàng có thơng qua chương cất phân đoạn khơng khí, khí cacbondioxit dễ dàng có từ nguồn CO2 dư thừa trình đốt than Và ngun liệu khó kiếm Hydro Chuẩn bị than Khí hóa Thu hồi S Chuyển hóa CO Rửa Methanol Rửa Nitơ S nguyên chất Tổng hợp NH3 NH3 Phân ly khơng khí Tổng hợp Urê N2 Sản phẩm Urê Hình 3.13 Sơ đồ rút gọn công nghệ nhà máy * Thuyết minh dây chuyền Nhà máy Đạm Ninh Bình sử dụng cơng nghệ khí hóa Shell – Hà Lan trình sản xuất Urê, sử dụng nguyên liệu than cám 4A, với nước trung áp O2 - để có sản phẩm sau lò khí hóa khí tổng hợp Theo thiết kế, công nghệ dùng than cám 4A cỡ hạt < 90 nm để chế khí Than cám, nước trung áp (P = 5,05 MPa t o = 300oC) O2 (P = 4,75 MPa to = 180oC) phối hợp phản ứng lò khí hóa nhiệt độ to = 1400 ÷ 1600oC tạo thành hỗn hợp khí CO, CO2, H2S, H2, N2, CH4, … gọi khí tổng hợp 68 Các phản ứng hoá học chủ yếu xảy là: 2C + O2 = 2CO +Q C + O2 = CO2 +Q 2CO + O2 = 2CO2 +Q C + H2O = CO + H2 -Q C + 2H2O = CO2 + 2H2 +Q C + H2 = CH4 +Q (Trong trình khí hóa có đưa thêm CaCO vào hỗn hợp Al 2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SiO2, thành phần than cám có tonc > 1600oC, CaCO3 có mặt giúp giảm nhiệt độ nóng chảy ơxit xuống tạo thành xỉ lò) Q trình khí hóa than mục đích để lấy khí N2 H2 phục vụ cho công đoạn tổng hợp NH3 (tỷ lệ H2:N2 = 3:1), khí lẫn nhiều tạp chất khơng mong muốn nên đưa sang công đoạn tinh chế làm giàu khí Khí tổng hợp sau khỏi lò khí hóa đưa sang cơng đoạn chuyển hóa CO thành CO2 Cơng đoạn chuyển hóa CO sử dụng Công nghệ Claus, xúc tác chịu Lưu huỳnh ba giai đoạn HQCEC - Trung Quốc Dùng nước phản ứng với CO khí Tổng hợp có mặt xúc tác Co – Mo (CoO + Mo2O3) P = ÷ Mpa, tomax = 465oC, xúc tác chịu mơi trường có H2S Trước sử dụng cần lưu hóa xúc tác: CoO + H2S = CoS + H2O Mo2O3 + H2S = MoS2 + H2O Cần loại bỏ khí CO để giảm ảnh hưởng đến xúc tác trình tổng hợp NH3 thu lại khí CO2 H2S Sau chuyển hóa CO lại khí tổng hợp ÷ 3%, khí tổng hợp lại có hàm lượng H CO tăng lên nhiều đưa sang giai đoạn rửa Methanol Thu hồi CO2 – Rửa Methanol điều kiện P = 3Mpa, t o = - 40oC, hệ thống thiết bị CO2 H2S hấp thụ hồn tồn vào Methanol Phần lại chủ yếu H2, N2 Tính chất chủ yếu hấp phụ CO H2S, sau hấp phụ giải hấp phụ để thu hồi CO2 sản xuất Urê H 2S thu hồi S nguyên chất Để tổng hợp NH ta cần Hiđrơ Nitơ, cần điều chỉnh đưa tỷ lệ Nitơ tăng lên Rửa Nitơ lỏng, dùng Nitơ lỏng để hấp phụ khí vi lượng, Nitơ từ xưởng Phân ly khơng khí, hóa lỏng to = - 198oC, P = 2,8 Mpa.Ở nhiệt độ khí vi lượng nằm dòng khí tổng hợp lại bị hóa lỏng (trừ H 2), khí tổng hợp sau qua tháp rửa khí N2 H2, hàm lượng khí N2 điều chỉnh thông qua việc bổ xung N2 từ xưởng Phân ly khơng khí để cho tỷ lệ 3/1 Việc thu hồi S nguyên chất tiến hành sau công đoạn rửa Methanol, thu hồi S cách đốt cháy H 2S khơng khí to = 1100 ÷ 1200oC để chuyển hóa thành SO2: H2S + O2 = SO2 + H2O 69 Sau SO2 H2S đưa vào lò phản ứng với xúc tác Al (Al 2O3 > 90 ÷ 95% - dạng hình cầu d = ÷ 10 mm) ta thu S dạng khí: H2S + SO2 = S + H2O Dòng khí S đưa qua thiết bị ngưng tụ cho máy phân ly để tách H2O, sản phẩm tạo S nguyên chất độ chuẩn 89 ÷ 99% Quá trình tổng hợp NH3: H2 + N2 = NH3 Quá trình tổng hợp NH tiến hành tháp tổng hợp NH điều kiện: P = 13,7 Mpa, to = 443oC với có mặt xúc tác Fe, q trình phản ứng tạo thành 18,9% NH3 lại N2 H2 không phản ứng hết phải ngưng tụ phân ly, tuần hồn lại q trình tổng hợp Lượng NH3 sau ngưng tụ phân ly tách N2 H2 khơng phản ứng hết có hàm lượng 99,9% Lượng NH lỏng sau phân ly đưa sang tháp tổng hợp Urê đưa vào kho chứa tích lũy dự phòng Từ kho chứa sau phân ly, NH3 lỏng 99,9% bơm đến tháp tổng hợp Urê, từ cơng đoạn rửa Methanol, CO2 khí 98% nén đưa đến tháp tổng hợp Phản ứng tổng hợp tiến hành theo giai đoạn xen kẽ nhanh: Đầu tiên NH CO2 theo tỷ lệ NH3/CO2 = 4/1 với có mặt nước có P = 15,8Mpa t o = 118oC tiến hành phản ứng tạo thành dung dịch cacbamat amôn (NH 4COONH2) với hàm lượng 33% : 4NH3 + 2CO2 + H2O = 2NH4COONH2 + 38.000 kcal/K.mol; Sau đó, dung dịch cacbamat tách nước tạo thành Urê: NH4COONH2 = (NH2)2CO + H2O + 6.800 Kcal/Kmol Rút gọn phản ứng ta có phản ứng tổng hợp: 2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O Q trình tổng hợp Urê mang tính tuần hoàn toàn bộ: toàn NH CO2 chưa phản ứng đưa trở lại đầu hệ thống Dịch phản ứng (cacbamát amơn) có nồng độ thấp (30 %) qua công đoạn phân giải cô đặc để tách NH chưa phản ứng đưa trở lại tháp tổng hợp, đồng thời nồng độ Urê tăng lên (99,5 %) đưa vào tháp tạo hạt Nhờ lực ly tâm vòi phun, dòng Urê bị cắt ngang rơi xuống tạo thành hạt Quạt gió (N =100.000 m3/h) đặt đỉnh tháp hút gió làm nguội hạt Urê trình rơi Hạt Urê rơi xuống phễu đáy tháp qua hệ thống băng tải đưa vào kho chứa Urê rời làm nguội đến cơng đoạn đóng bao, đóng thành bao Urê qui cách 50 kg/bao, chuyển vào kho chứa sản phẩm Sản phẩm Urê với tiêu chuẩn sở: N2 = 46,3% khối lượng, Bi = 1,0% khối lượng, Ẩm = 0,4% khối lượng, Cỡ hạt 1,4 ÷ 2,8 mm Sản xuất metanol từ than: Metanol, nguyên liệu đầu quan trọng tổng hợp công nghiệp, sản xuất trình hydro húa cú xỳc tác khớ cacbon monoxit (CO) syngas (chứa CO + H 2), thu trình oxy háa than (hoặc 70 chất chứa cacbon khác) Quá trình hyđro háa tiến hành 250°C áp suất 50 at với chất xỳc tác trờn sở CuO, ZnO, Al 2O3 Do thành phần syngas thu từ q trình chuyển hóa khí thiên nhiên q trình khí hóa than khác nên công nghệ sản xuất metanol từ syngas thu từ q trình khí hóa than vμ cơng nghệ sản xuất metanol từ syngas thu từ trình chế biến khí thiên nhiên có nhiều điểm khác Có số cơng nghệ sản xuất metanol từ syngas Q trình sản xuất metanol pha lỏng (LPMEOHTM) khác với trình sản xuất metanol truyền thống pha khí từ khí tự nhiên chỗ trình sử dụng thiết bị phản ứng chứa huyền phù xúc tác có sục khí (SBCR) thay sử dụng thiết bị phản ứng dạng lớp cố định (Hình 3.14) Hình 3.14 Thiết bị phản ứng dạng cột chứa huyền phù có sục khí 71 Hình 3.15 Sơ đồ sản xuất trình LPMEOH TM Quá trình LPMEOHTM sản xuất sản phẩm metanol có chất lượng tương đối cao trực tiếp từ khí tổng hợp (hàm lượng nước thấp, khoảng 1% trọng lượng, metanol thô thu từ trình từ khí tự nhiên có hàm lượng nước từ đến 20%) Tuy nhiên, metanol thu trình cần chưng cất để đạt độ tinh khiết mong muốn Quá trình chưng cất hai ba tháp sử dụng giống trình I.C.I Lurgi Hình 3.15 mơ tả sơ đồ sản xuất q trình LPMEOHTM Cơng nghệ LPMEOHTMcó nhiều ưu điểm cơng nghệ pha khí hành: chi phí đầu tư thấp 5-23% so với cơng nghệ pha khí có cơng suất chi phí sản xuất thấp 2-3% tiêu thụ điện 1/4 so với trình pha khí Điểm đặc biệt quan trọng cơng nghệ LPMEOH TM tổ hợp chúng với q trình khí hố than Cơng nghệ LPMEOH TM chiếm ưu với nguyên liệu syngas giàu CO sản xuất từ q trình khí hố than, từ đó, cho phép sản xuất metanol thô tương đối qua giai đoạn chuyển hoá Hơn nữa, chất lỏng thiết bị phản ứng đóng vai trò chất đệm cho phép điều chỉnh bất ổn định thành phần syngas mà thiết bị phản ứng pha khí khơng thể điều chỉnh Vì vậy, cơng nghệ LPMEOHTM có khả điều chỉnh công suất tuỳ theo chất q trình khí hố than Nhựa than đá: 72 Nhựa than đá (hay gọi nhựa cốc) sản phẩm lỏng thu trình cốc hoá than nhiệt độ cao (khoảng 1000oC) điều kiện khơng có khơng khí Hơi bay chưng than đá ngưng tụ phân tách thành khí lò cốc (chứa: H2, CH4, oxit cacbon, NH 3, N2, C2H4,…) nhựa than đá Chưng nhựa than đá người ta nhận được: Dầu nhẹ (nhiệt độ sôi < 170°C) chứa hiđrocacbon thơm, creozot (nhiệt độ sôi khoảng 116°C- 132°C) dùng để sản xuất chất creozol axit nhựa dùng trực tiếp làm thuốc sát trùng, trừ sâu, trừ sinh vật hại • Dầu trung (nhiệt độ sôi = 170 – 230°C) chứa phenol, naphtalen, pyriđin • Dầu nặng (nhiệt độ sơi = 230 – 270°C) chứa naphtalen đồng đẳng nó, cresol, … • Dầu antraxen (nhiệt độ sơi = 270 – 360°C) chứa antraxen, phenantren Bã lại (khoảng 60%) bitum dùng để rải đường, làm vật liệu xây dựng Ngồi nhựa than amoniac, v.v … Các sản phẩm từ nhựa than đá sản phẩm hố chất có giá trị cơng nghiệp hố học, đặc biệt phải kể đến hyđrocacbon thơm benzen, toluen, xylen, naphtalen, v.v Hố chất từ nguồn CO2 dư thừa (từ khí thải) tình đốt than: Than nhiên liệu rẻ tiền song gây nhiều phát thải CO Ngoài phương án chơn CO2 xuống đất, có số phương án sử dụng nguồn CO dư thừa trình đốt than - Sản xuất CO2 rắn, lỏng CO2 dễ dàng hoá lỏng tăng áp suất hạ nhiệt độ CO2 lỏng sử dụng làm tác nhân lạnh để làm đông lạnh công nghiệp thực phẩm, sử dụng cơng nghệ điện tử CO lỏng sử dụng làm tác nhân dập lửa bình cứu hỏa CO lỏng hóa rắn khỏi miệng bình cứu hỏa, tạo thành bọt trắng tuyết có tác dụng dập lửa cao Ngồi ra, CO lỏng ứng dụng việc chế tạo nước uống có gas Khi cho bay nhanh CO2 lỏng người ta thường thu CO rắn (hay gọi đá khơ) Do tính chất bay thu nhiệt tạo mơi trường khí trơ, khơ CO rắn sử dụng rộng rãi để bảo quản thức ăn máy bay, bảo quản hoa quả, thực phẩm, hải sản cao cấp xuất khẩu, v.v Phát triển sản phẩm CO2 lỏng, rắn nhằm tận thu nguyên liệu CO2 dư thừa áp dụng rộng rãi nhà máy sản xuất urê Biện pháp làm giảm thiểu lượng khí CO2 thải môi trường giải pháp kinh tế hiệu sử dụng nguồn khí CO2 dư thừa - Sản xuất CO2 siêu tới hạn 73 Bắt đầu từ điểm tới hạn, CO trạng thái siêu tới hạn Đó pha dạng chất lỏng đảm bảo tính chất tương tự chất khí CO siêu tới hạn sử dụng dung mơi "xanh", có ứng dụng rộng rãi để chiết sản phẩm tự nhiên có giá trị cao, ví dụ: chiết cafein từ cà phê; khử mùi nút lie; chiết hợp chất hóa học sinh học đặc biệt, có giá trị cao, v.v Cụ thể: + Chiết cafein từ cà phê: Cafein chiếm khoảng 1% khối lượng hạt cà phê Arabica, 2% khối lượng Robusta Cafein chiết CO trạng thái siêu tới hạn (thay dung môi metylen clorua etyl axetat) Trước tiên, hạt cà phê xử lý nước nước đến đạt độ ẩm 30 -40% để hòa tan cafein Hạt cà phê trương nở tách cafein cách cho dòng CO lỏng tuần hồn 93°C áp suất 200-300 bar Tách cafein khỏi CO lỏng hồi lưu Hạt cà phê tách cafein sấy khô Nhà máy công nghiệp ứng dụng CO siêu tới hạn để chiết cafein Hag AG Corporation xây dựng Đức năm 1978 công suất 50 nghìn tấn/năm + Chiết hợp chất hóa học sinh học đặc biệt, có giá trị cao, ví dụ: chiết loại tinh dầu từ hương liệu tự nhiên Đánh giá vai trò q trình chuyển hoá than Khi đánh giá ưu điểm q trình chuyển hố than thành lượng, nhiên liệu, hố chất thơng qua q trình khí hố, người ta cho trình triển vọng giúp cho người giải phát triển sau kỷ nguyên dầu mỏ Các nhà máy điện dùng khí tổng hợp làm nhiên liệu giống dùng khí tự nhiên Ngồi ra, với chất xúc tác thích hợp điều kiện thích hợp, thành phần hố chất khí tổng hợp chuyển hóa thành hydrocacbon xăng dầu diesel Do vậy, khí hố than có tiềm vừa giúp hạn chế nhược điểm than làm giảm lượng khí phát thải nhà máy chạy than, lại vừa giảm phụ thuộc ngày tăng vào xăng dầu nhập Thậm chí, cơng nghệ giúp kiểm sốt lượng CO (một loại khí nhà kính) phát thải, nhà máy điện dùng khí tổng hợp, dễ thu hồi so với nhà máy điện thông thường 3.3 Áp dụng cơng nghệ chuyển hóa than Sản xuất lượng từ than Quá trình sản xuất lượng từ than thơng qua khí hố than áp dụng rộng rãi giới chuyên đề lớn, nên không nêu tỷ mỷ Trung Quốc có nguồn than đá tập trung đến 75% tỉnh phía Bắc Tây Bắc Trung Quốc thiếu khí thiên nhiên đối mặt với nhu cầu ngày tăng sản xuất điện, từ than đá lựa chọn không tránh khỏi cho nhà máy amoniac tương lai nước Mỹ dùng than đá sản xuất khoảng 52% sản lượng điện dự đốn 20 năm tới giảm xuống khoảng 45%, 74 thay phần khí thiên nhiên, song việc quay lại với lượng từ than khả tương lai Việc tăng cường sử dụng khí thiên nhiên để phát điện khiến cho giá khí tăng, buộc cơng nghiệp lượng tương lai gần phải tìm nguyên liệu thay than lựa chọn Sản xuất dầu từ than: Trong vòng hai năm qua, giá dầu mỏ giới tăng không ngừng, đạt đỉnh điểm 100 USD/thùng vào đầu năm 2008 Mặc dù có lúc giá dầu hạ xuống mức 60 USD/thùng, giá dầu sức ép lớn với người sản xuất tiêu dùng Tuy nhiên lâu dài, giá dầu cao có lợi kích thích quan tâm sản xuất dầu thô từ nguồn lượng phi truyền thống chẳng hạn từ cát chứa dầu than đá Than khí đốt nguồn lượng quan trọng chưa dùng rộng rãi lĩnh vực giao thơng vận tải Cơng nghệ chuyển hố dầu thơ từ than (và khí đốt) sở quy trình F-T triển khai Đức thập kỷ 1920 nêu phần Công ty Sasol Nam Phi nhiều công sức để biến quy trình thành cơng nghệ sản xuất dầu thực tế Trong năm gần Sasol nước có nguồn than khí đốt dồi dào, chẳng hạn Trung Quốc Quatar muốn cộng tác Công ty tiến hành nghiên cứu khả thi để xây dựng nhà máy hoá lỏng than trị giá tỷ USD Trung Quốc, nhà máy hố lỏng khí đốt Quatar (tháng 6/2006) nhà máy khác Nigieria Mỹ Ấn Độ quan tâm đến công nghệ Công ty Một vấn đề quy trình F-T tạo nhiều loại alkan khơng có ích cho việc sản xuất dầu tổng hợp Tháng 4/2006, nhóm nhà hố học Mỹ tìm quy trình để tăng tỷ lệ alkan có ích dự đốn “sẵn sàng xây dựng nhà máy pilot vòng năm tới” Những cơng nghệ tiên tiến đảm bảo nguồn lượng ngày áp dụng hiệu thực tế Cơng nghệ khí hóa than lòng đất Hiện nay, số nơi có khu mỏ than khó áp dụng cơng nghệ khai thác than truyền thống (lộ thiên, hầm lò) tính kinh tế- kỹ thuật không cho phép, người ta tiến hành thử nghiệm áp dụng công nghệ tồn từ lâu, có tiềm năng, cơng nghệ khí hóa than lòng đất (UCG) Những năm đời, công nghệ Mỹ không hoan nghênh Quy trình UCG tạo khí đốt chất lượng thấp, có hàm lượng hyđro cao bị coi gây hại cho môi trường Nhưng ngày nay, nước có nhiều mỏ than tìm cách thay dầu nhập nguồn lượng nước, sản xuất nhiên liệu 75 hyđro, tìm phương pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính, họ bắt đầu cân nhắc đến tiềm UCG So với ban đầu, công nghệ UCG cải tiến áp dụng để khí hóa vỉa than mỏng, chất lượng nằm sâu đất Với cơng nghệ này, người ta làm gia tăng nhiều nguồn than để khai thác Than biến thành khí phục vụ cho nhiều ứng dụng khác giảm nhiều lượng khí phát thải chứa chất độc hại (SO2, NOx thủy ngân) Julio Friedmann, Giám đốc Chương trình Quản lý thancủa Livermore, cho biết “UCG tăng nguồn than hữu dụng Mỹ lên tới 300-400%” Một lợi ích UCG, hàm lượng hydro chiếm tới 50% lượng khí sản sinh trình Giống trình đốt cháy than hydrocarbon, UCG phát thải CO May mắn rằng, địa điểm tiềm để thực công nghệ UCG lại nơi thuận lợi để cất giữ CO2 vào tầng địa chất lòng đất Khí tổng hợp sinh ra, dẫn lên khỏi lòng đất tách phụ phẩm Tiếp đó, CO bơm trở lại vào thân vỉa than Mặc dù tiềm áp dụng UCG với tư cách cơng nghệ chuyển hóa than biết khắp nơi, phát triển tương lai phụ thuộc vào mức độ thành công sở thử nghiệm tiến hành Cơng nghệ Chu trình hỗn hợp hóa khí tích hợp Hiện tượng nóng lên trái đất thực tế đe dọa môi trường sống Cứ theo đà phát triển kinh tế đến năm 2056, phát thải CO tăng lên gấp lần Vì vậy, phát triển lượng tương lai phải dựa nguyên tắc quan trọng giảm thiểu phát thải CO2 Việc sử dụng nguồn nguyên liệu than để sản xuất lượng cần dựa nguyên tắc Than nhiên liệu rẻ tiền song gây nhiều phát thải CO Hiện nay, người ta tiến đến công nghệ đại lĩnh vực sử dụng than làm nhiên liệu: Đó cơng nghệ IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle - Chu trình hỗn hợp hóa khí tích hợp) Trong cơng nghệ IGCC, khí CO khơng mơi truờng bị chơn đất Các khâu trình IGCC bao gồm: - Than, nước oxygen đưa vào thiết bị cao áp (gasifier), than bị oxyhóa phần biến thành khí tổng hợp (syngas) - Syngas qua nước: Syngas + nước = CO2 + H2 - CO2 bị tách đem chôn - H2 bị đốt dùng để chạy turbin khí (gas turbine - generator) - Khí nóng lại (dư nhiệt) từ turbin khí đun nóng thiết bị sinh dùng để chạy turbin (steam turbine - generator) 76 Sử dụng IGCC cho phép nhà máy chạy than giảm thiểu đến mức tối đa phát thải CO2 cacbamate Những hợp chất bị phá vỡ, cho phép cacbon sử dụng trình tổng hợp sản phẩm khác thực vật, chẳng hạn đường protein Trong nỗ lực coi để “cạnh tranh” với trình quang hợp tự nhiên, Goettmann cộng Arne Thomas, Markus Antonietti phát triển chất xúc tác chứa nitơ để tạo cacbamate Họ sử dụng lớp nguyên tử cacbon nitơ phẳng xếp thành hình bát giác để chế tạo hợp chất xúc tác Bề ngồi, trơng giống than chì Nhóm nghiên cứu đun nóng hỗn hợp gồm CO2 benzene với chất xúc tác nhiệt độ 150 ºC áp suất gấp lần áp suất khơng khí Đầu tiên, chất xúc tác cho phép CO2 tạo thành hợp chất cacbamate bền, giống cacbamate thực vật Chất xúc tác cho phép phân tử benzene “bắt” nguyên tử oxy từ phân tử CO cacbamate, tạo phenol CO bền “CO dùng để tạo liên kết carbon-carbon mới”, Goettmann giải thích “Chúng tơi tiến hành bước việc sử dụng CO từ khơng khí làm ngun liệu đầu vào cho q trình tổng hợp hố học” Cơng nghệ lọc dầu tương lai giúp nhà hố học khơng phải phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hoá thạch việc tạo sản phẩm hoá học Nhiên liệu lỏng tạo từ CO, mà CO tách từ CO 2, Goettmann khẳng định “Trong Đại chiến giới lần thứ hai, Đức dùng CO lấy từ than đá để sản xuất nhiên liệu Trong năm 80 kỷ trước Nam Phi làm điều tương tự” Các nhà nghiên cứu tìm cách đưa phương pháp họ tới gần trình tổng hợp thực vật “Phản ứng benzene cung cấp nguồn lượng để tách CO2”, Goettmann nói “Nhưng thực vật ánh sáng” Chất xúc tác hấp thụ tia cực tím, nhóm chun gia tiến hành thử nghiệm để xem liệu ánh sáng thơng thường cung cấp nguồn lượng hay khơng Joe Wood, kỹ sư hố học Đại học Birmingham (Anh), nghiên cứu cách “làm đông” CO2 “Ngày có nhiều người quan tâm đến việc sử dụng CO làm nguyên liệu đầu vào ngành cơng nghiệp hố chất”, ơng nói Kỹ thuật Viện nghiên cứu chất keo mặt phân giới Max Planck chứng minh quy mô nhỏ hiệu suất thấp - khoảng 20%, Joe cho biết “Nhưng hứa hẹn”, ông nói thêm: "Chất xúc tác tạo với chi phí thấp hoạt động nhiệt độ tương đối thấp” Những sản phẩm kỹ thuật phù hợp việc chế tạo dược phẩm thuốc trừ sâu Công nghệ than sạch: Hiện nhiều nước bắt đầu nhận thức lại vai trò than có chương trình nghiên cứu sâu công nghệ xử lý sử dụng than đá Trung Quốc 77 nước có nhiều than đá quan tâm đế công nghệ chế biến sử dụng than đá Nước địa áp dụng cơng nghệ khí hóa than Shell, coi công nghệ tiên tiến hiệu loạt nhà máy điện phân đạm Chính phủ Mỹ cấp tỷ USD cho chương trình nghiên cứu “Cơng nghệ than sạch”, mở đường cho việc xây dựng nhà máy liên hợp để sản xuất điện, khí tổng hợp, amoniac, urê metanol (Hình 3.16) Hình 3.16 Mơ hình cơng nghệ than CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG Trình bày Công nghệ đốt cháy theo tầng lớp cố định? Trình bày tính tốn đốt cháy chất đốt lỏng rắn? Trình bày Quy trình khí hóa than đá áp suất khí (ACG)? Trình bày Quy trình Koppers Totzek:? Trình bày Quy trình Texaco? Trình bày Quy trình Shell? Trình bày Quy trình Sasol – Lurgi? Trình bày phương pháp chuyển hố than thành nhiên liệu tổng hợp? Trình bày phương pháp chuyển hoá than thành hoá chất? 10 So sánh cơng nghệ áp dụng chuyển hóa than? 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Hữu Phú, Hóa lý hóa keo, NXB KHKT, 2006 Phạm Hiệp, vật liệu mới, hóa học ứng dụng, số 7, 2002 Hồng Nhâm, hóa học vơ tập 1, NXB Giáo dục Hà Nội, 2000 Hoàng Nhâm, hóa học vơ tâp 2, NXB Giáo dục Hà Nội, 2000 Phan Đình Châu, Các trình tổng hợp hữu cơ, NXB KHKT, 2006 PGS.TS Nguyễn Hữu Đĩnh (chủ biên), PGS TS Đỗ Đình Rãng – Hóa học hữu Tập 1, NXBGD, 2007 Hồng Nam, Nguyễn Tuấn Anh, tap chí hóa học số (2003) PGS.TS Nguyễn Hữu Đĩnh (chủ biên), PGS TS Đỗ Đình Rãng – Hóa học hữu Tập 2, NXBGD, 2007 Nguyễn Bin, Sổ tay trình thiết bị, tập 1, NXB KH&KT, 2006 10 Phân tích kỹ thuật –Trường trung học kỹ thuật cơng nghiệp 4-2010 11 Giáo trình thí nghiệm chun nghành - Trường ĐH Sao Đỏ-2013 12 Trang: http://www.bachkhoatrithuc.vn 13 Trang: https://tamthansach.wordpress.com 14 Trang: http://350.org.vn/than-da-va-tac-hai-cua-than-da/ 15 Trang: http://diachatvietnam.net/picture/than-da 16 Trang: http://thuvienphapluat.vn/ Tài liệu nước 17 Trang: http://www.worldcoal.org/coal/uses-of-coal 18 Trang: http://en.wikipedia.org/wiki/Coal 19 Trang: http://energy.gov/ 79 ... vị cấu trúc biến đổi theo độ biến tính có ảnh hưởng định tới biến đổi tính chất hoá học, lý than ảnh hưởng trình chế biến than, chất lượng sản phẩm chế biến than sau Trong phân tử than cón có... chất than đá sản phẩm chế biến chúng Trong giáo trình chuyên ngành trình bày nội dung cần thiết để cung cấp cho sinh viên hệ đại học, cao đẳng ngành công nghệ kỹ thuật hóa học làm tài liệu học. .. hạn kim loại tinh chế Một nhiên liệu hóa thạch, loại than cối chết chuyển thành than bùn, chuyển đổi thành than non, sau than bitum, cuối than đá Điều liên quan đến trình sinh học địa chất diễn