油頁巖綜合開發(fā)利用技術(shù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)探討

張少波

摘 要：隨著石油資源越來越少，原油的價(jià)格越來越高，油頁巖的綜合開發(fā)利用成為當(dāng)前的新型模式，文章介紹了頁巖開發(fā)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，對頁巖綜合利用，社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

關(guān)鍵詞：油頁巖；綜合開發(fā)；循環(huán)經(jīng)濟(jì)

我國是一個(gè)多煤、少氣、缺油的國家。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的供應(yīng)已成為制約我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。由于我國自身的石油儲量非常有限，我國從1993年起已經(jīng)成為石油凈進(jìn)口國，石油進(jìn)口量逐年上升，現(xiàn)每年40%以上的石油依賴進(jìn)口，成為世界第一大石油進(jìn)口國。國際石油價(jià)變化，對我國的國民經(jīng)濟(jì)影響產(chǎn)生巨大的影響。因而，能源戰(zhàn)略的選擇取向成為最核心的問題，如何能化被動為主動，是我國能源面臨的新課題。面對石油的緊缺，尋找新的可替代能源，遠(yuǎn)比在國際市場爭購原油主動得多。

隨著能源消費(fèi)的增加和所面臨石油緊缺的嚴(yán)重局面，國內(nèi)許多企業(yè)紛紛著眼于各種可再生能源的開發(fā)，以彌補(bǔ)石油的短缺，減少國家進(jìn)口原油的壓力。

油頁巖經(jīng)干餾可獲得頁巖油，可作為石油的補(bǔ)充品和替代品。據(jù)西德《石油》雜志1974年報(bào)道，預(yù)計(jì)世界上可以獲得的能源中，油母頁巖折算成頁巖油比天然石油儲量多2～5倍。1979年聯(lián)合國討論新能源問題，認(rèn)為頁巖油儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然石油，在石油日趨枯竭的今天，應(yīng)加大對油頁巖的開發(fā)和利用。

我國油頁巖儲量豐富，已經(jīng)探明的儲量主要分布于遼寧撫順、廣東茂名、山東龍口、吉林樺甸、吉林農(nóng)安等地區(qū)。

油頁巖是一種多用途的寶貴資源，它不僅可以提取頁巖油，加工煉制汽油、煤油、柴油等石油產(chǎn)品。油頁巖也可以直接作為燃料用于發(fā)電，其頁巖灰還可以做建筑材料或用于礦井回填等。綜合開發(fā)利用油頁巖，既可緩解國內(nèi)石油、電力短缺狀況，又能發(fā)揮油頁巖資源的潛力，符合國家可持續(xù)發(fā)展油氣資源戰(zhàn)略和節(jié)約能源的方針政策，其綜合利用前景廣闊，開發(fā)價(jià)值巨大。因此，國家發(fā)改委已將油頁巖綜合利用列入“雙高一優(yōu)”（高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、高新技術(shù)和先進(jìn)使用技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、優(yōu)化重點(diǎn)產(chǎn)品和技術(shù)結(jié)構(gòu)）導(dǎo)向計(jì)劃，加快其發(fā)展利用步伐。

目前，國內(nèi)外正在運(yùn)行的油頁巖生產(chǎn)技術(shù)有以下幾種形式：即單純的煉油、單純發(fā)電或煉油與發(fā)電相結(jié)合，特點(diǎn)是資源利用率不高，廢渣量較大，環(huán)境影響較大。

我們在總結(jié)國內(nèi)外油頁巖干餾煉油和燃燒發(fā)電經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，特別是在消化、吸收各種干餾工藝的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念后，又在當(dāng)代循環(huán)經(jīng)濟(jì)與集成技術(shù)理論指導(dǎo)下，提出了油頁巖工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新思路和新生產(chǎn)模式——“油頁巖綜合利用”的技術(shù)經(jīng)濟(jì)路線——可稱之為油頁巖開發(fā)利用中的第三大方向。它的基本思路是，將油頁巖既作為能源轉(zhuǎn)化為頁巖油和瓦斯氣、電力和熱能，又作為資源轉(zhuǎn)化為建筑材料和其他材料，實(shí)現(xiàn)無固體廢物排放的全面綜合利用， 對油頁巖綜合開發(fā)利用，走煉油-發(fā)電-建材聯(lián)產(chǎn)之路，環(huán)境污染較小，綜合效益高，對緩解國內(nèi)能源緊張狀況另辟了新路，對于緩解我國能源戰(zhàn)略中的石油資源短缺問題，將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必要性。

本技術(shù)的核心是干餾技術(shù)，通過技術(shù)改進(jìn)，在撫順爐基礎(chǔ)上對干餾爐進(jìn)行改進(jìn)，對干餾爐料倉設(shè)計(jì)氮封，可防止干餾氣從干餾爐進(jìn)料倉泄漏，還能防止干燥煙氣與干餾氣混合，降低干餾氣的熱值；采用新型排渣裝置，實(shí)現(xiàn)干法排半焦，采用電捕油裝置，多回收頁巖油。本法的特點(diǎn)是：

◆頁巖油收率高，達(dá)到85%，并同時(shí)副產(chǎn)高熱值干餾氣氣體。

◆半焦可以直接作為加熱爐和發(fā)電廠的燃料，增加效益，同時(shí)解決廢渣排放問題。

◆由于干餾和半焦冷卻過程都是在無氧條件下進(jìn)行，固能夠防止結(jié)焦和“燒油”現(xiàn)象，提高收油率。

頁巖半焦和小顆粒的頁巖送發(fā)電廠作為燃料發(fā)電，頁巖灰渣作為建材廠原料可制作灰渣磚、混凝土、水泥等原料，剩余部分可作為礦坑回填。

在開發(fā)油頁巖礦時(shí)，統(tǒng)一籌劃，在礦區(qū)內(nèi)分為：礦場、頁巖干餾廠、發(fā)電廠和建材廠四大部分，建立聯(lián)合裝置，在這個(gè)聯(lián)合企業(yè)中，原屬于四個(gè)行業(yè)的油頁巖礦、干餾煉油廠、發(fā)電廠和建材廠，不是機(jī)械式的串聯(lián)在一起，而是通過綜合利用技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，相輔相成，缺一不可。在這個(gè)聯(lián)合企業(yè)中，不強(qiáng)調(diào)某一環(huán)節(jié)的最優(yōu)化，而追求整體上效率最高、經(jīng)濟(jì)效益最大、污染最小，在礦區(qū)附近建設(shè)干餾廠、發(fā)電廠和建材廠，統(tǒng)一籌劃建立水、電、氣等公用工程裝置，考慮原料和產(chǎn)品相互銜接，可大大節(jié)省建設(shè)投資。

利用綜合利用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)理念開發(fā)油頁巖，能夠改變目前頁巖礦產(chǎn)資源利用率低，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大，廢物處理困難的現(xiàn)狀，符合清潔生產(chǎn)的理念，能夠做到人與自然的和諧，一改過去礦場塵土飛揚(yáng)，礦渣堆積成山的局面，在不變藍(lán)天下照樣能實(shí)現(xiàn)頁巖的加工和生產(chǎn)。

油頁巖綜合利用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)路線，其能源、資源利用效率，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述干餾煉油和燃燒發(fā)電兩大行業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)路線。因此，可以說它是油頁巖工業(yè)發(fā)展的最佳抉擇。它不僅適用于新建企業(yè)，也適用于改造現(xiàn)有干餾煉油企業(yè)。