[石油化工]:循环经济新军 关注油页岩
www.cnfol.com 2008年03月14日 07:14
证券日报 寒 风
由于石油的大量消耗,源源短缺的问题日益严重,人造石油的地位越来越重要。从世界范围看,今后一二十年内,页岩油工业将有较大发展。
油页岩又称油母页岩,主要由藻类等低等浮游生物经腐化和煤化作用生成,是一种高矿物质的腐泥煤,为低热值固态化石燃料。通过低温干馏等办法,从油页岩中“榨”出的页岩油,就是人们常说的“人造石油”。
全球油页岩资源十分丰富,据不完全统计其蕴藏资源量约有10万亿吨,比煤炭资源量多40%。页岩油资源总量约为4750亿吨,比传统石油资源量(2710亿吨)多50%以上。
油页岩不仅资源丰富,而且分布相对集中。有资料表明,我国油页岩探明资源量为315亿吨,预测资源量4520亿吨,继美国、巴西、前苏联之后位居世界第四,约85%以上分布在吉林、辽宁和广东省,其中吉林省已探明可采储量为174.5亿吨,约占全国油页岩探明总量的55.3%。作为油页岩储量大省,吉林正在规划发展集油页岩开采、干馏法炼油、发电供热于一体的产业链条,吸引外来投资发展石化精细化工,打造循环经济。
油页岩属于非常规油气资源,以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源,它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源,在近200年的开发利用中,其资源状况、主要性质、开采技术以及应用研究方面都积累了不少经验。从1838年法国页岩油工业开始至今,油页岩的开发和应用有近200年历史。相对油页岩来说,天然石油质优价廉,伴随着第二次世界大战的爆发、能源危机的出现和石油工业的兴起,油页岩工业曾几度兴衰,生产出现过三个高峰期。
二战期间石油需求量剧增,油价猛涨,不少国家兴起了油页岩开发热潮。上世纪60年代初油页岩开发的低谷与中国大庆油田投产密切相关,70年代出现世界能源危机,各国都在为寻求新的能源而努力,油页岩的开发与利用又重新得到了重视。部分国家形成工业化生产规模,油页岩利用快速增长,所以1980年出现第三个高峰期,产量达到历史上的最高水平(4540万吨)。自1980年以后,由于石油被大量发现和开发,油价大幅下降,油页岩的产量也一路下滑,到2000年,只有1600万吨。预计随着国际油价的不断上涨,以及剩余油、低渗透油气层开发难度的增加、天然气水合物开发的瓶颈技术暂时无重大突破等原因,对油页岩的重视会不断加强。
油页岩的使用主要集中在提炼页岩油和发电上,因此干馏工艺和燃烧锅炉的发展直接影响着使用效果,降低成本、注重环保和充分利用资源的要求促进了油页岩利用技术的革新,主要表现在干馏工艺和燃烧锅炉的改进上。
油页岩矿石采出之后,最先是作为能源而被使用的,即干馏炼油和作为燃料。油页岩干馏后的页岩油可作为燃料出售,也可以通过加氢精制和非加氢精制的方法生产轻柴油,提高页岩油附加值,精制后的重油作燃料使用。2001-2002年,爱沙尼亚利用油页岩发电和向居民、工业供暖所创造的效益分别占国家税收的76%和14%,对其国民经济具有重要意义。干馏和直接燃烧产生的灰渣和废气有不同的用途,灰渣可以用来充填矿井、制取水泥或陶粒、制砖等,现在有很多成功利用页岩废渣的技术;废气可以作为燃料燃烧产生蒸汽后供生产、生活使用,也可以循环利用,为油页岩的干馏提供热源。
早在2005年11月,由五家企业合股组成的广东粤电油页岩矿电联营有限责任公司成立,投资37亿元人民币,开发储量达50多亿吨的茂名油页岩资源,并建设规模达120万千瓦的燃油页岩发电厂。茂名油页岩的保有储量达54亿吨,相当于全省其它一次能源总和的63%.大规模开发油页岩资源进行发电,对该省能源战略具有深远意义。
在内地煤价居高不下、国际油价走高情况下,山东龙口矿业集团经过100多天的试开采,于2006年4月正式宣告油页岩开采技术成熟,每天可从地下300米处开采出油页岩1340吨,相当于日产原油200吨。专家表示,煤田产出“原油”,此举为中国能源多元化探索出新的途径,同时将对保障国家能源安全具有重要的战略意义。
据了解,龙口矿区的油页岩与煤伴生,油页岩层厚度达2.59-4.74米,平均3.72米,其平均含油率远远高于抚顺、茂名等油页岩矿。品位在全国居首,极具开采价值。按保守的油页岩提油率计算,相当于每天可产原油201吨。自去年12月4日开始试开采,目前开采技术和安全保护措施已相当成熟。每天可开采油页岩1340吨。预计年销售收入9.856亿元。
人类经历了大约两个世纪对油页岩的认识和开发利用实践,其开采方式由比较原始的直接开采方式发展到先进的地下转化工艺技术。
所谓直接开采包括露天和井下两种开采方式。露天开采适合于埋藏较浅的矿床开采,成本低,安全系数高,辽宁抚顺和广东茂名就是典型的例子。其开采方式局限性比较大,对生态环境的破坏严重。无论是露天采矿还是井下采矿,都需要把地下水位降低到含油页岩层的层位以下,开采一立方米油页岩,一般需要抽出25立方米的地下水,采矿水极大地增加了地表水、地下水中硫酸盐的含量。在巴西,油页岩采矿长期破坏着矿山及其附近的生态平衡和水位水质的稳定。通过直接开采得到的油页岩用于提炼页岩油或直接燃烧,所产生的大量灰渣如不有效地回收利用,不仅会造成空气污染,且占地面积大,其中金属元素和微量元素渗入地下水体,危害人类生产生活。再就是直接开采占地较多,一旦开垦就无法完全恢复。
ICP是壳牌公司投入巨资研发出的开采油页岩及其他非常规资源的专利技术,对开发深部油页岩尤其有利。其基本原理是在地下对油页岩矿层进行加热和瓦解,促使其转化为高品质的油或气,再通过相关通道将油、气分别提取出来。这些高品质的油(气)采集到地面进行加工后,可生产出石脑油、煤油等成品油。
我国吉林省油页岩资源丰富,但大部分埋藏于平原耕地之下,或者埋藏较深。根据壳牌公司在北美ICP技术的研发及对吉林省油页岩资源的勘察情况,预计2010年后将开始全面商业运行。
目前,国内已经掌握油页岩综合开发利用的关键技术和集成技术,使油页岩作为能源转化为页岩油、电力,又能作为建筑材料,实现无固体废物排放的综合利用,已呈加快发展之势。这对缓解能源供求的紧张局面,具有重要的现实意义和长远的战略意义.