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愛沙尼亞油頁巖基本狀況簡析
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內 容 提 要
隨著石油等傳統能源價格的上漲，作為非傳統能源的油頁巖受到世界各國越來越多的重視。愛是世界上油頁巖儲量較為豐富的國家，其開采和使用具有超過80年的歷史，開采、提煉和環保技術世界一流。愛電力供應90%以上依賴油頁巖。以愛能源公司為代表的油頁巖企業具備較強的領域內競爭優勢。
一、關于油頁巖的一些基本介紹
（一）概念。油頁巖與煤炭、石油、天然氣一樣屬于化石燃料，是非可再生資源、一次性能源。油頁巖（又稱油母頁巖）是一種高灰分的含可燃有機質的沉積巖，它和煤的主要區別是灰分超過40%，與碳質頁巖的主要區別是含油率大于3.5%。油頁巖經低溫干餾可以得到頁巖油。頁巖油類似原油，可以制成汽油、柴油或作為燃料油。除單獨成藏外，油頁巖還經常與煤形成伴生礦藏，一起被開采出來。
（二）儲量。目前，世界大部分油頁巖分布區地質勘探程度低，很難對全球的油頁巖資源量正確預測，只有美國、澳大利亞、瑞典、愛沙尼亞、約旦、法國、德國、巴西和俄羅斯等國的部分油頁巖礦床做了詳細勘探和評價工作。就目前的勘探情況而言，世界有30多個國家約600處地點發現油頁巖，其中美國（72％）、巴西（5.4%）、約旦（4.2%）、摩洛哥（3.5）、澳大利亞（2.1%）、中國（1.5%）、愛沙尼亞（1.1%）和以色列（0.3%）為世界主要儲藏國家，其余國家儲藏量約占10%。頁巖油總蘊藏量超過5000億噸（約3.2萬億桶）。其它很多礦床的資源潛力有待進一步探明。美國是世界上油頁巖資源最豐富的國家，查明地質資源量為33400億噸，折合頁巖油為3036億噸。
（三）用途。油頁巖用途廣泛：一是干餾制取頁巖油及相關產品。若將油頁巖打碎并加熱至500℃左右，就可以得到頁巖油。一般來說，1噸油頁巖可根據含油量不同提煉出38至378公升（相當于0.3至3.2桶）頁巖油。頁巖油加氫裂解精制后，可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產品；二是作為燃料用來發電。利用油頁巖發電的形式有兩種。即把油頁巖用作鍋爐燃料，產生蒸汽發電或是把油頁巖低干餾，產生氣體燃料，然后輸送到內燃機燃燒發電。目前普遍采用前一種形式；三是生產建筑材料、水泥和化肥。作為附加品，油頁巖干餾和燃燒后的頁巖灰主要用于生產水泥、磚等建筑材料。此外，油頁巖還可以直接用于有機肥料的生產，生產油頁巖有機復合肥。
（四）開發歷史。油頁巖的開發利用最早可以追溯到17世紀。到19世紀時，油頁巖的年產規模達百萬噸，已經可以從油頁巖中生產了一些諸如煤油、燈油、石蠟、燃料油、潤滑油、油脂、石腦油、照明氣和化學肥料、硫酸氨等產品。到20世紀早期，由于汽車、卡車的出現，油頁巖作為運輸燃料被大量的開采。直到20世紀60年代，由于原油的大量開采利用，油頁巖作為主要礦物能源才退出歷史舞臺。但近年來隨著石油價格的大幅上漲，油頁巖的利用得到了越來越多的重視，應用也愈加廣泛。愛沙尼亞、巴西、中國、以色列、澳大利亞、德國等國對油頁巖的利用已經擴展到發電、取暖、提煉頁巖油、制造水泥、生產化學藥品、合成建筑材料以及研制土壤增肥劑等各個方面。
二、愛沙尼亞油頁巖基本情況
（一）開發歷史。愛油頁巖開采始于1918年，那時油頁巖用途較窄，主要被用于房屋供熱、火車燃料等。1924年愛建成的第一座油頁巖干餾廠，應用愛沙尼亞發生式干餾爐，對波羅的海沿岸的油頁巖進行干餾氣化。到1940年，發展到年產17.4萬噸頁巖油。在化工利用方面，主要用于制取酚類、芳烴等產品，也用于生產液體燃料，干餾氣體則用作工業和民用燃料。在此期間，前蘇聯也將油頁巖用作電站鍋爐的燃料和制取水泥。1955年，愛油頁巖的開采量達 540萬噸，其中55％用于干餾，21％用于電站。20世紀70年代，油頁巖的開采量進一步擴大，增產的油頁巖主要用于電站，1980年開采達到頂峰，當年開采量3100萬噸，占世界開采總額的65%，其后開采量有所下降。從目前一直到2015年，愛計劃將每年的開采量將控制在2000萬噸以下。多年以來，愛油頁巖80%-90%的開采量由愛能源公司完成。
（二）蘊藏情況。據測算，愛油頁巖形成歷史約4.5億年前。開采深度一般位于地下10-70米，巖層厚度2.7-2.9米。據愛能源公司統計，愛油頁巖儲藏范圍超過3000平方公里，其中已開采面積425平方公里。歷年來愛已累計開采10億噸油頁巖，剩余可用油頁巖儲量約10-20億噸（估值）。按當前年均開采量計算，剩余油頁巖可供愛繼續開采50-100年。
（三）使用情況。不同與世界范圍內的其他國家，愛對油頁巖的使用范圍非常廣泛。除主要用于電力領域外（愛全國供電的90%依賴油頁巖，2011年油頁巖發電量總合為11.043萬億度小時），油頁巖在愛還被廣泛應用于燃氣、瀝青、農藥、頁巖油等諸多領域。2011年愛全國共加工處理油頁巖1874萬噸，同比增長4.8%，較2006年的1403萬噸增長33.6%。
（四）愛能源公司和大學。
1.愛沙尼亞能源公司（Eesti Energia）系國營企業。該企業是愛最大，也是世界最大的油頁巖開采和燃燒發電企業。目前年開采油頁巖1700萬噸左右（2010年數據），占愛全國年加工總量的85-90%。愛油頁巖主要用于燃燒發電，總發電能力大約為3200兆瓦，愛全國電力的絕大部分由該公司提供。公司主要有兩座油頁巖發電站，其中“愛沙尼亞電站”有8套發電裝置（每套裝置有兩臺鍋爐配一臺透平發電機組），“波羅的海電站”有4套發電裝置。兩座電站都有一套發電裝置的鍋爐是近幾年新建的循環流化床顆粒巖燃燒鍋爐（CFB），能力是215兆瓦。其他鍋爐都是老式的粉末頁巖懸浮燃燒鍋爐（PF）。CFB鍋爐的廢氣符合排放規范，PF鍋爐排放的二氧化硫高達820-1360毫克每立方米，排放的氮氧化物高達90-110毫克每立方米，不符合規范，電站將對PF鍋爐安裝半干性的脫硫裝置及纖維過濾脫塵裝置，使其達到排放標準。愛能源公司于今年在愛電站附近開建一座新的電站，采用CFB鍋爐，裝置300兆瓦，計劃2016年建成。
“愛沙尼亞電站”還有兩臺葛洛特顆粒頁巖干餾爐（Galoter，也叫UTT3000），每臺日加工0-25毫米顆粒油頁巖3000噸，年產16.1萬噸頁巖油。愛能源公司還與德國奧圖泰公司合作，在德國法蘭克福制造一套改性的葛洛特爐，其工藝流程中改用奧圖泰的玄幻流化半焦燃燒技術設施來代替現有的葛洛特爐中的半焦噴射式燃燒，以提高燃燒效率。愛能源集團計劃利用這改進的技術籌建一臺大型顆粒頁巖干餾裝置（Enefit 280），日加工油頁巖由3000噸增至6000噸，預計年產29萬噸頁巖油，7500萬立方米高熱值氣及2.8億度電力，計劃于2012年建成投產。
2.愛化學集團公司（VKG）為民營企業。公司年加工油頁巖200萬噸，占愛全國年加工總量的10%。年產頁巖油25萬噸，并加工出售多種產品，包括燃料油、瀝青、石油焦、酚類和樹脂等。該公司擁有30多臺氣燃式塊狀頁巖圓筒形干餾爐，單爐日加工油頁巖300-1000噸。VKG公司引進俄羅斯原子能設計院的葛洛特顆粒頁巖固體熱載干餾技術并加以改進，建成一臺工業爐，命名為Petroter干餾工藝，設計日處理油頁巖3000噸，預計年產10萬噸頁巖油，已于2011年底建成試產，投資額11億愛克朗（約合1億美元）。
３.愛基維利頁巖油廠（Kivioli Oil Plant）為民營企業。公司年加工油頁巖45萬噸，約占愛全國年加工總量的2%。年產頁巖油6.6萬噸，有數臺基維特爐持續生產。
4.愛塔林理工大學（Tallinn University of Technology）從事多項油頁巖基礎研究和應用研究，目前與愛相關電廠合作，在鍋爐上安裝脫硫裝置和袋濾器，使廢氣中的二氧化硫含量降至400毫克立方米（標準），粉塵含量降至30毫克每立方米（標準）。
5.塔爾圖大學（University of Tartu）也有相關研究，包括頁巖油廠廢水中酚類和間苯二酚類的生物降解等。
（五）愛油頁巖國際合作項目。2010年5月，愛政府和約旦簽署協議，在約旦合資成立約旦油頁巖能源公司，并在約旦進行油頁巖的勘探與加工。經過長期勘測后，有望在今年9月開采出具有商業可行性的油頁巖，這將是約旦首次成功利用油頁巖資源。一旦成功，該公司日產油頁巖將達35000噸。同時，兩國合作建造500兆瓦的油頁巖發電站（該工廠將于今年底進行公開招標）。一旦建成，將大大減輕約旦對進口能源的嚴重依賴。除此之外，愛能源公司與摩洛哥國家能源部門（ONHYM）也簽署了開發油頁巖的相關諒解備忘錄。摩洛哥賦予愛能源公司探測其國內油頁巖礦床的專有權。如果可行，愛方將獲得這些礦床的開采權并發展其油頁巖產業。
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