เส้นทางการพัฒนาเทคโนโลยีการแปรสภาพก๊าซจากเตาเผาของมหาวิทยาลัยชิ

Thread Content

โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย เตาชิงหัว เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม 2016 เวลา 09:57 แหล่งข้อมูลเกี่ยวกับแนวทางการพัฒนาเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซ: บริษัท Beijing Yingde Qingda Technology Co., Ltd. 1. บทนำ ปัจจุบัน ถ่านหินคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 66% ของปริมาณพลังงานที่ใช้ในประเทศของเรา โดยปริมาณการใช้ถ่านหินอยู่ที่ประมาณ 3.7 พันล้านตัน ลักษณะเด่นของแหล่งพลังงานในประเทศของเราคือมีถ่านหินมาก แต่ขาดน้ำมัน และมีก๊าซในปริมาณน้อย ดังนั้นโครงสร้างการใช้พลังงานที่อาศัยถ่านหินเป็นหลักจึงคาดว่าจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในระยะเวลาอันใกล้นี้ เนื่องจากการพัฒนาอุตสาหกรรมและการขยายตัวของเมืองที่ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว ทำให้มีความจำเป็นต้องควบคุมปริมาณการใช้พลังงานและปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้น การส่งเสริมการใช้ถ่านหินอย่างมีประสิทธิภาพและสะอาด รวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีในการใช้ประโยชน์จากถ่านหินอย่างครบวงจร จึงกลายเป็นภารกิจสำคัญของประเทศของเราในปัจจุบัน ในบรรดาเทคโนโลยีการใช้ประโยชน์จากถ่านหินอย่างครบวงจรนั้น การเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซถือเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้สามารถเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นพลังงานที่สะอาดได้ ประเทศของเราเป็นประเทศที่มีการนำเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซมาใช้มากที่สุดในโลก การแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซนั้นเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ทางเคมีที่ใช้ถ่านหินเป็นวัตถุดิบ การผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากถ่านหิน การผลิตก๊าซธรรมชาติสังเคราะห์ การผลิตไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยี IGCC การผลิตไฮโดรเจน และการผลิตเหล็กด้วยวิธีการลดสภาพถ่านหินโดยตรง เป็นต้น ในฐานะประเทศที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงหลัก การแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซจึงเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้สามารถใช้ถ่านหินได้อย่างมีประสิทธิภาพและสะอาด นอกจากนี้ ยังเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการแก้ไขปัญหามลพิษที่เกิดจากการใช้ถ่านหินอีกด้วย เทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซ ก็ถือเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญและจำเป็นที่สุดในการพัฒนาอุตสาหกรรมถ่านหินสมัยใหม่เช่นกัน การเลือกใช้งานรวมถึงความเสถียร ประสิทธิภาพ และความคุ้มค่าในการทำงานนั้น มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จหรือความล้มเหลวของโครงการ ปัจจุบัน เทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซที่นิยมใช้กันในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี มีอยู่สองประเภทหลัก ได้แก่ เทคโนโลยีการใช้อิฐทนไฟสำหรับการผสมถ่านหินกับน้ำ และเทคโนโลยีการใช้ผนังที่มีระบบทำความเย็นด้วยน้ำสำหรับถ่านหินแบบผง แต่เทคโนโลยีทั้งสองประเภทนี้ก็มีข้อเสียของตัวเองเช่นกัน เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีทั้งสองแบบนี้ หม้อไอน้ำรุ่นที่สองของมหาวิทยาลัยชิงหัวที่ใช้เทคโนโลยีการกลั่นแก๊สด้วยผงถ่านหินที่มีการระบายความร้อนด้วยน้ำนั้น สามารถใช้ประโยชน์จากข้อดีของอิฐทนไฟที่ทำจากผงถ่านหินและเทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยน้ำได้อย่างเต็มที่ ในขณะเดียวกันก็สามารถหลีกเลี่ยงข้อเสียของเทคโนโลยีเหล่านั้นได้อีกด้วย ซึ่งถือเป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีการกลั่นแก๊สที่มีลิขสิทธิ์เป็นของประเทศจีนเอง ซึ่งมีความก้าวหน้าเหนือกว่ามาตรฐานระดับสากล ด้วยการนำหม้อไอน้ำรุ่นนี้มาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี จะช่วยผลักดันให้อุตสาหกรรมเคมีจากถ่านหินของประเทศจีนพัฒนาต่อไปได้อีก และทำให้ประเทศจีนสามารถยืนอยู่ในตำแหน่งที่สูงสุดด้านเทคโนโลยีการกลั่นแก๊สได้ สอง ประวัติการพัฒนาเตาของมหาวิทยาลัยชิงหัว ตั้งแต่ปี 2001 เป็นต้นมา มหาวิทยาลัยชิงหัวและบริษัท เป็ย์จิง ดาลี่เค่อ เทคโนโลยี จำกัด ได้เริ่มทำการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการเปลี่ยนก๊าซธรรมชาติให้เป็นเชื้อเพลิง ในปี 2011 บริษัท อิงเดอะ ก๊าซ กรุ๊ป ซึ่งเป็นผู้จัดหาก๊าซอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดในประเทศ ได้เข้ามารับหน้าที่แทนบริษัท เป็งจิง ดาลีโค ทีเค จำกัด โดยได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยชิงหัวเพื่อจัดตั้ง “พันธมิตรการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเตาชิงหัว” ขึ้นมา นอกจากนี้ยังได้จัดตั้งบริษัท ปักกิ่ง อิงเดอะ ชิงดา ทีเค จำกัด ขึ้นมาด้วย โดยบริษัทนี้จะเป็นผู้ดูแลเทคโนโลยีการแปลงก๊าซจากเตาชิงหัวเพียงรายเดียว และร่วมมือกับมหาวิทยาลัยชิงหัวในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเพิ่มเติมสำหรับเตาชิงหัวอีกด้วย ภาควิชาวิศวกรรมพลังงานความร้อนแห่งมหาวิทยาลัยชิงหัว ได้มุ่งมั่นในการวิจัยและพัฒนาด้านเทคโนโลยีการเผาไหม้ถ่านหิน การแปรรูปถ่านหินให้เป็นก๊าซ และเทคโนโลยีถ่านหินที่สะอาดมาเป็นเวลานาน โดยเคยรับผิดชอบในการดำเนินโครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่สำคัญหลายโครงการ รวมถึงโครงการที่ได้รับการสนับสนุนจากกองทุนวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ โครงการ 863 และโครงการ 973 ซึ่งสามารถสร้างผลลัพธ์ที่มีคุณภาพสูง ทั้งในระดับประเทศและระดับนานาชาติ ด้วยการสนับสนุนจากโครงการ **863 (2002AA529050)** ในปี 2002 ได้มีการศึกษาแบบจำลองของเตาชนิดแรกของมหาวิทยาลัยฉิงหวา รวมถึงการทดลองเกี่ยวกับกระแสอากาศในสภาพอุณหภูมิต่ำ การจำลองด้วยตัวเลข และการทดลองจำลองในสภาพอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังสามารถแก้ไขปัญหาทางเทคนิคบางอย่างที่เกิดขึ้นในกระบวนการนำผลิตภัณฑ์ไปใช้จริงได้อีกด้วย มีการนำแนวคิดการจ่ายอากาศแบบหลายระดับ ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการเผาไหม้ มาประยุกต์ใช้ร่วมกับโครงสร้างของเตาไอน้ำแบบแนวตั้ง ซึ่งช่วยให้สามารถแก้ปัญหาสำคัญในกระบวนการแปรสภาพก๊าซธรรมชาติให้เป็นก๊าซเชื้อเพลิงได้ นอกจากนี้ยังช่วยทำลายข้อจำกัดที่ประเทศต่างๆ มีต่อเทคโนโลยีการแปรสภาพก๊าซธรรมชาติด้วยวิธีนี้อีกด้วย ส่งผลให้เกิดสิทธิบัตรด้านเทคโนโลยีการแปรสภาพก๊าซธรรมชาติที่มีลิขสิทธิ์เป็นของตนเอง ได้พัฒนาวิธีการทดลองสำหรับการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการเปลี่ยนสถานะก๊าซให้สมบูรณ์ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาด้านเทคโนโลยีการควบคุมการให้ออกซิเจนในแต่ละขั้นตอนได้ ； มีการศึกษาทั้งในเชิงทฤษฎีและการทดลองเกี่ยวกับการเผาไหม้ของลำออกซิเจนในก๊าซที่สามารถติดไฟได้ ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีความสามารถในการลดออกซิเจนสูง ซึ่งช่วยแก้ไขปัญหาทางเทคนิคสำคัญเกี่ยวกับการเผาไหม้แบบกลับของลำออกซิเจนได้ ； ได้มีการปรับแก้พารามิเตอร์ที่ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาการกลายเป็นไอของคาร์บอนและไอน้ำภายใต้สภาวะความดันสูง ทำให้สามารถสร้างแบบจำลองพลวัตของเตากลายเป็นไอที่มีความสมบูรณ์และน่าเชื่อถือมากยิ่งขึ้น ； ช่วยเพิ่มความสามารถในการใช้ถ่านหินชนิดต่างๆ กับเตาแปลงถ่านหินให้เป็นก๊าซได้อีก ； ได้จัดทำแนวทางการออกแบบกระบวนการก๊าซีฟิเคชันแบ่งตามระดับออกซิเจน พร้อมชุดข้อมูลสำหรับการออกแบบกระบวนการดังกล่าว กลุ่มบริษัทอิงเดอร์ แก๊ส มีทีมวิศวกรระดับสูงที่มีประสบการณ์อันยาวนานในด้านการออกแบบและการบริหารจัดการโรงงานอุตสาหกรรมเคมี โดยทีมงานเหล่านี้มีความเชี่ยวชาญในการพัฒนาเทคโนโลยีและกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมเคมี รวมถึงมีความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบโรงงานและการบริหารจัดการโรงงานในด้านการแปรรูปก๊าซด้วย บริษัท ปักกิ่ง อิงเดอะ ชิงต้า เทคโนโลยี จำกัด ซึ่งก่อตั้งขึ้นร่วมกันระหว่างกลุ่มบริษัทอิงเดอะ แก๊ส กับมหาวิทยาลัยชิงหัว ได้รับอนุญาตจากมหาวิทยาลัยชิงหัวให้เป็นผู้ดำเนินการใช้เทคโนโลยีการเปลี่ยนก๊าซในเตาเผาของมหาวิทยาลัยชิงหัวเพียงรายเดียว โดยมีหน้าที่รับผิดชอบในการออกแบบกระบวนการผลิตในเตาเผา รวมถึงการให้ความสนับสนุนทางด้านเทคนิคเพื่อให้กระบวนการผลิตสามารถดำเนินไปได้อย่างราบรื่น และช่วยแก้ไขปัญหาทางด้านวิศวกรรมต่างๆ ที่เกิดขึ้นในกระบวนการนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในเชิงอุตสาหกรรม เทคโนโลยีการแปรสภาพวัสดุด้วยเตาชิงหัวรุ่นแรก (เทคโนโลยีการแปรสภาพแบ่งเป็นชนิดไม่มีสลากกับมีสลาก) ได้ถูกนำมาใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่หลายแห่ง เช่น โรงงานในเขตฮูลุนเบอร์ของบริษัทดาตัง (โครงการ 18/30), โรงงานผลิตเมทานอลขนาด 600,000 ตันต่อปีของบริษัทจินเฉิงไถ่ คิมเวิลด์ คัมพานี ลิมิเต็ด ในเมืองเออร์โดส และโรงงานผลิตปุ๋ยของบริษัทซานซี หยางเหมย เฟิงซี ในเมืองหลินอี้ จนถึงปัจจุบัน โรงงานทั้งสามแห่งก็ยังคงทำงานได้อย่างมั่นคง ส่วนเตาชิงหัวรุ่นแรกนั้น ได้รับการประเมินคุณภาพจากสมาคมอุตสาหกรรมน้ำมันและเคมีของจีนในเดือนธันวาคม ปี 2007 โดยผลการประเมินระบุว่าเทคโนโลยีนี้มีความก้าวหน้าเทียบเท่ามาตรฐานระดับสากล ในปี 2009 เทคโนโลยีนี้ได้รับการยอมรับจาก “สมาคมอุตสาหกรรมปุ๋ยไนโตรเจนแห่งประเทศจีน” ให้เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรม และยังได้รับรางวัลด้านความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีประจำปี 2009 จากสมาคมอุตสาหกรรมปิโตรเคมีอีกด้วย 　 โครงการผลิตแอมโมเนียสังเคราะห์ขนาด 180,000 ตันต่อปี และยูเรียขนาด 300,000 ตันต่อปี ของบริษัท ดาตัง ฮูลุนเบอร์ ไฮโดรเจนไฟแอนต์ จำกัด ใช้เทคโนโลยีการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซรุ่นแรกของมหาวิทยาลัยชิงหัว โดยมีการสร้างเตาเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซจำนวน 2 เครื่อง โดยมีความดัน 4.0 MPa และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,800 มิลลิเมตร พร้อมระบบสำหรับการเตรียมสารละลายถ่านหินและระบบบำบัดน้ำเสียด้วย โครงการต้าตังหูหลุนเป่ย์ (โครงการที่ 18/30) ใช้ถ่านหินสีน้ำตาลจากภูมิภาคหูหลุนเป่ย์เป็นวัตถุดิบสำหรับการแปลงเป็นก๊าซ เมื่อเทียบกับถ่านหินน้ำมันและถ่านหิน antracite แล้ว ถ่านหินบราวน์จะมีราคาต่ำกว่า มีความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาสูง แต่มีค่าพลังงานที่ต่ำกว่า นอกจากนี้ยังมีปริมาณน้ำสูง โดยปกติจะอยู่ที่ร้อยละ 25–60 　　เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรถ่านหินสีน้ำตาลของประเทศได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการนำเทคโนโลยีการแปรรูปถ่านหินหลายรูปแบบมาใช้ เช่น เทคโนโลยีการแปรรูปถ่านหินแบบเตียงคงที่ เทคโนโลยีการแปรรูปถ่านหินแบบเตียงไหล และเทคโนโลยีการแปรรูปถ่านหินเป็นก๊าซ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีเหล่านี้ล้วนต้องมีการปรับสภาพถ่านหินก่อนนำเข้าไปในเตาเผา ซึ่งต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก นอกจากนี้ บางเทคโนโลยียังต้องใช้น้ำสะอาดในปริมาณมาก และก่อให้เกิดน้ำเสียจำนวนมากอีกด้วย ซึ่งสร้างแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อมให้กับโครงการอุตสาหกรรมถ่านหินอย่างมาก 　 ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมปิโตรเคมีได้พยายามค้นหาเทคโนโลยีที่จะช่วยให้สามารถนำถ่านหินสีน้ำตาลมาใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีต้นทุนต่ำ และไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม จนกระทั่งปี 2012 การนำเทคโนโลยีการแปรสภาพก๊าซจากถ่านหินรุ่นแรกของมหาวิทยาลัยชิงหัวมาใช้จริงได้อย่างประสบความสำเร็จ ก็ทำให้ผู้คนเห็นแสงสว่างของความหวังขึ้นมา ในเดือนมิถุนายน ปี 2012 ที่บริษัท ดาตัง ฮูลุนเบอร์ ไฮโดรเจนไฟแอช จำกัด ได้มีการใช้งานเครื่องจักรสำหรับการเปลี่ยนถ่านหินสีน้ำตาลให้เป็นก๊าซเป็นครั้งแรกในโลก โดยประสบความสำเร็จในการใช้งานเครื่องจักรนี้ได้ในครั้งเดียว และในเดือนมกราคม ปี 2013 ก็สามารถทำให้เตาก๊าซชนิดบราวน์คอมไบน์ทั้งสองเครื่องทำงานพร้อมกันเป็นเวลา 240 ชั่วโมงได้สำเร็จ ในช่วงปลายปี 2015 บริษัท ดาตัง ฮูเหลินเบอร์ ไฮโดรเจนไฟแนนซ์ คอมพานี ก็มีข่าวดีอีกครั้ง เนื่องจากโครงการผลิตก๊าซจากถ่านหินสีน้ำตาลระบบแรกของโลก ซึ่งมีชื่อโครงการว่า 18.30 สามารถดำเนินการผลิตได้ก่อนกำหนด! 　 ก่อนที่จะมีเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซด้วยเตาของมหาวิทยาลัยชิงหัว ก็มีเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซด้วยระบบกระบอกไอน้ำอยู่ก่อน หากใช้ถ่านหินสีน้ำตาลเป็นวัตถุดิบ คุณสมบัติที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบสูงของถ่านหินสีน้ำตาลจะทำให้การสร้างส่วนผสมของถ่านหินกับน้ำเป็นเรื่องยาก และความเข้มข้นของส่วนผสมดังกล่าวก็จะไม่สูงนัก โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 53% เท่านั้น ในขณะนั้น แนวคิดแบบดั้งเดิมก็คือ ส่วนผสมของถ่านหินกับน้ำที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า 58% ไม่สามารถนำมาใช้ในเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซด้วยระบบกระบอกไอน้ำได้ แต่ที่บริษัท ดาตัง หูเหลินเปอร์ เคมิคัลส์ จำกัด อุปกรณ์การเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซของบริษัทนี้ ใช้ทรัพยากรถ่านหินสีน้ำตาลในเมืองหูเหลินเปอร์เป็นวัตถุดิบ โดยใช้ถ่านหินสีน้ำตาลจากเหมืองตงหมิงเป็นวัตถุดิบในการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซ โดยมีความเข้มข้นของสารละลายถ่านหินอยู่ที่ 46%–51% ซึ่งทำให้อุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างมั่นคง นับตั้งแต่มีการใช้งานเครื่องจักรนี้ได้อย่างประสบความสำเร็จในเดือนมิถุนายน ปี 2012 เป็นต้นมา ก็พบว่าเครื่องจักรนี้ทำงานได้อย่างดีเยี่ยม ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าอย่างมากในการพัฒนาเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซของมหาวิทยาลัยชิงหัว โดยเฉพาะในการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้กับถ่านหินที่มีความเข้มข้นต่ำ เช่น ถ่านหินสีน้ำตาล ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญมาก และยังเป็นตัวอย่างที่ดีสำหรับการนำเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซที่ทันสมัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมาใช้กับถ่านหินที่ยากต่อการแปรรูปในประเทศของเราอีกด้วย 　 ผลลัพธ์ที่ได้จากเทคโนโลยีเตาของมหาวิทยาลัยชิงหัวในการนำไปใช้กับถ่านหินสีน้ำตาล ได้รับความสนใจจากบริษัทต่างๆ ในอุตสาหกรรมนี้เพิ่มมากขึ้น ในเดือนกรกฎาคม ปี 2013 บริษัท เหนียงหมง อู่หลานไถ่อัน อินเนอร์จี้ แอนด์ เคมิคัล จำกัด ได้เลือกใช้เทคโนโลยีเตาชนิดที่สองของมหาวิทยาลัยชิงหัว นั่นคือเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซโดยใช้ผนังห้องเย็นที่ทำจากน้ำ โดยโครงการนี้ใช้ถ่านหินสีน้ำตาลจากพื้นที่ซิงอันหมิงเป็นวัตถุดิบ โดยมีความเข้มข้นของส่วนผสมถ่านหินอยู่ที่ 53% ก่อนที่จะเริ่มโครงการก่อสร้าง บริษัท อูลันไถ่อัน เอนเนอร์จี แอนด์ เคมิคัล จำกัด ได้ใช้เวลาเกือบสี่ปีในการพิจารณาเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสม โดยได้ทำการประเมินทั้งในแง่ของเทคนิคและเศรษฐกิจสำหรับเทคโนโลยีการแปรสภาพก๊าซธรรมชาติจำนวนกว่าสิบเทคโนโลยีทั้งในประเทศและต่างประเทศ และในที่สุดก็สรุปได้ว่า เตาเผาแบบชิงหัวเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการแปรสภาพถ่านหินสีน้ำตาลในเขตซิงอันเหมิง ในปี 2013 เช่นกัน บริษัท ซินเจียง เทียนเย่ ซึ่งมีโครงการผลิตอีเทอร์ไดออลในปริมาณ 200,000 ตันต่อปี และบริษัท ซินเจียง กั๋วไถ่ ซินหัว มายนิ่ง จำกัด ซึ่งมีโครงการผลิต 1,4-บิวทานอล ก็เลือกใช้เทคโนโลยีการกลั่นแบบเตาของมหาวิทยาลัยชิงหัวในการผลิตเช่นกัน โดยทั้งสองบริษัทใช้ถ่านหินสีน้ำตาลจากซินเจียง โดยมีความเข้มข้นของสารละลายถ่านหินอยู่ที่ 53% เทคโนโลยีการใช้สารละลายถ่านหินในความเข้มข้นต่ำ ปัจจุบันได้กลายเป็นข้อได้เปรียบสำคัญที่ทำให้เตาไฟรุ่นที่สองของมหาวิทยาลัยชิงหัวสามารถแข่งขันในตลาดได้ ในปี 2005 มหาวิทยาลัยชิงหัวได้เริ่มพัฒนาเตาชิงหัวรุ่นที่สอง โดยเทคโนโลยีผนังระบายความร้อนแบบใช้น้ำของเตาชิงหัวรุ่นที่สองนี้ คือการใช้ผนังระบายความร้อนแบบน้ำในห้องเผาไหม้ของเตาก๊าซ ส่วนชิ้นส่วนภายในของเตาก๊าซนั้นก็คือผนังระบายความร้อนแบบมีลักษณะเป็นแผ่น ซึ่งถูกติดตั้งอยู่ภายในเปลือกหุ้มที่มีความสามารถในการรับแรงดันของเตาก๊าซโดยรวม เมื่อเตาก๊าซีไฟฟ้าทำงาน ชั้นเถ้าถ่านที่เกิดขึ้นบนผนังแบบมีฟิล์มในส่วนที่เกิดปฏิกิริยาการก๊าซีไฟฟ้า จะช่วยปกป้องผนังที่มีระบบทำความเย็นด้วยน้ำ ไม่ให้ท่อของผนังดังกล่าวถูกกัดกร่อนโดยเถ้าถ่าน ซึ่งก็เท่ากับเป็นการใช้เถ้าถ่านเพื่อป้องกันเถ้าถ่านเองนั่นเอง เมื่อวันที่ 22 สิงหาคม ปี 2011 โรงไฟฟ้าที่ใช้ระบบน้ำเย็นในการเผาไหม้ถ่านหินเป็นครั้งแรกในโลก ได้เริ่มทำงานได้อย่างสำเร็จที่บริษัท ยางเหมย เฟิงซี ไฟแอนด์เคมิคัลส์ ในมณฑลซานซี โดยโรงไฟฟ้านี้สามารถทำงานได้อย่างเสถียรตั้งแต่ครั้งแรกที่เริ่มใช้งาน และสามารถบรรลุเป้าหมายในการออกแบบและพัฒนาได้อย่างสมบูรณ์ จนถึงวันที่ 9 มกราคม 2012 มีแผนจะทำการบำรุงรักษา ซึ่งถือเป็นปาฏิหาริย์ในอุตสาหกรรมเคมีจากถ่านหิน เพราะเป็นครั้งแรกที่โรงงานสามารถดำเนินการผลิตได้อย่างปลอดภัย มั่นคง และต่อเนื่องเป็นเวลา 140 วัน เมื่อวันที่ 3 กันยายน ปี 2012 สมาคมอุตสาหกรรมน้ำมันและเคมีของจีนได้จัดให้มีการประชุมผู้เชี่ยวชาญขึ้นที่กรุงปักกิ่ง เพื่อประเมินผลงานวิจัยด้านเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซด้วยระบบหม้อไอน้ำแบบ “ชิงหัว” จากการทดสอบการทำงานต่อเนื่องเป็นเวลา 72 ชั่วโมง พบว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างราบรื่น มีระดับความอัตโนมัติสูง มีความปลอดภัยและน่าเชื่อถือ และมีประสิทธิภาพในการควบคุมที่ดี ； มีค่าใช้จ่ายในการลงทุนและการดำเนินงานที่ต่ำ และสามารถปรับใช้กับถ่านหินได้ดี ； อุปกรณ์ทั้งหมดใช้เทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่ผลิตในประเทศของเราเอง โดยมีอัตราการใช้อุปกรณ์ในประเทศสูงถึง 100% ค่าข้อมูลการประเมินอยู่ในเกณฑ์ที่กำหนดไว้ โดยมีค่าการใช้ออกซิเจนอยู่ที่ 404.3 Nm³/1000 Nm³ (CO+H2) ส่วนค่าการใช้ถ่านหินอยู่ที่ 605.0 กิโลกรัม/1000 Nm³ (CO+H2) สำหรับส่วนประกอบที่มีประโยชน์ในก๊าซผลิตภัณฑ์นั้นอยู่ที่ 78.46% และอัตราการเปลี่ยนสภาพคาร์บอนอยู่ที่ 97.6% คณะกรรมการประเมินเห็นว่า เทคโนโลยีเตากำเนิดไอน้ำดังกล่าวมีความใหม่่และมีความโดดเด่นอย่างมาก พร้อมทั้งมีสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาของตนเอง นอกจากนี้ยังมีข้อดีเหมือนกับเตากำเนิดไอน้ำที่ใช้อิฐทนไฟสำหรับผสมน้ำกับถ่านหิน และเตากำเนิดไอน้ำที่ใช้ผนังหล่อเย็นด้วยน้ำในรูปแบบผงแห้ง โดยมีประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม มีประโยชน์ทั้งทางเศรษฐกิจและสังคมอย่างชัดเจน โดยรวมแล้วเทคโนโลยีนี้อยู่ในระดับแนวหน้าของโลก ดังนั้นคณะกรรมการจึงเห็นชอบร่วมกันให้ผ่านการประเมินเทคโนโลยีนี้ เทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซด้วยกระแสอากาศความดันสูง สามารถแบ่งตามวิธีการใส่วัตถุดิบได้เป็นสองแบบ คือ การใส่วัตถุดิบในรูปของส่วนผสมน้ำกับถ่านหิน (วิธีแบบเปียก) และการใส่วัตถุดิบในรูปของผงแห้ง (วิธีแบบแห้ง) วิธีการใส่ส่วนผสมของถ่านหินกับน้ำแบบเปียกนั้น มีข้อดีคือสามารถควบคุมอัตราการไหลของส่วนผสมได้อย่างมั่นคงและน่าเชื่อถือ ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมอัตราส่วนของออกซิเจนกับถ่านหินภายในเตาก๊าซได้อยู่ในช่วงที่สามารถควบคุมได้ และทำให้เตาก๊าซสามารถทำงานได้อย่างมั่นคง การใส่วัตถุดิบแบบแห้งนั้นใช้วิธีการขนส่งด้วยความดันสูง ซึ่งทำให้การไหลของถ่านหินผงไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้อัตราส่วนของออกซิเจนต่อถ่านหินในเตาก๊าซีเฟิร์มเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยในการทำงานของเตาก๊าซีเฟิร์ม ในขณะเดียวกัน การใช้วิธีการใส่วัตถุดิบแบบเปียกก็ช่วยให้สามารถทำงานภายใต้ความดันสูงได้ โดยมีอุปกรณ์สำหรับการทำงานภายใต้ความดัน 4.0 MPa, 6.5 MPa และ 8.7 MPa ซึ่งสามารถนำมาใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในเชิงพาณิชย์แล้ว ในขณะนี้ ความดันสูงสุดของเตาก๊าซที่ใช้ในการเปลี่ยนผงแห้งให้กลายเป็นก๊าซนั้นอยู่ที่ 4.0 MPa เท่านั้น การเพิ่มความดันในระบบการกลั่นสามารถช่วยลดขนาดของอุปกรณ์ ลดการใช้พลังงานในการทำงานของระบบ และช่วยให้สามารถทำการสังเคราะห์ในระบบเคมีได้ภายใต้ความดันที่คงที่ ตามโครงสร้างที่ใช้ในการป้องกัน เตาแปลงสถานะจากของเหลวเป็นก๊าซสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ อิฐทนไฟ และผนังระบายคว ด้วยโครงสร้างผนังระบายความร้อนด้วยน้ำ ทำให้อุณหภูมิในการทำงานของเตาก๊าซีฟิเคชันสามารถสูงได้ถึง 1500°C หรือมากกว่า ซึ่งจะช่วย**เพิ่มความสามารถในการใช้ถ่านหินหลายชนิดได้ และลดต้นทุนวัตถุดิบในการทำงานอีกด้วย ส่วนอุณหภูมิในการทำงานของเตาก๊าซที่ใช้กระเบื้องทนไฟนั้น ไม่ควรเกิน 1400°C เตาชิงหัวรุ่นที่สอง – การพัฒนาและนำเตาชิงหัวที่ใช้ระบบน้ำเย็นสำหรับการเผาถ่านหินมาใช้จริงนั้น ช่วยแก้ปัญหาด้านความเสถียรของเตาก๊าซีฟิเคชันที่ใช้วิธีการใส่วัตถุดิบแบบแห้งได้อย่างสมบูรณ์ รวมถึงช่วยแก้ปัญหาเรื่องความเหมาะสมของชนิดถ่านหินที่ใช้กับเตาก๊าซีฟิเคชันที่ใช้วิธีการใส่วัตถุดิบแบบเปียกได้อีกด้วย ； สามารถทำให้ถ่านหินที่มีคุณสมบัติ “สามสูง” กลายเป็นก๊าซได้ ทำให้สามารถใช้ถ่านหินในท้องถิ่นเพื่อการผลิตก๊าซได้ และช่วยลดต้นทุนของถ่านหินที่นำมาใช้ในเตาเผ ； ในขณะเดียวกัน ลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซโดยใช้ผนังหม้อน้ำเย็นนั้น ก็สอดคล้องกับแนวโน้มการใช้ถ่านหินอย่างมีประสิทธิภาพและสะอาดในปัจจุบันด้วย ในปี 2012 เทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซด้วยผนังหม้อน้ำแบบใช้น้ำเย็นของเตาไฟจากมหาวิทยาลัยชิงหัว ได้รับการบรรจุไว้ใน “แผนการดำเนินการเพื่อส่งเสริมเทคโนโลยีการแปรสภาพก๊าซที่มีประสิทธิภาพสูง” ของกระทรวงอุตสาหกรรม ในปี 2015 กระทรวงอุตสาหกรรมและกระทรวงการคลังได้ร่วมกันออก “แผนปฏิบัติการเพื่อการใช้ถ่านหินอย่างมีประสิทธิภาพและสะอาดในภาคอุตสาหกรรม (2015–2020)” โดยเตาเผาชนิดที่ใช้น้ำเย็นในการทำงานนี้ ถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มเทคโนโลยี 21 ชนิดที่สามารถนำมาใช้เพื่อการใช้ถ่านหินอย่างมีประสิทธิภาพในภาคอุตสาหกรรมได้ สาม หลักการทำงานของเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซของมหาวิทยาลัยชิงหัว เทคโนโลยีนี้ใช้ถ่านหินเป็นวัตถุดิบ และใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์เป็นสารช่วยในการแปรสภาพ โดยจะมีการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันในอุณหภูมิสูงภายในเตาแปรสภาพ ทำให้ได้ก๊าซที่มีส่วนประกอบหลักคือ CO และ H2 จากนั้นก๊าซดังกล่าวจะถูกนำไปผ่านกระบวนการทำให้เย็นลงด้วยน้ำ และการล้างด้วยหอล้างก๊าซ เพื่อให้ก๊าซมีความบริสุทธิ์ ก่อนที่จะนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในขั้นตอนการผลิตต่อไป กระบวนการก๊าซีฟไอน้ำถ่านหินเป็นกระบวนการออกซิเดชันแบบไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงจะถูกนำมาผสมกับสารละลายถ่านหินกับน้ำ โดยใช้หัวเผาพิเศษ จากนั้นจึงนำส่วนผสมดังกล่าวเข้าไปในเตาก๊าซ ซึ่งที่นั่นจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง ทำให้เกิดก๊าซดิบที่มีส่วนประกอบหลักคือ CO และ H2 ในเตาก๊าซนั้น สารละลายถ่านหินจะมีปฏิกิริยากับออกซิเจนดังนี้:
CmHnOsr + m/2 O2 → m CO + (n/2 – r) H2 + r H2S
CmHnOsr → (m/4 – r/2) CH4 + (m – n/4 + r/2) C + H2S
C + O2 → CO2 + Q
C + O2 → CO + Q
CO + O2 → CO2 + Q
C + CO2 → 2CO – Q
C + H2O → CO + H2 – Q
CO + H2O → H2 + CO2 – Q
CO + H2O → CO2 + H2 + Q
CO + H2 → CH4 + H2O + Q
CO + H2 → CH4 + CO2 + Q
CO2 + H2 → CH4 + H2O + Q
C + H2 → CH4 + Q
H2 + O2 → H2O + Q
CH4 + O2 → CO2 + H2O + Q
ในเตาก๊าซนั้น จะเกิดปฏิกิริยาหลัก 3 ชนิด ได้แก่ การออกซิเดชันของคาร์บอน การแยกตัวของไอน้ำ และการลดคาร์บอนไดออกไซด์ โดยการออกซิเดชันของคาร์บอนจะให้พลังงานจำนวนมาก ซึ่งช่วยให้ปฏิกิริยาอื่นๆ ที่ต้องใช้พลังงานสามารถดำเนินต่อไปได้ และช่วยรักษาอุณหภูมิสูงภายในเตาไว้ได้ ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาการกลายเป็นก๊าซ ได้แก่ CO + H2 รวมถึงก๊าซ H2O(g) ในปริมาณน้อย และก๊าซอื่นๆ เช่น CO2, H2S, CH4, N2 เป็นต้น เตาไหลของก๊าซคือเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการกลั่นด้วยกระแสก๊าซที่มีสองฟาซอยู่ร่วมกัน ส่วนผสมของน้ำมันถ่านหินกับสารที่ใช้ในการเปลี่ยนสถานะจะถูกผสมเข้าด้วยกันอย่างสม่ำเสมอ จากนั้นจะถูกพ่นเข้าไปในห้องปฏิกิริยาผ่านหัวฉีดพิเศษ ทำให้เกิดการลุกไหม้ในทันที และเกิดปฏิกิริยาเผาไหม้ขึ้น โดยมีอุณหภูมิสูงถึง 1300–1700 องศาเซลเซียส ออกซิเจนและสารผสมถ่านหินกับน้ำจะถูกผสมกันผ่านหัวฉีด จากนั้นจึงเข้าสู่เตาก๊าซีฟิเคชัน ซึ่งในเวลาเพียงไม่กี่วินาที สารเหล่านี้ก็จะถูกเปลี่ยนให้กลายเป็นก๊าซ เพื่อให้ได้อัตราการเปลี่ยนแปลงที่สูงขึ้น จึงมีการใช้วิธีการออกซิเดชันบางส่วนเพื่อปล่อยพลังงานออกมา ซึ่งจะช่วยรักษาอุณหภูมิในเตาก๊าซให้อยู่เหนือจุดหลอมเหลวของเถ้าถ่านหิน เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาได้ อุณหภูมิในการเกิดปฏิกิริยาจะถูกกำหนดตามคุณสมบัติของถ่านหินที่เลือกมา ส่วนความดันในการก๊าซีฟิเคชันนั้นจะถูกกำหนดตามข้อกำหนดของกระบวนการ อัตราการเกิดปฏิกิริยานั้นเร็วมาก โดยปกติแล้ว วัตถุของแข็งจะอยู่ในเตาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น ก๊าซที่ได้จากปฏิกิริยานั้นมีปริมาณมีเทนค่อนข้างน้อย โดยปกติจะอยู่ที่ไม่เกิน 0.1% เท่านั้น ส่วนอัตราการเปลี่ยนสภาพของคาร์บอนนั้นสูงมาก อยู่ที่ประมาณ 98% เนื่องจากอุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาสูง จึงไม่มีการเกิดผลพลอยได้ที่สามารถตกตะกอนได้ เช่น น้ำมันดิน ฟีนอล และไฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ ดังนั้นจึงก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมน้อย และปริมาณน้ำเสียที่ถูกปล่อยออกมาก็น้อยเช่นกัน กระบวนการก๊าซีฟิเคชันแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่ ขั้นตอนการทำเยลลี่ ขั้นตอนการก๊าซีฟิเคชัน และขั้นตอนการจัดการน้ำเสีย ถ่านหินดิบจะถูกนำมาบดร่วมกับน้ำและสารเติมแต่งในปั๊มบดถ่านหิน เพื่อให้ได้สารละลายถ่านหินที่มีความเข้มข้น 58–65% จากนั้นสารละลายถ่านหินนี้จะถูกส่งเข้าไปในเตาก๊าซีฟิเคชันผ่านหัวเผาที่มีแรงดันสูง ； ออกซิเจนที่ได้มาจากการแยกอากาศจะถูกส่งเข้าไปในเตาก๊าซผ่านหัวเผา โดยที่สารละลายถ่านหินและออกซิเจนจะเกิดปฏิกิริยาการกลายเป็นก๊าซภายในเตาก๊าซ ส่วนก๊าซที่ได้มาและเศษสารต่างๆ จะถูกนำไปทำให้เย็นลงและทำความสะอาดในห้องทำความเย็นที่อยู่ด้านล่างของเตาก๊าซ จากนั้นก๊าซที่มีอุณหภูมิต่ำลงแล้วก็จะถูกส่งเข้าสู่ระบบการทำความสะอาดผ่านท่อส่งก๊าซ ； ส่วนของเสียที่เย็นลงแล้วจะถูกส่งออกไปยังถังเก็บของเสียผ่านทางถังล็อคและท่อระบายของเสียเป็นประจำ ส่วนน้ำที่มีของเสียละเอียดอยู่ด้วยจะถูกส่งเข้าสู่ระบบบำบัดน้ำเสีย หลังจากการบำบัดแล้ว น้ำดังกล่าวก็จะถูกนำกลับมาใช้ซ้ำในระบบอีกครั้ง รูปที่ 1 – แผนภาพขั้นตอนการผลิตสารละลายถ่านหินกับน้ำ รูปที่ 2 – แผนภาพขั้นตอนการประมวลผลด้วยก๊าซ http://ydqd.yingdegas.com/chinese/DataBase/UploadFile/20160808091722822.jpg รูปที่ 3 – แผนภาพขั้นตอนการจัดการน้ำเสียจากกระบวนการผลิตสารละลายถ่านหินกับน้ำ ข้อดีของเทคโนโลยีเตาไฟชิงหัวในการใช้สารละลายถ่านหินกับน้ำ 4.1 มีความปลอดภัยสูง: ใช้สารละลายถ่านหินกับน้ำเป็นวัตถุดิบ ทำให้การทำงานมีความปลอดภัยและน่าเชื่อถือ ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น ความไม่แน่นอนของวัตถุดิบ ความเสี่ยงต่อการลุกไหม้ การระเบิด และการรั่วไหลของวัตถุดิบ ผนังระบายความร้อนด้วยน้ำใช้โครงสร้างท่อแนวตั้งแบบแขวน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในสาขาวิศวกรรมพลังงานความร้อน โครงสร้างนี้ไม่เพียงช่วยให้การไหลเวียนของน้ำมีความปลอดภัยเท่านั้น แต่ยังช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดจากการขยายตัวของวัสดุเนื่องจา ระบบการหมุนเวียนน้ำถูกออกแบบมาให้ทำงานตามหลักการหมุนเวียนตามธรรมชาติ โดยมีการควบคุมให้น้ำหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง และในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉิน ระบบก็จะสามารถกลับมาทำงานตามหลักการหมุนเวียนตามธรรมชาติได้อีกครั้ง เพื่อรักษาความปลอดภัยของผนังที่ใช้ในการระบายค 4.2 ความสามารถในการปรับตัวกับชนิดของถ่านหินที่ดี: อุณหภูมิในการแปลงถ่านหินเป็นก๊าซไม่ได้รับข้อจำกัดจากวัสดุทนไฟ โดยอุณหภูมิในการใช้งานจริงสามารถสูงถึง 1520°C (หรือสูงกว่านั้น) อัตราการเกิดปฏิกิริยาในการแปลงถ่านหินเป็นก๊าซนั้นรวดเร็ว และอัตราการเปลี่ยนถ่านหินเป็นคาร์บอนก็สูง นอกจากนี้ ยังสามารถปรับตัวกับชนิดของถ่านหินได้ดี สามารถนำถ่านหินที่มีปริมาณเถ้าสูง จุดหลอมเถ้าสูง หรือมีปริมาณกำมะถันสูงมาใช้ได้ ทำให้สามารถผลิตก๊าซจากถ่านหินในท้องถิ่นได้อย่างง่ายดาย 4.3 อัตราการทำงานของระบบสูง: เครื่องจักรสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องและมีเสถียรภาพ โดยส่วนหัวของหัวเผาได้รับการปรับแต่งพิเศษ เพื่อให้สามารถทำงานต่อเนื่องได้นานกว่า 120 วัน ไม่จำเป็นต้องหยุดเครื่องเพื่อเปลี่ยนอิฐทนไฟในแต่ละปี ทำให้สามารถทำงานได้ต่อเนื่องถึง 8,000 ชั่วโมงต่อปี 4.4 เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม มีประสิทธิภาพในการปกป้องสิ่งแวดล้อม: อุณหภูมิในการเกิดปฏิกิริยาสูง ทำให้มีปริมาณถ่านที่เหลืออยู่น้อย ไม่ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่สามารถจับตัวเป็นก้อนได้ เช่น น้ำมันดิน ฟีนอล และไฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ ดังนั้นจึงก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมน้อย ปริมาณน้ำเสียที่ถูกปล่อยออกมาก็น้อยเช่นกัน จึงง่ายต่อการรวบรวมและจัดการ ； ในขณะเดียวกัน ส่วนการผลิตเยื่อกระดาษก็สามารถนำน้ำเสียอินทรีย์ที่ยากต่อการจัดการมาใช้ได้เช่นกัน 4.5 ระบบสตาร์ทได้เร็ว: กระบวนการจุดระเบิดและเพิ่มอุณหภูมิถูกทำให้ง่ายขึ้น โดยการรวมขั้นตอนการจุดระเบิดกับการใส่วัตถุดิบเข้าด้วยกัน การจุดไฟให้กับส่วนผสมของน้ำและถ่านหินนั้น ใช้เทคโนโลยี “การจุดไฟด้วยไฟ” ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว โดยเตาก๊าซจะสามารถทำงานได้ที่กำลังเต็มภายในเวลาเพียงห้าชั่วโมงเท่านั้น ตั้งแต่สภาพเย็น 4.6 การประหยัดพลังงาน: มีความดันในการกลั่นสูง และความดันดังกล่าวไม่ได้รับผลกระทบจากระบบการขนส่งวัตถุดิบ ดังนั้นจึงสามารถเลือกค่าความดันได้อย่างเหมาะสมตามความต้องการของขั้นตอนการผลิตถัดไป ซึ่งช่วยให้สามารถทำงานในความดันเดียวกับกระบวนการสังเคราะห์เมทานอลได้ และช่วยลดการใช้พลังงานลงได้ สามารถย่อยชีวมวลถ่านหินที่มีปริมาณเถ้าสูง จุดหลอมเถ้าสูง และปริมาณกำมะถันสูงได้ ทำให้สามารถแปรรูปถ่านหินให้เป็นก๊าซได้ในท้องถิ่น ช่วยลดต้นทุนการขนส่ง และทำให้มูลค่าของถ่านหินเพิ่มขึ้นหลายเท่า ； ช่วยลดความจำเป็นในการเปลี่ยนอิฐทนไฟ ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนอิฐได้มากกว่า 3 ล้านหยวนต่อปี ； 4.7 การประหยัดต้นทุนการลงทุน: อุปกรณ์การแปลงก๊าซเป็นก๊าซชนิดพิเศษนี้ผลิตในประเทศได้ 100% ดังนั้นจึงช่วยประหยัดต้นทุนการลงทุนได้ 30–50% เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการแปลงก๊าซด้วยแรงดันอื่นๆ ที่ใช้กันอยู่ในประเทศ 4.8 การจัดการรายละเอียดทางเทคนิคได้อย่างดี: เทคโนโลยีการแปลงถ่านหินให้เป็นก๊าซของมหาวิทยาลัยชิงหัวมีนวัตกรรมมากมายในด้านการออกแบบรายละเอียดต่างๆ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์จัดสรรก๊าซที่อยู่ด้านล่างของหอล้างก๊าซ ซึ่งช่วยให้น้ำเสียและก๊าซถ่านหินผสมกันอย่างทั่วถึง ทำให้การล้างก๊าซมีประสิทธิภาพมากขึ้น ； การออกแบบตัวแจกจ่ายที่มีรูปร่างเป็นวงแหวนในถังฟลาชไว้ซ์ ช่วยให้การบำรุงรักษาระบบฟลาชไว้ซ์ทำได้ง่ายขึ้น ； การออกแบบระบบปิดผนึกของของเหลวในกระบวนการแยกสารด้วยความดันสุญญากาศ ช่วยให้ถังแยกสารไม่ถูกอุดตันอีกต่อไป การปรับปรุงในรายละเอียดต่างๆ ทำให้ระบบการแปลงสถานะของสารสามารถทำงานได้อย่างมั่นคงเป็นเวลานาน 5. ความสำเร็จในการนำเทคโนโลยีเตาเผาถ่านหินแบบใช้น้ำเย็นมาใช้กับเตาเผาของมหาวิทยาลัยฉิงหวา เทคโนโลยีการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซด้วยเตาเผาแบบใช้น้ำเย็นนี้ เป็นผลลัพธ์จากการผสมผสานระหว่างวิศวกรรมพลังงานกับเทคโนโลยีเคมี โดยเตาเผาชนิดนี้มีความสามารถในการปรับตัวใช้กับถ่านหินได้หลายชนิด ช่วยให้สามารถใช้ถ่านหินในท้องถิ่นได้ และลดต้นทุนวัตถุดิบ นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถพัฒนาถ่านหินให้สะอาดขึ้น และสามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรถ่านหินที่มีคุณภาพสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากคำนวณจากเตาก๊าซีฟิเคชันที่มีอัตราการใช้ถ่านหินต่อวันอยู่ที่ 1,000 ตัน หากราคาถ่านหินลดลง 100 หยวนต่อตัน ก็จะช่วยลดต้นทุนถ่านหินสำหรับเตาแต่ละเตาได้มากกว่า 30 ล้านหยวนต่อปี เมื่อใช้ผนังระบายความร้อนแบบน้ำแทนอิฐทนไฟ ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมอิฐทนไฟก็จะลดลง อายุการใช้งานของอิฐทนไฟโดยปกติอยู่ที่ประมาณ 1.5 ปี และค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนอิฐทนไฟแต่ละครั้งอยู่ที่ประมาณ 2 ล้านหยวน หากพิจารณาอายุการใช้งานของผนังระบายความร้อนด้วยน้ำในระยะ 10 ปี จะพบว่าโดยรวมแล้วสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายด้านการบำรุงรักษาได้มากกว่า 1 ล้านหยวนต่อปี เมื่อเปรียบเทียบกับเตาก๊าซีฟิเคชันแบบผนังระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับการใช้สลักเกลียวน้ำมัน กับเตากโลซีฟิเคชันชนิดอื่นๆ ที่ใช้อิฐทนไฟ จะเห็นได้ว่าเตาก๊าซีฟิเคชันแบบนี้ให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่ชัดเจนมากหลังจากเริ่มใช้งาน การเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซถือเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการแปรรูปถ่านหินให้สะอาดขึ้น โดยเตาไฟชนิดที่ใช้น้ำเย็นในการควบคุมอุณหภูมินั้น มีข้อดีคือสามารถใช้งานได้กับถ่านหินหลายชนิด มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซสูง มีมลพิษน้อย มีประสิทธิภาพสูงและสะอาด และยังมีความเสถียรในการทำงานอีกด้วย เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ ในลักษณะเดียวกัน ยังมีข้อดีอีกคือมีต้นทุนการลงทุนที่ต่ำ และมีอัตราการใช้งานที่สูง ดังนั้นจึงเป็นเทคโนโลยีการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซแบบใหม่ที่ช่วยให้บริษัทที่ทำธุรกิจด้านถ่านหินมีต้นทุนการลงทุนที่ต่ำลง และยังช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของบริษัทเหล่านี้ในตลาดอีกด้วย นอกจากนี้ยังช่วยส่งเสริมการพัฒนาเศรษฐกิจในท้องถิ่น และช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาเศรษฐกิจในท้องถิ่นและเพิ่มรายได้ของรัฐบาลท้องถิ่น จึงถือเป็นเทคโนโลยีที่มีประโยชน์ต่อสังคมอย่างมาก ด้วยข้อได้เปรียบในด้านโครงสร้างของเตาชิงหัวที่มีผนังระบายความร้อนแบบใช้น้ำ จึงสามารถปรับปรุงเตาก๊าซีฟิเคชันที่ใช้อิฐทนไฟจากน้ำมันและถ่านหินได้อย่างง่ายดาย ซึ่งช่วยเพิ่มโอกาสในการนำเตาชิงหัวที่มีผนังระบายความร้อนแบบใช้น้ำมาใช้งานได้อย่างกว้างขวางยิ่งขึ้น เทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซของบริษัท ชิงหัว เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นเพื่อทำให้ถ่านหินมีความสะอาดมากขึ้น โดยใช้ทรัพยากรถ่านหินที่มีคุณสมบัติ “สูงสามอย่าง” เพื่อสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ ปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำมาใช้งานแล้วที่บริษัท หยางเหมย เฟิงซี ในมณฑลซานซี บริษัท ทิียนเย่ ในมณฑลซินเจียง และบริษัท หยางเหมย จี้ซาน นอกจากนี้ ยังมีการทำข้อตกลงร่วมกับบริษัทต่างๆ อีกกว่าสิบแห่ง เช่น บริษัท ชิจิอาง อิงดิง บริษัท เหว่ยเฟิง อิงเดอ บริษัท ครามาย อิงเดอ บริษัท ไชน่า เพตรอลิ엄 ทิエンเย่ เคมิคัล คอร์ปอเรชั่น จำกัด บริษัท จิ๋วเจียง เด๋อปัง ซิงหัว เคมิคัล ทेकโนโลยี จำกัด บริษัท ซานตง จินเฉิง เคมิคัล ทेकโนโลยี จำกัด บริษัท เหอเป่ย จงหยวน เคมิคัล กรุ๊ป คอร์ปอเรชั่น จำกัด บริษัท หยางชวน เหมยยี (กรุ๊ป) จำกัด และบริษัท ซิงอันหมิง อูลานไทอัน เอนเนอร์จี้ เคมิคัล จำกัด ขณะนี้ กำลังมีการปรับปรุงเทคโนโลยีผนังระบายความร้อนแบบใช้น้ำ สำหรับเตาเผาที่ใช้ถ่านหินผสมน้ำ ในบริษัท ซินเซิง เคมิคัล อินดัสทรีส์ จำกัด ของกลุ่มบริษัท กุ้ยโจว ชุยเฉิง มายนิ่ง กรุ๊ป รวมถึงสาขาเหาเหลียงเหอของบริษัท เฮยหลงเจียง ปั๋วไดห่าง อะกริคัล คอร์ปอเรชั่น จำกัด และบริษัท อานฮุย หัวหัว นอร์ทเวสต์ เอนเนอร์จี คอร์ปอเรชั่น จำกัดด้วย สิ่งนี้จะช่วยสร้างโอกาสในการพัฒนาและนำเทคโนโลยีเตาไฟชิงหัวที่มีผนังหล่อเย็นด้วยน้ำสำหรับการใช้กับสารละลายน้ำกับถ่านหินมาใช้งานได้อย่างกว้างขวางยิ่งขึ้น โครงการผลิตเอทิลีนไกลคอลปีละ 200,000 ตันในมณฑลซินเจียง ถูกสร้างขึ้นโดยอาศัยอัตราการผลิตก๊าซสังเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพ (CO+H2) ในพื้นที่ที่กำหนดไว้ ซึ่งอยู่ที่ 120,000 Nm3/ชั่วโมง อุปกรณ์การแปลงสารให้เป็นก๊าซใช้เทคโนโลยีการแปลงสารด้วยไอน้ำจากถ่านหิน โดยเตาแปลงสารมีความดัน 6.5 MPa และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2800 มม. เตาแปลงสารแต่ละเครื่องมีกำลังการผลิตอยู่ที่ 1500 ตัน/วัน ใช้ถ่านหินสีน้ำตาลจากซินเจียง โดยการใช้ถ่านหินสีน้ำตาลเพียงอย่างเดียว ความเข้มข้นของสารละลายที่ได้จะอยู่ที่ 53% แต่เมื่อเติมก้อนถ่านหินเข้าไปด้วย ก็จะทำให้ความเข้มข้นของสารละลายเพิ่มขึ้นได้ถึงมากกว่า 58% รูปที่ 4 – เครื่องกลั่นก๊าซจากถ่านหินของบริษัท ซินเจียง เทียนเย่ จำนวน 2 เครื่อง
ชนิดถ่านหินที่ใช้: ถ่านหินเซินหัว
ผลการวิเคราะห์ทางอุตสาหกรรม:
– ปริมาณน้ำ: Marwt% = 24.4
– ปริมาณเถ้า: Adwt% = 6.56
– ปริมาณสารที่ระเหยได้: Vdwt% = 30.99
– ปริมาณคาร์บอนที่ไม่สามารถระเหยได้: FCdwt% = 62.45
ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี:
– ปริมาณคาร์บอน: CCdwt% = 75.71
– ปริมาณไฮโดรเจน: HHdwt% = 3.7
– ปริมาณไนโตรเจน: NNdwt% = 0.54
– ปริมาณซัลเฟอร์: SSdwt% = 0.58
– ปริมาณออกซิเจน: OOdwt% = 12.91
– ปริมาณคลอรีน: CLCldwt% = 0.014
– ปริมาณแอสเซนิก: AsAsdug/g = 0.35
ค่าพลังงานที่ได้จากการเผาไหม้: Qnet.arMJ/kg = 20.01
ดัชนีความสามารถในการบด: HGI/100
อุณหภูมิที่เถ้าละลาย: DT℃ = 1250
อุณหภูมิที่ถ่านหินอ่อนตัว: ST℃ = 1280
อุณหภูมิที่ถ่านหินสามารถไหลได้: FT℃ = 1300
ความเข้มข้นของสารละลายถ่านหินที่ได้จากกระบวนการปกติ: % = 53.04
ค่าความหนืดของสารละลายถ่านหินที่ได้จากกระบวนการปกติ (100s-1, 25℃): mPa.s = 954

ตารางที่ 1: คุณสมบัติของถ่านหินที่ใช้ในบริษัท ซินเจียง เทียนเย่ ปี 2015
ในเดือนสิงหาคม ปี 2015 เครื่องกลั่นก๊าซรุ่นแรกของบริษัท ซินเจียง เทียนเย่ สามารถเริ่มทำงานได้สำเร็จ โดยใช้เวลาไม่ถึงหนึ่งสัปดาห์ก็สามารถเชื่อมต่อกระบวนการต่างๆ ได้สำเร็จ ในเดือนตุลาคม ปี 2015 เครื่องกลั่นก๊าซทั้ง 2 เครื่องเริ่มทำงานพร้อมกัน โดยสามารถผลิตก๊าซได้มากกว่า 120,000 Nm3/ชั่วโมง จนถึงเดือนมีนาคม ปี 2016 เตาก๊าซสามารถทำงานต่อเนื่องได้นานกว่า 100 วัน ซึ่งถือเป็นการบรรลุเป้าหมายในการออกแบบให้มีความเสถียร และสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวชี้วัดทางเทคนิคหลัก: ความเข้มข้นของสารละลายถ่านหิน: 58% (มีการผสมกับก๊าซคอร์ก 40%) ปริมาณก๊าซที่มีประโยชน์: CO+H2 ≥ 78% อัตราการใช้ออกซิเจน: ≤ 420 Nm3/1000 Nm3 (CO+H2) อัตราการใช้ถ่านหิน: ≤ 620 กก./1000 Nm3 (CO+H2) อัตราการเปลี่ยนสภาพคาร์บอน: ≥ 98% ปริมาณสารที่สามารถเผาได้ในเศษถ่านหิน: ≤ 5% จนถึงปัจจุบัน เตาชิงหัวที่มีผนังระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับใช้กับส่วนผสมน้ำกับถ่านหิน ได้รับการนำมาใช้งานอย่างเป็นระบบในระยะเวลายาวนานได้สำเร็จที่บริษัท เทียนเย่ ในมณฑลซินเจียง จากการใช้งานเตาเผาแบบซิงหัวในบริษัทเซินเจียงเทียนเย่อได้อย่างประสบความสำเร็จ ทำให้เตาเผาดังกล่าวมีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานอยู่ในระดับที่ดีเยี่ยมเมื่อนำไปใช้ในกระบวนการแปรสภาพก๊าซถ่านหินในซินเจียง หก. แนวโน้มการพัฒนาการก๊าซีไฟฟ้าจากถ่านหินของมหาวิทยาลัยชิงหัว
1. การปรับปรุงโรงงานผลิตปุ๋ยไนโตรเจนขนาดเล็กและขนาดกลางให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการแปรรูปถ่านหินเพื่อผลิตสารเคมีนั้นมักใช้เทคโนโลยีการก๊าซีไฟฟ้าแบบเตียงก๊าซที่มีความดันปกติ ซึ่งมีข้อเสียคือ ใช้พลังงานสูง ก่อให้เกิดมลพิษสูง และมีประสิทธิภาพต่ำ กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือ “สามสูง หนึ่งต่ำ” นั่นเอง ภายใต้แรงกดดันหลายประการที่เรียกว่า “สามสูงหนึ่งต่ำ” จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องปรับโครงสร้างอุตสาหกรรมเคมีจากถ่านหินให้ทันสมัยขึ้น ปัจจุบันมีบริษัทที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตก๊าซแบบเตียงถาวรในประเทศไทยกว่า 500 แห่ง ซึ่งกำลังเผชิญกับความจำเป็นในการปรับปรุงอุตสาหกรรมของตนเอง ส่วนเตาก๊าซีฟิเคชันด้วยแรงดันจากถ่านหินป่นนั้น ก็มีต้นทุนการลงทุนที่สูงเกินไป จึงทำให้บริษัทขนาดกลางและขนาดย่อมที่มีปัญหาด้านการดำเนินงานอยู่แล้วไม่สามารถนำมาใช้ได้ ดังนั้น เทคโนโลยีการก๊าซีฟิเคชันด้วยเตาชิงหัวที่ใช้น้ำเป็นตัวระบายความร้อน ซึ่งมีต้นทุนการลงทุนที่ต่ำ จึงจะกลายเป็นเทคโนโลยีที่บริษัทขนาดกลางและขนาดย่อมที่ผลิตไนโตรเจน รวมถึงผู้ผลิตก๊าซต่างๆ เลือกใช้กันมากที่สุด เมื่อเทียบกับวิธีการผลิตก๊าซจากถ่านหินแบบถังคงที่ การเปลี่ยนชนิดของถ่านหินที่ใช้เป็นวัตถุดิบ รวมถึงการลดปริมาณการใช้วัตถุดิบ จะช่วยลดต้นทุนการผลิตแอมโมเนียลงได้มากกว่า 500 หยวนต่อตัน สำหรับโรงงานที่มีกำลังการผลิตแอมโมเนียปีละ 200,000 ตัน ก็จะสามารถประหยัดต้นทุนได้ปีละ 100 ล้านหยวน การใช้เตาก๊าซีฟิเคชันแบบผนังหล่อเย็นด้วยน้ำสำหรับสลัดถ่านหิน ไม่เพียงแต่ช่วยให้ปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน อีกทั้งยังช่วยลดต้นทุนการลงทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินการอีกด้วย สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตขององค์กรได้อย่างมาก อีกทั้งยังช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม และมีส่วนช่วยในการพัฒนาเศรษฐกิจในท้องถิ่น รวมถึงเพิ่มรายได้ให้กับรัฐบาลท้องถิ่นอีกด้วย จึงถือเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ทั้งในด้านสังคมและเศรษฐกิจ 2. เทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีสมัยใหม่ โดยทั่วไปแล้ว โครงการในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีมักมีลักษณะคือใช้ถ่านหินในปริมาณมาก ใช้น้ำในปริมาณมากเช่นกัน และมีของเสียจากน้ำ เขม่าควัน และของเสียที่เป็นของแข็งในปริมาณมากเช่นกัน ใน “ของเสีย 3 ชนิด” ที่เกิดจากการผลิตปุ๋ยจากถ่านหินนั้น มีสารอันตรายอยู่มาก ทำให้การจัดการเป็นเรื่องที่ยากมาก ตัวอย่างเช่น สำหรับการผลิตก๊าซธรรมชาติจากถ่านหิน นอกเหนือจากวิธีการก๊าซีไฟฟ้าด้วยสารละลายถ่านหินแล้ว หากใช้วิธีการก๊าซีไฟฟ้าแบบเตียงคงที่หรือเตียงที่มีสารไหลเวียน การจัดการน้ำเสียก็จะกลายเป็นปัญหาใหญ่ จนถึงขั้นถูกนำมาเป็นหนึ่งในโครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ “863” เลยทีเดียว แม้ว่าในปัจจุบันจะมีวิธีการกำจัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมถ่านหินในประเทศอยู่มากมาย แต่ประสิทธิภาพในการใช้งานโดยรวมก็ยังไม่คงที่ ยิ่งไปกว่านั้น ก็ยังไม่สามารถบรรลุเป้าหมาย “การกำจัดของเสียให้เป็นศูนย์” ได้เลย เนื่องจากปัญหาในการบำบัดน้ำเสียแก้ไขได้ยาก โครงการอุตสาหกรรมถ่านหินหลายโครงการในประเทศจึงต้องเลื่อนการเริ่มต้นดำเนินการหรือเริ่มผลิตออกไปซ้ำแล้วซ้ำเล่า 　　ในปัจจุบัน นอกเหนือจากเทคโนโลยีการแปรสภาพถ่านหินให้เป็นก๊าซแล้ว ยังมีเทคโนโลยีการแปรสภาพอื่นๆ เช่น เตารูชี่ เตา BGL เตาอวกาศ เตา GSP เตา SHELL เตาเอนเดอร์ เป็นต้น ซึ่งในการแปรสภาพเหล่านี้จำเป็นต้องมีการเติมไอน้ำเข้าไปด้วย และน้ำที่ใช้สำหรับทำไอน้ำนั้นจำเป็นต้องผ่านกระบวนการกำจัดเกลือออกก่อน โดยน้ำดิบจะถูกนำมาผ่านกระบวนการเพื่อให้กลายเป็นน้ำสำหรับใช้ในเตาไอน้ำ แต่อัตราการใช้ประโยชน์จากน้ำนั้นมีเพียงไม่ถึง 80% เท่านั้น สำหรับพื้นที่ในมองโกเลียในและซินเจียงที่ขาดแคลนน้ำ น้ำที่มีปริมาณเกลือสูงก็จะยิ่งทำให้อัตราการใช้ประโยชน์จากน้ำลดลงไปอีก ท่ามกลางสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดด้านการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ และปัญหาการขาดแคลนน้ำที่รุนแรงขึ้นเรื่อยๆ การจัดการน้ำเสียและการประหยัดน้ำ ก็น่าจะกลายเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่จะตัดสินความสำเร็จหรือความล้มเหลวของโครงการอุตสาหกรรมถ่านหินได้ 　　สำหรับเทคโนโลยีการแปลงผงถ่านหินให้เป็นก๊าซนั้น ในขั้นตอนการเตรียมผงถ่านหิน จะมีการใช้ก๊าซเชื้อเพลิงหรือสารอื่นๆ เพื่อขจัดน้ำส่วนเกินออกจากถ่านหิน โดยปกติแล้วจะมีการทำให้น้ำในถ่านหินลดลงจนเหลือประมาณ 2% น้ำในส่วนนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำ เช่น มองโกเลียใน ซินเจียง แต่จนถึงปัจจุบันก็ยังไม่มีวิธีในการนำน้ำนี้กลับมาใช้ใหม่ได้ เพื่อรักษาให้ท่อส่งผงถ่านหินอยู่ในสภาพแห้ง จึงจำเป็นต้องใช้ไอน้ำในการให้ความร้อนแก่ท่อส่งผงถ่านหิน ส่วนของเหลวที่ควบแน่นจะไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ทำให้เกิดการสูญเสีย 　 กระบวนการก๊าซีไฟฟ้าแบบชิงหัวเป็นการนำน้ำมาใช้ในปริมาณมากในรูปของสลัดถ่านหิน โดยไม่มีข้อกำหนดพิเศษเกี่ยวกับปริมาณความชื้นในถ่านหิน และยังมีข้อกำหนดที่ต่ำเกี่ยวกับคุณภาพของน้ำที่นำมาใช้อีกด้วย โดยปกติแล้วจะใช้น้ำเสียที่ยากต่อการกำจัดมาใช้ในการทำสลัดถ่านหิน ซึ่งถือเป็นวิธีที่ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ การแปลงถ่านหินให้เป็นก๊าซ คือการกำจัดน้ำส่วนเกินออกจากถ่านหินก่อน จากนั้นจึงค่อยๆ เติมน้ำที่จำเป็นเข้าไป สำหรับน้ำที่จำเป็นในเตาแปลงถ่านหินนั้น จะต้องเติมในรูปแบบของไอน้ำที่มีความดันสูง ส่วนน้ำที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนการแปลงรูปแบบของถ่านหินนั้น ก็จะต้องเติมในรูปแบบของไอน้ำที่มีความดันสูงหรือน้ำจากเครื่องกำเนิดไอน้ำเช่นกัน ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบการก๊าซีไฟฟ้าด้วยผงแห้งกับการก๊าซีไฟฟ้าในเตาของมหาวิทยาลัยชิงหัว การก๊าซีไฟฟ้าด้วยผงแห้งจะต้องการคุณภาพของน้ำที่สูงกว่า และต้องใช้ปริมาณน้ำมากกว่าในการก๊าซีไฟฟ้าด้วยสลัดถ่านหินน้ำด้วย สำหรับโครงการผลิตก๊าซธรรมชาติจากถ่านหินที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน โดยทั่วไปแล้วเชื่อกันว่าเตารูชีมีปริมาณมีเทนอยู่ที่ 8%–12% ดังนั้นการใช้เตารูชีในการผลิตก๊าซธรรมชาติจากถ่านหินจึงมีความคุ้มค่า แต่เตารูชีสามารถใช้ถ่านหินที่มีขนาด 8 มม. ถึง 50 มม. เท่านั้น ส่วนถ่านหินที่มีขนาดเล็กกว่านั้นจะไม่สามารถนำมาใช้ได้ นอกจากนี้ เตารูชียังก่อให้เกิดน้ำเสียที่มีสารฟีนอลปนอยู่ในปริมาณมาก ซึ่งยากที่จะจัดการกับน้ำเสียดังกล่าว เตาก๊าซีฟิเคชันสำหรับผงถ่านหินใช้ระบบการจัดหาถ่านหินแบบกึ่งปิด การบดถ่านหินด้วยวิธีเปียก และการก๊าซีฟิเคชันแบบบ่อกระแสอากาศ ทำให้มีมลพิษเกิดขึ้นน้อยมาก ทั้งในขั้นตอนการก๊าซีฟิเคชันและการเปลี่ยนแปลงสภาพของสารไม่จำเป็นต้องใช้ไอน้ำ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้น้ำเสียที่มีแอลกอฮอล์เป็นส่วนประกอบในการบดถ่านหินได้อีกด้วย และปริมาณน้ำเสียที่เกิดขึ้นก็น้อย สารมลพิษหลักในน้ำเสียมีเพียงอย่างเดียว โดยค่า COD ในน้ำเสียอยู่ที่เพียง 200–760 มิลลิกรัม/ลิตร เท่านั้น จึงสามารถนำไปบำบัดด้วยวิธีทางชีวภาพได้อย่างง่ายดาย โดยใช้เทคโนโลยีการกลั่นถ่านหินด้วยผนังระบายความร้อนแบบใช้น้ำของเตาไฟจากมหาวิทยาลัยชิงหัว ประการแรก สามารถนำถ่านหินที่ได้จากกระบวนการขุดถ่านหินมาใช้ได้ ； ประการที่สอง สามารถกำจัดน้ำเสียที่เกิดขึ้นจากเตาลูชี ซึ่งเป็นน้ำเสียที่ยากจะจัดการได้ ； ประการที่สาม สามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนด้านการบำบัดน้ำเสียได้บางส่วน ； ประการที่สี่ สามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานของอุปกรณ์บำบัดน้ำเสียได้บางส่วน 　　ดังนั้น สำหรับโครงการผลิตก๊าซธรรมชาติจากถ่านหินโดยเฉพาะ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำว่า ควรเริ่มต้นด้วยการประเมินปริมาณถ่านหินที่ใช้เป็นวัตถุดิบ รวมถึงปริมาณถ่านหินที่อยู่ในรูปแบบผง เพื่อหาจุดสมดุลระหว่างถ่านหินในรูปแบบก้อนกับถ่านหินในรูปแบบผง หากหลังจากการปรับสมดุลแล้วยังมีถ่านหินในรูปแบบผงเหลืออยู่ และไม่มีวิธีการนำไปใช้ประโยชน์อื่น ก็ควรพิจารณาใช้เทคโนโลยีการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซแบบเตียงถาวรเป็นหลัก โดยมีเทคโนโลยีการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นก๊าซแบบเตาฉิงหัวเป็นตัวช่วยเสริม นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องประเมินปริมาณน้ำสะอาดและน้ำเสีย เพื่อนำมาใช้ซ้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ 　 7. สรุป การแข่งขันในโลกปัจจุบันนั้น สุดท้ายแล้วก็คือการแย่งชิงพลังงาน ประสบการณ์คือสิ่งที่บ่งบอกความจริงได้ดีที่สุด ปัจจุบันประเทศจีนมีเตาผลิตพลังงานหลายประเภทรวมกันมากกว่า 1,000 เครื่อง ดังนั้นจึงมีประสบการณ์และบทเรียนมากมาย การเปลี่ยนถ่านหินให้กลายเป็นพลังงานนั้นถือเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นพลังงานที่สะอาด การเลือกใช้เทคโนโลยีนี้ รวมถึงการทำให้มันทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพ มีประสิทธิภาพ และมีความคุ้มค่า ล้วนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จของโครงการต่างๆ ความสำเร็จในการใช้เทคโนโลยีการกลั่นถ่านหินด้วยผนังระบายความร้อนแบบใช้น้ำ ได้เปิดทางใหม่สำหรับการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรถ่านหินที่มีคุณสมบัติ “สูงทั้งสามอย่าง” อย่างยั่งยืน ซึ่งช่วยเสริมสร้างอำนาจและบทบาทของประเทศไทยในด้านการกลั่นถ่านหินในระดับโลกได้อย่างมาก นอกจากนี้ ยังเป็นการสร้างรากฐานทางเทคโนโลยีที่แข็งแกร่ง เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากถ่านหินได้อย่างมีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย