Tích cực đổi mới công nghệ khai thác, chế biến khoáng sản

3 giờ trướcGốc

Thực hiện nhiệm vụ được giao tại Quyết định số 259/QĐ-TTg ngày 22/2/2017 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án “Đổi mới và hiện đại hóa công nghệ trong ngành công nghiệp khai khoáng đến năm 2025”, Bộ Công Thương đã chủ trì, phối hợp với các Bộ, ngành liên quan xây dựng khung chương trình gửi Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt và tổ chức triển khai thực hiện Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm quốc gia phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản đến năm 2025 theo quy định.

Ngày 30/8/2017, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ đã ký Quyết định số 2355/QĐ-BKHCN phê duyệt Khung “Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp quốc gia phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản đến năm 2025” (Chương trình).

Tính đến hết năm 2024, tổng kinh phí thực hiện các nhiệm vụ là 1.310,936 tỷ đồng, trong đó, kinh phí hỗ trợ từ ngân sách nhà nước là 501,459 tỷ đồng (Trong đó, kinh phí ngân sách nhà nước đã cấp trong giai đoạn 2018 - 2024 là 480,279 tỷ đồng; kinh phí dự kiến cấp cho các nhiệm vụ có thời gian thực hiện chuyển tiếp sang năm 2025 là 21,180 tỷ đồng), chiếm 38,25%; kinh phí đối ứng ngoài ngân sách nhà nước của tổ chức chủ trì là 809,5 tỷ đồng, chiếm 61,75%.

Kinh phí bình quân hỗ trợ từ ngân sách nhà nước cho mỗi nhiệm vụ là 6,87 tỷ đồng/nhiệm vụ. Đặc biệt, kinh phí đối ứng của tổ chức chủ trì, doanh nghiệp tự bỏ ra để tham gia thực hiện Chương trình đã tăng mạnh và cao hơn so với kinh phí hỗ trợ từ ngân sách nhà nước, đạt bình quân 11,1 tỷ đồng/nhiệm vụ, do các nhiệm vụ tham gia Chương trình chủ yếu là nghiên cứu ứng dụng, sản xuất thử nghiệm.

Các số liệu nêu trên không chỉ thể hiện sự quan tâm đặc biệt của nhà nước, mà cho thấy nhu cầu nội tại xuất phát từ phía doanh nghiệp trong lĩnh vực khai khoáng, đầu tư lớn cả về chiều sâu và chiều rộng cho hoạt động nghiên cứu, ứng dụng khoa học và công nghệ tiên tiến, đổi mới và hiện đại hóa công nghệ sản xuất nhằm nâng cao năng suất lao động, hiệu quả khai khai thác, chế biến khoáng sản, nâng cao tỷ lệ thu hồi, giảm tổn thất tài nguyên khoáng sản.

Đồng thời, số lượng và kinh phí thực hiện nhiệm vụ trong giai đoạn vừa qua có xu hướng tăng, thể hiện công tác quản lý chương trình của Bộ Công Thương đã đi đúng định hướng chỉ đạo của Chính phủ, phù hợp với thực tiễn triển khai nhiệm vụ trong giai đoạn mới, góp phần nâng cao hiệu quả ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, đồng thời huy động được nguồn lực trong xã hội, giảm gánh nặng cho ngân sách nhà nước.

Toàn bộ đề tài, dự án (tỷ lệ 100%) thuộc chương trình đều xuất phát từ nhu cầu của doanh nghiệp, do doanh nghiệp chủ trì hoặc phối hợp thực hiện và được ứng dụng, thử nghiệm tại doanh nghiệp; bám sát các mục tiêu, nội dung và sản phẩm đã được Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt tại Quyết định số 2355/QĐ-BKHCN ngày 30/8/2017.

Các nhiệm vụ khoa học và công nghệ thuộc chương trình đã tập trung bám sát mục tiêu phát triển, làm chủ công nghệ tiên tiến để nâng cao hiệu quả khai thác, chế biến khoáng sản; thiết kế, chế tạo nội địa hóa một số loại thiết bị chính trong dây chuyền công nghệ khai thác khoáng sản.

Bên cạnh đó, các nhiệm vụ khoa học và công nghệ thuộc chương trình đã tập trung vào lĩnh vực khai thác và chế biến các loại khoáng sản năng lượng và một số loại khoáng sản có giá trị cao, có tiềm năng tài nguyên, trữ lượng lớn, như: than, dầu khí, bôxít-alumin, titan-zircon, đồng, apatit, coban-niken, cao lanh, graphit, vercumit…

Đến nay, kết quả thực hiện các nhiệm vụ khoa học và công nghệ thuộc chương trình đã có những đóng góp tích cực cho quá trình đổi mới, hiện đại hóa công nghệ, thiết bị; nâng cao trình độ kỹ thuật - công nghệ trong ngành công nghiệp khai thác, chế biến khoáng sản.

Nhiều công trình nghiên cứu, sản phẩm của các đề tài, dự án thuộc chương trình đã được áp dụng hiệu quả vào sản xuất - kinh doanh tại các doanh nghiệp ngành khai khoáng, đặc biệt là các Tập đoàn, Tổng Công ty, góp phần nâng cao năng lực, chất lượng sản xuất và sức cạnh tranh của doanh nghiệp, cũng như tạo tiền đề để tổ chức chủ trì tiếp tục phát triển nguồn lực nghiên cứu khoa học và công nghệ.

Chẳng hạn như, đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ trí tuệ nhân tạo hỗ trợ đánh giá phân tích, liên kết tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan và số liệu khai thác để nâng cao hiệu quả quản lý, khai thác mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh Lô 05-2; 05-3, thuộc Biển Đông Việt Nam”.

Đề tài đã xây dựng được cơ sở dữ liệu lớn (BDPOC Big Data) liên kết tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan và số liệu khai thác của mỏ khí condensate HT-MT Lô 05-2; 05-3, Biển Đông; xây dựng được bộ công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) hỗ trợ việc theo dõi, phân tích, dự báo giúp nâng cao hiệu quả quản lý và khai thác mỏ khí condensate HT-MT, giúp tối ưu hóa thời gian vận hành bảo dưỡng; giảm thiểu thời gian sự cố hay đóng giếng không theo kế hoạch; đảm bảo tính an toàn và vận hành liên tục của hệ thống công nghệ và giúp giảm thiểu chi phí vận hành bảo dưỡng thiết bị.

Việc áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài tại mỏ khí condensate HT-MT Lô 05-2; 05-3, Biển Đông đã chứng minh hiệu quả kinh tế: Góp phần đảm bảo 100% các báo cáo về quản lý và khai thác mỏ khí condensate HT-MT được cập nhật tự động với sự hỗ trợ của bộ công cụ AI; giảm tối thiểu 15% chi phí bảo trì, bảo dưỡng và vận hành của cụm giàn công nghệ xử lí khí thiên nhiên mỏ HT-MT so với chi phí trong phương án phát triển mỏ HT-MT đã được phê duyệt (Field Development Plan - FDP).

Đồng thời, cho phép lập và điều chỉnh kế hoạch sản xuất trong vòng 5 phút khi có yêu cầu thay đổi về huy động khí condensate từ nhà phân phối; Giảm đến 15% số giờ công lao động cần thiết cho công tác quản lý, vận hành, bảo dưỡng và khai thác; góp phần giảm 15% thời gian đóng giếng không theo kế hoạch và qua đó góp phần vào việc đảm bảo thời gian vận hành liên tục (operation uptime) của cụm giàn công nghệ xử lý khi HT-MT ở mức 99,99%.

Ngoài ra, đảm bảo độ chính xác của các dự báo thông số vận hành về áp suất, nhiệt độ, lưu lượng và tỉ lệ condensate - khí với sai số trung bình bình phương gốc (RMSE) nhỏ hơn 5%. Kết quả của đề tài mở ra hướng mới trong việc nâng cao quản lý, khai thác các mỏ dầu khí, đảm bảo khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên quý không tái tạo và đảm bảo an ninh năng lượng cho đất nước.

Một minh chứng khác là đề tài “Nghiên cứu chế tạo hệ composite trên cơ sở epoxy/MS polymer/polyester chống ăn mòn tại vị trí gối đỡ các đường ống thu gom và vận chuyển dầu khí trên các giàn khai thác ngoài khơi” do Viện Dầu khí Việt Nam chủ trì.

Đề tài đã chế tạo thành công hệ composite chống ăn mòn đường ống thu gom, vận chuyển dầu khí tại các vị trí gối đỡ, nhằm đảm bảo an toàn cho các công trình khai thác dầu khí ngoài khơi; xây dựng được quy trình công nghệ sử dụng hệ composite trên cơ sở epoxy/ MS polymer/ polyester chống ăn mòn tại vị trí gối đỡ các đường ống thu gom và vận chuyển dầu khí trên các giàn khai thác ngoài khơi.

Cùng với đó, áp dụng thử nghiệm thành công tại vị trí gối đỡ các đường ống thu gom và vận chuyển dầu khí tại giàn công nghệ trung tâm CTP-2 của Liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro. Lớp composite trên cơ sở epoxy/MS polymer/polyester đạt chất lượng tốt, tương đương với các sản phẩm Wearpad của hãng CMP Fibalite, sản phẩm Tr.wearTM Pads và Tri.compositeTM Pipe Shoes của công ty AAA technology & specialtise co.inc.

Hệ composite trên cơ sở epoxy/MS polymer/polyester chống ăn mòn tại vị trí gối đỡ các đường ống thu gom và vận chuyển dầu khí trên các giàn khai thác ngoài khơi là sản phẩm hoàn toàn mới, lần đầu tiên được đưa vào nghiên cứu, phát triển và ứng dụng ở Việt Nam.

Sản phẩm sử dụng các hóa chất, vật liệu chế tạo trong và ngoài nước, được kiểm nghiệm và thử nghiệm thực tế tại giàn khai thác nên có giá thành thấp hơn so với các sản phẩm tương tự do các hãng nước ngoài cung cấp, đồng thời giúp tăng tính chủ động của các đơn vị sản xuất, góp phần giảm thiểu các sản phẩm nhập ngoại, đưa ra được sản phẩm mang thương hiệu trong nước, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả khai thác và vận chuyển dầu khí.

Đề tài “Nghiên cứu công nghệ chế tạo hệ hóa phẩm khử nhũ (demulsifier) nhằm tách nước khỏi dầu thô trong quá trình khai thác và vận chuyển dầu” cũng do Viện Dầu khí Việt Nam chủ trì. Đề tài đã nghiên cứu, làm chủ công nghệ sản xuất hệ hóa phẩm khử nhũ (demulsifier) đạt hiệu quả tương đương hóa phẩm đang sử dụng tại giàn khai thác nhằm tách nước khỏi dầu thô trong quá trình khai thác và vận chuyển dầu, cạnh tranh về giá thành với sản phẩm thương mại; chế tạo thành công 3 hệ hóa phẩm khử nhũ (Demulsifier) trong phòng thí nghiệm phù hợp với từng loại dầu Bạch Hổ, Thỏ Trắng, Rồng.

Kết quả áp dụng thử nghiệm thực tế tại giàn công nghệ trung tâm CTP-2, Liên doanh Vietsovpetro cho thấy, trong quá trình thử nghiệm hệ hóa phẩm khử nhũ VPI-Demul, hoạt động của hệ thống thu gom vận chuyển dầu tại CTP-2 và UBN VSP-01 hoạt động bình thường, hàm lượng nước còn lại trong dầu là 0,43% và hàm lượng dầu trong nước thải nằm trong giới hạn cho phép.

Hệ hóa phẩm khử nhũ VPI-Demul không làm suy giảm chất lượng của dầu thương phẩm và không ảnh hưởng đến chất lượng xử lý dầu của hóa phẩm khai thác khác, chất lượng tương đương sản phẩm đang sử dụng tại Vietsovpetro là DMO 86318V của hãng Baker Hughes và sản phẩm TPS-609 của Công ty Thuận Phong.

Đây là hệ hóa phẩm khử nhũ đầu tiên ở Việt Nam được chế tạo từ các nguyên liệu hóa chất cơ bản mà không phải đi từ bán thành phẩm như một số hệ hóa phẩm khác do các công ty Việt Nam sản xuất trên thị trường.

Hay, đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ nổ mìn tại khu vực đất đá ngậm nước cho các mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh” do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin chủ trì. Đề tài đã đề xuất và xây dựng quy trình công nghệ, thông số nổ mìn sử dụng nhũ tương không chịu nước tại các khu vực mỏ ngậm nước.

Cụ thể gồm: Công nghệ sử dụng thuốc nổ không chịu nước trong túi nilon; công nghệ phối hợp thuốc nổ chịu nước phía dưới và thuốc nổ không chịu nước nạp trong túi nilon phía trên; giải pháp công nghệ nạp phối hợp thuốc nổ chịu nước và thuốc nổ không chịu nước (không sử dụng túi nilon); công nghệ nạp thuốc nổ chịu nước, tại các khu vực có chiều cao mực nước và tốc độ phục hồi nước trong lỗ khoan khác nhau. Việc áp dụng công nghệ của đề tài giúp giảm 3,57% tương ứng giảm 2.565 đồng/m3 chi phí các khâu khoan - nổ mìn, xúc bốc, vận tải so với công nghệ nổ mìn trước đây.

Tương tự, đề tài “Nghiên cứu áp dụng các giải pháp kỹ thuật và công nghệ nhằm chống giữ duy trì ổn định đường lò trong quá trình khai thác ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh”, do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin chủ trì, đã đánh giá, phân nhóm các nguyên nhân gây mất ổn định đường lò theo các yếu tố ảnh hưởng cụ thể, có tỷ trọng lớn, đặc trưng theo 5 cấp để làm cơ sở cho công tác định hướng giải pháp ứng xử phù hợp; đề xuất và xây dựng 15 giải pháp kỹ thuật, công nghệ nhằm xử lý, hạn chế vấn đề mất ổn định và chống xén lò, các giải pháp kỹ thuật; thiết kế và triển khai áp dụng thử nghiệm giải pháp nâng cao mức độ ổn định cho đường lò xuyên vỉa mức +0 khu I Giếng Vàng Danh, Công ty than Vàng Danh.

Kết quả triển khai áp dụng thực tế giải pháp gia cường và chống giữ cho đường lò xuyên vỉa vận tải mức +0 khu I cho thấy, khối đá xung quanh đường lò sau khi được gia cường bằng hóa chất đã tăng mức độ liên kết và các chỉ tiêu cơ lý, quá trình chống xén diễn ra thuận lợi, hạn chế được hiện tượng tụt lở so với công tác xén trước đây.

Kết cấu chống giữ sau khi đi vào ổn định, mức độ thu hẹp kích thước theo chiều cao lò từ 7,0 ÷ 9,1%, theo chiều rộng lò từ 9,2 ÷ 9,4%, đảm bảo yêu cầu an toàn để sử dụng phục vụ sản xuất chung của mỏ. Việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật, công nghệ đề xuất bên cạnh việc duy trì được mức độ ổn định đường lò cũng mang lại hiệu quả kinh tế cho đơn vị áp dụng.

Ngoài ra, nhiều nhiệm vụ đang được triển khai liên quan đến lĩnh vực khai thác, chế biến dầu khí, than, các khoáng sản quặng bôxít, đồng, titan-zircon, đất hiếm, niken và một số khoáng sản có giá trị khác.

Từ những kết quả nêu trên cho thấy, chương trình đã và đang được triển khai một cách đồng bộ, từ quá trình khai thác, tuyển cho đến chế biến sâu các loại nguyên liệu khoáng sản để đảm bảo tính hiệu quả, xuyên suốt, giải quyết tận gốc vấn đề, bám sát các mục tiêu, nội dung và yêu cầu sản phẩm đã đề ra.