油頁巖開發(fā)：用什么裝備和技術(shù)？
□ 本刊記者 王云建
來源：《石油與裝備》/ 振威石油網(wǎng)
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頁巖油是一種“人造石油”，可作為燃料油，亦可進(jìn)一步加工制取汽、柴油和化學(xué)品，也可用于發(fā)電。專家認(rèn)為，高油價時代，油頁巖將成為石油的補(bǔ)充能源。我國油頁巖資源潛力巨大，開發(fā)油頁巖資源很有前景。
三上油頁巖
中國石油大學(xué)錢家麟教授介紹說，中國頁巖油工業(yè)大致經(jīng)歷了以下發(fā)展階段：
一、日本侵華期間，曾在撫順經(jīng)營頁巖油廠，利用撫順煤礦副產(chǎn)的油頁巖干餾制取頁巖油；1920—1930年間經(jīng)多次試驗、確定采用了干餾與氣化燃燒相聯(lián)合的撫順發(fā)生式干餾爐，開始了頁巖油的生產(chǎn)。二、1930—1945年撫順建成了200臺爐，最高頁巖油年產(chǎn)量達(dá)250kt。三、中華人民共和國成立后、逐步恢復(fù)并新建了撫順式爐，至1959年撫順石油一廠、二廠共有266臺。在廣東茂名建立了頁巖油生產(chǎn)基地。1959年撫順頁巖油產(chǎn)量達(dá)600kt，至今為歷史最高。四、上世紀(jì)60年代至80年代，隨著大慶油田的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)，我國頁巖油工業(yè)進(jìn)入發(fā)展萎縮期。80年代撫順和茂名頁巖油年產(chǎn)量僅約300kt。五、上世紀(jì)90年代，受生產(chǎn)成本影響，撫順石油一廠、二廠和茂名石油公司的頁巖油生產(chǎn)先后停頓，但于1989年，撫順礦務(wù)局建立頁巖油廠，開始有60臺撫順爐，1990年產(chǎn)頁巖油90kt。六、進(jìn)入21世紀(jì)，世界進(jìn)入高油價時代，頁巖油生產(chǎn)變得有利，撫順礦務(wù)局的生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)擴(kuò)大到160臺。2007年產(chǎn)頁巖油300 kt。當(dāng)前，我國頁巖油工業(yè)主要在遼寧、吉林等地。
如今，中國、巴西、愛沙尼亞是世界頁巖油生產(chǎn)的三個主要國家。預(yù)計2010年、2015年，中國頁巖油年產(chǎn)量將分別增至500kt和800kt，將有助于國家替代能源發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)。
技術(shù)亟待創(chuàng)新
與常規(guī)油氣開發(fā)一樣，工藝技術(shù)及設(shè)備至關(guān)重要。據(jù)了解，頁巖油開發(fā)技術(shù)有直接開采方式和地下轉(zhuǎn)化工藝技術(shù)(ICP)。直接開采是較原始的開采方式，局限性比較大。來自于殼牌的ICP技術(shù)——地下油頁巖不經(jīng)開采，直接在地下加熱干餾油頁巖生產(chǎn)頁巖油，乃是將地上作業(yè)轉(zhuǎn)化為地下作業(yè)，這對開發(fā)深部油頁巖尤其有利。目前，我國吉林省已經(jīng)與殼牌公司合作，欲嘗試商業(yè)開發(fā)。
但錢家麟教授指出，ICP技術(shù)雖有很多優(yōu)點，耗電量卻很大，而且地下干餾過程中，所產(chǎn)頁巖油易丟失、滲漏于地下周圍，油收率會損失40%，因此，ICP技術(shù)是否適合商業(yè)開發(fā)、適合中國，應(yīng)該打一個問號。
油頁巖地上干餾，則是將埋于地下的油頁巖開采出來，再使用專門的設(shè)備——干餾爐，生成頁巖油、氣及頁巖半焦或頁巖灰，干餾工藝設(shè)備非常關(guān)鍵。
錢家麟教授介紹說，目前撫順爐單爐的油頁巖加工量為每天100噸，出油率相當(dāng)于實驗室數(shù)據(jù)的65%。而愛沙尼亞葛洛特單爐每天可加工3000噸油頁巖，巴西的單爐加工量更大，為每天6000噸油頁巖，這兩個國家爐子的出油率高達(dá)實驗室數(shù)據(jù)的90%。
他進(jìn)一步介紹說，巴西佩特洛瑟克斯?fàn)t可處理塊頁巖、工藝先進(jìn)、出油率高、投資高，適用于大中型廠；愛沙尼亞葛洛特爐處理量較大、油收率較高、處理顆粒頁巖、投資中等，適用中等。而中國撫順發(fā)生式爐處理量小、出油率低、工藝不先進(jìn)，但投資少，適用于小型廠。
“我們國家應(yīng)該開發(fā)自己的油頁巖煉油設(shè)備和技術(shù)”。錢教授介紹說，目前中煤集團(tuán)哈爾濱煤氣化工公司正在進(jìn)行這方面的新技術(shù)試驗；撫順礦務(wù)局也在改進(jìn)撫順爐。另外，中石油大慶油田開始進(jìn)行油頁巖新工藝的開發(fā)。
儲量是基礎(chǔ)
資料顯示，2002年全球油頁巖折算成頁巖油的數(shù)量可達(dá)4750億噸，超過了石油資源的總儲量(約3 000億噸)，相當(dāng)于目前原油可采儲量的幾倍。在油頁巖資源大國中，美國油頁巖儲量居世界首位，其次則為俄羅斯、扎伊爾、巴西、加拿大、約旦、澳大利亞和中國。
據(jù)介紹，我國油頁巖相當(dāng)豐富，廣泛分布于全國很多省、市、自治區(qū)，其中吉林、遼寧、廣東、新疆等省區(qū)儲量最多。
“目前我國油頁巖等非常規(guī)能源的資源量及可采儲量還有待進(jìn)一步確認(rèn)。”錢家麟教授對本刊記者說。
據(jù)介紹 2006年，國土資源部、國家發(fā)改委委托吉林大學(xué)，開展了全國油頁巖資源調(diào)查工作。調(diào)查結(jié)果認(rèn)為，我國油頁巖資源估計有7000億噸，若換算成頁巖油，至少有300億噸，是前面所述可采儲量的20幾倍。
未來油價高漲、資源趨緊的狀況很難改變，相對于高油價，開發(fā)油頁巖資源等非常規(guī)能源日益變得有利可圖。錢家麟教授呼吁，我國應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的地質(zhì)勘探、資源核定工作，國家對于非常規(guī)能源方面的鼓勵及優(yōu)惠政策、制度管理等應(yīng)具體化。同時也應(yīng)加強(qiáng)該領(lǐng)域的環(huán)保工作。
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