国际能源机构曾在世界能源展望报告中预言,2020年以后,非传统来源的石油供应量会有很大增加,约占世界石油需求总量的8%。在专业人士眼中,有“人造石油”之称的油页岩,是传统石油资源的有益补充,被视为人类能源的新希望。据测算,国际原油价格保持在50美元/桶之上,油页岩炼油就有利可图,在目前的油价水平下可谓利润丰厚。正因为如此,国际能源巨头们纷纷提前布局,试图在这一领域占得先机。预计到2020年,世界油页岩的消费量会有1.3亿吨。
人类能源的新希望
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,主要由藻类等低等浮游生物经腐化和煤化作用而生成。中国石化集团勘探开发研究院的专家介绍,大块的油页岩经过破碎、筛选,送到巨大的炉子里,在隔绝空气的条件下加热,可使有机质分解生成页岩油。
实际上,把油页岩从地底下开采出来再炼油比较麻烦。现在,科学家们已想出一个好办法:在地面打一些钻孔通到地下,把带孔的钢管插进油页岩里,然后对它发射一种频率很高的电磁波,依靠高频电产生的热能,把油页岩中的有机质分解成页岩油和气体,使它沿着生产钻井跑到地面上来为人类服务。
据不完全统计,全球油页岩资源蕴藏资源量约有10万亿吨,比煤炭资源量多40%。中国的油页岩探明资源量为315亿吨,预测资源量4520亿吨,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%;广东已探明可采储量超过55.15亿吨,居全国第二位。
全身是宝可多元利用
随着传统资源短缺问题日益严重,“人造石油”的地位将越来越重要,油页岩也引来了越来越多的关注。在今后一二十年内,页岩油工业将会空前大发展。国家发改委出台并从今年6月1日起实施的《产业结构调整指导目录(2011年本)》明确提出,鼓励页岩气、油页岩、油砂、天然气水合物等非常规资源的勘探。
油页岩可谓全身是宝。中国石油大学的专家表示,一般来说,1吨油页岩可提炼出38至378升页岩油,经加氢裂解精制可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品;直接把油页岩用作锅炉燃料,可以产生蒸汽发电,还可将其燃烧供暖或用于长途运输;油页岩干馏和燃烧后的页岩灰主要用于生产水泥、砖等建筑材料。此外,油页岩还可直接用于有机肥料的生产。
从1838年法国页岩油工业开始至今,油页岩的开发和应用已有近200年历史。不同国家对油页岩的用途也有所不同。在爱沙尼亚,油页岩主要用来发电和提炼页岩油;在巴西,主要用作运输燃料;在德国,主要用于制造水泥和建筑材料;在中国和澳大利亚,主要用于提炼页岩油和用作燃料;在俄罗斯和以色列,则主要用于发电。
规模开发指日可待
作为一种蕴藏量十分丰富的矿产资源,油页岩目前尚未被很好利用。这主要有两个方面的原因:一是生产页岩油和油页岩发电的成本较高,二是生产加工过程对环境的污染较大。因而在目前的技术条件下,对油页岩的利用还存在一定的阻力。短期内,页岩油还难以代替原油、煤炭在化石燃料市场上占据主导地位。
虽然油页岩的开发利用还有局限性,但若今后技术能跟上环境保护的要求,同时满足经济可行的条件,那么油页岩利用前景将十分光明。眼下,澳大利亚、爱沙尼亚对油页岩的开发利用十分看好,都制定出了宏伟的计划。德国、以色列对充分利用油页岩资源和保护环境也非常重视,开展了大量有关油页岩综合利用的研究,并掌握了一些先进技术。
在我国,开发利用油页岩已有70多年历史。辽宁抚顺于1928年兴建油页岩工厂,是当时世界最大的页岩油生产基地;20世纪60年代至90年代,常规石油工业的快速发展使油页岩开发规模逐渐萎缩;2000年以来,油价持续走高推动油页岩产业复苏,一批项目相继投入开发。专家预测,国内2015年的页岩油产量有望达到80万吨。
爱沙尼亚科学界的数据显示,每桶页岩油开发与炼制成本约为40美元,而我国的完全成本约60美元/桶。近年来,我国加大了在油页岩利用技术方面的投入,开展了大量的研究和试验工作。目前,国内已经掌握油页岩综合开发与利用的关键与集成技术,油页岩炼制、低热值煤发电技术也日趋成熟,技术上的障碍越来越少,呈现出良好的发展前景。