21世纪加油站怎么样_21世纪国际油价一览表
1.全球矿产品供需形势趋紧,价格持续上涨
2.油价调整时间日历
3.油页岩开采利用工艺进展
4.21世纪的战争有哪些
全球矿产品供需形势趋紧,价格持续上涨
近几年世界经济逐步复苏,矿产品需求强劲增长,矿产品价格普遍上涨。世界经济增长的地区继续扩大,美国经济稳健运行,日本经济复苏动力不减,特别是中国、印度等发展中国家经济增长势头强劲,明显地改善了世界经济增长的平衡性和稳定性。世界经济复苏,固定资产投资增加,加之受政治因素和投机资金炒作的共同影响,能源、原材料需求强劲增长,矿产品供不应求,加之美元继续疲软,使得以美元结算的大多数国际矿产品价格普遍攀升,许多矿产品价格创多年来最高纪录,这是近期世界矿业的一个明显特征。同时,尽管世界矿产品产量不断增加(表1.6),但由于需求增长在短期内释放过于强烈(表1.7),使得矿业生产和矿产品市场难以适应,表现为需求强劲,供应不足,供需形势趋紧,矿产品价格普遍上扬。但是,受金融危机不断蔓延的影响,矿产资源形势出现了一些新的变化,需求减缓、价格暴跌,很可能会影响未来一段时期矿产勘查开发。
2007年国际市场原油价格(纽约原油现货价格)年平均价为72.26美元/桶,比2006年上涨9.5%;2007年铁矿石长期供货价格上涨了9.5%,2008年从巴西铁矿石进口价格上涨65%,从澳大利亚铁矿石进口价格上涨96.5%;2007年世界精炼铜平均价7119美元/吨,同比上涨5.8%;精炼铝价格2638美元/吨,同比上涨2.8%。
表1.6 世界主要矿产品产量
续表
表1.7 世界部分矿产品消费量
1.4.1 能源供需矛盾凸现,国际市场原油价格持续上涨
2007年是全球能源市场持续增长的第4个年头。世界经济的持续增长,导致了全球一次能源消费继续增长。2007年,尽管所有燃料的消费量继续增长,但增长速度已经明显慢了下来。随着公众对能源安全和气候变化的关注程度不断提高,能源工业成为全球的焦点。2007年,原油价格(大庆原油)持续波动上涨,12月上涨到了90.41美元/桶的高点。天然气价格被上升的油价拉高。面对需求的变化,美国Henry Hub2007年天然气平均价格为每百万英制热单位6.95美元,较2006年上涨2.7%。英国2007年Heren NBP价格则下跌23.7%,为每百万英制热单位6.01美元。生产能力紧张、气候条件恶劣、中东地区持续的冲突、世界许多国家的内乱以及投资基金大量进入能源领域,均为推动国际市场能源价格持续上涨的重要因素。虽然国际市场石油和天然气的价格大幅度上涨,但石油和天然气的供应均未出现短缺。能源供应安全受到了人们的普遍关注,地缘政治对世界石油市场的影响也逐渐加剧(表1.8)。
2007年世界石油产量为39.06亿吨,同比下降0.2%(表1.6),为自2002年以来首次下降;消费量为39.53亿吨,同比增长1.6%。2007年中国的石油消费量增长4.1%。美国的石油消费量连续第3年出现负增长,较2006年减少了0.1%,但在世界石油消费中所占比重仍达23.9%。从主要消费地区来看,北美地区、亚太地区和欧洲地区仍是石油的主要消费区,在世界消费总量中所占比例分别为28.7%、30.0%和24.0%。2007年全球石油日消费量的增长达到了99万桶,从而使日石油消费量达到了8522万桶。经济合作与发展组织的消费量约每日下降了38.5万桶。2007年,欧佩克石油产量日减产35.6万桶。2007年其他生产国的产量日减产25.6万桶。经济合作与发展组织的产量每日下降了28.7万桶,为连续第5年下降。期间,俄罗斯的产量达到了新的高峰,日增产0.9万桶。美国、巴西、委内瑞拉等国的产量也都有所增长。2007年布伦特原油价格平均每桶为71.82美元,比2006年的平均价上涨了10.3%,12月达到了每桶90.85美元的峰值(表1.8)。
表1.8 2002~2007年世界主要市场原油价格 单位:美元/桶
2007年世界天然气产量为2.94万亿立方米,比2006年增长2.4%,略低于10年平均值。俄罗斯和美国是天然气生产最多的两个国家,其产量分别是6074亿立方米、5459亿立方米,分别占世界天然气总产量的20.6%和18.6%。中国的天然气产量增长18.4%,在世界产量中所占份额很低,仅为2.4%。2007年,世界天然气的消费量为2.925万亿立方米,比2006年增长了3.1%,高于2006年2.4%的增长率。美国和俄罗斯为世界两大天然气消费国,天然气消费量分别为6131亿立方米、4321亿立方米,分别占世界天然气消费量的22.6%和15.0%。2007年中国天然气消费量同比增幅为19.9%,为世界增长幅度最大的国家,但占世界天然气消费量的比例仅为2.3%。全球经济增长减速是世界天然气消费增长放缓的主要原因。
2007年,煤炭仍为全球增长最快的燃料。2007年煤产量为63.96亿吨,同比增长3.3%;消费量31.78亿吨油当量,同比增长4.5%,高于10年的平均值。其中拉丁美洲增速最快,拉丁美洲地区煤炭产量和消费量分别较上年增长了6.0%和7.3%。中国仍为世界最大煤消费国,2007年煤消费量增长有所放缓,但仍高于10年平均值。2007年中国消费量增长7.9%,占全球煤炭消费量的41.3%,占全球消费量增量的70%以上;油价和天然气价格的上涨是中国煤炭消费量增长的主要原因。美国为第二大煤消费国,2007年煤消费量为5.74亿吨油当量,占全球消费量的18.1%,出现了2002年以来的首次下降。在中国以外的其他地区,煤炭的增长平缓,增幅为2.0%,高于过去10年的年平均增长率。目前,国际煤炭的价格仍然相对较低,煤炭价格增幅小于石油和天然气。
2007年,核能消费量6.22亿吨油当量,同比下降2.0%。美国仍为世界最大核能生产国和消费国,2007年美国核能消费量为1.92亿吨油当量,占当年世界核能消费量的30.9%。经济合作与发展组织成员国消费量为5.27亿吨油当量,占全球消费量增量的84.7%。中国核消费量增长了14.6%,为1420万吨油当量。法国作为核电消费大国,2007年核电消费量9970万吨油当量,同比下降2.4%,占世界核电总消费量的16.0%。
1.4.2 世界钢铁市场需求强劲,铁矿石供应偏紧价格大幅度上涨
2007年世界钢产量达到创纪录的13.22亿吨,比2006年增加了6.7%。这是世界钢产量连续第4年超过10亿吨大关。2007年世界钢产量比10年前增长了76.4%,比5年前增长了55.5%。中国是世界第一大产钢国,2007年的产量达到4.89亿吨。中国钢产量占世界产量的比例为37.0%。在5大产钢国中,日、美、俄、韩4国的钢产量总和仅为中国钢产量的69.6%。日本为第2大产钢国,产量为1.20亿吨。美国排世界第3,为9721万吨。其他重要产钢国有俄罗斯、韩国、德国、印度和乌克兰等。目前世界钢铁进出口大国主要有:中国、日本、韩国、美国、德国、加拿大和俄罗斯。这些国家的钢铁贸易在世界钢铁贸易中占有较大的份额。由于目前全球钢铁产能过剩,国际钢铁市场竞争激烈,国际市场占有率较高的国家是日本、德国和俄罗斯。
铁矿石需求的增长驱使铁矿生产公司加速扩能增产,从而使2006年世界铁矿石产量达到了16.90亿吨,比2005年增长了9.7%。由于国际市场铁矿石供不应求,世界主要铁矿生产公司在2006年度的价格谈判中再次提高了铁矿石价格。尽管中国作为铁矿石贸易大国直接参与了2006年度铁矿石价格谈判,但由于3大矿业巨头垄断了全球海运铁矿石贸易量的70%,中国在谈判中始终处于下风,最终不得不再次接受涨价9.5%的价格协议。
近年来,除钼外,全球多数铁合金矿产品,如精炼镍、锰矿、铬铁矿、钴矿、钨矿等都处于供不应求状态,价格普遍上涨。
1.4.3 市场供不应求,大多数有色金属价格达到历史新高
进入21世纪以来,主要有色金属消费量快速上升,尽管产量也不断增长,但总体仍处于供不应求状态(表1.9),价格持续上涨(表1.10)。2007年,世界有色金属市场需求激增,许多有色金属矿产市场供应不足,加之一些产品库存下降,价格大幅走高。有色金属价格的总体水平也升达10年来的新高,2007年6种主要有色金属中,铅年平均价继2006年大幅上涨后再涨100.5%,高达2580美元/吨;锡、镍年平均价分别为14539美元/吨和37230美元/吨,同比分别增长65.9%、53.3%,均创17年来的新高;铜、铝的年平均价分别为7119美元/吨和2638美元/吨,同比分别增长5.8%和2.8%,由价格大幅上涨转入高位平稳;锌年平均价为3242美元/吨,同比下降0.9%,是6种有色金属中唯一下降的。世界主要有色金属的产量和消费量均有了不同幅度增长,但市场供应紧张状况日趋严重。2007年其他有色金属也大都呈现产消俱增、市场供需两旺的大好局面,锑、铋、镉、铟、钛、钴和硒等金属的价格都有较大涨幅。
表1.9 2007年世界主要有色金属供求状况 单位:万吨
表1.10 2001~2007年主要金属现货价格(年平均价)
1.4.4 贵金属市场供需两旺,大多数贵金属价格上扬
尽管近年来,世界黄金需求量变化不大,但黄金价格一路走高。2007年,与大多数矿产品一样,国际贵金属市场呈现出供需两旺的景象,全年金价大幅度波动,年均金价达696.39美元/盎司,比2006年上涨15.2%(表1.10),12月28日黄金价格涨到833.75美元/盎司,创下27年新高。从供给方面来看,2007年世界黄金的矿山产量为2200.7吨,同比下降1.3%,造成供应减少。尽管中国、印度尼西亚等国矿产金产量持续上升带动亚洲矿产金产量增长,但其他各洲产量均不同程度下降。从需求方面来看,2007年投资仍是黄金需求的主要领域,而且也是2007年黄金价格涨跌的主要驱动力。
随着全球经济格局的不断调整以及势的变化,黄金的货币功能和战略保值功能愈来愈显重要。另外,传统上美元是亚洲各国外汇储备的主要部分,由于美元长期贬值以及其他主要货币汇率的波动,使得各国增加黄金储备以抵御贬值风险。目前中国的外汇储备已经超过1.7万亿美元,但是官方的黄金储备只有600多吨,调整战略储备结构以及增强汇率的灵活、主动性成为当务之急;加之俄罗斯、日本等国家官方储备中黄金的比例也是较少,因此增加黄金储备需求逐渐增大。
2006年世界白银制造业总需求量为26142吨,比2005年下降0.9%。从消费领域来看,工业应用为最大消费领域,占总需求量的51.2%,其次为首饰业,占19.7%,其他摄影业占17.3%,银器占7.0%,银币及证章占4.7%。此外投资需求约1500吨左右。2006年世界矿产白银供应量估计为28359吨,比2005年下降1.5%。其中70%为矿山产量,21%为废料回收,9%为政府抛售。整体来看,2006年国际白银市场供求基本平衡,只有少量供应缺口。从近几年的国际银市场来看,白银价格的走势与市场供求状况不存在必然联系。当国际市场白银价格超过6.00美元/盎司时,直接左右市场的就不是供需关系,而是投机、汇率等因素。近两年的国际白银市场就证明了这一点,目前的白银供需现状对市场产生的直接影响力很小。短期内经济形势、美元汇率变化、国际石油价格等仍然是决定银价的主要因素。同时,由于白银主要为铜、铅、锌和黄金等矿产的伴生矿产,因此白银相关金属行情的好坏,也影响着白银的市场。
汽车工业是铂族金属的主要终端用途,因此铂族金属市场对汽车工业的依赖度愈来愈大。2006年,全球铂需求量为678万盎司,比2005年增长1.2%。需求增长主要来自汽车等工业用途,珠宝加工业需求则有较大幅度下降。2006年铂的供应量增长超过了需求增长。全年总供应量为679万盎司,比2005年增长2.2%。供应量增长主要来自南非生产能力扩大到529万盎司,由此导致供应量大增。总体来看,2006年铂市场供需基本平衡,仅有1万盎司的过剩。2006年,全球钯需求量为664万盎司,比2005年下降10%。需求下降主要源于珠宝加工业需求下降30%,该领域需求已经不到1万盎司。汽车工业和电子工业消费量大增多少弥补了珠宝领域需求下降造成的损失。2006年钯的供应量为806万盎司,比2005年下降4.1%。总体来看市场供需也基本平衡。2006年全球铑需求量为83.7万盎司,比2005年增长1.2%。汽车催化器仍是铑的最大消费领域。尽管全年供应量增长速度超过了需求,但市场总体仍显供应不足,由此导致价格增长较大。
油价调整时间日历
油价调整时间表
1月油价调整时间:1月14日24时。
2月油价调整时间:2月4日24时,2月18日24时。
3月油价调整时间:3月3日24时、3月17日24时、3月31日24时。
4月油价调整时间:4月15日24时,4月29日24时。
5月油价调整时间:5月18日24时。
6月油价调整时间:6月1日24时,6月15日24时。
7月油价调整时间:7月1日24时、7月15日24时、7月29日24时。
8月油价调整时间:8月12日24时,8月26日24时。
9月油价调整时间:9月9日24时,9月23日24时。
10月油价调整时间:10月15日24时,10月29日24时。
11月油价调整时间:11月12日24时,11月26日24时。
12月油价调整时间:12月10日24时、12月24日24时。
油价趋势走向2022
2022年油价预测最新消息,2021年以来,受不少利好因素刺激,国际油价向上走势表现强劲。其中全球多地库存数据下降、石油输出国组织(欧佩克)及非欧佩克产油国维持减产的决定、疫苗接种。
需求持续反弹等因素都对油价上涨形成支撑,纽约轻质期货价格曾在2021年10月攀升至2014年以来的新高,布伦特原油期货价格也处在近3年来的高点。展望2022年,市场对油价看涨的情绪依然强烈,但同时伴随着高度不确定性。
环保打压了石油供给,比如美国页岩油。各国大力发展新能源,也会让传统能源的投资减少,客观上造成长期的供给不足,从而抬升油价。而且,要大力发展新能源,也需要传统能源的价格高一些。
油页岩开采利用工艺进展
雷光伦 李文忠 姚传进 孙文凯
(中国石油大学石油工程学院,山东 青岛 266555)
作者简介:雷光伦,男,教授,博士生导师,主要从事油气田开发方面的教学和科研工作。Email:leiglun@163.com。
摘 要:常规油气产量远远不能满足国内对石油的需求,在诸多非常规油气资源中,油页岩以其巨大的 储量和开发优势越来越受到重视。生产页岩油是油页岩的主要用途之一。通过对油页岩开采利用技术的研究,指出了生产页岩油的两条途径,沿着这两条途径,介绍了油页岩的开采工艺,地面干馏方法和原位开采技术。描述了油页岩的露天开采和地下开采法。利用实验模拟的方法,研究了影响页岩油干馏产率的加热温度、加 热时间和加热速度等因素,实验结果表明:加热温度为500℃左右为宜;加热时间达到1h即可;加热速度对 油产率影响较小。比较了抚顺发生式炉、基维特炉、佩特洛瑟克斯炉、葛洛特炉和塔瑟克炉等地面干馏设备 的处理量、运转率和油产率等指标,分析了各干馏设备的特点和适用性。阐述了壳牌ICP技术、埃克森-美 孚ElectrofracTM技术、IEP燃料电池技术、PetroProbe空气加热技术和Raytheon的RF/CF技术等油页岩原位开 采技术的原理和工艺特点,指出了原位开采技术的发展趋势是以各种技术相互渗透、综合、集成和应用为基 础,实现油页岩开采的大规模化、低成本和高效益的重要发展方向为大规模、低成本、高效益。
关键词:油页岩;页岩油;开采工艺;地面干馏;原位开采
Technological Advances In Oil Shale Production
Lei Guangln,Li Wenzhong,Yao Chuanjin,Sun Wenkai
(School of Petroleum Engineering,China University of Petroleum,Qingdao 266555,China)
Abstract:Conventional oil and gas production can not meet the domestic demand,among many of the unconventional resources,oil shale has gained more and more attention because of its huge reserves and advantages in development.Shale oil production is one of the main uses of oil shale.Based on the study of oil shale mining and usage,two ways of shale oil production were put forward,along with which,oil shale mining,retorting and in-situ mining technologies were introduced in the paper.The open-pit mining and underground mining method were described.The influencing factors of shale oil recovery were studied through experimental simulation,including heating temperature,heating time and heating rate.The results shows that the best heating temperature and heating time were 500℃and 1h,while the heating rate has little influence.The treatment capacity,activity rate and shale oil recovery of oil shale retorting equipments were compared,which consist of Fushun retorts,Kiviter retorts,Petrosix retorts,Galoter and ATP retorts.The mechanism and characteristics of in-situ oil shale mining technologies were described,including ICP,ElectrofracTM,IEP fuel-cell technology,PetroProbe's air heating and Raytheon's RF/CF technology.Based on the permeation,combination and application of high technology,the development trends of oil shale in-situ mining were Large-scale,low-cost,high efficiency.
Key words:Oil shale;Shale Oil;mining and usage;open-pit mining in-situ mining
引言
早在1830年,人类就已经开始了对油页岩的开发和利用。1890年以后,由于石油工业的迅速发 展,油页岩工业迅速萎缩。我国对油页岩的利用始于1928年。20世纪50~60年代,页岩油曾是我国 合成液体燃料的三大支柱之一。1960年以后,大庆油田、胜利油田的发现和开采使我国的油页岩工业 的进入停滞阶段。
进入21世纪后,国际油价不断攀升,2008年7月国际油价曾达到149美元/桶的历史最高位。另一 方面,国内石油供应不足的矛盾也越来越突出,已成为我国经济发展的 “瓶颈”,按国内油气资源和生 产能力,未来供需缺口将会越来越大,石油进口量将不断增多,对外依存度提高带来的风险也将日益加 重。在保证液体燃料供应的诸多办法中,页岩油是一种较现实的石油替代能源。据国土资源部统计,我 国油页岩预测资源7200亿吨,折算为页岩油的预测资源476亿吨[1]。因此,大规模的油页岩勘探开发 对于缓解国内油气供需压力具有重要的意义。
目前,油页岩的开采工艺主要包括:露天开采、地下开采、原位开采等方法。其中页岩油的制取主 要有两条途径:(1)把油页岩矿开采到地上,然后进行地面干馏;(2)采用地下加热技术使油页岩在地下 干馏,然后采出页岩油[1,2]。本文沿着这两条途径,介绍了油页岩开采工艺的现状,并指出了今后的发 展趋势。
1 油页岩开采工艺
1.1 露天开采工艺
露天开采是指先将覆盖在矿体上面的土石剥离,自上而下把矿体分为若干梯段,直接在露天进行采 矿的方法。露天开采必须考虑的首要条件是油页岩的埋深,一般不超过500m。另外还必须考虑剥采比,即覆盖于页岩层上就剥离的岩土量与可以采出的页岩量之比,是露天开采经济性的重要因素,如果油页 岩层较薄,而覆盖于其上的岩土又较厚,即剥离比很大,即使油页岩埋深较浅,油页岩开采费用也会 很高。
露天矿开采的主要工序有:岩层穿孔、爆破、岩土和油页岩的采装、岩土和油页岩的运输。对坚硬 岩石、中硬油页岩用钻机钻孔进行爆破,以利于挖掘。如没有坚硬的地层,可能不需要对其穿孔和爆 破。岩土和油页岩的采装可以用单斗挖掘机、轮斗挖掘机、吊斗挖掘机等采剥设备。当前露天开采油页 岩,对于覆盖层薄、油页岩层厚、剥采比不大的矿区,在中国不同情况下,每吨油页岩约需开采费用 40~80元。
图1 长壁开采法示意图
1.2 地下开采工艺
油页岩的地下开采是指通过井巷进入地下工作面进行采掘,并将油页岩输送至地面。地下工作面是开采油页岩的工作场 地,在工作面内进行油页岩的采掘、装运,以及支护、采空 区处理等工序。主要包括壁式开采法和房柱式开采法[1]。
1.2.1 壁式开采法
壁式开采法分短壁工作面和长壁工作面开采。短壁工作 面长度一般在50m以下,多在小矿井采用。长壁工作面较 长,一般为100m以上。图为长壁式开采法的示意图。工作面 的上方和下方沿走向分别布置回风平巷和运输平巷,构成回 采工作面和采区之间的通风、运输和行人通道。
1.2.2 房柱开采法
房柱开采法是指从采区区段平巷每隔一定距离掘出矿房,进行油页岩矿开采,并留下油页岩岩柱,以支撑顶板。矿柱为圆形、矩形或条带形,排列规则。通常矿房宽6~12m,矿柱宽3~6m。顶板稳固 性稍差,矿石价值低或开采结束后采空区作地下建筑物用时,采用条带形连续矿柱。矿柱一般不再回 采,占总矿量的15%~40%。由于房柱式开采法不够安全,应用越来越少。
2 油页岩干馏工艺
2.1 油页岩干馏影响因素
目前,页岩油的生产主要通过油页岩干馏实现。油页岩干馏是在隔绝空气的条件下,加热至温度为 450~550℃左右,使其热解,生成页岩油、页岩半焦和热解气的方法。影响页岩油产率的因素主要有加 热温度、加热时间、加热速度等。本文使用葛金氏干馏试验装置,以抚顺典型油页岩为例,对干馏的影 响因素进行实验研究。
2.1.1 加热温度的影响
粒度为1~2mm的抚顺油页岩,以5℃/min的加热速度加热到不同的温度,并恒温加热5h,然后测 定在该恒温温度下的页岩油产率。试验结果如图2所示:
从图2中可以看出:随着恒温加热温度的升高,分解所得的页岩油产率不断增加。但当温度升高到 500℃以后,再进一步提高温度时,页岩油产率的增加就不显著了。这表明显当温度达到500℃并恒温 5h后,热解反应基本完成,生产页岩油所要求的温度并不高,约在500℃。温度过高会导致矿物质所含 的结晶水分解,从而消耗大量能量。故以获得页岩油为目的时,抚顺油页岩干馏的最终加热温度以 500℃为宜。
2.1.2 加热时间的影响
粒度为1~2mm的抚顺油页岩,以2℃/min的加热速度升温,在不同的温度下,加热时间对页岩油 产率的关系如图3所示:
图2 加热温度对页岩油产率的影响
图3 加热时间对页岩油产率的影响
从图3中可以看出,当加热温度在375℃以前,页岩油放出量始终随着加热时间的延长而增加。但 在450℃温度下,加热时间超过1h后,页岩油就不再释放出了。这表明有机质热解反应已经完毕。因 此,加热温度愈高,油页岩有机质分解速度愈快,达到最大页岩油产率所需的时间愈短。如果热解温度 在500℃以上时,则在很短时间内有机质热分解反应就能完全,而加热时间对页岩油产率没有明显影 响。所以最终加热温度是影响热分解反应的主要因素。
图4 加热速度对页岩油产率的影响
2.1.3 加热速度的影响
粒度为1~2mm的抚顺油页岩,以不同的加热速度加热至500℃,并保持1h,不同加热速度和页岩油产率的关系曲线如图4所示。
从图4中可以看出,当加热速度从2℃/min提高到20℃/min 时,其页岩油产率有微幅的提高,但幅度非常小。因此,在设计 干馏设备时,可以采用强化干馏的方法,提高加热速度,使油页 岩很快地达到指定的最终温度。这可以大大缩短干馏时间,提高 效率。
2.2 地面干馏设备
油页岩的地面干馏主要是通过干馏炉实现。干馏炉的技术指 标主要有油产率、年开工率、适应性等。目前世界上比较成熟的炉型主要有:抚顺发生式炉、基维特 炉、佩特洛瑟克斯炉、葛洛特炉、塔瑟克炉[3~6]。干馏设备参数对比见表1。
表1 油页岩干馏设备比较
中国抚顺式发生炉处理量小,相对于实验室铝甑的油收率较低,处理块页岩,工艺不太先进,但是 为成熟的炉型,能处理贫矿,操作弹性好,有长期操作经验,而且投资少,建设快,适用于小型工厂。抚顺式炉虽然单炉处理量小,但可以将20台炉合为一部,则一部炉每日油页岩处理量也可以达2000~ 4000吨。
爱沙尼亚基维特炉处理量大,处理块页岩,相对于铝甑的油收率不太高,是成熟的炉型,投资中 等,适用于中型厂。
巴西佩特洛瑟克斯炉处理量大,处理块页岩,相对于铝甑的油收率高,产高热值气,是成熟的炉 型,投资高,适用于大中型厂。
爱沙尼亚葛洛特炉处理量大,可以处理颗粒页岩,相对于铝甑的油收率高,产高热值气,但结构较 复杂,维修费用高,是基本成熟的炉型,据报道年运行7200h,可用于大中型厂。
澳大利亚塔瑟克炉处理量很大,可以处理颗粒页岩,油收率高,产高热值气。页岩油经过加氢,质 量好,投资高,但尚不太成熟,2004年停运前运转率仅为50%,大中型厂可考虑得用这种技术。
3 原位开采技术
原位开采技术是指采用地下加热干馏的方式,使油页岩在地下干馏,然后把产生的页岩油气导出到 地面的技术。按照油页岩层受热方式的不同,可将油页岩原位开采技术分为传导加热、对流加热、辐射 加热3类技术。目前比较先进的原位开采技术如表2所示[7~9]。
表2 原位开采技术表
3.1 壳牌ICP技术
壳牌ICP(In-Situ Conversion Process)技术是唯一经过现场实验的原位开采技术。它的主要原理是: 通过电加热器将热量传递给地下油页岩矿层进行加热和裂解,促使油页岩中的干酪根转化为高品质的油 气,再通过生产井将油、气采出到地面(图5)。工艺流程主要包括:首先,建立冷冻墙,防止地层水 流入开采区、防止油气产品散失。其次,将电加热器装入加热井内对油页岩层加热。最后,采出干馏油 气,并监测水文、地质、温度、压力和水质等参数。
图5 ICP技术示意图
ICP技术特点:(1)ICP技术加热热均匀,加热温 度低,可开发深层、低含油率油页岩;(2)建立的冷 冻墙,可以保护地下水资源;(3)加热工艺复杂,故 障多,采收率低,成本高。
壳牌公司从1997年开始在科罗拉多州马霍甘尼 进行了多项实验。2004~2005年一个试验区的结果表 明,升温速率2℃/d,2004年5月开始出油,2004年 12月出油达到最多,然后减小,至2005年6月出油 终止。共计产油250t,为铝甑的68%。
3.2 埃克森-美孚ElectroFracTM技术
埃克森-美孚ElectrofracTM技术先利用平行水平井对页岩层进行水力压裂,向油页岩矿层的裂缝中 填充导电介质,形成加热单元。导电介质通过传导把热量传递给页岩层,使页岩层内的干酪根热解,产 生的油气通过采油井采到地面上来(图6)。
图6 ElectrofracTM技术示意图
ElectroFracTM技术特点:(1)采用了压裂技术增加了页 岩层的渗透性,可开采致密性油页岩资源;(2)生产副产品 碳酸钠,提高了经济效益;(3)采用平面热源的线性导热方 式,有效地提高了热效率;(4)没有保护地下水,容易造成 水污染。
3.3 IEP燃料电池技术
利用高温燃料电池堆的反应热直接加热油页岩层,使其 中的有机质热解产生烃气,然后导入到采油井,被抽到地 面上来。除了部分气体作为燃料被通入燃料电池堆外,其 余大部分烃气经冷凝后获得石油和天然气。另外,在启动 工艺装置预热油页岩时期,需要向燃料电池中通入天然气作为启动燃料。工艺正常运转后,能量 自给自足。
IEP燃料电池技术特点:(1)传导加热温度分布均匀。采用固体间热传导传递热量,大大提高了热 量分布均匀性和利用效率;(2)利用流体压裂制造 裂缝,提高油页岩层孔隙度和渗透率;(3)能量自 给自足。该工艺不仅能量自给自足,还可向外部 提供电能。每生产1桶油,发电174kW · h; (4)操作成本低。操作成本大约为30美元/桶。若 将副产品电能和天然气计算在内,成本可降为14 美元/桶;(5)环保。由于该工艺不是通过燃烧反 应来发电,而是通过电反应来发电,几乎不产生 NOx、SO2等有害物质(图7)。
图7 IEP燃料电池技术示意图
3.4 PetroProbe公司的空气加热技术
该工艺流程先将压缩空气与干馏气通入燃烧器进行燃烧,加热到一定温度,消耗掉部分氧气,然后 通入到油页岩地层中加热油页岩使其中的有机质生成烃气,最后把生成的烃气带到地面上来。采出的烃 气冷凝后得到轻质油品(图8)。
PetroProbe公司的空气加热技术特点:(1)通入的高温压缩空气在地层中可压裂油页岩,增加油页岩 的孔隙度,使生成的烃气很容易地从油页岩地层中导出来;(2)该工艺有4种产品:氢气、甲烷、轻油、 水。产生的部分轻质烃气通入燃烧器进行燃烧,加热即将通入地层的空气,能量自给自足。产生的CO2 等气体又被打回油页岩矿层中,污染小,可开发深层(深可达900m)的油页岩矿;(3)开采后的油页岩 仍能保持94%~99%的原始结构完整性,避免了地面塌方。
3.5 Raytheon公司的RF/CF技术
Raytheon公司的RF/CF(Radio-Frequency/Critical Fluids)技术是将一项利用射频加热和超临界流 体做载体的专利转化技术(图9)。其工艺流程为:先将射频发射装置置于地下油页岩层中,进行加热,然后把向页岩层中通入超临界CO2把热解生成的烃气载到采油井,被抽到地面上冷凝,回收。冷凝后 的CO2又打回地层中循环利用。
图8 空气加热技术示意图
图9 RF/CF技术示意图
RF/CF技术特点:(1)采油率高。每消耗一个单位的能量有4~5个单位的能量被生产出来,相对 于ICP技术的3.5个单位,更具有经济效益;(2)传热快,加热周期短,只有几个月;(3)用于油页岩 开采时,生产的石油含硫低,还可通过调节装置来生产不同的产品;(4)可用于开采油页岩、油砂、 重油等资源,环保,无残留物质渗透地下水层;(5)选择性加热,可使指定加热目标区域快速达到目 标温度。
4 结论
(1)目前页岩油的制取途径主要有开采-地面干馏工艺和原位开采技术。前者技术比较成熟,后者 还处于实验验证阶段。
(2)实验研究表明:油页岩干馏温度约为500℃为宜,干馏时间为1h即可,加热速度对页岩油产 率影响不大,工业生产中可以采用强化干馏的方法,提高加热速度,使油页岩快速达到指定的最终温 度,提高效率。
(3)目前地面干馏设备都存在着一些问题比如处理量小,运转率低,油产率低等问题需要进行进一 步优化。
(4)以大规模化、低成本、高效益为目标,各种技术相互渗透、综合、集成和应用是当今原位开采 技术发展的主要方向。
参考文献
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21世纪的战争有哪些
21世纪的战争主要有:美伊战争(伊拉克战争)、叙利亚内战、利比亚战争、 黎以冲突、阿富汗战争(美阿战争)、 俄格冲突、斯里兰卡内战等。
美伊战争(伊拉克战争)
原因:老美说老萨有威胁性武器会影响安全,老萨死不承认。
结果:老美直接出兵伊拉克把伊拉克给揍得稀巴烂- -前不久都说要撤军现在还赖在那里。
叙利亚内战
原因:反对派武装不满意总统巴沙尔的政权,要跟巴沙尔对着干结果:原本美国、以色列和欧盟要出兵叙利亚但因为俄罗斯和中国等国在会议投反对票和弃权所以现在还没出兵(但有提供武器给反对派),联合国观察团已经去叙利亚观察。叙利亚政府已经说在4月10号停止和反对派交火但反对派死也要打。
结果:现在还有小规模枪炮声。俄罗斯谴责叙反对派故意挑起更大矛盾目的是要阻碍联合国观察员。= =尚无胜负(但政府军胜算在握)
利比亚战争
原因:现在普遍认为是由于总统卡扎菲的专制统治,以及受到近来席卷中东地区的抗议浪潮的影响 。
结果:先是政府军和过渡政府交战时日过长,北约屁股痒坐不住于是出兵利比亚...结果Ka扎菲死球了。
黎以冲突
双方:以色列政府和黎巴嫩的组织
原因:闲的蛋疼动不动对以色列扔火箭弹和石头以色列生气了。
结果:以色列把揍得面肿鼻青,顺便还稍微揍了黎巴嫩政府,捏着屁股就回家了..
阿富汗战争(美阿战争)
原因:以La登为首的抢了老美飞机撞了老美的五角大楼死了几千人。美国很生气。
结果:出兵阿富汗后把打进地道接着去年灭掉La登,原本要撤军到现在依然跟伊拉克一样赖在那里。
俄格冲突
梅普组合领导的俄罗斯政府和萨卡什维利领导的格鲁吉亚政府
原因:南奥塞梯要不想再跟着格鲁吉亚干,想跟着俄罗斯干,老萨不同意,揍了南奥塞梯,把南奥塞梯的俄罗斯人也顺便揍了。
结果:俄罗斯很生气,冲进了格鲁吉亚把人家给狠狠地揍了一顿后走人。
斯里兰卡内战
双方:斯里兰卡政府和泰米尔猛虎组织
原因:泰米尔猛虎组织要单干,政府不同意,双方交火。
结果:2012年政府军取得胜利,内战结束。
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