油页岩开发利用

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1、油页岩开发利用现状国外油页岩开发利用现状1爱沙尼亚化学集团公司爱沙尼亚化学集团公司(VKG)为民营企业，2008年加工库克瑟特油页岩170X104t,产 页岩油22X104t，主要产品为页岩油、燃料油，还有沥青、油焦、分类树脂等化学品。008 年销售额1315亿欧元，利润7730X104欧元，有雇员1380人16。该公司主要的干馏装 置是基维特炉，有数十台，每台日加工油页岩 3001000t， 目前正在建设中的改进了的葛 洛特颗粒页岩固体热载体干馏工业炉(Galoter)，日处理油页岩3000t,将于2010年投产17。VKG公司正对页岩油进行改质的研究，计 划于2015 年建设页岩油加工装置

2、，以符合今后对船用燃料油质量更高的要求2 基维利页岩油厂爱沙尼亚基维利页岩油厂(Kivioli Plant)系民营企业，年加工库克瑟特油页岩约45X104t， 年产页岩油约6X104t，有十几台基维特炉，工厂是赢利的，业主因年迈，拟将油页岩矿产 和页岩油厂出售。3 爱沙尼亚能源集团公司爱沙尼亚能源集团公司(Eesti Energia)系国营企业，是爱沙尼亚最大的、也是全世界最大的 油页岩燃烧发电的企业。20082009年生产9.536GWh电力，占爱沙尼亚全国总电力的 90%。该公司还拥有2台葛洛持颗粒页岩干馏炉，每台日加工油页岩3000t,20082009年共计生产13.8X104t 页岩油

3、。该公司20082009年销售额达6.68X108欧元，纯利润约为0.88X108欧元，有 雇员 8340 人18。该公司有两种油页岩电站锅炉，旧式的为多台粉末页岩悬浮燃烧锅炉，其排放的烟气含有粉尘、SO2等，大气污染严重，近年来引进了两台颗粒页岩流 化燃烧锅炉(430MW)，效率较悬浮锅炉高，且烟气中污染物排放少，符合欧盟标准19, 20。 同时，该公司计划2010 年再建两台新的流化燃烧锅炉，预计2015 年建成，以逐步代替悬 浮燃烧锅炉21。由于欧盟规定爱沙尼亚在2012年后，其SO2年排放总量不能超过2.5X104t，而目前爱沙尼亚电站SO2的年排放量已超出此数值的2.5 倍， 因此爱

4、沙尼亚政府于2009 年决定将逐步减少油页岩电站的发电量， 至2025 年从现 有的占全国总用量的 90%减为 38%，而用风能、气能、核电能等来代替22。爱沙尼亚能 源集团公司于2009年决定与德国奥托泰克(Outotec)公司合作，建设一套改进的葛洛特炉， 成为爱奈飞特280(Enefit280)，工艺流程中改用循环流化燃烧半焦来代替现有炉型中的半焦 喷射式燃烧，以提高燃烧效率，并将每台日加工能力由3000t增至6000t,计划2012年建 成投产4 巴西巴西石油公司(Petrobras)建有两台佩特罗瑟克斯(Petrosix)块状页岩干馏炉，一台日加工 1500t油页岩，另一台日加工60

5、00t油页岩，是当前世界上日处理量最大的炉子。该炉生 产工艺成熟，且油收率可高达实验室铝甄油收率的 90%，生产装置无污染泄漏，周围环境 无异味。生产的页岩半焦回填露天矿坑，植被或改成人工湖，几年后，水质合格，植物和 野生动物生长良好26, 27。巴西当前年产页岩油约18X104t，由于近年来巴西在海上发现 大油田，故对页岩油生产无扩建计划。巴西石油公司2009 年与法国道达尔公司合作，对摩 洛哥油页岩加工利用进行评估，并与美国油页岩开发公司(Oil Shale Exploralion Company) 合作，进行美国绿河油页岩采用巴西佩特罗瑟克斯干馏工艺，日生产 5X104bbl 页岩油可行

6、性研究5 俄罗斯3.3.1 俄罗斯页岩油厂俄罗斯油页岩储量丰富，曾有两座小规模页岩油厂，一座在列宁格勒 地区的页岩市，加工库克瑟特油页岩；另一座在东部的苏斯兰(Suzran),加工伏尔加含硫页 岩。由于俄罗斯有丰富的原油资源，其页岩油产量相比微不足道，故两座页岩油厂已停顿。 页岩城页岩水泥厂俄罗斯于 2008 年开始在页岩城附近建设一座基于油页岩为原料的水泥厂6 加拿大 阿尔勃脱油页岩资源勘查利用加拿大阿尔修斯矿业公司在阿尔勃脱勘查油页岩，进行开发 利用阿尔勃脱塔瑟克工艺加拿大阿尔勃脱塔瑟克(ATP)固体热载体干馏工艺由加拿大工程 师塔瑟克发明，尤墨太克公司开发，用于油砂、废油和颗粒页岩干馏。

7、原为日加工240t的 中试装置，于1997年由澳大利亚南太平洋石油公司(SPP/CPM)放大为日加工6000t油页 岩(德国泰森克虏佰公司制造)， 在澳大利亚昆士兰被放大，经多年试验，在 2002 年开工 率达60%,该装置售与美国昆士兰能源公司(QER)而停运52, 53。中国抚顺于2005年进 口一台日加工 6000t 油页岩的 ATP 工艺，预计将于 2010 年试运行7 美国 美国油页岩资源美国有世界上最丰富的油页岩资源，美国地质调查局2009 年在29 届科罗 拉多国际油页岩会议上的报告，介绍了绿河页岩油的潜在储量，约为15X1012bbl,比以前 估算的 1X1012bbl 增加了

8、 50%32。美国油页岩开发利用项目 美国于最近几年掀起了油页岩开发利用研究试验的高潮，据美国能源部于2008 年统计，共 约有 29 个公司和研究机构， 包括一些大石油公司如壳牌、埃克森美孚、雪佛龙等都重新 或开始进行了油页岩地下或地上干馏的试验33， 34。据2009 年在29届科罗拉多国际油页 岩会议上的报道，美国各公司和大学及研究机构继续试验工作，其中壳牌公司则在继续开 展地下干馏中试35， 36。取得的页岩油较地上干馏为轻，是其特点，但该工艺尚不成熟。 埃克森美孚公司在2009 年国际油页岩会议上也介绍了地下干馏中试的开展37， 38。其他 项目的进展不大。美国页岩油生产预测美国至今

9、无页岩油的工业生产，美国能源部曾于2008 年提出过美国中长期发展页岩油的建 议：在2010年，建立起页岩油工艺，在2020年，日产页岩油100 X104bbl,在2035年 日产页岩油250 X 104bb 1。恐难实现如此大的规模。国内油页岩开发利用现状1中国油页岩资源勘査进展中国地质调查局发展研究中心为负责单位，中国石油大学( 北京) 和吉林大学为参加单位， 于 20082009 年开展了“全国油页岩资源开发利用可行性研究”，分析了国内外现状，提出 了加强我国油页岩资源勘查与开发利用的建议。研究表明，中国油页岩资源丰富，高达7000 X108t以上，但探明储量仅400X108t以上，急需

10、加强勘探工作1。中国地质调査局成都 地质矿产研究所与四川大学于2009 年发表的论文， 介绍了西藏羌塘盆地胜利河-长蛇山勘 査赋存侏罗纪海相油页岩的探明储量达10X108t(含油率为3.5%16.3%),是一个可喜的 新进展2。吉林大学刘招君教授主编出版了一本中国油页岩专著，主要介绍了中国油 页岩地质和资源2 中国页岩油年产量及油页岩电厂能力1 抚顺矿务局 抚顺矿务局属地方国营，是国内最大的油页岩开发利用企业5。当前拥有两座页岩油厂， 共有220台抚顺式干馏炉，组成11部干馏系统。每台抚顺炉日加工块状油页岩1001,油页 岩来自东西两座露天矿。西露天矿油页岩与煤共生，已开采90 多年，日趋枯竭

11、，当前转为 重点开发东露天矿，主要提供页岩干馏炼油。20082009年，抚顺矿务局共生产30X1041页 岩油。抚顺炉工艺油收率低，仅为实验室铝甄干馏收率的65%。 2009 年抚矿与陕西冶金设 计研究院合作， 对一部抚顺炉装置改进了传统的冷凝回收系统，增设了电气除雾器，用间 冷塔代替直冷塔等措施，从而收油率提高到铝甄的75%，且降低了水用量，取得了进步6。抚顺矿务局进口的一台ATP颗粒页岩干馏炉，正紧张建设中，预计于2010年初可投入试运 行，该ATP炉日加工6000t颗粒油页岩（这是不能用于抚顺炉加工的细粒页岩），可年产10 X104t 页岩油。在油页岩综合利用方面， 抚矿还利用页岩灰制砖

12、，迄今已拥有年产1.2 亿 块页岩灰烧结砖的生产规模。此外，页岩干馏产出的剩余干馏气用于燃烧发电， 至今具有 发电机组82台，总容量4.1X 104kW,年发电7200X 104kWh,除用于页岩油厂生产外， 还有余量供采矿使用5。2 吉林汪清页岩油厂 吉林汪清油页岩含油率达8%，系地下开采。民营龙腾能源公司建有40 台抚顺式炉加工汪清 油页岩。该厂2008年生产2.2X104t页岩油目前，汪清页岩油厂正委托东北电力大学设 计，江西江联能源公司制造2台35t/h油页岩流化床锅炉，预计2010年运行3 甘肃窑街页岩油厂甘肃窑街油页岩可采储量约2.6X1081,中国石油大学（北京）于2008年与甘

13、肃窑街煤业公 司及陕西神木三江煤化公司合作，利用神木的气燃式方炉中试加工窑街油页岩， 油收率达 9.2%13.0%（ 页岩），干馏气达3.1%6.0%（页岩）11。甘肃窑街煤电公司用神木三江气燃 炉工艺（日加工500t油页岩/台），建设页岩油厂，年加工140X104t窑街油页岩，年产12.5 X104t 页岩油。第一期正在建8 台炉子，将于2010 年投产4 黑龙江达连河油页岩流化干馏中试中煤集团支持所属的龙江哈尔滨煤化工公司在黑龙江伊兰县达连河开展粉末油页岩流化干 馏新工艺中试（50t油页岩/d），该工艺先前由上海博申科技公司开发，后经哈尔滨煤化工 公司多次改革工艺，已于2009年取得初步成

14、功。现拟筹建日加工20001油页岩的工业试 验装置5 黑龙江大庆颗粒页岩干馏中试 中国石油大庆油田采用大连理工大学开展的颗粒页岩固体热载体干馏新技术， 拟建设日加 工20001柳树河油页岩的工业试验装置，2009年讨论评审了干馏工艺软件包，现已开始初 步设计6 中国石油大学（北京） 中国石油大学（北京）应用化学系持续开展国内外油页岩的开发利用研究， 经2008 年出版 了中文专著油页岩石油的补充能源后，又于2009年以钱家麟教授等为主编，王 剑秋、李术元教授等为副主编，编写了英文专著Oil Shale-PetroleumAlternatiue， 将于2010 年初由中国石化出版社出版，向全世界

15、发行结论 最近两年，世界油价涨跌剧烈。 2009 年下半年在每桶6580 美元间波动，一般情况下，油页岩干馏炼油在经济上仍可赢利。当前世界油页岩开发利用热度未减， 2009 年国内外共 召开了三次大型油页岩科技会议。 世界页岩油年产量共约100X1041,其中中国、爱沙尼亚等约40X1041,巴西约18X 1041。世界油页岩电站以爱沙尼亚最大，容量达2200MW,中国和德国等油页岩电力规模 很小。 中国页岩油仍不断增产, 并在引进和自主开发油页岩干馏生产的新工艺。由于中国当 前每年进口大量原油,对外依存度高达50%,故页岩油的生产开始受到重视。中国预测的页 岩油资源很丰富,但探明储量不够多,

16、必须加强勘查,落实更多可采储量,才可能使页岩 油生产量大幅增加。 美国虽然拥有最丰富的油页岩资源, 很多大石油公司都在开展地上、地下干馏研究试 验,但至今并未工业生产。 俄罗斯油页岩储量也很丰富, 但其油气资源很多,不发展页岩油。 法国、加拿大、澳大利亚、瑞典等发达国家,开始关注页岩油生产。 印尼、约旦、印度、摩洛哥、泰国、土耳其等发展中国家加强了油页岩资源勘查和加工 利用可行性研究。二 油页岩综合开发利用集成技术现有的可长期连续运转（年运行330 天以上）的干馏炼油设备（ 国内抚顺式干馏炉和巴西Pet rosix干馏炉）存在4大缺点：815 mm以下碎屑页岩（占总量的20 %25 %）被 舍弃；块状页岩炼油油收率63 %（抚顺式）90 %（巴西），即10 %