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油页岩知识

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油页岩 知识
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西冶金设计研究院有限公司日 期: 2012年 内外油页岩资源情况一、油页岩背景资料三、国内外油页岩开发情况四、国内外油页岩技术比较五、油页岩项目的经济效益汇报内容一、项目背景资料2011年 中国全年 消耗 石油超过 5亿吨 ,其中 进口 量达 50% 以上,石油已成为影响我国经济社会可持续发展的关键因素,寻找石油资源的替代品和补充资源已刻不容缓。油母页岩 是一种固体可燃矿产,由矿物质和有机质组成,热解(干馏)可以得到类似天然石油的产品 页岩油 是一种比较理想的 石油替代品 , 可直接作为船用燃料 , 也可作为石油深加工的替代原料 。 全世界油页岩蕴藏资源量大体有 10万亿 吨 , 比煤炭资源量7万亿 吨还多 40%;折算成页岩油总量约为 4750亿 吨 ,比天然石油资源量 2710亿 吨多 50%以上 。中国油页岩资源 7199亿 吨 , 折算成页岩油约 476亿吨 , 已探明的油页岩资源 330亿吨 ,折算成页岩油约 25亿 吨 , 位居世界第八 。 陕西省探明 油页岩 储量 预测资源量 , 居全国第六位 。一、项目背景资料(续)全世界目前共有十四家投产的页岩炼油企业 ( 中国11家 、 巴西 1家 、 爱沙尼亚 2家 ) , 其中 , 中国的抚顺矿业集团页岩炼油厂 产能最大 , 在世界页岩炼油业内具有重要地位和影响 。国内分区域燃料油消费占国内总消费量比例( %)地 区 省 份 2009年 2010年华东地区山 东 省 份 2009年 2010年吉 林 2009年 2010年发 电 27 40建 材 4 19化 工 25 18轻 工 13 8交 通 5 6冶 金 16 5民用燃气 2 1铁 路 1 2其 它 7 1合 计 100 100按燃料油的用途划分,用量最大的是火力发电,约占全国总用量的 40%,建材、化工、轻工分别占 19%、 18%、 8%。二、国内外油页岩资源情况世界主要页岩油资源分布国家 页岩油藏 /106t 页岩油藏 /109界排名美国 301556 俄罗斯 35470 扎伊尔 14310 100 3巴西 11734 82 4意大利 10446 73 5摩洛哥 8167 约旦 5242 中国 4760 澳大利亚 4531 爱沙尼亚 2494 0加拿大 2192 1法国 1000 7 12埃及 816 3以色列 550 4 14其他国家( 13) 7804 08602 3个。资源量在 100亿吨以上的国家有 5个。。国家 储量 亿吨476 亿吨200320062002195819944761200100200300400500资源储量 可回收资源储量 页岩油资源储量油页岩 页岩油7199243202000400060008000资源储量 油页岩技术可采资源储量 亿吨油页岩资源储量油页岩技术可采资源储量亿吨页岩油可回收资源储量1. 中国油页岩资源量油页岩我国资源量达 476亿吨,其中含油率 5%有 322亿吨。已报导有油页岩的省份 22个;其中经勘探清楚,储委批准的油页岩有吉林桦甸 宁抚顺 35亿吨,广东茂名 51亿吨,海南长坡 一:各省页岩油资源储量省份 资源储量 /万吨 省份 资源储量 /万吨黑龙江吉林辽宁内蒙河北河南山东江苏江西湖南广东53508410360612243442849160928321648715537438385199广西海南云南四川山西陕西宁夏甘肃新疆青海西藏13113383113221359495858577116145452111638221265811我国油页岩各省分布情况陕西省油页岩概况陕西具有丰富的油页岩。鄂尔多斯盆地是西北地区有关油页岩记录最多的地区,油页岩分布层位包括侏罗系延安组、安定组,三叠系延长组、二叠系山西组及石炭系太原组。其中,三叠系延长组、侏罗系安定组油页岩全部分布在陕西境内,侏罗系延安组油页岩主要分布在陕西境内,见下表三、国内外油页岩工业开发情况美国拥有世界上最丰富的油页岩资源 , 据美国能源部 2008年 8月的一份报告 , 美国油页岩换算成页岩油约为 2× 1012 1012t), 约占全世界页岩油资源 10127%, 其储量远远超过了中东石油的储量 。 但美国始终没有页岩油的工业生产 。美国 美国国会于 2005年通过了发展非常规能源的法案,美国又掀起了油页岩干馏炼油的研究开发高潮。美国总统 克林顿 于 2008年6月 18日声明,支持发展油页岩,鼓励国会放开对批准页岩油试验用地的限制。美国内政部已批准了 6项给予石油公司的土地矿产租赁项目,支持开展油页岩干馏炼油试验。这些项目包括:科罗拉多州 3项,犹他州 2项,怀俄明州 1项。科罗拉多州的 3项都是进行地下干馏试验。犹他州的 2项和怀俄明州的 1项则都是地上干馏。据美国能源部 2008年 8月关于油页岩开发的报告统计,当前美国有 29家公司正开展油页岩加工利用的研究,其中 14家公司开展地下干馏, 11家开展地上干馏的研发, 2家公司开展页岩油加氢制取轻质油品研究。上述这些公司大多数正处于实验室或数学模拟,或概念研究阶段,只有壳牌公司正在进行现场地下干馏的中试,还有一些公司正筹划开展实地试验,另有几家公司则在致力于干馏新技术的开发。中国我国油页岩综合开发利用时间比较早,主要省份有吉林省、辽宁省和广东省。早在上个世纪 50年代初,我国就在广东茂名建造了油页岩制油厂,后来由于发现了大庆油田,利用油页岩炼油渐渐退出市场。辽宁省油页岩综合开发利用也较早,抚顺是目前我国以油页岩为原料的大型石油加工基地之一。中国 1抚顺矿务局页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 35万吨 页岩油 (共计 220台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t)。 当前抚顺还进口了一台 加工油页岩6000t, 2005年开始建设, 于 2009年年底建成试运。但 工时不太顺利, 目前还处于冷试阶段,估计还需要一段试运行的时间才能达到 试 生产。中国 2辽宁成大桦甸弘晟 页岩油厂 采用全循环工艺目前年 生产 4万吨 页岩油 (共计 24台 全循环 炉,每炉每天 设计 加工油页岩 300t,实际200t)。目 前 辽宁成大和宝明矿业采用改进后全循环工艺在新疆吉木萨尔建设年 生产38万吨 页岩油 项目 (共计 64台 全循环 炉,每炉每天 设计 加工油页岩 320t)。 2011年 8月开始建设,预计 2013年 10月投产 。中国 3山东龙口 矿务局 龙福 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 8万吨 页岩油 (共计 40台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t)。 当前 龙口 矿务局还 在和爱沙尼亚谈判引进 葛洛特小 颗粒页岩干馏炉, 拟 日加工油页岩 6000t。 单由于 葛洛特 工艺投资巨大,项目进展缓慢。中国 4甘肃窑街煤电公司 页岩油厂 采用气燃方炉工艺目前年 生产 3万吨 页岩油 (共计 8台 气燃方 炉,每炉每天 设计 加工油页岩 500t,实际400t)。 当前 窑街煤电公司 页岩油厂 也在进行小 颗粒页岩干馏 试验,由于各种原因项目进展缓慢。中国 5吉林汪清龙腾 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 4万吨 页岩油 (共计 40台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t)。中国 6辽宁北票北煤集团 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 4万吨 页岩油 (共计 40台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t)。 2011年 6月,北煤集团和浙江海亮集团签署合作协议,由海亮集团出资 10亿元和北煤集团共同开发北煤集团在北票白塔子地区的油页岩资源,二期项目已开始建设。中国 7内蒙敖汉旗 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年生产 2万吨 页岩油 (两家私人共同投资, 共计40台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t,已建成 20抚顺式炉 )。中国 8吉林桦甸北台子 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 1万吨 页岩油 (共计 5台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t)。中国 9吉林桦甸大龙 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 1万吨 页岩油 (共计 10台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t)。中国 10吉林桦甸丰泰 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 3万吨 页岩油 (共计 20台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t)。中国 11吉林桦甸鸿昌 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 1万吨 页岩油 (共计 5台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t)。中国 12甘肃天竺 页岩油厂 采用自有工艺 (共 建 计 2台 干馏 炉,每炉每天 设计 加工油页岩 400t,)。 当前 由于各种原因项目已停产。中国 13(1)中国石油公司大庆油田采用大连理工大学开发的颗粒页岩固体热载体干馏技术,建设日加工 2000 建成试生产 。(2)辽宁成大和宝明矿业采用改进后全循环工艺在新疆吉木萨尔建设年 生产 38万吨 页岩油 项目 (共计 64台 全循环 炉,每炉每天 设计 加工油页岩 320t)中国 13(3)辽宁阜新矿业集团白塔子 页岩油厂 采用抚顺工艺设计年 生产 5万吨 页岩油 (设计 共计40台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t),已开工建设。(4)山东晨曦石油化工有限公司 在陕西铜川投资的 页岩油厂 采用抚顺工艺设计年 生产 5万吨 页岩油 (设计 共计 40台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t),已开工建设。中国 13(5)辽宁北煤集团 页岩油厂 采用抚顺工艺设计年 生产 7万吨 页岩油 (设计 共计 48台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 150t),已开工建设。(6)上海新日投资公司在新疆哈密巴里坤投资的 页岩油厂 采用抚顺工艺设计年 生产 7万吨 页岩油 (设计 共计 40台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩 100t),已开工建设。中国 13(7)辽宁胜辉富达油母页岩开发有限公司采用抚顺工艺设计年生产 2万吨页岩油 (设计共计 20台抚顺式炉,每炉每天加工油页岩100t),已开始建计。(8)辽宁葫芦岛宏运集团已取的阜蒙油页岩采矿权;中社百企集团内蒙中财石油公司已取的锡林浩特油页岩探矿权;爱沙尼亚爱沙尼亚每年开采 1400× 104露天开采和地下开采约各占 1/ 2),其中 1100× 104气用于燃烧发电,其余的 300× 104基维利页岩油厂 利用 基维特炉 (气燃式块状页岩干馏炉 )年加工油页岩约 45万 t,年产页岩油约 6万 t,目前已停产。爱沙尼亚能源集团公司年耗 1100× 104供电力 8爱沙尼亚所需电力的 90%, 有两台颗粒页岩固体热载体迥转式干馏葛洛特炉,每台日加工油页岩 3000t, 2011年产页岩油 25万 t 。巴西巴西石油公司 建有 两台佩特罗瑟克斯(状页岩干馏炉 , 其中一台日加工油页岩 1500t,另一台日加工油页岩6000t,年生产页岩油 19万吨 。约旦约旦每年需用油品 500× 104t,主要靠进口。约旦已探明的油页岩储量达 1000× 104t,可露天开采,剥采比约为 1: 1。约旦拉琼油页岩层厚 30— 60m。约旦最近又与国外 5个公司,包括壳牌公司 (爱沙尼亚能源公司 (巴西石油公司(俄罗斯圣彼得堡原子能设计院(加拿大塔瑟克 (订了协议,对约旦页岩进行干馏炼油的可行性研究,圣彼得堡原子能设计院提出了建设 18台葛洛特炉,年产 150万 满足约旦对油品的部分需求 。加拿大加拿大尤墨太克公司塔瑟克颗粒页岩干馏工艺 ( 塔瑟克工艺由加拿大工程师塔瑟克开发,用于油页岩、油砂及重油等的干馏,原为中型装置,后由澳大利亚 000几年试运,开工率仅达 60%。但于 2002年,美国的昆士兰能源资源公司 (0买了 瑟克装置 目前已 停运。法国法国道达尔公司 (世界最大的油气公司之一。当前已开始参与油页岩开发项目,有意向在约旦等国家建设页岩油生产企业。道达尔公司并已与巴西石油公司一起和摩洛哥签定了协议,将对摩洛哥铁马狄特 (页岩的开发利用进行评价。澳大利亚澳大利亚南太平洋石油公司/中太平洋矿业公司 ( 1999年建了一套日加工 6000馏装置,用于加工澳大利亚昆士兰油页岩。试运至 2004年,开工率达 60%。美国昆士兰能源资源公司 ( 2004年购买了 括其拥有的油页岩矿及塔瑟克装置。四、国内外同类技术比较(1)油页岩干馏炼油技术仅在中国 、 爱沙尼亚 、 巴西 、 德国等国家有不同程度的研究 , 但 技术成熟 、 可长期 工业化运行 , 并具有 代表性 的工艺 , 仅有巴西佩特罗西克斯工艺 、 爱沙尼亚的基维特和 中国 抚顺式 等四类工艺 。(2)总体来讲 , 国外工艺的共同特点是: 装备技术水平高 、 工艺 先进 、 油收率 高 、 环保 状况较好;但设备 投资 巨大 , 对 低品位 页岩 适应性 差 。国内外工艺技术性能参数比较表工艺名称 巴西岩热解半焦冷却页岩热解半焦冷却页岩热解半焦燃烧页岩热解半焦燃烧页岩品位 10%以上 20%以上 20%以上 5源 干馏气及半焦潜热干馏气 半焦潜热 干馏气及半焦潜热处理 200万吨原料投资10亿元 6亿元 18亿元 3亿元页岩利用率 80% 80% 80% 80%油收率 80% 758565%固定碳利用 未利用 未利用 利用 利用干馏气利用 燃料 燃料 发电 发电自动化程度 较好 较好 较好 较差环境保护 较好 较好 较好 较差国内页岩炼油企业大多采用 抚顺式 工艺 , 其 优点 是:工程造价较低 、 设备简单易操作 、 可处理低品位(5%~6%)页岩 , 热量能自给自足; 缺点 是:油收率低 、能耗高 。辽宁成大运用新工艺建设的油页岩干馏厂 , 油收率可达 65%~ 70%, 工艺不成熟 、 2011年生产天数只有200天左右 。 新日公司采用方炉技术建设了一台 500吨炉 , 已停产改用抚顺工艺 , 甘肃天竺页岩油厂采用自有工艺建设的页岩油厂由于产油率低也已停产 。抚矿页岩炼油厂 部工程五、油页岩项目的经济效益(1)抚顺矿务局页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产35万吨 页岩油 , 累计投资 15亿元 (共计 220台抚顺式炉 ),2011年税后利润 13亿元 ;(2)龙煤集团 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 8万吨 页岩油 , 累计投资 4亿元 (共计 40台抚顺式炉 ), 2011年税后利润 1亿元 ;(3)汪清龙腾 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 4万吨 页岩油 , 累计投资 3亿元 (共计 40台抚顺式炉 ), 2011年税后利润 (4)北煤集团 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 4万吨 页岩油 , 累计投资 2011年税后利润 1亿元 ;(5)辽宁成大 页岩油厂 采用全循环工艺目前年 生产 4万吨 页岩油 , 累计投资 13亿元 (共计 24台 全循环 炉 ), 2011年亏损 (6)桦甸丰泰 页岩油厂 采用抚顺工艺目前年 生产 3万吨页岩油 , 累计投资 2亿元 (共计 20台抚顺式炉 ), 2011年税后利润 (7)窑街煤电公司 页岩油厂 采用气燃方炉工艺目前年 生产 3万吨 页岩油 , 累计投资 共计 8台 方 炉 ), 2011年亏损 200万元 ;影响油页岩项目的因素(1)政策性因素(2)环境(3)油页岩储量(4)油页岩开采成本(5)油页岩品位(6)油页岩干馏工艺(7)人才我院设计的油页岩企业序号 企业名称 建设规模 建设地址 备注1 辽宁抚顺矿业集团页岩炼油 厂 200万吨 /年页岩 辽宁省抚顺市东洲区花 园街 已投产2 吉林成大弘晟能源有限公司 300万吨 /年页岩 吉林省桦甸市 已投产3 甘肃窑街煤电集团页岩综合 利用有限公司 200万吨 /年页岩 甘肃省兰州市红古区窑 街 已投产4 辽宁阜新矿业集团北票页岩 油有限公司 140万吨 /年页岩 辽宁省北票市北塔子乡 在建5 新疆宝明矿业有限公司 1000万吨 /年页岩 新疆吉木萨尔县 在建6 陕西欧赛利能源开发有限公 司 120万吨 /年页岩 陕西省宜君县 在建7 辽宁北票煤业集团公司 450万吨 /年页岩 辽宁省北票市 在建8 新疆太姥矿业有限公司 180万吨 /年页岩 新疆巴里坤哈萨克族自 治县 在建9 内蒙古胜辉富达油母页岩开 发公司 200万吨 /年页岩 内蒙古奈曼旗 在建…… …… …… …… ……
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