Người ta oxi hóa than bằng không khí vă hơi nước. Tùy theo thănh phần khí hoặc theo chiều của khí văo lò để phđn chia thănh câc phương phâp khâc nhau:
Dựa văo chiều của khí thổi văo lò (than luôn đổ từ trín xuống), có phương phâp: khí hóa thuận (khí được thổi từ dưới lín), khí hóa nghịch (khí thổi từ trín
xuống, cùng chiều với than), khí hóa liín hợp (kếp hợp cả hai phương phâp trín) vă phương phâp khí hóa ngang (khí thổi văo từ giữa thđn lò).
Dựa văo thănh phần phí thổi văo lò, có ba phương phâp:
1. Phương phâp khí than khô
Khí thổi văo lò lă không khí, sản phẩm chủ yếu lă cacbon oxit (34,7%), nitơ (64,5%) vă agon (0,8%). Vì nitơ còn lại lớn nín năng suất tỏa nhiệt thấp (4300 kJ/m3). Phương phâp năy ứng dụng trong lò cao để cung cấp C, CO vă nhiệt cho quâ trình luyện gang, nhiệt độ có thể lín tới 18000C.
2. Phương phâp khí than ẩm
Khí thổi văo lò lă hỗn hợp hơi nước vă không khí, sản phẩm chủ yếu lă hỗn hợp gồm CO (~27%), H2 (~13,5%), N2 (~52,6%), CH4 (~0,5%). Hỗn hợp khí thu được đạt tỉ lệ cho quâ trình tổng hợp amoniac (H2/N2 = 3).
Quâ trình hóa khí than ẩm được dùng phổ biến trong công nghiệp, hiệu suất chuyển hóa 80%. Việc cải tiến quâ trình luôn được chú trọng. Nếu thay không khí bằng oxi nguyín chất vă tăng nhiệt độ trín 12000C, sẽ tăng sản phẩm CO, H2 vă CH4. Vì thế tăng được năng suất tỏa nhiệt của khí đốt cũng như tăng được hiệu suất chuyển hóa than. Người ta cũng đê đốt than cốc chế biến từ than nđu ở dạng bụi, để sản xuất khí tổng hợp.
3. Phương phâp khí hơi nước
Bao gồm phương phâp giân đoạn vă phương phâp liín tục. - Phương phâp khí hơi nước giân đoạn (sản xuất theo chu kì):
Giai đoạn đầu thổi không khí, thực hiện phản ứng giống như phương phâp không khí. Câc phản ứng tỏa nhiệt, nhiệt độ lò tăng, cung cấp nhiệt cho giai đoạn thổi hơi nước.
Giai đoạn tiếp theo thổi hơi nước, thực hiện câc phản ứng oxi hóa cacbon bằng hơi nước, câc phản ứng thu nhiệt, lăm cho nhiệt độ lò giảm dần, tốc độ phản ứng chậm lại, chất lượng khí kĩm dần. Để khắc phục nhược điểm năy, người ta dùng phương phâp khí hơi nước liín tục.
- Phương phâp khí hơi nước liín tục: phương phâp năy dùng hơi nước quâ nhiệt. Hơi nước trước khi văo lò, được qua buồng thu hồi nhiệt, đạt 1100 -12000C. Sản
phẩm thu được có thănh phẩm H2: 35-45% ; CO: 20-21% ; N: 0,8% ; CO2: 25-30% ; CH4: 8-10%, dùng cho quâ trình tổng hợp metanol (H2 : CO = 2). Nếu tiến hănh ở âp suất cao đạt được H2: 50% vă CO: 40% ; năng suất tỏa nhiệt 10.500 KJ/m3.
Ở một số nước công nghiệp phât triển, mă khí thiín nhiín vă dầu mỏ hiếm, việc hóa khí than ở âp suất cao có ý nghĩa lớn, nín cần phải hóa khí CO vă H2 thănh CH4, vì năng suất tỏa nhiệt của CH4 lớn (38000 KJ/m3). Quâ trình metan hóa xảy ra theo phản ứng (10) vă (11), đạt được qua chuyển hóa theo phản ứng (9), nín cần phải lăm sạch H2O vă CO2.
Để sản xuất khí tổng hợp, người ta còn dùng xúc tâc Cr2O3/Fe2O3 ở 350- 4000C hoặc CuO/ZnO/Cr2O3 ở 250-3000C, chuyển hóa khí theo phản ứng (9) thu được CO2 vă H2. Sau khi lăm sạch CO2 bởi nước hoặc dung dịch K2CO3, còn lại H2 sạch. Người ta thường thổi hơi nước vă không khí văo, nhận được 3H2 + N2 dùng cho tổng hợp NH3. Tương tự có thể dùng than cốc với oxi vă hơi nước để sản xuất H2, sản xuất NH3 hoặc CH3OH. Hóa khí than cốc chế biến từ than nđu dưới âp suất có thể nhận được 25% CH4, không nhận được khí tổng hợp.