Perspectivas y contramedidas para el desarrollo y utilización del esquisto bituminoso en el país y en el extranjero

(Centro de Investigación para el Desarrollo del Servicio Geológico de China, Beijing, 100037)

1 Características del esquisto bituminoso

El esquisto bituminoso es un material rico. Roca sedimentaria de grano fino que contiene materia orgánica, lechos finos y combustible. La mayor parte de la materia orgánica del esquisto bituminoso son sustancias formadoras de petróleo insolubles en disolventes orgánicos comunes, comúnmente conocidos como "kerógeno". Por lo tanto, el esquisto bituminoso también se denomina "esquisto bituminoso".

El esquisto bituminoso es un mineral energético y un combustible fósil sólido de bajo poder calorífico. En términos generales, el esquisto bituminoso que puede producir más de 0,25 barriles (0,034 toneladas) de petróleo de esquisto por tonelada se denomina internacionalmente "mina de esquisto bituminoso", o el esquisto bituminoso con una tasa de producción de petróleo superior al 4% se denomina "mina de esquisto bituminoso". Para la minería. En el pasado, nuestro país consideraba mineral rico el esquisto bituminoso con un contenido de petróleo superior al 5% y calculaba sus reservas. El esquisto bituminoso con un contenido de petróleo inferior al 5% se clasifica como mineral pobre y no se calculan las reservas. También hay esquisto bituminoso con una tasa de producción de petróleo inferior al 6% y una producción de petróleo superior al 10%.

(1) Características geológicas de la pizarra bituminosa

La apariencia de la pizarra bituminosa es de color gris claro a marrón oscuro, en su mayoría marrón; el lecho es muy bueno, la densidad relativa es de 1,4 ~ 2,7; toneladas/metro cúbico.

Los principales componentes del esquisto bituminoso son la materia orgánica, los minerales y el agua. El contenido de esquisto bituminoso es aproximadamente del 10% al 50%. Kerogen está compuesto por compuestos orgánicos complejos de alto peso molecular, ricos en estructuras de hidrocarburos alifáticos y menos en estructuras de hidrocarburos aromáticos. Los compuestos orgánicos están compuestos principalmente de carbono, hidrógeno y pequeñas cantidades de oxígeno, nitrógeno y azufre. Su relación hidrógeno-carbono (H:C) es de 1,25 ~ 1,75, que es mayor que la relación H:C de la materia orgánica del carbón. Cuando el contenido de kerógeno es alto y la proporción atómica de hidrógeno a carbono es alta, la tasa de producción de petróleo de esquisto bituminoso es alta. Los minerales del esquisto bituminoso incluyen caolín, arcilla, mica, carbonato y pirita, pero son principalmente minerales arcillosos. Los minerales del esquisto bituminoso suelen estar mezclados uniforme y finamente con materia orgánica, y el contenido de minerales suele ser mayor que el de la materia orgánica. Cuando la pizarra bituminosa contiene grandes cantidades de minerales arcillosos, a menudo se forma una esquistosidad pronunciada. El contenido de agua está relacionado con la estructura de microporos entre las partículas minerales. La pizarra bituminosa contiene entre un 4% y un 25% de agua.

La proporción de materia orgánica a minerales en el esquisto bituminoso utilizado para la minería comercial es de aproximadamente 0,75:5 ~ 1,5:5, que es menor que la proporción en el carbón. La proporción en el carbón suele ser superior a 4,75:5.

(2) Tipos genéticos de esquisto bituminoso

Según el entorno de depósito, el esquisto bituminoso se puede dividir en tres tipos genéticos básicos: continental, lacustre y marino. La materia orgánica del esquisto bituminoso continental está compuesta de materia orgánica rica en lípidos, que incluye principalmente resinas, esporas, epidermis cerosa y tejidos blandos de raíces de plantas terrestres que se encuentran comúnmente en humedales o pantanos formadores de carbón. Después del entierro, se carbonizan para formar materia orgánica en esquisto bituminoso. Por tanto, esta pizarra bituminosa también es una saprolita con un alto contenido mineral. El material parental de materia orgánica en el esquisto bituminoso lacustre se refiere principalmente a algas planctónicas inferiores que viven en agua dulce, agua salada y lagos salados. La materia orgánica en el esquisto bituminoso se forma después de que las algas se entierran y se descomponen en carbón. Los materiales orgánicos originales del esquisto bituminoso marino son principalmente algas, microorganismos unicelulares desconocidos y flagelados marinos. El entorno de depósito del esquisto bituminoso es muy amplio, por lo que el esquisto bituminoso contiene una variedad de materia orgánica y minerales.

En segundo lugar, la utilización del esquisto bituminoso

El esquisto bituminoso no solo puede extraer diversos combustibles, sino también diversos gases sintéticos y materias primas químicas, y también se pueden utilizar los subproductos. para fabricar ladrillos, cemento y otros materiales de construcción. En resumen, la pizarra bituminosa tiene tres usos principales.

1. Preparación de aceite de esquisto y productos relacionados mediante carbonización.

Si el esquisto bituminoso se tritura y se calienta a unos 500 °C, se puede obtener aceite de esquisto. China a menudo se refiere al petróleo de esquisto como petróleo artificial. En términos generales, de 1 tonelada de esquisto bituminoso se pueden extraer de 38 a 378 litros (equivalentes a 0,3 a 3,2 barriles) de petróleo de esquisto bituminoso. Una vez hidrocraqueado y refinado el petróleo de esquisto, se pueden obtener productos químicos como gasolina, queroseno, diésel, parafina y alquitrán de petróleo.

2. Utilizado como combustible para generación de energía, calefacción y transporte.

En primer lugar, se utiliza para generar electricidad. Hay dos formas de generar electricidad a partir de esquisto bituminoso. Una es utilizar directamente el esquisto bituminoso como combustible de calderas para generar vapor y generar electricidad. El otro es el esquisto bituminoso de retorta de baja temperatura para producir combustible gaseoso, que luego se transporta a un motor de combustión interna para que su combustión genere electricidad. Actualmente, la primera forma se utiliza ampliamente. En segundo lugar, la pizarra bituminosa se puede utilizar para calefacción. De 2001 a 2002, los ingresos de Estonia derivados del uso de esquisto bituminoso para generar electricidad y proporcionar calefacción a los residentes y las industrias representaron el 76% y el 14% de los ingresos fiscales nacionales, respectivamente, lo que es de gran importancia para su economía nacional. En tercer lugar, la combustión de esquisto bituminoso podría utilizarse para impulsar motores destinados al transporte a larga distancia.

3. Producción de materiales de construcción, cemento y fertilizantes

La ceniza de esquisto procedente de la quema de esquisto bituminoso es un subproducto y se utiliza principalmente para producir cemento, ladrillos y otros materiales de construcción. materiales. En Alemania se utilizan cada año 300.000 toneladas de esquisto bituminoso para la producción de cemento. En China, la ceniza semicarbonizada producida por la retorta y la combustión de esquisto bituminoso se utiliza para fabricar materiales de construcción como bloques, ladrillos, cemento y ceramsita.

Además, la pizarra bituminosa también se puede utilizar directamente para producir fertilizante orgánico. Por ejemplo, la Corporación de Desarrollo Industrial Huiyuan de la ciudad de Tongchuan, provincia de Shaanxi, China, planea invertir 100.000 yuanes para utilizar los recursos de esquisto bituminoso existentes en Indochina para llevar a cabo una transformación tecnológica sobre la base de la línea de producción original de fertilizantes de fosfato de 50.000 toneladas para construir una planta anual. Producción de 50.000 toneladas de esquisto bituminoso. Línea de producción de fertilizantes compuestos orgánicos.

Los diferentes países tienen diferentes usos para el esquisto bituminoso. En Estonia, el esquisto bituminoso se utiliza principalmente para generar electricidad y refinar petróleo de esquisto; en Brasil, el esquisto bituminoso se utiliza principalmente como combustible para el transporte; en China y Australia, el esquisto bituminoso se utiliza principalmente para fabricar cemento y materiales de construcción; La roca se utiliza principalmente para refinar el petróleo de esquisto bituminoso y como combustible en Rusia e Israel, el esquisto bituminoso se utiliza principalmente para la generación de energía.

Tres. Distribución global, desarrollo y utilización de esquisto bituminoso

(1) Distribución global de esquisto bituminoso

Estadísticas incompletas muestran que las reservas mundiales de esquisto bituminoso son enormes, estimadas en 6,5438 millones de millones de toneladas, 40 % más que los 7 billones de toneladas de recursos de carbón. La Tabla 1 resume los recursos de petróleo de esquisto bituminoso contenidos en los principales depósitos de esquisto bituminoso del mundo. Se puede observar que el esquisto bituminoso a nivel mundial se produjo desde el período Cámbrico hasta el Terciario y se distribuye principalmente en nueve países, incluidos Estados Unidos, Zaire, Brasil, Italia, Marruecos, Jordania, Australia, China y Canadá. Actualmente, sólo se han explorado y evaluado en detalle unos pocos depósitos de esquisto bituminoso en Estados Unidos, Australia, Suecia, Estonia, Jordania, Francia, Alemania, Brasil y Rusia. Es necesario explorar más a fondo el potencial de recursos de muchos otros depósitos minerales. Si tenemos en cuenta que en algunos países no se han recopilado todos los datos y que los recursos de algunos depósitos minerales no se han investigado ni evaluado plenamente, los recursos mundiales totales de petróleo de esquisto son de aproximadamente 2,6 billones de barriles o 366,2 mil millones de toneladas. También se estima en 41,1 mil millones de toneladas o 422,5 mil millones de toneladas. En cualquier caso, el contenido de petróleo del esquisto bituminoso mundial es aproximadamente un 50% mayor que el de los recursos petroleros tradicionales de 27.100 millones de toneladas (AIE, World Energy Outlook, 2002).

Tabla 1 Recursos de petróleo de esquisto bituminoso en el mundo (Matthews 1983)

Continuación

Nota: Los datos chinos en la tabla son reservas probadas y previstas. Las reservas son de 205,8 mil millones de barriles.

Cabe señalar que la cantidad total de petróleo de esquisto bituminoso en los recursos recuperables de esquisto bituminoso del mundo puede ser mucho menor de lo estimado. Algunos estiman que son sólo 28,2 mil millones de toneladas. Esto se debe a que la cantidad real de recursos disponibles se ve afectada por una serie de factores. Por ejemplo, algunos depósitos minerales son demasiado profundos para ser explotados económicamente; el uso de la tierra en el terreno también limita en gran medida el desarrollo de algunos depósitos de esquisto bituminoso, especialmente en ciudades con un alto grado de industrialización.

(2) Estado actual del desarrollo y utilización del esquisto bituminoso a nivel mundial

El desarrollo y la utilización del esquisto bituminoso se remontan al siglo XVII. En el siglo XIX, la producción anual de esquisto bituminoso había alcanzado el millón de toneladas y podía producir queroseno, aceite para lámparas, parafina, fueloil, lubricantes, grasa, nafta, gas para iluminación, fertilizantes, sulfato de amonio y otros productos. A principios del siglo XX, el esquisto bituminoso se utilizaba ampliamente como combustible para el transporte, gracias a la llegada de los automóviles y camiones. No fue hasta 1966 que el esquisto bituminoso, como principal fuente de energía mineral, abandonó el escenario de la historia debido a la explotación y utilización a gran escala del petróleo crudo. Sin embargo, el esquisto bituminoso se utiliza ahora más ampliamente. El uso del esquisto bituminoso en Estonia, Brasil, China, Israel, Australia, Alemania y otros países se ha expandido a la generación de energía, calefacción, refinación de petróleo de esquisto, fabricación de cemento, producción química, síntesis de materiales de construcción y desarrollo de fertilizantes para el suelo.

Los países con una alta producción de esquisto bituminoso incluyen principalmente Estonia, la Federación Rusa, Brasil, China y Alemania. Las estadísticas muestran que la producción mundial de esquisto bituminoso ha experimentado dos períodos máximos (ver Figura 1). El segundo pico se produjo en 1980, cuando la producción alcanzó un pico histórico de 45,4 millones de toneladas. Desde entonces, la producción básicamente ha ido disminuyendo. En el año 2000, la producción fue sólo de 160.000 toneladas.

Actualmente, el esquisto bituminoso mundial se utiliza principalmente para la generación de energía y calefacción. Según las estadísticas, en 2000, el 69% del esquisto bituminoso extraído a nivel mundial se utilizó para generar energía y calefacción, el 25% se utilizó para refinar aceite de esquisto de alto rendimiento y productos relacionados, y el 6% se utilizó para la producción de cemento y otros fines.

Estonia es el país con el mayor grado de desarrollo y utilización de esquisto bituminoso del mundo.

En 2002, la producción de esquisto bituminoso de Estonia alcanzó los 12,3 millones de toneladas, lo que representa aproximadamente el 75 por ciento de la producción mundial. En 2000, la producción mundial anual de petróleo de esquisto fue de unas 500.000 toneladas, y la producción de Estonia fue de 238.000 toneladas, lo que representa aproximadamente el 47 por ciento de la producción mundial. Estonia tiene cuatro centrales eléctricas de esquisto bituminoso con una capacidad instalada de 2967 MW, lo que la convierte en la central eléctrica de esquisto bituminoso más grande del mundo.

Figura 1 Producción de esquisto bituminoso en Estonia, Rusia, Brasil, China y Alemania de 1888 a 2000 (millones de toneladas).

Otros países que utilizan el esquisto bituminoso para producir petróleo de esquisto son Brasil, China y Australia. Brasil produjo 1.999 toneladas de petróleo de esquisto; China produjo 80.000 toneladas de petróleo de esquisto en 2001; Australia produjo 28.000 toneladas de petróleo de esquisto en 2001, aumentando a 60.000 toneladas en 2002.

Otros países que utilizan esquisto bituminoso para generar electricidad son China, Israel y Alemania. La capacidad instalada total de las centrales eléctricas de esquisto bituminoso chinas es de 24 MW; la escala de las centrales eléctricas de esquisto bituminoso israelíes es de 12,5 MW y la escala de las centrales eléctricas de esquisto bituminoso alemanas es de 9,9 MW;

Con el avance de la tecnología de desarrollo y utilización y la mejora de la conciencia ambiental, los países de todo el mundo se inclinan a aprovechar al máximo los recursos de esquisto bituminoso. Actualmente, la utilización del esquisto bituminoso se ha vuelto más compleja y diversa. Por ejemplo, en una planta en Alemania llamada DRZ, el esquisto bituminoso no solo se utiliza para alimentar la planta y generar electricidad, sino que también se utiliza como combustible y materia prima para ladrillos de escoria para producir cemento, estabilizadores de suelo o roca, rellenos y materiales de sellado. . El exceso de electricidad también puede venderse a la red pública.

Cuatro. Distribución, desarrollo y utilización del esquisto bituminoso en China

(1) Distribución del esquisto bituminoso en China

China es rica en recursos de esquisto bituminoso y se ha producido desde el Carbonífero hasta el Terciario. Período , pero principalmente producido en el Período Terciario. Los recursos de esquisto bituminoso de China no se han investigado a fondo y no hay datos más precisos que puedan reflejar el panorama completo de los recursos. Varios datos varían mucho. Según los datos del Cuadro 2, las reservas disponibles de esquisto bituminoso con un contenido de petróleo superior al 5% a finales de 1979, anunciadas por el Ministerio de Geología en 1980, eran de 3165438+700 millones de toneladas, lo cual es creíble. La predicción del Instituto de reservas de esquisto bituminoso de 452 mil millones de toneladas se basa totalmente en un total de 48365438+700 millones de toneladas, clasificándose

Tabla 2 Resumen del pronóstico de recursos de esquisto bituminoso de China

La El contenido de petróleo del esquisto bituminoso de mi país es generalmente superior al 5%, en su mayoría alrededor del 6%. Si el contenido de petróleo es del 6%, las reservas geológicas potenciales de petróleo de esquisto de mi país alcanzarán los 28,99 mil millones de toneladas. Las reservas probadas, convertidas en petróleo de esquisto, son de al menos 654,38+87 millones de toneladas. Según los datos empíricos de las plantas petroleras Fushun No. 1 y No. 2, se produce 1 tonelada de petróleo de esquisto por cada 33 a 35 toneladas de esquisto bituminoso. Las reservas probadas de esquisto bituminoso son 3165438+700 millones de toneladas y pueden producir 9,17 millones. toneladas de petróleo. Las reservas previstas son de 452 mil millones de toneladas y la producción de petróleo puede ser de 654,38+0,329 mil millones de toneladas, para un total de 654,38+0,42 mil millones de toneladas. El esquisto bituminoso está ampliamente distribuido en mi país, pero la distribución es desigual. Se distribuye principalmente en 9 provincias, incluidas Mongolia Interior, Shandong, Shanxi, Jilin, Heilongjiang, Shaanxi, Liaoning, Guangdong y Xinjiang. Debido al bajo nivel de exploración, sólo 14 provincias (regiones) han calculado reservas probadas. Entre ellas, Jilin, Liaoning y Guangdong tienen reservas mayores, que representan más del 90% de las reservas probadas del país. 21 provincias (regiones autónomas) han hecho predicciones de reservas, y Mongolia Interior, Shandong, Shanxi, Jilin y la provincia de Heilongjiang tienen reservas pronosticadas mayores (ver Tabla 3).

Tabla 3 Recursos de esquisto bituminoso en algunas provincias de China Unidad: mil millones de toneladas

1 Provincia de Jilin

La provincia de Jilin es rica en recursos de esquisto bituminoso, equivalentes a 6543,8+ 00 mil millones de toneladas de petróleo, distribuidas en el período Pérmico-Terciario. Entre ellos, los recursos potenciales de esquisto bituminoso del Terciario y del Cretácico ascienden a 20,905 millones de toneladas.

Las reservas geológicas totales de esquisto bituminoso en la provincia de Jilin son 49,9 mil millones de toneladas. Hay 7 depósitos que figuran en la tabla de reservas, con reservas totales de 17,45 mil millones de toneladas, lo que representa el 55% de las reservas de esquisto bituminoso del país, ocupando el primer lugar. Las áreas de producción de esquisto bituminoso están relativamente concentradas y se distribuyen principalmente en Nong'an, Huadian y Luozigou.

Los recursos de esquisto bituminoso de Nongan son muy ricos. Según un estudio de más de 7.000 kilómetros cuadrados desde Nong'an hasta Dengluuku, las reservas de los cinco principales depósitos minerales ascienden a 654,38+06,89 mil millones de toneladas, lo que representa el 97% de las reservas de la provincia y más de la mitad de las reservas probadas del país. Las ventajas de los recursos son enormes. Las reservas de esquisto bituminoso de la ciudad de Huadian ascienden a 3.060 millones de toneladas. Las reservas de esquisto bituminoso de Luozigou en el condado de Wangqing son de 60 kilómetros cuadrados, con reservas prospectivas de 450 millones de toneladas. El área de reservas probadas es de 19 kilómetros cuadrados, las reservas son de 1,5 millones de toneladas y la ley promedio del petróleo es mayor o igual al 8%.

2. Guangdong

La provincia de Guangdong también es rica en recursos de esquisto bituminoso, con reservas geológicas totales de aproximadamente 132 millones de toneladas. Las reservas probadas son de 7,57 mil millones de toneladas, ocupando el segundo lugar en el país. El esquisto bituminoso se concentra principalmente en Maoming, con reservas probadas de 5.6543,8 mil millones de toneladas.

3. Provincia de Liaoning

El esquisto bituminoso se distribuye ampliamente en la provincia de Liaoning, principalmente en Fushun, Jinzhou, Fuxin, Huludao, Qinhuangdao y otras ciudades, con una reserva geológica total de 654,38 mil millones. + 0,09 mil millones de toneladas. Las reservas probadas son de 3,7 mil millones de toneladas. Las reservas de esquisto bituminoso en el área minera de Wujiazi, ciudad de Lingyuan, Jinzhou son 10,98 millones de toneladas basadas en un contenido de petróleo del 4% o 4% ~ 25%.

4. Provincia de Shanxi

La pizarra bituminosa con valor industrial en la provincia de Shanxi se forma principalmente en los sistemas Carbonífero y Pérmico, y se distribuye desde el río Donghe en el condado de Pu hasta Sanjiang. Río y río Baoji en el condado de Hongdong En los estratos de medición de carbón del Paleozoico en el área de Yaozhuang del condado de De. Las reservas estimadas de esquisto bituminoso en la provincia de Shanxi son de 43 mil millones de toneladas, y las reservas probadas son de 65,438+47 mil millones de toneladas. Las reservas de esquisto bituminoso de grado D en el área minera de Donghe en el condado de Pu son de 270.654.380.000 toneladas, con un contenido de petróleo del 6% al 8%. El carbón de saprolita que contiene 0,4~0,6 m de aceite sólido en el fondo tiene un contenido de aceite del 18%~24%. Las reservas de esquisto bituminoso y carbón petrolífero en la zona minera de Sanjianghe en el condado de Hongdong son de 84,62 millones de toneladas, con un contenido de petróleo de aproximadamente el 6%. Además, también se han descubierto depósitos de saprolita en Datong, Hunyuan y otros lugares.

5. Shaanxi

El esquisto bituminoso se distribuye ampliamente en la provincia de Shaanxi, incluido el condado de Yijun de la ciudad de Tongchuan, el condado de Yongshou de la ciudad de Xianyang y la cuenca del río Yanhe. Entre ellos, Tongchuan es el más popular y ocupa el primer lugar en la provincia.

(2) Estado actual del desarrollo y utilización del esquisto bituminoso en China

El desarrollo y la utilización integral del esquisto bituminoso en mi país se produjeron anteriormente, principalmente en la provincia de Jilin, la provincia de Liaoning y la provincia de Guangdong. . Ya a principios de la década de 1950, China construyó una refinería de esquisto bituminoso en Maoming, Guangdong. El petróleo de China es principalmente petróleo de esquisto artificial. Debido a la escasez de petróleo, hubo un debate sobre el desarrollo de petróleo artificial o petróleo. Más tarde, se descubrió el campo petrolífero de Daqing y el petróleo artificial se retiró gradualmente de su posición principal.

Después de medio siglo de desarrollo, Oil Shale Mining Company de Guangdong Maoming Petroleum Company tiene una capacidad minera de 750 metros cúbicos por año, una rica tecnología de retorta y ha logrado logros gratificantes en la utilización integral del petróleo. esquisto. Por ejemplo, la ceniza de esquisto se utiliza para fabricar ladrillos y cemento; el caolín de alta calidad se recupera de la arena residual y tiene una capacidad de producción anual de 30.000 toneladas de polvo fino de caolín que se utiliza como material de mezcla para ceramsita, tejidos cerámicos y cerámica; Productos plásticos, materiales y rellenos. Durante 1996, la provincia de Guangdong abordó problemas científicos y tecnológicos en el desarrollo y utilización de esquisto bituminoso, estudió la aplicación de la tecnología de generación de energía y combustión de esquisto bituminoso y elaboró ​​planes generales para el desarrollo y utilización de esquisto bituminoso en el área de Maoming. En 2001, la provincia de Guangdong comenzó a prestar atención al desarrollo del esquisto bituminoso y a la protección ambiental en el área de Maoming. La Oficina de Protección Ambiental financió el proyecto "Investigación sobre la restauración ecológica de ecosistemas degradados en sitios de residuos de esquisto bituminoso".

El desarrollo y utilización del esquisto bituminoso en la provincia de Jilin comenzó en 1958. Con el apoyo del Estado, Yanbian Petroleum Company estableció la refinería Luozigou en el condado de Wangqing con una inversión total de aproximadamente 3 millones de yuanes y produjo 40 toneladas de petróleo de esquisto. Debido a motivos como el equipamiento atrasado de la época, la producción se interrumpió en 1960. Desde 65438 hasta 0993, Liaoning Huludao Longteng Investment Consulting Co., Ltd. planeó invertir 800 millones de yuanes para construir un proyecto integral de desarrollo y utilización de esquisto bituminoso en Luozigou. El proyecto se completó en tres fases de 2004 a 2007. Una vez completado el proyecto, se puede formar una escala de producción de 3 millones de toneladas de mineral, 200.000 toneladas de petróleo de esquisto y 5.000 kilogramos de metales raros y preciosos, y construir una planta de energía térmica residual de 5.000 kW/h, un complejo integral de esquisto bituminoso. instituto de investigación de desarrollo y utilización, una fábrica de cemento y una fábrica de ladrillos y refinerías de metales raros y preciosos.

De 1993 a 1996, con los esfuerzos conjuntos de los gobiernos nacional, provincial y local, se estableció una central eléctrica de demostración de esquisto bituminoso en la ciudad de Huadian, provincia de Jilin. En 1999, la capacidad de generación de energía anual era de 95 millones de kilovatios/hora y la superficie de calefacción alcanzaba los 530.000 metros cuadrados. Actualmente, se encuentra en preparación la segunda fase del proyecto. Los objetivos generales son: producción anual de 360.000 toneladas de esquisto bituminoso, generación de energía anual de 18.000 kilovatios/hora, suministro de energía anual de 14.400 kilovatios/hora, suministro de calor anual de más de 365.438 millones de GJ y producción anual de materiales de construcción de 300.000 metros cúbicos. . En 2005, la capacidad instalada total alcanzó los 43.000 kilovatios, la generación anual de energía fue de 275 millones de kilovatios/hora, el suministro de calor anual fue de más de 365.438 millones de GJ, la superficie total de calefacción alcanzó los 654.385.000 metros cuadrados y los ladrillos grises alcanzaron los 300.000 metros cúbicos. metros (según el sitio web del gobierno de Jilin).

Además, la central térmica de Huadian también está atrayendo activamente inversiones, con un capital total de proyecto planificado de 4,2169 millones de dólares estadounidenses.

Se espera que el proyecto construya una zona minera de esquisto bituminoso con una producción anual de 2,5 millones de toneladas; utilice el esquisto bituminoso extraído para construir una refinería con una producción anual de 200.000 toneladas de petróleo crudo; utilice los residuos de la refinería para construir 654,38 millones de kilovatios; planta de energía de semicoque; utilizar la planta de energía de semicoque Bloques de construcción de cenizas, cemento, ceramsita y otros productos de materiales de construcción.

La provincia de Liaoning también inició anteriormente el desarrollo integral y la utilización de esquisto bituminoso. Actualmente, Fushun es una de las bases de procesamiento de petróleo a gran escala de China que utiliza esquisto bituminoso como materia prima. En 2003, el Fondo Provincial de Ciencia y Tecnología de Liaoning financió el proyecto "Investigación sobre la utilización eficiente y racional de la esquisto bituminoso", cuyo objetivo era estudiar nuevos métodos de producción de petróleo de esquisto bituminoso, sus propiedades y procesamiento profundo, así como la extracción de esquisto bituminoso. y materiales poliméricos de desecho.

Verbo (abreviatura de verbo) Perspectivas globales de desarrollo y utilización del esquisto bituminoso

(1) Limitaciones del desarrollo y utilización actuales del esquisto bituminoso

Esquisto bituminoso global Es Es rico en recursos, tiene una amplia gama de usos y fue desarrollado y utilizado antes, pero la mayoría de los países no lo toman en serio. Hay dos razones principales para esto.

1. Los costes de producción y generación de energía del esquisto bituminoso y del esquisto bituminoso son elevados.

El mayor potencial del esquisto bituminoso es refinar el petróleo de esquisto. Cuando el suministro de petróleo tradicional es insuficiente, se espera que el petróleo de esquisto se convierta en un sustituto del petróleo, o en países que carecen o tienen recursos petroleros insuficientes, el petróleo de esquisto se puede utilizar para reemplazar el petróleo y satisfacer las necesidades de construcción internas para reducir la dependencia externa. Pero con la tecnología actual, el costo de refinar el petróleo de esquisto bituminoso es mayor que el costo de producir o comprar petróleo y otros productos combustibles. La experiencia de Estonia en 2000 muestra que sólo cuando el precio de importación del petróleo crudo sea superior a 25 dólares estadounidenses por barril y el precio de importación del petróleo pesado sea superior a 95 dólares estadounidenses por tonelada, la producción de petróleo de esquisto tendrá sentido económico, y el petróleo de esquisto tendrá poder sustituir el petróleo tradicional y satisfacer las necesidades mundiales de energía fósil.

El segundo uso potencial del esquisto bituminoso es la generación de electricidad. La experiencia de Estonia en 2000 muestra que es económico utilizar esquisto bituminoso para generar electricidad sólo cuando el precio de importación del carbón es superior a 40 dólares EE.UU. por tonelada y el precio de importación del gas natural es superior a 3,5 dólares EE.UU. por millón de unidades térmicas británicas (MBTU). .

2. Gran contaminación al medio ambiente.

Existen dos métodos de extracción de esquisto bituminoso: minería subterránea y minería a cielo abierto. Ya sea minería subterránea o minería a cielo abierto, el nivel freático debe descender por debajo de la capa de esquisto bituminoso, lo que dañará las tierras cultivadas y los bosques cercanos a la mina. Según estimaciones aproximadas, para obtener 1 metro cúbico de esquisto bituminoso, generalmente es necesario bombear 25 metros cúbicos de agua subterránea. El agua subterránea extraída sólo puede descargarse al río después de que las partículas sólidas del agua se hayan sedimentado. El monitoreo sistémico muestra que el agua de extracción aumenta significativamente los niveles de sulfato en el suelo, las aguas subterráneas y los lagos. En Brasil, los niveles y la calidad del agua subterránea se han visto alterados desde hace mucho tiempo por la extracción de esquisto bituminoso.

Además de los hornos de lecho fluidizado de combustión completa (Alemania e Israel dominan esta tecnología), también existen algunos métodos tradicionales de trituración y postcombustión para generar electricidad a partir de esquisto bituminoso. Moler y quemar tiene las desventajas de una baja tasa de utilización, alta contaminación y grandes riesgos para la salud. Los gases de escape contienen polvo fino e inhalable. Este polvo contiene sustancias tóxicas que no sólo dañan el medio ambiente cercano a la central, sino que también afectan a zonas alejadas de la misma. Además, el calor, las aguas residuales y el semicoque liberados durante la producción de petróleo de esquisto también pueden causar problemas medioambientales.

En definitiva, en las condiciones técnicas actuales, existe una gran resistencia al aprovechamiento del esquisto bituminoso. En los próximos años, el petróleo de esquisto no podrá sustituir al petróleo crudo y al carbón en el mercado de los combustibles fósiles.

(2) Perspectivas mundiales de desarrollo y utilización del esquisto bituminoso

Aunque existen limitaciones en el desarrollo y utilización actuales del esquisto bituminoso, si la tecnología futura puede mantenerse al día con los requisitos ambientales y satisfacer las necesidades económicas condiciones, las perspectivas de desarrollo y utilización del esquisto bituminoso serán muy brillantes. Australia y Estonia son muy optimistas sobre las perspectivas de desarrollo y utilización del esquisto bituminoso y han elaborado planes ambiciosos. Alemania e Israel conceden gran importancia al aprovechamiento completo de los recursos de esquisto bituminoso y a la protección del medio ambiente, han llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones sobre la utilización integral del esquisto bituminoso y dominan tecnologías avanzadas.

En la conferencia "Utilización y perspectivas globales del esquisto bituminoso" celebrada en Tallin, Estonia, en junio de 5438+065438+octubre de 2002, 230 expertos de 13 países discutieron las perspectivas de la producción de esquisto bituminoso en después de que comenzó a disminuir. en junio de 5438+0980, las perspectivas actuales para el desarrollo y utilización del esquisto bituminoso son prometedoras. Cuando los recursos petroleros tradicionales se vuelvan escasos y se utilicen ampliamente tecnologías menos contaminantes y más eficientes, la producción de esquisto bituminoso aumentará gradualmente en el corto plazo (2006), el mediano plazo (2020) y después de 2020.

1.2006

En Estonia, debido a la creciente demanda de electricidad, el gobierno decidió lanzar el "Plan de reconstrucción del área de esquisto bituminoso". En 2006, las centrales eléctricas y refinerías de Estonia necesitarán 9,94 millones de toneladas y 6,44 millones de toneladas de esquisto bituminoso respectivamente, mientras que es probable que otros usos se mantengan estables en alrededor de 740.000 toneladas. Como resultado, la producción de esquisto bituminoso de Estonia aumentará de 12,3 millones de toneladas a 1,7 millones de toneladas. En Australia, la producción de petróleo de esquisto aumentó rápidamente a 60.000 toneladas en 2002, y el consumo de petróleo de esquisto fue de 790.000 toneladas. Se estima que en 2006 estas dos cifras ascenderán a 556.000 toneladas y 7 millones de toneladas respectivamente. Afectada por el crecimiento de la producción de estos dos países, la producción mundial de esquisto bituminoso aumentará de 160.000 toneladas en 2000 a 23 millones de toneladas en 2006.

2.2020

Las políticas y regulaciones relevantes emitidas por varios gobiernos son factores clave que afectan la competitividad del esquisto bituminoso. En Estonia, hay planes para construir una nueva planta de esquisto bituminoso de 4 millones de toneladas. Estos proyectos serán posibles si Estonia es capaz de utilizar la tecnología de hornos de ebullición para generar electricidad. Para entonces, la producción de esquisto bituminoso alcanzará más de 210.000 toneladas. En Australia, se comercializará con éxito el proceso avanzado ATP (Procesador Alberta Taciuk), que puede aumentar la producción de petróleo de esquisto de 556.000 toneladas en 2006 a 2065.438+00 ~ 765.438+07 millones de toneladas/año. Para entonces, se extraerán aproximadamente 11.400 toneladas de petróleo de esquisto al año. Por tanto, se estima que en 2020 el consumo mundial de esquisto bituminoso será de 65.438+3 mil millones de toneladas.

3.Después de 2020

La Agencia Internacional de Energía predice en el "2002 World Energy Outlook" que después de 2020, el suministro de petróleo procedente de fuentes no tradicionales aumentará significativamente, lo que representará aproximadamente el 1% del suministro mundial de petróleo y el 8% de la demanda total. Este crecimiento puede verse compensado por algo de petróleo de esquisto.

Sugerencias de verbos intransitivos

La brecha entre la oferta y la demanda de petróleo de mi país aumenta año tras año, y la contradicción entre la oferta y la demanda de petróleo existirá durante mucho tiempo. Afortunadamente, China es rica en recursos de esquisto bituminoso. Se recomienda que China se prepare lo antes posible para dar la bienvenida a la llegada del desarrollo mundial del esquisto bituminoso. Mediante el desarrollo a gran escala del esquisto bituminoso, se puede reemplazar parte del petróleo y gas convencionales y se puede aliviar la presión energética de mi país. Con base en las condiciones específicas de nuestro país, se hacen las siguientes sugerencias.

1. Llevar a cabo una nueva ronda de investigación y evaluación de los recursos de esquisto bituminoso de China

Desde que el Instituto de Investigación del Petróleo Fushun completó el "Informe de estudio de recursos de esquisto bituminoso de China" de 1962, nuestro país ha No se ha realizado ninguna investigación ni evaluación de los recursos nacionales de esquisto bituminoso. Los datos de evaluación existentes están desactualizados y son esporádicos, y los estándares de cálculo no son uniformes. Hasta ahora, los recursos de esquisto bituminoso de China no están claros, lo que restringirá seriamente el desarrollo y la macrogestión de los recursos de esquisto bituminoso de China. La tercera ronda de evaluación de recursos nacionales de petróleo y gas iniciada en 2003 incluye la evaluación del esquisto bituminoso. Sin embargo, si este tipo de evaluación no se investiga, los resultados de la evaluación no serán convincentes. Por lo tanto, se recomienda llevar a cabo una nueva ronda de investigación y evaluación de los recursos de esquisto bituminoso de China junto con el censo nacional de petróleo y gas.

2. Proporcionar servicios para la reposición de recursos mineros en crisis en el noreste de China.

Las minas de esquisto bituminoso están relacionadas principalmente con las minas de carbón. La mayoría de las minas de carbón en el noreste de China y sus áreas adyacentes contienen ricos recursos de esquisto bituminoso. Debido a décadas o incluso cientos de años de minería, algunas minas de carbón importantes en el noreste de China, como la mina de carbón Fushun y la mina de carbón Fuxin en la provincia de Liaoning, se han convertido en minas y ciudades mineras en crisis. Heilongjiang tiene "cuatro minas" en Hegang, Shuangyashan, Jixi y Qitaihe, entre las cuales la mina de carbón de Hegang se ha convertido en una mina en crisis de suministro. Se recomienda fortalecer la exploración de recursos de esquisto bituminoso en minas en crisis y minas en cuasi crisis en el noreste de China y su periferia, promover el desarrollo y la utilización de recursos de esquisto bituminoso y contribuir al reemplazo y transformación de las minas en crisis en el noreste de China.

3. Explorar recursos de esquisto bituminoso en zonas marginales donde la energía escasea.

En áreas marginales con escasez de energía, como el Tíbet, la exploración de petróleo y gas debe llevarse a cabo al mismo tiempo, y se debe tener en cuenta la exploración y el desarrollo de recursos de esquisto bituminoso. El Tíbet ha sufrido una grave escasez de energía durante muchos años, lo que se ha convertido en uno de los factores importantes que obstaculizan el desarrollo social. Se necesitarán 10 o incluso 20 años para lograr un avance estratégico en los recursos convencionales de petróleo y gas del Tíbet. Durante este período, la contradicción de la escasez de energía seguirá existiendo. El Tíbet es rico en recursos de esquisto bituminoso. Hay esquisto bituminoso de 10 metros de espesor en el área de Biluoco en el sureste de Shuanghu y el norte de Laoshuanghu (Thermidor Chaka), y hay esquisto bituminoso terciario en las cuencas de Dingqing y Lumpola. Fortalecer la exploración y el desarrollo de los recursos de esquisto bituminoso en el Tíbet y utilizar el esquisto bituminoso para generar electricidad y producir petróleo de esquisto son de gran importancia para aliviar la presión energética del Tíbet y promover el desarrollo económico y social del Tíbet.

4. Investigación sobre tecnologías de desarrollo y utilización de esquisto bituminoso apoyadas y protegidas por el Estado.

Que el desarrollo y la utilización del esquisto bituminoso puedan avanzar hacia la producción a gran escala depende de la reducción de costos y de las tecnologías de protección ambiental. En la actualidad, la investigación sobre tecnología de utilización y desarrollo de esquisto bituminoso de mi país cuenta principalmente con el apoyo de empresas y gobiernos locales, y el ciclo y la escala de la investigación no son grandes. Se recomienda que el estado aumente el apoyo y el apoyo a la investigación sobre la tecnología de utilización integral del esquisto bituminoso para que la tecnología pueda actualizarse continuamente. Por ejemplo, desarrollar nuevos hornos de combustión para hacer que la combustión de esquisto bituminoso sea más completa y más respetuosa con el medio ambiente; desarrollar sistemas de refinación de petróleo de esquisto más avanzados para hacer que el petróleo de esquisto bituminoso sea más completo y plenamente utilizado; estudiar cómo obtener productos principales y subproductos de alta calidad; mayor valor añadido. Apoyar y alentar a los científicos chinos a participar activamente en la cooperación y los intercambios internacionales y dominar las tecnologías avanzadas de desarrollo y utilización de esquisto bituminoso lo antes posible.

5. Realizar la restauración ambiental tras el desarrollo del esquisto bituminoso.

Implementar estrictamente el sistema nacional de cobro de contaminación minera y recuperación ambiental y esforzarse por restaurar rápidamente el medio ambiente ecológico dañado durante el proceso minero y cuando se cierre el tajo. Establecer los correspondientes sistemas de supervisión y gestión para proteger el medio ambiente y promover la producción.

6. Desarrollar estándares y especificaciones nacionales para la exploración y el desarrollo del esquisto bituminoso.

La exploración de recursos de esquisto bituminoso en varias provincias de mi país carece de estandarización, y los estándares de evaluación de recursos y los métodos de cálculo no están unificados; los indicadores económicos, los indicadores ambientales y la gestión del desarrollo del esquisto bituminoso deben estandarizarse. Se recomienda recurrir a la experiencia extranjera para formular normas y especificaciones nacionales para la exploración y el desarrollo del esquisto bituminoso.

Acerca del autor

[1] Zhang Jiaqiang es investigador del Centro de Investigación para el Desarrollo del Servicio Geológico de China.

[2]Wang Dejie, Centro de Investigación para el Desarrollo del Servicio Geológico de China, investigador en prácticas.