油页岩属于什么能源,可再生吗?
定义
有一种石头叫油页岩,它同石油一样,是由生物的残体混同泥沙变成的,所以可以用来炼油。又称油母页岩,一种高矿物质的腐泥煤,为低热值固态化石燃料。色浅灰至深褐,含有机质和矿物质;有机质的绝大部分不溶于溶剂,称油母。油页岩是人造石油的重要原料。经低温干馏可得页岩油、干馏气和页岩半焦。
[编辑本段]资源
油页岩产油率低于6%者属贫矿,高于10%的属富矿。世界已探明的产油率在 4%以上的油页岩储量,折合页岩油约470Gt,超过已探明的石油储量。美国西部格林河流域拥有世界上储量最大的油页岩矿藏;中国的油页岩资源也较丰富,仅次于美国、巴西、苏联等国,其中最负盛名的为抚顺矿区,与煤共生,探明油页岩储量3.6Gt,平均产油率约5.5%;茂名油页岩矿,可采储量4Gt,平均产油率6.0%。
[编辑本段]制法
大块的油页岩经过破碎、筛选,送到一种巨大的炉子里;在隔绝空气的条件下加热,使有机质分解生成油气;油气再进入一个冷却装置,被冷却凝结成油状的液体,这就是页岩油。
[编辑本段]开发
实际上,把油页岩从地底下开采出来再炼油非常麻烦。科学家已想出一个好办法:在地面打一些钻孔通到地下,用带孔的钢管插进油页岩里,然后对它发射一种频率很高的电磁波,依靠高频电产生的热,把油页岩中的有质分解成页岩油和气体,使它沿着生产钻井跑到地面上来为人类服务。
[编辑本段]原生物质
油页岩主要是由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成。一些微小动物、高等水生或陆生植物的残体,如孢子、花粉、角质等植物组织碎片,也参与油页岩的生成。
[编辑本段]性质:
页岩油很像石油,除了液态的碳、氢物质外,还含有少量氧、氮和硫的化和物。页岩油经过进一步加工提炼,可以制得汽油、煤油、柴油等液体燃料,具有与石油相同的作用。
[编辑本段]作用:
在油页岩炼油过成中还能得到许许多多副产品:硫酸铵可作肥料;酚类和吡啶可用作生产合成纤维、塑料、染料、药物的化工原料;排出的气体,如同煤气一样,可作气体燃料;留下的页岩灰渣,可用来制造水泥熟料、陶瓷纤维、陶粒等建筑用材。油页岩可谓“全身是宝”。
[编辑本段]储量:
据调查,全世界油页岩的储量要比煤、石油或天然气多得多。我国是世界上油页岩储量最丰富的国家之一。以吉林的农安与桦甸、广东的茂名和辽宁的抚顺为最多,广东茂名地区已探明的油页岩储量就有70多亿吨。
[编辑本段]物理性状
油页岩外观多呈褐色泥岩状,其相对密度为1.4~2.7。油页岩中的矿物质常与有机质均匀细密地混合,难以用一般选煤的方法进行选矿。含有大量粘土矿物的油页岩,往往形成明显的片理。
[编辑本段]组成
主要包括油母、水分和矿物质。①油母。含量约10%~50%(干基),是复杂的高分子有机化合物,富含脂肪烃结构,而较少芳烃结构。油母的元素组成主要为碳、氢,以及少量的氧、氮、硫;其氢碳原子比为1.25~1.75。油母含量高,氢碳原子比大,则油页岩产油率高。②水分。为4%~25%不等,与矿物质颗粒间的微孔结构有关。茂名油页岩的水分含量较高,热加工过程中消耗较多的热量,且在干燥时易崩碎。③矿物质。主要有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等。含量通常高于有机质。
[编辑本段]加工利用
主要有两方面:①干馏制取页岩油,进一步加工成轻质油品以及多种化工产品;②直接用作锅炉燃料,产生蒸汽,并进一步用于发电。油页岩干馏和燃烧后的页岩灰可用于生产水泥等建筑材料。
一、油页岩油的基本特征
(一)油页岩油的定义
油页岩油,顾名思义,就是从油页岩中提炼出来的油,因此,了解油页岩油,首先需要了解油页岩。油页岩属于非常规油气资源,它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源,油页岩资源储量仅次于煤炭,其热解可得到油页岩油和煤气,因资源丰富和开发利用的可行性高而被列为21世纪重要的接替能源。
油页岩,又称油母页岩,是一种固体可燃有机质沉积岩。含油率和发热量是评价油页岩工业用途的重要工业指标,因此,一般将灰分产率超过40%,含油率大于3.5%,发热量不少于4.18kJ/g的沉积岩称为油页岩(郑伟,1997;刘招君,2006)。从油页岩中提炼出来的油呈黑褐色,略带绿色荧光,成分与石油相似,常称为人造石油,类似原油,经炼制可获汽油、煤油、柴油、润滑油和石蜡等。除了提炼油页岩油,油页岩也可以作为燃料用来发电、取暖和运输。炼油和发电后剩下的废渣生产建筑材料、水泥和化肥或进行化工产品的提炼、金属提取等。
广义上页岩油的概念涵盖了由油页岩炼制得到的油页岩油,因此,为了区别广义上的页岩油概念,将油页岩油定义为从油页岩干馏提炼出来的油,即对开采出的油页岩或原位地下油页岩进行加工处理(如低温干馏)所获得的原油(伊然,2015)。由于现在油页岩油概念的特殊性,对油页岩油的评价主要集中在油页岩矿上。
(二)油页岩的性质
1.颜色
油页岩的颜色与其中有机和无机物质组成有关。美国绿河盆地油页岩呈灰绿色,吉林桦甸油页岩呈褐色,准噶尔盆地南缘油页岩(博格达山前油页岩带)呈灰褐色—深灰色。通常油页岩颜色越浅,含油率越高。
2.密度
油页岩的密度主要取决于其中无机矿物质的含量和密度。一般情况下,油页岩密度越大,含油率越低。
3.硬度与强度
油页岩的硬度与强度与所含矿物质的性质和形成年代有关。时代老的油页岩硬度较大。强度和硬度对干馏过程也有影响。
4.灰熔点
油页岩的灰熔点也称熔融性,是油页岩受热时由固态向液态逐渐转化的特性,与油页岩的成分及加工过程有关。在工业上多用软化温度作为熔融性指标,称为灰熔点。低灰熔点的油页岩在热加工时在炉内易结渣,影响生产的进行。我国油页岩灰分中氧化钙较少,因此灰熔点一般较高,软化温度多在1200~1450℃以上。
二、油页岩资源、利用及发展趋势
全球油页岩资源比较丰富,世界油页岩油的已知可采储量折算成原油的总量要超过世界石油的总可采储量。油页岩已有200多年的开发历史,从1839年法国Autun油页岩矿床开采开始,到20世纪30年代,世界油页岩油年产量达到了5×106t;20世纪40年代由于第二次世界大战的影响,油页岩油年产量明显下降。1945-1980年,油页岩利用率有快速增长的趋势。但自1980年以后,由于石油的大量发现和开发,世界性大规模开采廉价石油,直接影响了油页岩开发利用的进程。但在80年代后期,世界能源消费量猛增,油页岩工业也再次兴起。随着国际油价的波动以及全球能源需求的不断增长,以及石油的世界性大量消耗,开发石油及替代品是各国能源开发研究的主要课题,因此人造石油——油页岩油的地位越来越显得重要,重新引起世界各国的重视。
(一)油页岩资源分布
全球油页岩资源十分丰富,据不完全统计其蕴藏资源量约有10×1012t,比煤炭资源量多40%,且分布非常广泛。根据2006年对世界范围内33个国家和地区的油页岩资源综合统计结果(图2-3),折算成油页岩油,总储量超过4000×108t,远远超过了世界石油资源储量1500×108t、总资源量3000×108t的数据。世界油页岩油储量超过10×108t的国家有美国、俄罗斯、刚果(金)、巴西、摩洛哥、约旦、澳大利亚、爱沙尼亚和中国等。美国的油页岩储量为3035.66×108t,约占世界总储量的66%。美国大约75%的油页岩集中在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州。
中国的油页岩资源也较丰富,其中最负盛名的为抚顺矿区,与煤共生,探明油页岩储量36×108t,平均产油率约5.5%;茂名油页岩矿,可采储量40×108t,平均产油率6.0%。据国土资源部新一轮油气资源评价(2005)结果,我国油页岩资源主要分布在22个省和自治区、47个盆地,共有80个含矿区。全国油页岩资源为7199.37×108t,油页岩油资源为476.44×108t,油页岩油可回收资源为119.79×108t(表2-4)。
图2-3 世界主要国家油页岩油估量份额(据刘招君,2009)
表2-4 全国油页岩/油页岩油资源评价结果(据刘招君,2009) 单位:104t
我国油页岩资源主要分布在东部区和中部区,东部区(主要包括松辽盆地和渤海湾盆地)为3442.48×108t,中部区(主要包括鄂尔多斯盆地和四川盆地)为1609.64×108t,青藏区(主要是羌塘盆地)为1203.20×108t,西部区(主要包括柴达木盆地、塔里木盆地和准噶尔盆地)为749.43×108t,南方区(前面四区以外的中国南方大部分地区)为194.61×108t,这5个地区分别占我国油页岩资源的48%、22%、17%、10%和3%。其中含油率为5%~10%的油页岩油资源量为182×108t,含油率大于10%的页岩油资源量为140×108t,远比国内已经发现的天然石油储量要多。与美国的油页岩地质特征相比,我国油页岩资源埋藏较深,油页岩平均厚度约为20~30m,多夹有砂岩、泥岩等,且相当一部分为含油率小于5%的贫矿,含油率大于10%的富矿较少,主要是5%~10%含油率的油页岩资源。
按盆地划分,我国油页岩主要分布在松辽盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、羌塘盆地、柴达木盆地、抚顺盆地、茂名盆地、民和盆地、敦密盆地等,其中以松辽盆地油页岩资源量最大,达3000多亿吨;按成矿年代划分,我国油页岩分布年代广,包括了石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪和新近纪;按成矿环境划分,主要油页岩成矿环境包括湖相、湖沼相、海陆交互相、浅湖相、半深湖—深湖相、浅海—潟湖相。
(二)油页岩资源的开发利用
1.油页岩的开采方式
由于油页岩中的有机质呈固态,不能像石油一样在岩石孔隙中流动。油页岩的开采分为露天开采和地下开采,与煤的开采非常类似。当地下油页岩层倾角较缓,埋藏较浅,通常小于500m,且油页岩层厚度达几十米时,则可以采用露天开采方法,即剥离覆盖于油页岩层上面的岩土,使油页岩敞露于地表进行开采。露天开采除了考虑油页岩的地下埋深外,还须考虑剥采比,即覆盖于油页岩层上应剥离的岩土量与油页岩采出量之比,这是油页岩露天开采经济性的重要因素。如果油页岩层较薄,而覆盖于其上的岩土又较厚,即剥离比很大,那么即使油页岩层埋藏较浅,也会使得开采费用很高,从而增加油页岩的利用成本。当油页岩层埋深大于500m时,通常采用地下开采方法,地下开采的方法主要有壁式开采和房柱式开采。
2.油页岩的利用途径
油页岩的沉积环境范围很广,因此具有多种有机质和矿物质。油页岩不但可提炼出各种燃料油类,而且还可炼制出各种合成燃料气体及化工原料,副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。归纳起来,油页岩有三种主要用途:干馏制取油页岩油及相关产品;作为燃料用来发电、取暖和运输;生产建筑材料、水泥和化肥。
1)干馏制取油页岩油及相关产品
油页岩经过加热和裂解可产生类似于天然石油的油页岩油,常称为人造石油。一般来说,1t页岩可提炼出38~378L(相当于0.3~3.2bbl)油页岩油。油页岩油加氢裂解精制后,可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品。
当前世界上油页岩干馏生产油页岩油的国家只有中国、爱沙尼亚和巴西。2000年世界油页岩油油产量为50×104t,到2011年世界油页岩油产量已达到146×104t(表2-5)。近年来,由于油价下跌,在一定程度上影响了油页岩油产量,但2015年全球油页岩干馏炼油量达到151×104t,其中中国83×104t,爱沙尼亚50×104t,巴西18×104t(马跃等,2016)。
表2-5 2011年世界页岩油产量(据李术元等,2012)
2)作为燃料用来发电、取暖和运输
首先是用来发电,利用油页岩发电的形式有两种。一是直接把油页岩用作锅炉燃料,产生蒸汽发电;另一种是把油页岩低温干馏,产生气体燃料,然后输送到内燃机燃烧发电。目前普遍采用前一种形式。其次,可以利用油页岩燃烧供暖。另外,可以利用油页岩燃烧带动发动机,用于长途运输。
爱沙尼亚拥有世界上装机容量最大的油页岩发电厂,是利用油页岩发电方面最好的国家,该国94%的电力依托于油页岩发电。中国目前有3座小型油页岩电站,分别为吉林桦甸热电厂,能力15MW;吉林汪清页岩油厂热电站,能力9MW;广东遂溪热电厂,能力6MW(表2-6)。
表2-6 2011年世界油页岩发电厂(据李术元等,2012)
3)生产建筑材料、水泥和化肥
油页岩渣是油页岩在干馏提炼页岩油时产生的废渣,累积堆积占用大量的土地。与此同时,因为油页岩渣中含有大量的重金属元素,雨水淋溶以及扩散后会破坏农业生产,严重污染周围的水源、生物及土地,使土地毒化、酸化,破坏土壤生产能力,从而危害居民的健康。油页岩渣的应用主要是制备陶粒支撑剂、覆膜支撑剂、轻质砖和水泥等建筑材料,以及吸附剂和泡沫玻璃等(周红霞等,2013)。
(三)油页岩油开发面临的问题
虽然油页岩资源丰富,对于缓解能源危机具有十分重要的意义,但油页岩油的勘探开发仍存在一系列的问题,包括资源评价、开采技术、后期环境破坏等,这一系列的问题都严重制约了油页岩油的开采。
资源方面,油页岩资源丰富但资源探明程度低。以吉林省为例,该省的油页岩资源丰富,总资源量达2800×108t以上,但查明资源仅占总资源量的四分之一,且除桦甸、汪清外,全省99%以上的油页岩资源还没有进行可行性研究和经济评价,严重制约了资源的大规模开发和利用。此外,该省油页岩的开发利用率低。目前,全省仅桦甸、汪清两地油页岩资源正在开发利用,且集中于中、小富矿,采富弃贫资源浪费问题严重。
环境方面,首先对生态及水质破坏严重。数据表明,开采1m3油页岩,一般需抽出25m3的地下水,采矿水排放导致地表水和地下水中硫酸盐含量大量增加,长期开采将破坏生态平衡和水位水质的稳定。二是灰渣污染问题突出。油页岩干馏或直接燃烧后产生大量灰渣,1t原矿干馏后约产生0.7~0.9t半焦,燃烧发电后约产生0.6~0.7t灰渣,需占用大量土地露天堆放,形成粉尘,造成水体等二次污染。三是生产环节产生粉尘、废气、废水、废物等污染环境。主要是破碎筛分工序产生粉尘,干燥单元、加热炉、干馏炉及储存运输过程中产生SO2、NO2、H2S等烟气,干馏、脱硫工艺生成废水,干馏、燃烧等过程产生半焦、页岩灰、炉渣等。四是采空区沉陷隐患较大。目前,油页岩开采方式为传统的井工开采,形成的采空区在岩移作用下将使地表产生不同程度的沉陷,对周边居民生产生活、城市建设及用地规划产生较大影响。
(四)油页岩油的发展趋势
2007年世界油页岩年会作出测算,当石油达到每桶25美元时,油页岩地下冷却干馏就可盈利;当油价达到每桶35美元时,将油页岩采出加温干馏也可达到盈利点。2012年国际油价在80~110美元/bbl之间波动,虽较2011年有所回落,但油页岩油的价格不断攀升。油页岩油的市场价格从2005年的平均2600元/t上升到2012年的5500元/t。但近年来随着国际原油价格的降低,世界页岩油产量预计将会减少。
对油页岩的利用是综合性的,其经济效益也要综合考虑。以生产页岩水泥为例:1×104t的页岩油厂,可以生产25×104t的水泥,投资25×104t的水泥厂为2000万元,页岩水泥的利润为50~100元/t,纯利润达到每年1250万~2500万元。可见如果投资页岩水泥厂,投资成本当年基本就可收回。如果对油页岩废料加以合理充分利用,其利润甚至不低于从中提炼油页岩油。油页岩油和页岩水泥的综合利润,折合成国际市场的综合油价为10~15美元/bbl,即原油价格在10~15美元/bbl为此项目盈亏平衡区间。当然,提取油页岩油后的副产品还有许多其他用途,牵涉到具体开发利用时,经济效益的计算要统筹考虑。
国家在宏观政策上大力支持油页岩资源的开发和综合利用,中国政府在“十一五”发展规划中,就已明确提出将大力开展油页岩的勘探开发,增加科技投入,降低开采成本,增加中国油气资源的保障程度。2011年国家发改委发布的国家产业结构调整指导目录中将油页岩、油砂、页岩气、天然气水合物等非常规资源勘探开发列为鼓励类产业。因此,应当抓住有利时机,对油页岩资源进行合理开发。在充分利用油页岩资源的同时,更要重视环境和经济的可持续发展。根据实际情况,可考虑在以下七个方面对油页岩进行综合利用:(1)引进先进的油页岩干馏工艺生产油页岩油;(2)以炼油焦和筛选后的油页岩为燃料,建设配套燃油页岩循环流化床机组的发电厂;(3)利用油页岩灰渣生产油页岩烧结砖和油页岩水泥等建筑材料;(4)利用油页岩燃烧供暖,为矿区和当地百姓解决冬季取暖问题;(5)借鉴抚顺矿业集团的经验和引进其工艺技术及设备,利用页岩油生产喷雾炭黑;(6)为农业发展生产所需的复合肥;(7)对酚、氨及吡啶等副产品予以综合利用。总之,在最大限度地实现其资源价值并且考虑环境因素的情况下,油页岩开发利用前景将十分光明,尤其是对于中国这种能源高度依赖国际市场的国家,油页岩市场会更加宽广。国际能源机构预言,2020年以后,非传统来源的石油供应量会有很大的增加,约占世界石油需求总量的8%,这部分增量很可能由部分油页岩油来满足。
它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。
油页岩经低温干馏可以得到页岩油,
页岩油类似原油,可以制成汽油、柴油或作为燃料油
据报道,大庆古龙页岩油储量超12亿吨,石油对人类的生活有何帮助?
石油作为一种不可再生的能源,对人们的生活 ,对于国家的发展 是有着非常大的影响的 。世界上的石油资源是非常有限的 ,开采一点少一点 ,所以说我们必须要 对石油开采进行限量 ,或者进行 石油的深加工以及延长石油的产业链,让石油最大化 。
其中石油为人类的生活提供了汽油 ,他可以让汽车运转起来,跑的更快,更远 ,如果将汽油放在其他的机器里面,有利于人类的工作,或者是产品的生产加工 ,省时又省力 。
石油的其他作用就是石油生产出来的附属产品 ,一些化妆品就是通过石油说提炼出来的 ,而且对于人类本身有非常大的好处 。所以说石油浑身是宝 ,但是我们必须要合理的利用这个不可再生的能源 。
石油它的作用有,可以做燃料化工产品,铺马路桌,润滑介质,塑料纸,衣服一撩至清洁用品做食品添加剂,这种化妆品都是用石油制作的。石油蒸馏出来的柴油,煤油等燃料为汽车发动机,内燃机提供了很多动力。
石油燃烧发出的能量是巨大的,而且能基本完全烧尽。塑料就是有石油蒸发出来的。还有一些衣服的锦纶条纹等等化工原料都是由石油的。蒸馏出来再加工的。石油扎成为力气,能够铺马路。所以说石油它的用途其实是非常广的。所以说石油是十分重要的,很难被人们看到,也十分难找到。
石油是古代时候买藏在地下里的油。然后再经过几千年的蜕变,再得到了人们的石油。所以说石油真的是十分难得的东西,也是十分宝贵的,我们不可以浪费掉任何一滴石油,石油的用途也是十分的广,可以做成各种各样的汽车发动机。内燃有料都是可以用的,还可以做成衣服等等应用。
1.世界石油存量
根据欧佩克(OPEC)的数据,截至2018年,全球有1.497万亿桶(国际石油桶以世界平均比重阿拉伯34度轻原油为基准计算,每一原油桶容积约等于159升)石油,其中79.4%的储量位于欧佩克国家中,而欧佩克的储量中有64.5%位于在中东。委内瑞拉和伊朗这两个受制裁的国家共持有欧佩克30%的储量。尼日利亚和利比亚(也有阻碍生产的安全隐患)持有另外5%的石油,这使全球35%的石油有留在地下的风险。
但是,尽管欧佩克在世界石油中占有最大份额,但在未来十年中,大多数新的石油供应将来自美国。因为美国页岩油技术,导致美国的成为第一大产油国。
2.石油需求增长
未来几年,石油需求增长将放缓。但是,需求增长放缓并不意味着需求增长为零,对“峰值石油”的呼声仍然遥遥无期。因此,尽管目前全球可能每天使用1亿桶石油,但根据EIA的估计,2019年的石油消耗平均每天将增加110万桶。到2020年,预计将增长140 万桶桶每天。然而,这些预测经常被调整,并且由于分析师预测经济疲软,因此需求增长预测在最近几周被下调,因此需求源于中美贸易战。
欧佩克估计,从2019年到2023年,石油需求将增长730万桶,从2019年到2040年,将增长1450万桶。这意味着到2040年,世界每年将使用近420亿桶石油。
世界各国石油消耗
3.现在每天石油消耗一亿桶
能源信息署(EIA)估计,2019年世界每天消耗96.92百万桶,排名前10位的消费者占总消耗的60%。每天将近1亿桶。
按今天布伦特原油每桶60美元的平均油价计算,这相当于消耗了58亿美元。
石油消费量排名前三的国家是美国(20%),中国(13%)和印度(5%),占世界消费量的三分之一以上。在这三个国家中,只有美国是主要的石油生产国。沙特阿拉伯和俄罗斯是世界三大石油生产国中的两个,在消费方面分别排名第5和第6。
所以,在已经知道的存量1.5万亿桶原油情况下,每天一亿桶,还能使用41年,要到2060年才能使用已经探明石油储量。但是,随着新探明石油增加和采油技术进步,人类不必为此担忧。
世界石油储量
石油能用50年左右,这是小油瓶在课本上学过的内容,小油瓶也曾经一度深信不疑,但是大学选择油气类专业学习之后,认识也随之改变。小油瓶想说随着石油工业勘探开发技术的发展和地质认识的不断提升,石油资源再使用100-200年问题应该不大,理由如下
1、广义石油资源包括哪些?大家通常说的石油是油气类资源的统称,根据储藏形式和油品的不同,石油资源可划分为两种:常规石油和非常规石油(重质油、稠油、页岩油、致密油等)。天然气资源也可以用这种方法划分,常规天然气和非常规天然气(包括近10年来最火的页岩气、致密气、煤层气、可燃冰等等)。
这些石油资源仅仅是人类目前为止已经发现的种类,或许随着认识的不断提高,人类在未知领域和未知区域发现新的石油资源种类也未可知。
2、现有认识程度下全球还有多少石油资源?
那么我们可以计算出,全球剩余的常规石油可采储量为4523亿吨,国内一般取1255立方米天然气=1吨原油,天然气已采出62.9万亿方约等于501亿吨,剩余天然气可采储量为4381亿吨。
此外按照每年油气勘探提交的储量增加比计算,未来常规石油和天然气待发现资源量达3065亿吨
随着勘探开发技术的提升,除常规油气资源之外,非常规油气资源也是油气资源的重要补充,据统计全球非常规油气资源可采总量为5834亿吨
目前非常规油气中勘探成本最低,最有效益的就是页岩气了,在美国页岩气成本已经降到很低了,相当于桶油28.3-42.5美元,已经做到了比中国东部老油田桶油成本还低,近10年来中国也加大了页岩气的勘探开发力度,已经先后建起了涪陵和威远两大页岩气生产基地,据报道在鄂西又发现了地质资源量达11.68万亿立方米的页岩气资源。
除了页岩气领域发现之外,目前中国在海域天然气水和物(可燃冰)成藏理论创新与开发技术上已处于世界领先水平,2017年中国在南海北部神狐海域首次可燃冰试采取得成功,标志着中国已经具备这种古老又年轻的资源开发能力了。为什么说可燃冰是既古老又年轻的资源呢,古老在于其形成的地质年代久远,年轻在于人类对其发现和研究时间较晚,因此他又被称作未来能源。
这种未来能源潜力巨大,就储量而言,可燃冰非常丰富,约是剩余天然气储量的128倍,其有机碳总资源量相当于全球已知煤、石油、天然气炭含量的两倍。仅海底探查的可燃冰分布量,可供人类使用1000年。
3、石油资源可以用多少年?有了已知剩余资源量,再有每年全球资源消耗量,这就是个简单的计算题了
根据推算,全球剩余的石油可采资源量约为9000-10000亿吨,按照全球原油产量43.82亿吨推算,全球石油还可以开采200年时间;
按照全球5.3万亿方的天然气产量,全球天然气可采160年以上。
千帆竞渡,百舸争流。在当今能源 科技 日新月异的背景下,相信人类必定能发现更多的油气资源种类,有效提升目前老油田并不是很高的采收率,油气资源在近200年还能一直持久,像炫迈一样,根本停不下来!
很早以前就有所谓的石油枯竭论,或者是资源有限论。
其主要观点如下:
1)地球上的资源是有限的;
2)人类如果按照现在的速度使用,用不了多久就会用完的;
由于石油对现代工业的极端重要性,所以很多人提出了这样的问题:石油还能用多少年?有人估计,如果现在地球上人不再勘探新的油田,且消费保持不变,那么还能够用50年(BP石油公司在2017年6月份发布了《2017年世界能源统计报告》,2016年底全球世界原油探明储量为2707亿吨,比上一年增长0.9%,储采比为50.6年。)。实际上类似还有很多估计,大约是几十年到几百年的时间,但是实际上这种估计都是非常不靠谱的。
但是实际情况如何呢?
每年原油存储量增长比每年的原油消费增长要多的多 。
而且每年的原油消费都是变化的,比方说,近五十年来,原油的消费已经翻了很多倍,如果50年前估计的话,可能早就用完了。
比方说,1987年,全球原油已探明储存量930亿吨,全球原油产量为30.92亿吨,由此推出当时开采年限为“仅为”30年左右。而实际上,2017年最新的数据显示已探明的储存量为2707吨,接近三倍。
2017年,原油的日均消费接近1亿桶,约为1300多吨 。
另一方面世界能源结构也在发生变化,新能源正在逐步被发现和替代。原油的重要性在下降。但 是中短期内,原油的地位不容动摇 。
虽然如此,值得注意的是,原油的边际采收成本正在提高,如页岩气;因为简单的油已经被采的差不多了,剩下的很多都是采收成本更高的。不过技术也是在进步的,技术进步将会缓解这种情况。但是究竟能不能跟上速度呢?还不好说,但是不用太担心 ,能量是守恒的 ;
能源是一门学问,要想真的弄懂,还有很多要学习的部分。就个人来说就不用担心原油能不能用完了,反正这辈子是用不完的了。 发展中的问题自然会在发展中得以解决 。自有专家来解决这些事情。
正如著名的沙特阿拉伯前石油部长艾哈迈德·扎基·亚马尼在谈及能源转型的未来时所预言,“石器时代的终结并非因为石材的耗尽,而石油时代也将在原油枯竭之前终结”。
石油是工业的血液,是现代世界的命脉。世界各地的油井每年从地下抽取大约近亿桶原油,各国消费了同样多的石油。以这种速度,我们能在不耗尽供应的情况下继续从地下抽取石油多久?
自然,我们不能从一口井中开采整个地球的石油。无数油井遍布地球表面:一些活跃,一些枯竭。每口油井都遵循生产曲线,产量在几年内上升、稳定,然后下降到零。这就是所谓的哈伯特曲线,由壳牌石油公司地质学家马丁·金·哈伯特于1956年提出。
哈伯特还将他的曲线外推至全球石油产量。石油公司首先发现易于开采的大型油田,然后在大型油田衰落时转移到更小、更深的油田。新技术也继续使以前未开发的石油储藏成为可行的储备。总体曲线预测全球产量将上升、达到峰值,然后下降。 然而,在这种逐渐衰落开始之前,人类会到达一个被称为峰值油。
想象一个装满水的大瓶子,开始时毫不费力地一杯接一杯地倒下去,直到最后只能倒出一点。最终,你不得不严重倾斜来倒水。峰值油是最后一次装满的杯子。需求继续增长,而地球上不可再生的石油储量却在减少。 个别国家已经达到石油峰值。美国产量在1971年达到顶峰,随着全球石油产量在2005年趋于平稳,一些分析师表示,世界石油已经见底。
2006年,剑桥能源研究协会预测地球上仍有3.74万亿桶石油,是石油峰值支持者估计的三倍。该协会预测,全球石油产量将在21世纪中叶达到峰值。 石油峰值后会发生什么?最坏的石油危机预测包括天然气价格飙升、全球化的结束、普遍的无政府状态以及对以前受保护的钻井无情开采。
石油供应不可能永远满足全球石油需求,因此需要新的能源和使用方法。即使技术允许我们获取地球上的每一滴石油,日益稀缺和不断上涨的价格也需要在人类真正耗尽石油之前进行广泛的变革。
我们从小到大被灌输的思想就是化石能源都不可再生,十几年前就说石油还能有二三十年,到今天为止说石油还可以用三五十年,总之这个石油储量貌似很紧张,但随着人类文明的发展对于化石能源的依赖越来越大,消耗量也越来越多,但石油储量貌似越来越多。因此很多人都很怀疑这个事情,认为石油能源的紧缺是一场阴谋论,但实际上并非如此。
随着人类 科技 的进步, 探索 到的石油储量越来越多,甚至超过之前几十年的石油消耗量,因此总会给人这样的错觉,为什么总说石油紧缺,但随着消耗石油储量却越来越多,这就是原因之一。
世界上石油总储量预估在1800亿吨左右,如果按照年耗油量在40亿吨左右,那么石油还够人类使用40多年。但是随着人类对是有个开采使用,我们也不断的在发现更多的石油储量,例如我国在19年新增探明石油地质储量超8亿吨。石油资源虽然被认为是不可再生资源,但关键问题是我们尚没有把所有的石油资源全部都勘测出来,随着使用随着发现。
目前关于石油的形成有两个成因:第一是有机物形成石油,这个说法认为远古时期的动植物死亡后被深埋地下,有机物被分解,经过特殊的环境温度及压力等形成石油和煤炭。这种化石能源的成因,认为石油和煤炭等都是不可再生资源,越用越好;第二个是无机物形成石油,这种说法认为地球内部存在的无机物碳和氢等,在特殊的环境下发生反应,形成化石能源,这种成因认为石油和煤炭等是可再生能源,随着使用消耗,它们也在源源不断的形成。
实际上人类发展对于化石能源的依赖是一个不好的趋势,尤其是石油煤炭的使用,产生的有害物质会危害地球的生态环境,现在的全球温室效应气温升高,就是因为大量使用化石能源排放温室气体,同时由于发展树林面积减小,光合作用减弱,消耗的二氧化碳自然就会减少。
随着发展能源结构也越来越多元化,尤其是对于清洁能源的使用越来越多,太阳能、风能、核能等,尤其是人类研究的可控核聚变,如果有一天真正的实现了,那么就不需要依赖化石能源,因为使用核能的效率非常高。虽然现在一直都在宣扬着石油即将枯竭,但真实情况是发现的石油储备越来越多,现在的石油再使用个几十年都没问题。当然谁也不知道几十年后能源结构会变成什么样,是否还会发现更多的石油储备。
关于石油的“无机物生成论”是有验证方法的,因为如果石油的形成跟生物体没有关系,那么在其它天体上如果条件满足也是会产生形成石油的,那么在太空探测的时候以太阳系内天体为例,发现火星或者月球内部储存有石油,那么石油很大可能就是无机物形成的,当然这样的论证方法也不绝对。
但无论如何石油在目前甚至未来的几十年内都是我们依赖的能源,工业大发展脱离不开石油的使用。
我提供一个数据,你参考一下,2019年的6月份,英国BP石油公司发布了一个报告,目前全球已探明的石油储量,大概在17297亿桶左右,委内瑞拉的石油储备量最多,达到了3030亿桶,其次是沙特阿拉伯的2970亿桶,再之后是加拿大的1700亿桶,伊朗1550亿桶,伊拉克1450亿桶,俄罗斯1050亿桶。
考虑到人类日消耗的石油量在1亿桶左右,所以这17297亿桶石油,还够人类使用47年,但47年肯定不止,因为地球上到底有多少石油,人类其实也没搞清楚,随着地质勘探的进行,全球石油的储量肯定还会继续增加,至于能增加到什么程度就好说了,但以人类的消耗速度来看,即使全球石油的储量增加一倍,也只能支撑人类使用100年。
另外还有一个问题,一般来说一块油田开采到40%,它就会被放弃掉,因为越到后面开采的成本就越高,在自然压力的情况下,最好开采的那部分只占10%,剩下的就需要注水加压等方式,因为后面的石油非常的粘稠,运输,脱水,采集等等一系列技术难度太大,所以石油公司采集到40%的时候,就会转向另一块新的油田。
美国的一些公司在很多年前,就开始转向页岩油,页岩油属于一种特殊的石油,开采的成本也相对高一些,但08年金融危机导致国际原油价格飙升,开采页岩油也变得有利可图,但无论是页岩油还是普通的石油,它们迟早有一天要被取代,因为随着石油的总量越来越少,它们的价格将越来越贵,短则几十年,长则100年,石油将慢慢淡出人类的视野……
地球上的石油贮量到底有多少,之前很长一段时期都没有准确的数值,因为人们对地球石油贮量的勘探技术,是在不断向前发展的。
比如, 上世纪30年代,人们普遍采用重力、地震折射波、沉积学等理论探测石油,最开始探明贮量很低,还不能形成全球总贮量的统计值。上世纪60年代,又采用板块理论、地震勘探的叠加技术,使石油勘探水平大幅提升,到1987年全球原油探明储量为930亿吨。进入新世纪以后,人们又应用信息技术,又在地壳小型断块、隐蔽性油藏方面的勘探取得突破,至2017年跃升至2700亿吨,较上世纪80年代增长了3倍之多。不过近年来勘探的潜力已经挖掘得非常充分了,对全球石油贮量的修正速度也降了下来。目前世界上认可的地球石油资源探明贮量即为2700亿吨。
与此同时,随着石油消耗产业的规模调整,特别是新能源的开发以及油页岩的开采,对石油资源的消耗增长压力逐渐缓和。 以全球石油目前的探明贮量2700亿吨计算,除去已经开采的1300亿吨左右的原油,现在每年全球直接消耗石油的数量为33亿吨,那么在未来40年左右,全球石油资源将会被消耗怠尽。
从世界范围来看,石油资源的空间分布是极其不平衡的。中东地区占比最高,达到48%左右,主要集中在沙特、伊朗、科威特、伊拉克、阿曼、卡塔尔、叙利亚等亚洲国家。其次为拉丁美洲,占比达到19%左右,以委内瑞拉居多。排在第三的为北美洲,占比为13%左右,以加拿大居多。剩下的20%左右,主要集中在俄罗斯、非洲和亚太等国家。其它区域的石油资源则相对较少。
石油属于传统的化石能源,也是不可再生能源。石油化工行业污染物排放历来数量多、强度大,从环境保护的角度出发,需要不断地进行污染控制及治理技术的创新,在减少污染物排放的同时,提高原油产投比,提升能源制造和使用效率。另一方面,从能源可持续利用的角度出发,需要大力发展清洁能源和生物质能源,提高其在一次能源中的比重,达到调整和优化能源结构的目的,这才是有效应对石油资源危机的根本出路。
这是一个令人类大伤脑筋的问题!过去,人们认为地下的石油是动植物腐烂后长期演化形成的。现代科学认为石油是地球内部热能运动出的“汗"。但不管是怎样形成的,越用越少这一趋势谁也改变不了!有时我们很多人在一起议论,一旦石油用光了,所有的车都停了,化肥,塑料的产量急剧下降,那时又回到以前的远古 社会 ,骑马骑驴,烧木柴野草……西方国家作过统计,说地球上石油储量约17290亿桶左右,大约能够人类再使用40~50年。看到这些统计数字,真叫人担忧!看来我们必须寻找新的能源。
地球上的石油还有多少?还能提供地球人类用多久?
从上世纪八十年代开始,我们就知道全世界石油还可以供人类使用大约50年,当然今年已经是2020年,假如按八十年代那会计算的话,已经过去了40年,现在是有储量状况如何?人类还能用多久?假如没有石油人类该怎么办?下文来做个简单分析。
全世界石油储量到底还有多少?
石油输出国组织OPEC总共有成员国12个,这是全世界建立最早影响最大的原料国和输出组织,它的目的是“协调统一成员国的石油政策与价格、确保石油市场的稳定”,当然OPEC的发展似乎有些变味,与一些成员国的理念起了冲突,因此卡塔尔已经于2019年1月退出OPEC组织,厄瓜多尔也于2020年1月退出OPEC。
2019年6月,英国英国石油公司BP发布《2019年世界能源统计评审》报告,全球石油储量17297亿桶,与早先公布数据相比变化不大,按当前全球需求测算可供开采50年。沙特由2017年的2662亿桶调整至2018年底的2977亿桶,但仍然比委内瑞拉的3030亿桶略低,加拿大1680亿桶第三,伊朗以1560亿桶位居第四,伊拉克以1470亿桶位居第五。
OPEC成员国分布
各位应该很好奇,委内瑞拉位居第一,但国际上关于石油输出总是没多少委内瑞拉的声音,其实这也难怪,因为委内瑞拉的石油属于高含硫原油,含硫量高达5.5%,催化加工和二次加工问题比较大,而且环保问题也越来越严重,而北海布伦特原油含硫量为0.37%,属于高品质原油,所以全球石油市场中北海布伦特原油价格是一个重要参考指数!
部分原油的API值和硫含量值情况。越靠上、越靠左,油品越差;越靠右、越靠下,油品越好。
委内瑞拉的原油含硫量5.5%,炼油成本很高,无论是经济成本还是环保成本,因此委内瑞拉尽管石油储量非常丰富,但其话语权比重并不高!
当然回到石油还能用多少年的话题,其实就像核聚变,一直都是永永远远的50年,如果按当前消耗1亿桶/年计算,大概47年左右吧,所以说50年也没啥大毛病!
石油到底用得完的还是用不完的?其实从八十年代起就开始忽悠的石油快用完了,忽悠了40每年还在说可以用50年,就像一个骗局,或者说提价的骗局,但事实上这跟石油的成因有关系,如果是生物有机质成因,那么它真的会用完的,毕竟地质史上积累的碳是有限的,但如果是无机成因,那问题就不一样了,尽管它也是有限,但在人类的角度上来看,是一定意义上的无限!
我们接受的教育一直都是石油有机成因,而且它的证据也非常充分,石油馏分具有生物有机质普遍的旋光性,而无机质则不具有这种旋光性,但如果加热至300摄氏度时候,无机成的环境则很容易超过300度,而全球温度最高的油田也不过100度,这就是最明显的证据!
另一个说法是近代和现代沉积物中都具备了构成石油的各种烃类化合物出现,也就是说即使在现代沉积物中,石油的产生仍然在继续,只不过这个过程是在有些漫长,我们也不可能等到现代沉积物变成石油的那天!
无机成因的说法来自论天文学家托马斯·戈尔德和俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫合作的无机成因理论,他们认为地球诞生时即有大量的碳氢化合物,在高压的岩层中逐渐形成石油,并且随着时间推移而富集,继而形成油田!
至于旋光性,两位大佬认为这是被微生物污染而已。
不过现代石油成因仍然以有机成因为主流,因为无机成因无法解释几乎所有的油田都诞生于沉积岩中,而且也无法解释在石油中广泛分布的生物标志化合物,如马蜡烷,植烷,甾烷,伽藿烷,萜类以及同位素偏轻等现象!
因此作为吃瓜群众,我们支持有机成因!
石油用完了咋办?要厘清这个问题,必须要知道石油是拿来干嘛的,石油有两大主要功能,其一是作为能源使用,其二则是作为化工原料(包括生活用途),当然还有一个辅助功能是润滑油使用!
作用能源的替代似乎并不难,因为电能可以在绝大部分场合代替它的能源用途,比如当前正在如火如荼开始的电动 汽车 ,但在现代条件下,有一个位置在哪是是无法代替的,即航天事业,因为暂时无法用电来发射火箭,不过现代火箭燃料多样化,比如流行的液氧煤油可以用液氧,液氢代替,钢铁侠马斯克开发的甲烷液氧火箭等等,似乎也是有可能,只不过大家稍高些。
还有一个是工业原料,包括我们日常的化纤以及塑料制品,还有工业上多种复合材料等等,这个理论上可以用合成来方式太解决,但代价是相当大的,不过燃料油省下来作为化工,怎么说都可以支撑很多年,算是解决了吧!
最后一个是润滑油,估计这个应该没啥好代替了!
当然以上只罗列了几个关键的作用,比如 汽车 工业的合成橡胶(电缆绝缘也是),还有制药行业的各种提取物,也有日常清洁用品与化妆品等等,其提炼后的残渣沥青也是交通道路建设的重要铺路材料!
所以,石油暂时还不可替代,只能用燃料油节省下来勉强支撑!
这个问题还真不好回答,不过我觉得这资原总有枯竭的时候!
化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下和海洋下的不能再生的燃料资源。化石燃料中按埋藏的能量的数量的顺序分有煤炭类、石油、油页岩、天然气、油砂以及海下的可燃冰等。
具体种类如下:煤炭
煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地热的作用,经过几千万年乃至几亿年的炭化过程,释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后,含氧量减少而形成的。煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,含碳量非常丰富。由于地质条件和进化程度不同,含碳量不同,从而发热量也就不同。按发热量大小顺序分为无烟煤、半无烟煤、烟煤和褐煤等。煤炭在地球上分布较为广泛,不集中某一产地。
石油
石油是水中堆积的微生物残骸,在高压的作用下形成的碳氢化合物。石油经过精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均,中东占54%,北美占12%,南美占9%,几乎占了可确认埋藏量的3/4。
石油是一种全球使用量最高的化石燃料,耗尽的时间较其他的较慢。可广泛使用的可再生能源例如肥料发电、能量高的核能发电和科学不断的进步都可减少对化石燃料的依赖。此外,石油使用量高也因为它是石化产品的原材料, 用途广泛。
在供给和需求概念原则的建议下,当化石燃料的供应下降,价格就会上升。因此当化石燃料价格高的时候,能源选择性会更多,原先普遍被认为不符合经济效益的可再生能源会成为较符合经济效益而开发的能源之一。现时,虽然人工汽油和其他的可再生能源的所需要成本及加工技术较普通的石油生产为高及复杂,但在将来的经济效益较普通的石油生产为高。
油页岩
油页岩是水藻炭化后形成的,含灰分过多,多半不能自烯。油砂是含重质油4~20%的砂子。油页岩和油砂在美洲大陆偏多。
天然气
天然气直接采掘于地下,含甲烷为主。在摄氏零下162度被冷却,液化后,作为液化天然气 用大型专用海轮或油罐输送。天然气的分布也非常偏于中东,美洲和欧洲大陆。
可燃冰
可燃冰是发现的储存在深海低的一种以甲烷的固体形式存在的可燃物。
B、纤维素水解的最终产物也是葡萄糖,若能开发出高效的纤维素水解酶,秸秆、稻草可以变废为宝,其用途将得到大大拓展,故C正确;
C、设法将二氧化碳聚合,减少了二氧化碳,是减少温室气体的一种好的思路,故C正确;
D、页岩气、页岩油是不可再生的能源,故D错误;
故选:D;
全球的石油储备量还能人类使用多久?
地球上石油其实就是归属于不可再生能源,换句话说石油早晚有一天会被我们用了的,终究石油用一桶就少一桶。而石油的形成也是需要较长的一段时间,依据科学家的科研成果看来,石油的形成最少也要200几万年,可人们耗费石油速度却相对比较快。伴随着科技的发展,石油的损耗速率还会继续进一步的加速,换句话说地球上石油网络资源早晚有一天会匮乏的。依据国外石油研究会给的详细数据看来,如今地球上的剩下的石油总产量大约还可以采掘95年。
地球上石油总产量并没办法精准的来计算,假如是粗略地地进行估计得话,那样现阶段地球上石油总储量应该是9,950亿桶。很多人都会觉得这个数相对比较巨大,可实际上每一年全球消耗总的石油量就达到240亿桶,因此按照这个信息进行测算得话,地球上的石油剩下的使用期限不能超过100年。虽说石油是不可再生能源,而且总有一天会被用了,但是大家也不要过度担心。由于总体来说,如今全球范围之内石油储藏量算是是非常高的,只不过是因为有一些石油矿的采矿难度系数相对比较大罢了,因此这就造成了一些石油企业只有采掘其中一部分的油气田。但是随着将来采掘技术性的提高,可开发利用的油气田总数将会逐渐的提高。
除了这个之外,不可以清除如今还有一些油气田都是没有被发现了的,伴随着新科技能力的提升,坚信将会出现越来越多油气田被发现了。而且即使将来有一天石油会匮乏,但那时候肯定会有别的东西来替代石油。例如就用汽车制造业而言,之前的车辆只能借助油,但现在已经出现新能源车,这便意味着车辆将无法只借助油了。