油頁巖綜合開發利用技術與循環經濟探討

張少波

摘 要：隨著石油資源越來越少，原油的價格越來越高，油頁巖的綜合開發利用成為當前的新型模式，文章介紹了頁巖開發的循環經濟理念，對頁巖綜合利用，社會和經濟效益顯著。

關鍵詞：油頁巖；綜合開發；循環經濟

我國是一個多煤、少氣、缺油的國家。隨著我國國民經濟的發展，能源的供應已成為制約我國經濟可持續發展的瓶頸。由于我國自身的石油儲量非常有限，我國從1993年起已經成為石油凈進口國，石油進口量逐年上升，現每年40%以上的石油依賴進口，成為世界第一大石油進口國。國際石油價變化，對我國的國民經濟影響產生巨大的影響。因而，能源戰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，遠比在國際市場爭購原油主動得多。

隨著能源消費的增加和所面臨石油緊缺的嚴重局面，國內許多企業紛紛著眼于各種可再生能源的開發，以彌補石油的短缺，減少國家進口原油的壓力。

油頁巖經干餾可獲得頁巖油，可作為石油的補充品和替代品。據西德《石油》雜志1974年報道，預計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年聯合國討論新能源問題，認為頁巖油儲量遠遠超過天然石油，在石油日趨枯竭的今天，應加大對油頁巖的開發和利用。

我國油頁巖儲量豐富，已經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、吉林農安等地區。

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、柴油等石油產品。油頁巖也可以直接作為燃料用于發電，其頁巖灰還可以做建筑材料或用于礦井回填等。綜合開發利用油頁巖，既可緩解國內石油、電力短缺狀況，又能發揮油頁巖資源的潛力，符合國家可持續發展油氣資源戰略和節約能源的方針政策，其綜合利用前景廣闊，開發價值巨大。因此，國家發改委已將油頁巖綜合利用列入“雙高一優”（高新技術產業化、高新技術和先進使用技術改造傳統產業、優化重點產品和技術結構）導向計劃，加快其發展利用步伐。

目前，國內外正在運行的油頁巖生產技術有以下幾種形式：即單純的煉油、單純發電或煉油與發電相結合，特點是資源利用率不高，廢渣量較大，環境影響較大。

我們在總結國內外油頁巖干餾煉油和燃燒發電經驗的基礎上，特別是在消化、吸收各種干餾工藝的先進設計理念后，又在當代循環經濟與集成技術理論指導下，提出了油頁巖工業可持續發展的新思路和新生產模式——“油頁巖綜合利用”的技術經濟路線——可稱之為油頁巖開發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化為頁巖油和瓦斯氣、電力和熱能，又作為資源轉化為建筑材料和其他材料，實現無固體廢物排放的全面綜合利用， 對油頁巖綜合開發利用，走煉油-發電-建材聯產之路，環境污染較小，綜合效益高，對緩解國內能源緊張狀況另辟了新路，對于緩解我國能源戰略中的石油資源短缺問題，將具有重要的現實意義和保持經濟可持續發展的必要性。

本技術的核心是干餾技術，通過技術改進，在撫順爐基礎上對干餾爐進行改進，對干餾爐料倉設計氮封，可防止干餾氣從干餾爐進料倉泄漏，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，實現干法排半焦，采用電捕油裝置，多回收頁巖油。本法的特點是：

◆頁巖油收率高，達到85%，并同時副產高熱值干餾氣氣體。

◆半焦可以直接作為加熱爐和發電廠的燃料，增加效益，同時解決廢渣排放問題。

◆由于干餾和半焦冷卻過程都是在無氧條件下進行，固能夠防止結焦和“燒油”現象，提高收油率。

頁巖半焦和小顆粒的頁巖送發電廠作為燃料發電，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。

在開發油頁巖礦時，統一籌劃，在礦區內分為：礦場、頁巖干餾廠、發電廠和建材廠四大部分，建立聯合裝置，在這個聯合企業中，原屬于四個行業的油頁巖礦、干餾煉油廠、發電廠和建材廠，不是機械式的串聯在一起，而是通過綜合利用技術有機地結合在一起，相輔相成，缺一不可。在這個聯合企業中，不強調某一環節的最優化，而追求整體上效率最高、經濟效益最大、污染最小，在礦區附近建設干餾廠、發電廠和建材廠，統一籌劃建立水、電、氣等公用工程裝置，考慮原料和產品相互銜接，可大大節省建設投資。

利用綜合利用與循環經濟的技術理念開發油頁巖，能夠改變目前頁巖礦產資源利用率低，環境風險大，廢物處理困難的現狀，符合清潔生產的理念，能夠做到人與自然的和諧，一改過去礦場塵土飛揚，礦渣堆積成山的局面，在不變藍天下照樣能實現頁巖的加工和生產。

油頁巖綜合利用與循環經濟的技術經濟路線，其能源、資源利用效率，經濟、環境和社會效益都遠遠高于上述干餾煉油和燃燒發電兩大行業的技術經濟路線。因此，可以說它是油頁巖工業發展的最佳抉擇。它不僅適用于新建企業，也適用于改造現有干餾煉油企業。