我國喚醒頁(yè)巖油破題之法

油頁(yè)巖又稱(chēng)油母頁(yè)巖，是一種含有機質(zhì)的沉積巖，為低熱值固體化石燃料，可以用來(lái)煉油。油頁(yè)巖是一種干餾后可獲得頁(yè)巖油的高灰分致密薄層狀可燃有機巖。由于其內部含有固體有機質(zhì)，可以采用加熱干餾技術(shù)煉制出頁(yè)巖油，從頁(yè)巖油可獲得燃料油，可作為石油制品的代替品，因此被稱(chēng)為“人造石油”，可作為燃桿油或進(jìn)一步加工制成汽油、柒油和下游石化產(chǎn)品，也可以直接作為鍋爐燃桿進(jìn)行發(fā)電。

在能源緊缺、油價(jià)高企的時(shí)代，頁(yè)巖油的開(kāi)發(fā)與利用再次成為國內外關(guān)注的焦點(diǎn)。2008年8月，中國石油天然氣集團公司投資4億元，在黑龍江省牡丹江市啟動(dòng)了我國第一個(gè)顆粒油頁(yè)巖干餾煉油“先導基地”項目。“該項目較之傳統工藝技術(shù)先進(jìn)，油頁(yè)巖利用率高，油收率高，處理量大，它將是我國頁(yè)油巖工業(yè)自主創(chuàng )新發(fā)展的一個(gè)轉折點(diǎn)。”有關(guān)專(zhuān)家對此高度評價(jià)。

我國油頁(yè)巖資源儲量豐富

油頁(yè)巖是一種潛在的、儲量巨大的能源，油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)和利用是世界石油資源的有益補充和替代。目前對油頁(yè)巖采取綜合開(kāi)發(fā)利用的方式，即將儲存于地下的油頁(yè)巖開(kāi)采出來(lái)，在干餾爐中將油頁(yè)巖加熱至約5000℃，使其分解產(chǎn)生頁(yè)巖油，所剩余的殘渣可以用于燃燒發(fā)電、制造水泥、磚等建筑材料。世界油頁(yè)巖資源極其巨大，但油頁(yè)巖分布區地質(zhì)勘探程度低，所以很難對全球的油頁(yè)巖資源量準確預剛。據美國《油氣》公布的統計數字，全世界頁(yè)巖油儲量約11萬(wàn)億－13萬(wàn)億噸，遠遠超過(guò)石油儲量。

我國油頁(yè)巖資源儲量很豐富。2004-2006年新一輪全國油氣資源評價(jià)結果顯示，全國油頁(yè)巖資源為7199.4億噸，可采資源2432.4億噸；頁(yè)巖油資源476.4億噸，可采資源159.7億噸；頁(yè)巖油可回收資源119.8億噸。2006年國土資源部、國家發(fā)改委委托吉林大學(xué)開(kāi)展的全國油頁(yè)巖資源調查認為，中國油頁(yè)巖資源估計有7,000億噸，若換算成頁(yè)巖油，至少有300億噸，是中國原油可采儲量的20幾倍。未來(lái)油價(jià)高漲、資源趨緊的狀況很難改變，相對于高油價(jià)，開(kāi)發(fā)油頁(yè)巖資源等非常規能源日益變得有利可圖。油頁(yè)巖遍布20個(gè)省和自治區、47個(gè)盆地和80個(gè)含礦區，主要分布在松遼、鄂爾多斯、準噶爾、柴達木、倫坡拉、羌塘、茂名、大楊樹(shù)、撫順等9個(gè)盆地。與常規石油資源相比，頁(yè)巖油可回收資源量相當于全國石油可采資源量的56.5%，未來(lái)開(kāi)發(fā)利用具有廣闊的前景，將成為常規油氣資源的重要補充。

我國油頁(yè)巖資源品質(zhì)較好、礦層產(chǎn)狀平緩、儲量分布集中、沉積環(huán)境穩定，使得頁(yè)巖油具有作為替代能源的巨大潛力。以吉林省為例，目前該省已探明油頁(yè)巖儲量為174億噸，含油率超過(guò)7%，即便以含油率5％計算，也可開(kāi)采8.7億噸頁(yè)巖油。我國每年在煤炭開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的油頁(yè)巖近千萬(wàn)噸，僅撫順西露天礦油母頁(yè)巖每年排棄量就已達800萬(wàn)噸?？梢?jiàn)沉睡的油頁(yè)巖一旦被喚醒，噴發(fā)出來(lái)的能量是難以估量的。

開(kāi)發(fā)利用效益可觀(guān)

我國油頁(yè)巖資源儲量十分豐富，到2008年底，全國共查明油頁(yè)巖資源儲量328億噸，居世界第四位。作為世界油頁(yè)巖資源大國，我國油頁(yè)巖工業(yè)已走過(guò)整整80個(gè)春秋，1959年曾達到發(fā)展的歷史頂峰，頁(yè)巖油年產(chǎn)達70萬(wàn)噸，相當于當年天然原油的產(chǎn)量。后來(lái)，隨著(zhù)大慶油田的開(kāi)發(fā)，開(kāi)采和煉制成本高于原油的頁(yè)巖油逐漸淡出我國能源的主舞臺。

2004-2006年，我國開(kāi)展了全國性油頁(yè)巖資源評價(jià)工作。評價(jià)結果表明，全國油頁(yè)巖預測資源為7199.37億噸，折合頁(yè)巖油資源為476.44億噸，可回收頁(yè)巖油120億噸，是繼美國之后的世界頁(yè)巖油資源大國。而目前的查明油頁(yè)巖資源儲量?jì)H為預測資源量的4.6%。我國油頁(yè)巖資源石油收率大多數在5%-8%，多屬于貧礦，含油率大于10%的儲量?jì)H占總量的1.1%。而且我國油頁(yè)巖露天資源量少,地下儲量占總量的60%，這也給油頁(yè)巖的地下原位開(kāi)采提出了一個(gè)嚴峻的課題。目前我國的原位開(kāi)采技術(shù)仍處在探索階段。

據悉，國內現在普遍采用的是上世紀30年代的撫順式干餾爐，工藝成熟，但處理能力小，資源利用率低，出油率只有實(shí)驗室油收率的65%，而國際上愛(ài)沙尼亞和巴西的技術(shù)可使油收率高達85%。但是，我國用世界上比較落后的生產(chǎn)工藝煉制出了世界上最多的頁(yè)巖油。據了解，現在全世界每年生產(chǎn)頁(yè)巖油大約100萬(wàn)噸，而年產(chǎn)40萬(wàn)噸左右的中國就占了世界產(chǎn)量的40%。原因就在于，目前油頁(yè)巖主要有三種用途：提煉頁(yè)巖油、燃燒發(fā)電，綜合利用。不同國家油頁(yè)巖主要用途差別很大，愛(ài)沙尼亞主要用來(lái)發(fā)電和提煉頁(yè)巖油，我國和澳大利亞主要用于提煉頁(yè)巖油和用作燃料。此外，我國采用“設備密集型“方法煉油，同時(shí)使用上百臺撫順式干餾爐進(jìn)行生產(chǎn)，而國外只使用幾臺大型干餾設備。

我國在油頁(yè)巖的開(kāi)采中，地方企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)比較活躍。對占有豐富油頁(yè)巖資源的地方企業(yè)而言，由于生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟效益頗高。據悉，屬于地方企業(yè)的遼寧撫順礦業(yè)集團的頁(yè)巖油廠(chǎng)，憑借有利的資源條件和傳統工藝，年產(chǎn)頁(yè)巖油30萬(wàn)噸，而每噸成本不到1000元，利潤空間可達3000元左右。油頁(yè)巖儲量居我國首位的吉林省，樺甸市小型民企油頁(yè)巖年加工量約為50萬(wàn)噸，年產(chǎn)頁(yè)巖油約5萬(wàn)噸，利潤也十分可觀(guān)。頁(yè)巖油價(jià)格近幾年來(lái)一直呈現上升趨勢，尤其是進(jìn)入2008年以后，頁(yè)巖油價(jià)格上升到4000元/噸以上。按照目前的市場(chǎng)行情和對未來(lái)石油市場(chǎng)的預測，在較長(cháng)時(shí)期內，油頁(yè)巖煉油效益較為可觀(guān)。

根據能源局公布的數據，中國2009年生產(chǎn)原油1.89億噸，凈進(jìn)口原油達到1.99億噸，這也就是說(shuō)，中國使用的石油有一多半需要從國外進(jìn)口。原油對外依存度高達51.3%，自從1993年首度成為石油凈進(jìn)口國以來(lái)，中國的原油對外依存度由當年的6%一路攀升，到2006年突破45%，其后每年都以2個(gè)百分點(diǎn)左右的速度向上攀升，2007年為47%，2008年為49%，到2009年突破50%警戒線(xiàn)。今后還有增長(cháng)的趨勢。因此發(fā)展頁(yè)巖油等非常規能源以代替部分原油，有明顯的重要戰略意義。

開(kāi)發(fā)利用的制約因素

我國油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)利用已有80年的歷史，規模也比較大，在頁(yè)巖油的提煉方面積累了較豐富的技術(shù)經(jīng)驗，曾經(jīng)對國民經(jīng)濟建設發(fā)揮了十分重要的作用。但是20世紀60年代以后，大慶、勝利等油田相繼發(fā)現，并投入大規模開(kāi)發(fā)。生產(chǎn)成本較高的頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)規模逐漸萎縮，勘察工作基本停滯，油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)利用技術(shù)也止步不前。

盡管資源豐富、效益可觀(guān)，但頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)在我國一直步履蹣跚。有關(guān)專(zhuān)家認為，在油價(jià)低廉的時(shí)代，由于頁(yè)巖油的開(kāi)發(fā)和煉制成本都遠遠高于石油，而且之前常規油氣資源并不存在緊缺問(wèn)題，所以我國沒(méi)有動(dòng)用太大的精力去開(kāi)發(fā)它。這是頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)長(cháng)期停滯不前的主要原因。屬于非常規能源的頁(yè)巖油只是被國家列入了鼓勵發(fā)展產(chǎn)業(yè)，但既沒(méi)有像可再生能源的一系列統籌規劃和具體的鼓勵政策，更沒(méi)有常規能源的重要地位。國家政策措施的不得力是頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)在目前的高油價(jià)時(shí)代仍然停滯不前的最主要原因。

當然，與外在因素相比，頁(yè)巖油發(fā)展緩慢主要還是與其自身的“軟肋”有關(guān)。有關(guān)專(zhuān)家認為，“油頁(yè)巖探明儲量不大”是限制我國頁(yè)巖油發(fā)展的主要原因。雖然我國油頁(yè)巖預測儲量巨大，但當前探明的油頁(yè)巖儲量?jì)H約為330億噸，折合為頁(yè)巖油還不到20億噸。所以，勘探程度低、探明儲量少使得我國頁(yè)巖油的發(fā)展從源頭上受到了限制。礦權分散所導致的資金和技術(shù)投入有限是制約我國油頁(yè)巖工業(yè)發(fā)展的又一重要因素。

目前，我國油頁(yè)巖資源的礦權大多屬于地方，很多優(yōu)質(zhì)的油頁(yè)巖資源被民營(yíng)企業(yè)開(kāi)發(fā)占用，由于資金和技術(shù)的限制，我國現有生產(chǎn)工藝的老舊使露天油頁(yè)巖資源不能得到充分利用。在探明資源儲量中，我國有60%的油頁(yè)巖資源埋藏在300米以下，但目前我國的地下原位開(kāi)發(fā)技術(shù)仍處在起步階段，深部?jì)?yōu)質(zhì)油頁(yè)巖資源開(kāi)發(fā)面臨巨大挑戰。此外，油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì )有地下水處理問(wèn)題，在油頁(yè)巖干餾煉油過(guò)程中會(huì )有廢氣、廢水和頁(yè)巖灰渣等三廢的處理問(wèn)題，這方面必須妥善處理，否則會(huì )影響甚至破壞生態(tài)環(huán)境，為害人體健康。但是，這在技術(shù)上應該是不難解決的，國外也有這方面的成功經(jīng)驗。

油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)利用也存在的較大的環(huán)保風(fēng)險，油頁(yè)巖開(kāi)采和干餾的各個(gè)環(huán)節都有可能對環(huán)境造成威脅，正是為了解決環(huán)保問(wèn)題，所以需要提出綜合利用的思路。

在開(kāi)采環(huán)節，由于油頁(yè)巖埋藏在地下，需要不斷抽出地下水，這與開(kāi)采煤炭等礦產(chǎn)對環(huán)境造成的危害一致。由于煤礦行業(yè)對于這個(gè)環(huán)保問(wèn)題有許多自己的解決辦法，錢(qián)家麟認為不是油頁(yè)巖開(kāi)采利用的主要環(huán)保問(wèn)題，主要問(wèn)題仍然在干餾環(huán)節。由于在頁(yè)巖油氣的冷卻環(huán)節必須直接使用大量的水，所以會(huì )使水被污染。國外對于污水的解決辦法一般是采用生物處理，培養細菌分解水中的污染雜質(zhì)，但成本較高。目前解決辦法是，改進(jìn)工藝，盡量少用冷卻水，并采取循環(huán)供水的辦法，少量水的排放，可用于種樹(shù)，或者焚燒掉。

環(huán)保問(wèn)題是油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)利用中最重要的問(wèn)題。如果解決得不好，不僅會(huì )污染土壤、水源、空氣，還會(huì )對周?chē)沫h(huán)境造成破壞。所以在油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)利用項目的前期規劃中，需將總投資的20%投入到環(huán)保設施中。

我國規模開(kāi)發(fā)利用的幾點(diǎn)對策

現在我國已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)油價(jià)高企、能源緊張的新時(shí)代，政府有關(guān)部門(mén)必須重新審視油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題。

目前，各有關(guān)方面都在嚴密關(guān)注油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)，油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)也呈現出加速發(fā)展的態(tài)勢。油頁(yè)巖正期待著(zhù)“重出江湖”。

一直受惠于油頁(yè)巖工業(yè)發(fā)展的愛(ài)沙尼亞數據顯示，當油價(jià)高于40美元/桶時(shí)，生產(chǎn)頁(yè)巖油就可以抵消其開(kāi)發(fā)和煉制成本，油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)就具備經(jīng)濟上的可行性。有專(zhuān)家估計，只要國家鼓勵油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)的政策到位，到2020年國內頁(yè)巖油的產(chǎn)量將達到2000萬(wàn)噸，在常規石油中所占比例將達到10%。長(cháng)遠來(lái)看，頁(yè)巖油的有效開(kāi)發(fā)、規模開(kāi)發(fā)將對我國乃至世界的能源緊張起到一定的緩解作用。

前途是光明的，但面對發(fā)展中的難題，又該如何破解？有關(guān)專(zhuān)家認為，“關(guān)鍵是國家政策”。雖然國家發(fā)改委已將油頁(yè)巖列為鼓勵發(fā)展產(chǎn)業(yè)，但一直都沒(méi)有具體可行的鼓勵辦法出臺，更缺乏一個(gè)相對完善的國家規劃與引導機制，目前我國油頁(yè)巖工業(yè)的發(fā)展基本處于自生自滅的狀態(tài)，當原油的價(jià)格高企時(shí)，頁(yè)巖油就成為能源行業(yè)的“寵兒”；而一旦原油價(jià)格下跌，頁(yè)巖油就立即“人走茶涼”，甚至成為無(wú)人眷顧的“棄兒”。

為此，有關(guān)專(zhuān)家建議，國家有關(guān)部門(mén)須在調研的基礎上，制定一個(gè)積極可行的頁(yè)巖油發(fā)展的中長(cháng)期規劃，出臺一系列鼓勵發(fā)展的政策與措施。例如，鼓勵有實(shí)力的大企業(yè)投資勘查油頁(yè)巖資源，落實(shí)更多的探明可采儲量；鼓勵有實(shí)力的大企業(yè)通過(guò)收購兼并實(shí)現資源整合，以有利于使用工藝技術(shù)先進(jìn)的大型干餾設備實(shí)現現代化的規模生產(chǎn)；對頁(yè)巖油生產(chǎn)和綜合利用予以投資優(yōu)先和減免稅的優(yōu)惠；鼓勵自主創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)新型干餾技術(shù)。此外，也要加強對生產(chǎn)的管理，特別是三廢的排放，以便我國頁(yè)巖油工業(yè)能健康快速發(fā)展。

有關(guān)專(zhuān)家認為，“頁(yè)巖油開(kāi)采技術(shù)自主研發(fā)也是關(guān)鍵之一。”現在除了殼牌公司在油頁(yè)巖原位開(kāi)發(fā)技術(shù)方面有一些進(jìn)展外，世界其他國家都處在摸索階段。但因同行業(yè)競爭的關(guān)系，引進(jìn)技術(shù)存在種種障礙。“只有在國家的政策鼓勵下，投入大量資金進(jìn)行自主技術(shù)的研發(fā)才是破題之法。”