Projeto de utilização seletiva e por qualidade de 3,6 milhões de toneladas de carvão da Inner Mongolia Zhengneng Chemical entra em operação

A empresa Ordos Huijinda Cleaning Solvent Oil Co., Ltd. é uma empresa privada do setor petroquímico, com personalidade jurídica independente, que atua nas áreas de pesquisa e desenvolvimento, produção e vendas. Foi fundada em maio de 2010, com um capital social de 5 milhões de yuans. Atua principalmente com produtos petroquímicos, óleos para processos industriais e óleos para uso especial. Dentre eles, o projeto de produção anual de 600 mil toneladas de óleos solventes limpos utiliza como matérias-primas o nafta hidrogenada produzida no processo de conversão de carvão em óleo pela Shenhua, bem como o alcatrão de carvão gerado por projetos de química do carvão nas regiões vizinhas. Com isso, são produzidos produtos de óleos solventes ecológicos de alto valor agregado. O investimento total no projeto é de 2,3 bilhões de yuans. A construção começou em 2010. A primeira fase do projeto já foi concluída, e atualmente está em fase de produção experimental. Após a entrada em operação oficial do projeto, espera-se que a receita anual atinja 3,6 bilhões de yuans.

Em um cenário de crise no setor, quem conseguir continuar produzindo e manter lucros será capaz de provar a superioridade de sua tecnologia

Já houve aplicações industriais para a tecnologia de pirólise rápida de transportadores térmicos sólidos de carvão ativado? É a tecnologia de qual instituto da Academia Chinesa de Ciências?

Em 26 de novembro de 2015, numa noite de inverno no norte de Shaanxi, o vento gelado era muito intenso. Sob a cobertura de neve, o local de teste do dispositivo de pirólise a baixa temperatura de carvão como transportador de calor sólido, com capacidade de 240 toneladas por dia, estava iluminado. Os pesquisadores do Laboratório de Leitos Fluidizados Circulantes do Instituto de Física Termodinâmica da Academia Chinesa de Ciências passaram três noites seguidas sem dormir. Desde que o forno foi ligado, em 28 de outubro, eles superaram o frio intenso, trabalharam arduamente dia e noite, até conseguir uma operação estável em plena capacidade. Esta é a primeira vez no país que se consegue uma operação em plena capacidade de um equipamento de pirólise de carvão em leito fluidizado, com capacidade de 100 mil toneladas por ano. 　　O dispositivo de teste em escala piloto para a pirólise a baixa temperatura de carvão como transportador térmico sólido, com capacidade de 240 toneladas/dia, consegue controlar com sucesso a troca de energia e materiais entre a camada de combustão do transportador térmico sólido e a camada de pirólise, por meio de métodos inovadores como aquecimento dos materiais sólidos, controle do ciclo dos materiais e remoção dos resíduos do forno de pirólise. Isso permite uma integração eficaz entre as duas camadas. Um nível estável de carga no forno de pirólise impede o refluxo do gás de carvão a alta temperatura, reduzindo assim a poeira gerada pelo forno de pirólise e a concentração de poeira nos produtos petrolíferos. 　　O equipamento de teste para a pirólise a baixa temperatura de carvão, que utiliza um transportador de calor sólido com capacidade de 240 toneladas/dia, teve seu projeto técnico concluído em maio de 2014. A construção do equipamento de teste foi finalizada no final de setembro. De outubro a novembro, foram realizados testes conjuntos; a carga operacional atingiu 120 toneladas/dia. Dessa forma, foi possível validar o processo de produção sob diferentes cargas, resultando na obtenção de produtos como semi-carvão, alcatrão e gás de pirólise ； Em 2015, diante dos problemas identificados anteriormente, os pesquisadores realizaram duas correções. Eles ajustaram os equipamentos essenciais e alguns sistemas, além de realizarem modificações adicionais. De outubro a novembro de 2015, foram feitos mais testes conjuntos, até que finalmente foi alcançado um funcionamento estável em plena capacidade. Com este teste de operação em carga máxima, foram definidos os parâmetros técnicos e operacionais essenciais para o processo de pirólise do carvão mineral como transportador térmico sólido. Foram obtidos dados sobre o produto quando a unidade opera em carga máxima, o que criou uma base sólida para os testes de desempenho da unidade em escala piloto, bem como para o cumprimento do objetivo de operar continuamente e de forma estável por 168 horas. 　　Esse projeto contou com o apoio do programa estratégico de pesquisa e desenvolvimento da instituição, intitulado “Técnicas-chave e demonstrações para o uso eficiente e limpo do carvão de baixa qualidade”, bem como da empresa Shenmu Jinfengyuan Clean Coal Technology Co., Ltd. Durante o período de ajustes do equipamento, líderes do Comitê de Desenvolvimento e Reforma da cidade de Yulin, do condado de Shenmu**, do Departamento de Ciência e Tecnologia do condado de Shenmu e do escritório responsável pela indústria química do carvão do mesmo condado visitaram pessoalmente o local do projeto, dando seu pleno reconhecimento ao trabalho realizado pelo instituto.

【Shen Xiaobo | Texto】Recentemente, o **Órgão de Energia publicou o “Plano de Ação para o Uso Limpo e Eficiente do Carvão (2015-2020)”. Nesse plano, a importância da classificação do carvão por qualidade aumentou significativamente. Em planos semelhantes anteriores, essa questão era abordada de forma superficial, apenas como um elemento simbólico. Neste novo plano, é dedicado um grande espaço para tratar desse assunto, além de ser estabelecido um cronograma para a classificação do carvão por qualidade: em 2017, espera-se que sejam alcançados avanços importantes nas tecnologias necessárias para melhorar a qualidade do carvão de baixa qualidade； Em 2020, foi construído um conjunto de projetos-piloto de melhoria da qualidade, com capacidade de processamento de milhões de toneladas. O que é a classificação por qualidade do carvão? A ideia de classificar o carvão de acordo com sua qualidade é muito boa. O carvão contém substâncias voláteis como alcatrão e gás, e no passado, setores como a geração de energia a partir do carvão e a indústria química utilizavam o carvão simplesmente queimando-o (gaseificando-o). A classificação e qualificação do carvão consiste em extrair dos mesmos produtos valiosos como alcatrão e gás, para depois utilizar o semi-carvão restante. Classificação por qualidade refere-se, em termos dos componentes do carvão, à separação das diversas substâncias presentes no carvão, para que possam ser utilizadas individualmente. A classificação refere-se ao processo de processamento do carvão: primeiro, ocorre a pirólise para obter alcatrão e gás natural; em seguida, o semicarvão é queimado para gerar energia ou gasificado como matéria-prima para a indústria química. Atualmente, a produção de coque por pirólise a alta temperatura do carvão, e a produção de antracito por destilação a baixa e média temperatura do carvão, também parecem ser formas de classificação do carvão de acordo com suas qualidades. Isso porque, tanto na pirólise a alta temperatura quanto na destilação a baixa e média temperatura, são gerados como subprodutos alcatrão e gás natural (em proporções diferentes, dependendo da temperatura). No entanto, essas duas formas de processamento ainda diferem da classificação do carvão conforme as suas qualidades, que é o que se preconiza atualmente. Carvão transformado em coque e carvão transformado em antracito: nessas duas formas, os produtos principais são o coque e o antracito, respectivamente. O alcatrão e o gás natural são produtos secundários. No passado, quando o preço do coque e do antracito era alto, esses produtos secundários eram descartados. Nos últimos anos, devido ao excesso de capacidade de produção de coque e antracito, passou-se a dar mais importância à utilização desses produtos secundários. A classificação do carvão por qualidade difere desses dois aspectos principalmente porque o produto principal visado é diferente. O projeto de classificação e separação do carvão teve como objetivo inicial a produção de alcatrão e gás; o semi-carvão restante é apenas um subproduto. Como a orientação do produto principal é diferente, embora sejam utilizadas técnicas semelhantes, os detalhes específicos apresentam grandes diferenças. No caso do coque produzido a partir do carvão, o objetivo é maximizar a produção de coque; já no caso do carvão antracítico, o objetivo é maximizar a produção de alcatrão e gás natural. O carvão é classificado de acordo com suas qualidades, com o objetivo de maximizar a produção desses produtos. I. Quais são as tecnologias-chave que precisam ser superadas? O plano de ação da Agência de Energia propõe que, em 2017, sejam alcançados avanços nas tecnologias-chave para a melhoria da qualidade do carvão de baixa qualidade. Qual é a tecnologia-chave? Atualmente, a abordagem predominante no setor é a destilação a temperatura média-baixa, pois ela permite a produção de mais alcatrão e gás natural (às altas temperaturas, parte desses materiais se decompõe). No passado, para a produção de carvão ativado a partir de carvão mineral, era utilizado o método de carbonização a baixa e média temperatura. Geralmente, eram usados fornos verticais, e era necessário utilizar carvão em blocos. A capacidade de processamento anual era de 100 mil toneladas. Esse estado atual da tecnologia gera dois problemas. I. Atualmente, a extração de carvão no país está se tornando cada vez mais em larga escala, o que faz com que a porcentagem de carvão em pó aumente. Os fornos verticais consomem carvão em blocos, e o uso do carvão em pó excedente se torna um problema. II. O carvão é classificado e separado por qualidade; os principais produtos derivados dele são o alcatrão e o gás. No entanto, o componente principal do carvão é o carbono. Para se obter uma produção em escala significativa de alcatrão e gás, é necessário aumentar a escala total de produção. Atualmente, a produção ocorre em níveis de dezenas de milhões de toneladas. Se forem utilizados fornos verticais, um projeto exigiria 100 fornos, o que aumentaria consideravelmente as dificuldades de gestão e operação. Portanto, atualmente, o foco dentro do setor é a tecnologia de pirólise em larga escala de carvão em pó. Conforme indicado no plano de ação da Agência de Energia, busca-se desenvolver projetos de demonstração para o uso seletivo do carvão em larga escala, com processos de destilação a baixa e média temperatura, visando a produção de gás e óleo como principais produtos. No entanto, todo o setor enfrenta os mesmos desafios ao tentar superar essa tecnologia: após a pirólise a baixa temperatura do carvão em pó, este tende a se misturar com o alcatrão de carvão. Isso faz com que o material grude nas paredes do forno, causando obstruções e afetando o funcionamento contínuo e em plena capacidade do equipamento. II. A taxa de poeira no alcatrão produzido chega a ultrapassar 20%, o que o torna sem valor comercial. II. O tamanho do investimento é realmente pequeno? A produção de carvão coque é concentrada principalmente na região de Yulin, em Shaanxi. Devido à alta concentração de óleo no carvão local, a produção de alcatrão é considerável, o que fez com que ali se tornasse uma espécie de “produção de petróleo a partir de carvão”, à maneira de Yulin. Seu maior ponto positivo, segundo as declarações oficiais, é o pequeno tamanho do investimento necessário. Em comparação com a produção de óleo a partir do carvão, o equipamento principal para a produção de coque de carvão é um forno vertical. Se houver avanços na tecnologia de pirólise do carvão em pó, o equipamento principal será um dispositivo de pirólise de carvão em pó com capacidade de milhões de toneladas. Nesse caso, o investimento necessário seria menor em uma ordem de grandeza, em comparação com projetos de liquefação direta ou indireta do carvão. Mas, para a classificação e qualificação do carvão, existem muitos outros investimentos necessários. Como o metano é separado, é muito provável que não haja redes de distribuição nas proximidades; portanto, ele precisa ser liquefeito em GNL para ser transportado, o que requer equipamentos de liquefação. O alcatrão separado tem preço mais baixo, e é necessário contar com equipamentos especializados para seu processamento posterior, a fim de produzir diesel, nafta, entre outros produtos. O ponto mais importante é o que fazer com o semi-carvão resultante. A quantidade de semicarvão representa mais de 70% do carvão classificado por qualidade. Para onde vai essa parte de semicarvão é uma questão fundamental na classificação e qualificação do carvão. Uma solução proposta no setor é transformá-lo em carvão para venda, mas atualmente há excesso de capacidade de produção de carvão e o mercado está em crise; portanto, a viabilidade dessa abordagem precisa ser avaliada. De acordo com o plano de ação da Agência de Energia: incentivar o desenvolvimento integrado de carvão, química, eletricidade e calor, fortalecendo a interconexão entre os diferentes sistemas. Promover o desenvolvimento integrado entre a indústria química do carvão e setores como geração de energia, indústria química de petróleo e gás, siderurgia e materiais de construção, nas regiões que possuem as condições necessárias. Há duas opções: uma delas é adicionar dispositivos de pirólise de carvão em bruto às indústrias químicas e centrais elétricas a carvão já existentes ； Em segundo lugar, após a pirólise do carvão em pó, o semicarvão é utilizado em usinas termelétricas a carvão e na indústria química a base de carvão. Se for escolhida a segunda opção, os investimentos necessários em usinas a carvão e em indústrias químicas baseadas no carvão não são comparáveis aos dos equipamentos de pirólise de carvão em pó; assim, o investimento total aumentará significativamente. III. Será que todos os tipos de carvão de baixa qualidade são adequados? Os principais produtos obtidos a partir da classificação e separação do carvão são o alcatrão e o gás. Em comparação com o carvão, esses dois produtos têm maior valor de mercado. Do ponto de vista econômico, quanto mais alcatrão e gás natural forem produzidos, melhor será a rentabilidade. Na realidade, a classificação do carvão em diferentes categorias foca-se principalmente no alcatrão. Portanto, a porcentagem de óleo presente no próprio carvão torna-se um fator crucial na sua classificação. Atualmente, as regiões do país com maior teor de óleo no carvão estão localizadas principalmente na área do “Triângulo Dourado”, na fronteira entre Shaanxi, Inner Mongolia e Shanxi. O condado de Shenmu fica nessa região, onde o teor médio de óleo no carvão pode chegar a 12%. Yang Zhanbiao afirma que, com a utilização de tecnologias avançadas, é possível extrair 10% do óleo presente no carvão. Fora do Triângulo Dourado, a região mais conhecida é a área de Naomaohu, em Hami, Xinjiang, onde a taxa de teor de óleo no carvão pode chegar a 15%. Além disso, em algumas áreas do leste da Mongólia, o carvão marrom possui uma taxa de teor de óleo entre 6% e 8%. A economicidade da classificação e separação do carvão depende, em última análise, da produção de produtos de alto valor. Somente quando a produção de alcatrão e gás natural representa uma proporção significativa é que todo o projeto se torna econômico. Antes de investir na construção de projetos de classificação e separação do carvão, é fundamental conhecer a porcentagem de óleo presente no carvão e calcular previamente sua viabilidade econômica. V. Problemas ambientais: A produção excessiva de carvão ativado a partir do carvão mineral é feita em fornos verticais, principalmente por pequenas empresas; isso causa contaminação dos recursos hídricos na região de Yulin. Mas, se houver desenvolvimento da classificação por qualidade do carvão, os problemas ambientais precisam ser resolvidos de forma rigorosa. Primeiro, as políticas ambientais atuais estão se tornando cada vez mais rigorosas, tanto em termos de padrões quanto de aplicação. Portanto, é cada vez menor a possibilidade de se passar por cima dessas regras, como acontecia no passado. Em segundo lugar, há a classificação do carvão por qualidade; as quantidades envolvidas são de milhões de toneladas. Isso representa um aumento significativo em comparação com a produção anterior de coque de carvão. Isso gera problemas ambientais, e a poluição pode ser muito grave. Na carbonização a temperatura média-baixa, existem duas etapas que geram grandes quantidades de águas residuais. Primeiro, o resfriamento do semi-coque na parte traseira: no setor, costuma-se utilizar o processo de extinção do coque por meio de água, e a água resultante do resfriamento se torna esgoto. Em segundo lugar, o gás residual resultante da separação (como alcatrão em estado gasoso, metano, etc.) é submetido a um processo de resfriamento com amônia, gerando assim águas residuais. O tratamento desses dois aspectos também está sendo discutido dentro da indústria; há a possibilidade de adotar abordagens de tratamento na fase inicial, como substituir a água amoniacal por lavagem com óleo, a fim de resolver o problema das águas residuais desde a sua origem. Ou o processamento de suporte no backend. Atualmente, todos estes ainda precisam de inspeção por equipamentos industriais.

Li Weiming: Acelerar a utilização do carvão de acordo com seu grau de qualidade, para impulsionar efetivamente a revolução na produção de energia do nosso país. Data: 27/05/2016. Fonte: Guoyanwang. O carvão, como recurso, não possui uma característica de “sujo” ou “limpo”. Tanto a teoria quanto a prática demonstraram que o uso não científico do carvão é uma das principais causas dos problemas atuais relacionados à energia e ao meio ambiente. Dado o potencial de recursos energéticos do nosso país e a situação atual em termos de sua utilização, a utilização limpa e eficiente do carvão é uma escolha inevitável para impulsionar a estratégia de revolução energética do nosso país. 　　Nos últimos anos, com o objetivo de aliviar efetivamente a pressão sobre os recursos ambientais, especialmente no que diz respeito à prevenção da poluição do ar, o uso diferenciado do carvão, de acordo com sua qualidade, passou a ser visto como uma maneira importante de aumentar o nível de utilização eficiente e limpa do carvão. Em 27 de junho de 2014, com o objetivo de dar seguimento às decisões da sexta reunião do Grupo de Liderança Financeira e Econômica Central, bem como às deliberações da primeira reunião do novo Comitê de Energia, o Gabinete do Conselho de Estado emitiu o “Plano de Ação para o Desenvolvimento Energético (2014-2020)”. Nesse plano, foi estabelecido que era necessário “promover ativamente o uso gradual e diferenciado do carvão, de acordo com suas qualidades”. Em maio de 2015, a **Agência de Energia emitiu o “Plano de Ação para o Uso Limpo e Eficiente do Carvão (2015-2020)”, reafirmando a necessidade de “promover o uso gradual e diferenciado do carvão, de acordo com sua qualidade”. Com a publicação desses documentos e com o aumento da importância dada a esse assunto, nos últimos anos houve avanços significativos no uso seletivo e de qualidade do carvão em nosso país. No entanto, ainda existem muitos desafios em termos de conceitos, tecnologias necessárias, estabelecimento de padrões e apoio político. Isso dificulta a implementação das estratégias para um uso mais limpo e eficiente do carvão, bem como da revolução energética. É urgente agir por meio de um planejamento adequado, estabelecimento de padrões industriais, incentivo à criação de modelos exemplares, maior apoio político e coordenação entre os diferentes setores, a fim de acelerar o uso seletivo e de qualidade do carvão. 　　I. A utilização do carvão de forma classificada e conforme sua qualidade é um meio importante para alcançar a estratégia de uso limpo e eficiente do carvão no nosso país, bem como a estratégia de revolução na produção de energia. A utilização classificada do carvão se baseia nas diferentes propriedades e características de transformação de seus componentes. Trata-se de um novo sistema de utilização de energia, no qual o carvão é utilizado tanto como matéria-prima quanto como combustível, combinando processos como a pirólise do carvão com a geração de eletricidade a partir do carvão, a gaseificação do carvão, o uso do gás resultante e o processamento avançado do alcatrão de carvão. Diferentemente de outras formas de utilização limpa e eficiente do carvão, o uso diferenciado do carvão por grau e qualidade representa um método de controle na fonte. O processo de pirólise a baixa temperatura é, basicamente, um processo físico; os produtos da pirólise são carvão limpo de baixo custo, gás natural e produtos de alcatrão. De acordo com o estudo “Estratégia para o desenvolvimento limpo, eficiente e sustentável do carvão na China”, realizado pelo Instituto de Engenharia da China, com a participação de 30 acadêmicos, mais de 400 especialistas e 95 instituições, ao longo de dois anos (2014), concluiu-se que: “A tecnologia de conversão do carvão, que consiste na utilização dos gases resultantes da pirólise e gaseificação do carvão para a produção de óleos de alta qualidade, bem como na geração de energia a partir do carvão limpo e no uso integrado das cinzas e resíduos, possui vantagens em termos de consumo energético, proteção ambiental e eficiência econômica, em comparação com as técnicas atuais de queima e gaseificação do carvão. Essa tecnologia pode aumentar significativamente a eficiência no uso do carvão, além de trazer benefícios ambientais e econômicos. Ela tem potencial para mudar a maneira atual de uso do carvão e contribuir para a modernização das indústrias tradicionais.” ” 　　Primeiramente, ajuda a reduzir as emissões de poluentes e a economizar recursos energéticos. Atualmente, caldeiras industriais de pequeno e médio porte, fornos, aquecedores e fogões utilizados para cozinhar, que queimam carvão de forma dispersa, representam 20% do consumo total de carvão no país. Esses equipamentos estão disseminados por toda parte, com baixo grau de concentração, e não existem meios eficazes para controlar a poluição gerada por eles. Anualmente, são emitidos quase 10 milhões de toneladas de dióxido de enxofre (um valor comparável ao da indústria elétrica), além de mais de 3,2 milhões de toneladas de óxidos de nitrogênio (valor inferior apenas ao da indústria elétrica e dos veículos motorizados). Isso representa uma questão urgente para a redução do consumo de energia e das emissões poluentes no país. Se o gás, utilizado de forma seletiva, substituir o carvão utilizado de maneira dispersa nas áreas densamente povoadas, isso poderá ajudar a resolver o problema da escassez de gás natural no processo de substituição do carvão por gás nas cidades ； Substituir o carvão utilizado de forma dispersa em áreas sem grande concentração populacional por carvão limpo, utilizado de maneira mais eficiente, não só permite reduzir a quantidade de carvão consumido e as emissões de poluentes, como também não aumenta os custos. Considerando que a região de Pequim, Tianjin e Hebei consome 42,24 milhões de toneladas de carvão por ano para fins domésticos, se todo esse carvão for substituído por carvão limpo, utilizado de maneira adequada, então os 1,84 milhão de toneladas de gás natural e os 3,14 milhões de toneladas de óleo combustível gerados nesse processo poderão ser utilizados para substituir o uso de carvão nas cidades. Isso permitiria reduzir a emissão de 126,6 mil toneladas de dióxido de enxofre, 8,2 mil toneladas de óxidos de nitrogênio, 87,2 mil toneladas de partículas poluentes e 11,0766 milhões de toneladas de dióxido de carbono. A substituição do carvão utilizado nas usinas elétricas por carvão limpo, utilizado de forma seletiva, reduz a umidade do carvão que entra no forno e aumenta seu valor calórico, o que permite um aumento na eficiência de geração de energia de 2 a 5 pontos percentuais. Considerando que, em 2014, foram utilizados cerca de 1,4 bilhão de toneladas de carvão de baixa qualidade para geração de energia, se todo esse carvão for submetido a processos de pirólise antes de ser usado na geração de energia, será possível reduzir as emissões de dióxido de enxofre em 2,1 milhões de toneladas, de óxidos de nitrogênio em 1,24 milhão de toneladas e de partículas poluentes em 410 mil toneladas. Essas reduções representariam 7,34%, 5,72% e 3,15%, respectivamente, do total nacional. Além disso, o processo físico de pirólise do carvão consome muito pouco água e ainda gera uma certa quantidade de umidade (devido à água presente no carvão). Em segundo lugar, isso contribui para impulsionar a transformação e modernização da indústria do carvão. A adoção de novos métodos de utilização do carvão, com foco na utilização diferenciada e de qualidade variada, permite a construção de projetos de produção combinada de carvão, gás e eletricidade nas grandes bases de produção de carvão e energia elétrica em todo o país. Isso pode mudar a estrutura industrial atual, na qual o carvão é utilizado exclusivamente para geração de energia, criando assim uma cadeia industrial estratégica para o uso eficiente e limpo do carvão. Dessa forma, é possível aumentar a demanda efetiva por carvão e criar novos pontos de crescimento econômico. Especificamente, o carvão limpo tem seus componentes leves, como os voláteis, bem como impurezas como oxigênio, enxofre, nitrogênio e fósforo, removidos. Isso aumenta seu valor calórico e o torna mais limpo. Pode substituir o carvão sem fumaça, o carvão pobre em carbono e outros tipos de carvão, sendo amplamente utilizado em áreas como geração de energia, injeção em altos-fornos, uso doméstico e indústria química ； O gás pode ser utilizado como matéria-prima para a produção de hidrogênio, gás natural e produtos químicos. Além disso, após ser desulfurado e desnitrificado, pode ser queimado diretamente para gerar energia elétrica ； O alcatrão de carvão pode ser utilizado para extrair dezenas, ou até centenas, de produtos químicos de alta qualidade, como benzeno, fenol e piridina. Além disso, ele pode ser hidrogenado para produzir combustíveis líquidos limpos, como diesel e nafta. Isso é de grande importância para a transformação e modernização do setor carbonífero, bem como para a superação da crise de excesso de capacidade produtiva. 　　Mais uma vez, isso ajuda a aumentar o fornecimento de petróleo e gás. Mais de 55% dos quase 4 bilhões de toneladas de carvão consumidos anualmente em nosso país contêm grandes quantidades de componentes de petróleo e gás. Se todo esse carvão fosse utilizado de maneira adequada, isso equivaleria a um aumento de 143 milhões de toneladas de óleo combustível e 84 milhões de toneladas de gás natural liquefeito. Somente o óleo combustível já representaria metade das importações de petróleo do nosso país por ano. O nosso país possui reservas de carvão que podem ser utilizadas de forma diferenciada, segundo sua qualidade. Essas reservas totalizam 875,832 bilhões de toneladas. Dentre elas, existem aproximadamente 65,7 bilhões de toneladas de petróleo e 51 trilhões de metros cúbicos de gás natural. Isso equivale a 20 vezes as reservas comprovadas de petróleo e a 11 vezes as reservas comprovadas de gás natural (dados da Associação Industrial do Carvão da China, 2014). O desenvolvimento do uso diferenciado do carvão, de acordo com sua qualidade, pode ajudar a reduzir, até certo ponto, a alta dependência do nosso país em relação aos recursos de petróleo e gás. Isso é de grande importância para aumentar a segurança energética do nosso país. 　　II. Nos últimos anos, houve avanços significativos no uso seletivo e diferenciado do carvão em nosso país. A pirólise do carvão é a tecnologia fundamental para esse tipo de uso seletivo e diferenciado. De acordo com as exigências da pirólise em relação ao tamanho dos grãos de carvão, pode-se dividir a tecnologia de pirólise de carvão em blocos e a tecnologia de pirólise de carvão em pó. A pirólise do carvão em blocos em nosso país é realizada em fornos verticais; essa tecnologia já está bem desenvolvida. Ela é utilizada em escala significativa em locais como Yulin, em Shanxi, e Wuhai, em Inner Mongolia. A capacidade de produção é de quase 50 milhões de toneladas por ano. No entanto, a tecnologia ainda é considerada obsoleta: a capacidade de produção de cada unidade instalada é inferior a 100 mil toneladas por ano. Além disso, os métodos de controle de poluentes não são eficazes, o que causa grande impacto negativo no meio ambiente. Ao mesmo tempo, com a popularização da extração mecanizada em larga escala de carvão no nosso país, a proporção de carvão em pedaços produzido nas minas de carvão fica cada vez menor (menos de 20%). Enquanto a pirólise do carvão em pedaços enfrenta obstáculos no seu desenvolvimento, a tecnologia de pirólise do carvão em pó alcançou avanços significativos. Desde a década de 1950, nosso país vem pesquisando tecnologias de pirólise de carvão em pó. Com o apoio de programas como “863” e “973”, foram desenvolvidas diversas tecnologias relacionadas à conversão do carvão em diferentes produtos, como a tecnologia de conversão do carvão em leitos fluidizados cíclicos pela Universidade de Zhejiang; o processo de uso de transportadores térmicos sólidos pela Universidade de Dalian; a tecnologia de melhoria da qualidade do carvão por meio de fornos de tipo correia pela Beijing Collinsda Technology Co., Ltd.; a tecnologia de carvão limpo (LCC), desenvolvida em parceria pela Datang Huayin Power Co., Ltd. e pela China Wuhuan Engineering Co., Ltd.; a tecnologia de destilação sem uso de transportadores térmicos pela Beijing Shenwu Environmental Energy Technology Group Co., Ltd.; a tecnologia de transportadores térmicos sólidos modulares pela Shenhua; e a tecnologia de catálise para a transformação do lignito pela Guangdong Zhaoqing Shunxin Coal Chemical Technology Co., Ltd. Atualmente, todas essas tecnologias já passaram por testes em escala piloto, e alguns dos principais desafios relacionados à pirólise do carvão foram superados. Cabe ressaltar que essas tecnologias não conseguiram ser industrializadas em larga escala, pois o pó de carvão e a alcatrão se misturam facilmente, grudando nas paredes do forno de pirólise e causando obstruções. 　　Em 2014, o Grupo Longcheng, de Henan, alcançou avanços na pesquisa sobre a tecnologia de pirólise a baixa temperatura em leitos rotativos para o uso seletivo do carvão de baixa qualidade, resolvendo assim os desafios técnicos relacionados à pirólise do carvão em pó. Por meio da tecnologia de aquecimento por combustão em vários canais, bem como da tecnologia de troca térmica dinâmica entre os materiais e os vários canais de combustão, é possível obter um fornecimento de calor gradual por meio de vários canais, além de um controle de temperatura preciso e inteligente ； Por meio de um processo de separação eficiente que combina ciclones com membranas especiais, foi possível recuperar partículas sólidas com tamanho superior a 4 micrômetros, além de separar o óleo e o gás. Isso resolveu os problemas de aquecimento irregular do carvão e da baixa eficiência na transferência de calor ； A tecnologia de vedação dinâmica por rotação a alta temperatura resolveu os problemas de vazamento de óleo e gás, bem como de infiltração de ar. Ao mesmo tempo, por meio de processos de extração especiais e de solventes adequados, é possível realizar a extração conjunta dos fenóis presentes no óleo. Dessa forma, as águas residuais resultantes da pirólise atingem os padrões necessários para tratamento biológico. Em conjunto com tecnologias de tratamento biológico já consolidadas, isso permite o reuso dessas águas e uma emissão quase nula de resíduos. De acordo com as medições realizadas pela Associação Chinesa da Indústria de Petróleo e Químicos no local, as linhas de produção construídas com essa tecnologia, capazes de processar milhões de toneladas de carvão bruto por ano, conseguem operar de forma estável por longos períodos. A taxa de produção de carvão limpo é de 71,53%, a taxa de produção de alcatrão de carvão é de 11,05%, e a taxa de produção de gás natural é de 9,87%. A eficiência energética atinge 90,70% ； O projeto de utilização eficiente e limpa do carvão, com capacidade total de 10 milhões de toneladas por ano, já foi parcialmente implementado. Ele serve como um bom exemplo para o desenvolvimento da utilização diferenciada do carvão em nosso país. 　　Além disso, em termos de custos de investimento em tecnologia e equipamentos, em comparação com os principais projetos de química a base de carvão, o uso seletivo do carvão oferece uma melhor relação entre investimento e retorno, além de ser mais econômico. Os custos relacionados às tecnologias e equipamentos para a produção de gás a partir do carvão, bem como para a produção de óleo a partir do mesmo, representam mais de 80% do investimento total. Já nos projetos de utilização seletiva do carvão, esses custos correspondem a 68%. Além disso, os equipamentos essenciais nesses projetos podem ser produzidos localmente. Em comparação com os projetos de processamento de carvão que exigem investimentos superiores a 10 bilhões de yuans, esses projetos têm custos menores e possuem grande potencial de redução de custos, o que lhes confere vantagens econômicas significativas. Tomando como exemplo a tecnologia de pirólise a baixa temperatura em leitos rotativos para o uso seletivo do carvão de baixa qualidade desenvolvida pelo grupo Longcheng, segundo pesquisas, o custo para produzir o óleo refinado é de 1944,64 yuan por tonelada, o que representa menos da metade do custo da liquefação direta do carvão. Já o custo para produzir GNL é de 1,48 yuan por metro cúbico, o que corresponde a dois terços do custo da produção de gás a partir do carvão ； Sua intensidade de investimento é de apenas 70 milhões de yuans por 10 mil toneladas de produtos petrolíferos, enquanto a intensidade de investimento nas fábricas de produção de petróleo a partir de carvão da Shenhua e Yitai é de 139 milhões e 175 milhões de yuans, respectivamente, por 10 mil toneladas de produtos petrolíferos. A compreensão da importância do uso diferenciado do carvão, em termos de classificação e qualidade, é muito limitada entre os diferentes setores da sociedade. A maioria das pessoas fora do setor sequer conhece esse conceito. Mesmo dentro do setor, a compreensão sobre o assunto permanece na época dos anos 60 e 70 do século passado. Muitos ainda não sabem das mudanças fundamentais que ocorreram no uso diferenciado do carvão nos últimos anos. III. A utilização classificada e de qualidade diferenciada do carvão ainda enfrenta muitos desafios; é urgente melhorar a compreensão a respeito disso. Embora o uso diferenciado e de qualidade do carvão tenha recebido **atenção atualmente, sua definição ainda é bastante vaga**; não existe um planejamento específico para isso (apenas há uma descrição simples no “Plano de Ação para o Uso Limpo e Eficiente do Carvão (2015–2020)”). Não foi definido como devem ser realizadas as próximas etapas, e esse campo está claramente atrás em comparação com outros. Já na década de 1930, a Alemanha começou a pesquisar e a aplicar tecnologias para o processamento e uso diferenciado do carvão. Foram construídas fábricas para a produção de alcatrão de carvão, que era posteriormente transformado em lenha e gasolina. Isso fez com que o alcatrão de carvão se tornasse uma fonte importante de combustível para a Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial. No relatório “Estratégia Tecnológica para o Carvão no Século XXI”, o Ministério do Comércio e Indústria do Japão mencionou especialmente as tecnologias de alto valor agregado que permitem aumentar a eficiência no uso de combustíveis. Dentre essas tecnologias, destaca-se a produção de gás, combustível e produtos químicos de alto valor por meio da carbonização rápida a baixas temperaturas, como um importante projeto de pesquisa. O Departamento de Energia dos EUA também incluiu a extração de alguns combustíveis líquidos de alta qualidade e produtos químicos a partir do carvão como um elemento importante no plano “Perspectivas Energéticas para o Século XXI”. Ao mesmo tempo, a compreensão da importância do uso diferenciado do carvão, em termos de classificação e qualidade, é muito limitada entre os diversos setores da sociedade. A maioria das pessoas fora do setor sequer conhece esse conceito. Mesmo dentro do setor, o conhecimento sobre isso permanece basicamente nos anos 60 e 70 do século passado. Muitos ainda não percebem as mudanças fundamentais que ocorreram nos últimos anos no que diz respeito ao uso diferenciado do carvão. Algumas tecnologias complementares sistêmicas ainda precisam ser desenvolvidas. Atualmente, algumas tecnologias de suporte sistemático para o uso classificado e de qualidade diferenciada do carvão ainda precisam ser desenvolvidas e aprimoradas. Um dos fatores importantes que influenciam a economicidade, a sustentabilidade ambiental e a segurança no uso seletivo do carvão é a possibilidade de tornar os dispositivos de pirólise de maior porte. O carvão é composto principalmente de carbono; para se obter uma produção em escala de alcatrão e gás, é necessário aumentar a escala total de produção. Embora a tecnologia de utilização seletiva do destilado a baixa temperatura em leitos rotativos já tenha permitido a construção de instalações de destilação com capacidade de milhões de toneladas, e que essa tecnologia já esteja sendo aplicada industrialmente, ainda existe espaço para maior escala. Em segundo lugar, como o carvão limpo obtido por meio da pirólise pode ser integrado de maneira eficaz às indústrias de aço, materiais de construção, geração de energia, uso doméstico e química? Isso é um fator importante que influencia os benefícios econômicos, sociais e ambientais relacionados ao uso diferenciado do carvão. Além disso, trata-se também de um desafio técnico. O carvão limpo produzido por pirólise possui um alto índice de moagem (aumento de 10% a 15%), baixo teor de elementos prejudiciais, alta calorífica e teor moderado de voláteis. Pode substituir o carvão antracítico, o carvão pobre em carbono e outros tipos de carvão, sendo amplamente utilizado em áreas como geração de energia, alimentação de altos-fornos, uso doméstico e indústria química. Como o carvão utilizado nos altos-fornos para a produção de aço, o carvão elétrico, o carvão destinado ao uso doméstico e o carvão utilizado na indústria química possuem todos padrões rigorosos de qualidade, o carvão limpo precisa ter seus teores de volatilidade e calorífico controlados por meio de processos específicos, a fim de atender às necessidades dos usuários. Portanto, atualmente, o carvão limpo é amplamente utilizado na indústria para a produção de ligas ferrosas, cimento e siderurgia. No entanto, seu uso em áreas como geração de energia, substituição do carvão comum em aplicações civis e tecnologias relacionadas à química ainda está em fase inicial de desenvolvimento, sendo ainda imaturo. Terceiro, a composição do alcatrão produzido pela pirólise é complexa; ele contém mais de 1000 tipos de compostos orgânicos, sendo que os principais são compostos aromáticos. Há poucos compostos de hidrocarbonetos alifáticos e olefinas. Além disso, existem pequenas quantidades de compostos que contêm oxigênio, nitrogênio e enxofre. Atualmente, as tecnologias industriais para a melhoria da qualidade do alcatrão ainda não estão desenvolvidas o suficiente. A extração de componentes de alto valor agregado a partir do alcatrão de carvão ainda requer avanços tecnológicos. Falta padrões científicos para a qualidade do carvão limpo. O carvão bruto, após ser submetido a pirólise a baixa temperatura, tem sua fração volátil reduzida, e elementos nocivos como enxofre, nitrogênio e metais pesados são removidos. Assim, ele pode ser utilizado como combustível limpo para uso doméstico, sendo especialmente adequado para a produção de carvão vegetal para uso residencial. Em junho de 2014, o **Órgão de Energia assinou o “Acordo de Melhoria da Qualidade do Carvão Utilizado para Uso Doméstico” com as províncias de Beijing, Tianjin e Hebei, bem como com as empresas de energia envolvidas. Esse acordo estipulava que, até o final de 2017, deveriam ser criados centros de distribuição de carvão totalmente fechados, em nível de condado (distrito), além de uma rede de fornecimento de carvão de qualidade, abrangendo todas as cidades e aldeias. Além disso, esperava-se que a proporção de carvão de alta qualidade e com baixo teor de enxofre utilizado para fins domésticos chegasse a mais de 90%. Porém, devido à falta de padrões de qualidade para o carvão limpo atualmente, o carvão limpo produzido por meio de seu processamento seletivo não foi incluído nos planos de fornecimento em diferentes regiões ； Além disso, como o tamanho dos fabricantes individuais costuma ser pequeno, é fácil que haja uma pequena quantidade de alcatrão misturada no processo de produção. Além disso, o uso de carvão limpo pode gerar gases irritantes, o que faz com que a qualidade do carvão limpo seja irregular, com produtos de baixa qualidade sendo vendidos como se fossem de boa qualidade. É claro que, além do uso em aplicações civis, o carvão limpo também é utilizado para combustão dispersa, geração de energia e na indústria química. Nesses casos, são necessários padrões de qualidade adequados. No entanto, atualmente faltam padrões científicos claros, o que facilita a ocorrência do fenômeno de “moeda ruim expulsando a moeda boa”. O apoio político é claramente insuficiente. O desenvolvimento, a aplicação e a disseminação de tecnologias para o uso seletivo e diferenciado do carvão constituem um projeto sistemático que envolve várias indústrias, áreas e departamentos. Isso inclui setores como o de carvão, químico e petroquímico, além da indústria elétrica. Devido à divisão histórica entre esses setores em nosso país, atualmente, tanto os gestores quanto os técnicos das áreas de energia e química não possuem uma compreensão completa e sistemática dessas tecnologias. Portanto, ainda não foi possível criar uma colaboração eficaz entre eles. Ao mesmo tempo, embora os órgãos competentes tenham proposto, em seus planos políticos ou planos de ação correspondentes, incentivos para a promoção do uso diferenciado do carvão, como forma de melhorar sua qualidade, essa tecnologia ainda é considerada uma nova maneira de utilizar o carvão, desenvolvida nos últimos anos. Por isso, ainda não existem políticas específicas, sistemáticas e eficazes para incentivar o uso diferenciado do carvão. Projetos modernos de processamento do carvão, como a produção de petróleo e gás a partir do carvão, já possuem projetos-piloto, mas ainda não há projetos semelhantes para o uso diferenciado do carvão. Além disso, a escassez de oferta no mercado de carvão limpo e as limitações na sua disseminação também dificultam bastante a aplicação e a expansão dessa tecnologia. IV. Sugestões para promover o desenvolvimento científico do uso diferenciado do carvão, de acordo com sua qualidade. Primeiro, é necessário mudar a mentalidade e dar grande importância a esse assunto, incluindo o uso diferenciado do carvão no plano energético “13º Plano Quinquenal”, além da elaboração de planos específicos para isso. **Os departamentos devem compreender profundamente que acelerar a utilização do carvão de forma diferenciada, de acordo com sua qualidade, é uma opção importante para alcançar seu uso mais eficiente e limpo, além de impulsionar efetivamente a revolução na produção de energia em nosso país. Diante disso, recomenda-se que o uso seletivo e diferenciado do carvão seja incluído no “Plano de Desenvolvimento Energético para o 13º Plano Quinquenal”. Com base em fatores como o desenvolvimento tecnológico, as condições dos recursos de carvão na região, a capacidade do mercado para absorver esse recurso, a capacidade de suporte dos recursos hídricos e a capacidade ecológica do ambiente, são estabelecidos planos e ações para o uso diferenciado do carvão, de acordo com suas qualidades. São definidas as regiões adequadas para esse tipo de uso, bem como a escala de desenvolvimento. Além disso, são criadas normas técnicas e de equipamentos para o uso diferenciado do carvão. É também desenvolvido um mecanismo de avaliação dessas tecnologias e equipamentos, com o objetivo de divulgar regularmente à sociedade uma lista das tecnologias e equipamentos mais avançados disponíveis. Ao mesmo tempo, é necessário utilizar plenamente os vários meios de comunicação para fortalecer a divulgação, aumentar o nível de conscientização da população e promover um desenvolvimento de alto padrão no uso do carvão, com classificação e qualidade adequadas. Em segundo lugar, é necessário acelerar o desenvolvimento de tecnologias-chave para o uso sistemático do carvão, com base em sua classificação e qualidade. Incluir a tecnologia de classificação e uso diferenciado do carvão nos projetos prioritários de pesquisa e desenvolvimento do **13º Plano Quinquenal**, organizando esforços para otimizar os processos dos dispositivos de pirólise e padronizar os equipamentos, além de trabalhar em áreas como a combinação entre pirólise e geração de energia por caldeiras a carvão, hidrogenação do alcatrão de carvão e produção conjunta de GNL a partir de gás natural. Incentivar e acelerar a implementação de projetos-piloto para o uso diferenciado e de qualidade do carvão, bem como seu uso em escala industrial. Incentivar também o uso de tecnologias de pirólise já desenvolvidas. Na construção das bases de geração de energia a partir de carvão, deve-se criar vários projetos-piloto para o uso diferenciado e de qualidade do carvão. Isso visará promover o desenvolvimento integrado da indústria do carvão, química e energia, alcançando assim um uso eficiente do carvão, com integração entre diferentes processos produtivos” ； Após o projeto entrar em operação estável e passar pela aprovação em nível **, sua implementação será feita de forma planejada e gradual em todo o país. Em terceiro lugar, é necessário estudar e estabelecer padrões de qualidade para o uso de carvão limpo como substituto ao carvão utilizado de forma tradicional, além de definir planos específicos para integrá-lo à rede de fornecimento de carvão limpo na região de Pequim, Tianjin e Hebei. Para melhorar a eficácia da substituição do carvão usado de forma tradicional pelo carvão limpo, e para evitar a substituição de produtos de qualidade inferior por outros de melhor qualidade, o carvão limpo utilizado como substituto deve atender a determinados padrões de qualidade. Recomenda-se que sejam adotados os critérios aplicáveis ao carvão sem fumaça utilizado em fins residenciais, considerando aspectos como teor de volatilidade, teor de enxofre, teor de cinzas e teor de alcatrão, a fim de estabelecer padrões de qualidade para o carvão limpo. Ao mesmo tempo, é necessário acelerar a análise da viabilidade de criar, com base na região de mineração de carvão de Shenfu, um centro de demonstração para a produção em escala de carvão limpo obtido por destilação a baixa temperatura, bem como um centro de demonstração para o consumo desse tipo de carvão na região de Beijing-Tianjin-Hebei. Também é preciso desenvolver planos específicos para integrar o carvão limpo e os briquetes de carvão limpo, produzidos por meio de técnicas de classificação e tratamento do carvão, à rede de fornecimento de carvão limpo nessa região, visando substituir o carvão utilizado para fins domésticos. Além disso, recomenda-se que as empresas fornecedoras de carvão limpo se conectem com as usinas termelétricas, fábricas de aço e fábricas de fertilizantes na região de Beijing-Tianjin-Hebei, bem como com outros grandes consumidores de carvão. Isso incentivaria a criação de mecanismos de fornecimento personalizados a longo prazo: os grandes consumidores estabelecem requisitos quanto à qualidade do carvão limpo, e as empresas fornecedoras produzem o carvão de acordo com esses requisitos. Dessa forma, é possível garantir que o carvão limpo seja compatível com os equipamentos utilizados, reduzindo as perdas durante os processos intermediários, aumentando a eficiência geral e diminuindo as emissões poluentes. Quarto, é necessário aperfeiçoar os mecanismos de gestão relevantes e o sistema de apoio fiscal e financeiro. Para incentivar e promover a utilização do carvão de forma diferenciada, com base em sua qualidade, é necessário que vários departamentos, como os responsáveis por desenvolvimento econômico, energia, indústria e tecnologia, além do meio ambiente, trabalhem em conjunto. Para isso, deve-se estabelecer um sistema de coordenação entre os departamentos e mecanismos de gestão colaborativa. Cada departamento deve atuar de acordo com suas responsabilidades, coordenando-se para acelerar o aperfeiçoamento dos sistemas relacionados à gestão de recursos, planejamento industrial, padrões políticos e suporte técnico, tudo isso visando facilitar a utilização diferenciada do carvão. Ao mesmo tempo, devem ser estabelecidas políticas fiscais e tributárias relacionadas ao uso diferenciado do carvão, de acordo com sua qualidade. Por exemplo, no “Catálogo de benefícios fiscais para projetos de proteção ambiental e economia de energia e água”, pode-se incluir uma categoria dedicada a “equipamentos relacionados ao uso diferenciado do carvão e projetos de industrialização nessa área” ； Deve-se estabelecer políticas de financiamento que incentivem as instituições financeiras a apoiar empresas inovadoras e estratégicas. Em particular, devem ser oferecidos empréstimos especiais, com juros baixos e prazos longos, para projetos que demonstrem tecnologias revolucionárias de utilização eficiente e limpa do carvão por meio da pirólise a baixa temperatura.

Lembro que, entre 2010 e 2011, o Instituto de Física Termodinâmica da Academia Chinesa de Ciências realizou um teste piloto de pirólise de carvão em Shenmu, com a participação de um empresário do setor do carvão. Esse empresário investiu trinta ou quarenta milhões de yuan. Disseram que realizaram alguns experimentos, mas sem sucesso; desde então, ele nunca mais voltou. Eu mesmo fui lá para ver. Ao ver esta notícia, será que a tecnologia melhorou, houve um avanço? Todos continuam prestando atenção