【人造石油】石油可以人工合成嗎 人造石油是真的嗎?
石油可以人工合成嗎
石油不僅是重要的能源,而且也是工業(yè)中化工產(chǎn)品(如塑料等)的重要原料。但地球上石油的含量畢竟有限,科學(xué)家們預(yù)測,到21世紀末,地球上的石油資源可能會被開采殆盡。
另外隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,對能源需求量日益增加,能源需求的巨大缺口已成為我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。不管怎樣尋找石油的替代品已經(jīng)是大勢所趨。
石油是一種粘稠的、深褐色液體,主要成分是各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。作為一種珍貴的資源,石油到底能否再生?
大部分人認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長的演化形成,屬于生物沉積變油,不可再生。
不過也有人認為石油是由地殼內(nèi)本身的碳生成,與生物無關(guān),可再生。
在尋找石油的可替代能源的過程中,人們發(fā)現(xiàn)利用煤、油頁巖及油砂等可燃礦物或者生物原料,經(jīng)過加工得到的一類主要成分為各種烴類,并含有氧、氮、硫等非烴化合物的液體燃料。
這就提出了生產(chǎn)“人造石油”來替代原始石油的問題。目前,主要的人造石油技術(shù)主要有三方面:油頁巖制人造石油、煤制人造石油和生物制人造石油。
1、油頁巖制人造石油
油頁巖(又稱油母頁巖)是一種高灰分(煅燒后的殘留物)、含可燃有機質(zhì)的沉積巖。油頁巖經(jīng)低溫干餾,可以得到頁巖油,頁巖油類似原油,可以制成汽油和柴油,或作為燃料油。通常狹義上的人造石油就是指頁巖油。
頁巖油加工的方法與天然石油的煉制過程基本相同,包括精餾、熱裂化、石油焦化、加氫精制等過程。從頁巖油制取輕質(zhì)油品,是目前人造石油制取合格液體燃料的方法中成本最低的一種。不過目前對于頁巖油氣的開采,還面臨著供水和水污染等多種難題。
中國頁巖油資源儲量也很豐富,世界能源研究所(WRI)的一項最新研究表明,中國頁巖氣儲量高達30萬億立方米以上,居世界第一,相當于美國所宣稱的儲備總量的將近兩倍。頁巖油的產(chǎn)量也位居世界第三。對于身為全球最大能源消費國的中國來說,這無疑是個激動人心的消息。
中國人造石油工業(yè)起步較早,并在50年代得到較快發(fā)展,主要是以油頁巖為原料經(jīng)低溫干餾得到頁巖油,再經(jīng)加工得到各種輕質(zhì)燃料油。遼寧撫順及廣東茂名是中國重要的人造石油生產(chǎn)基地。
2、煤制人造石油
煤制人造石油是指,以煤炭為原料,通過化學(xué)加工過程生產(chǎn)油品和石油化工產(chǎn)品的一項技術(shù),包含煤直接液化和煤間接液化這兩種技術(shù)路線。
煤的直接液化將煤在高溫高壓條件下,通過催化加氫,直接液化合成液態(tài)烴類混合物。
煤間接液化,指先把煤炭在高溫下與氧氣和水蒸氣反應(yīng),使煤炭全部氣化、轉(zhuǎn)化成合成氣(一氧化碳和氫氣的混合物),然后再在催化劑的作用下合成烴類化合物的過程。由于我們煤儲量的巨大優(yōu)勢,煤制人造石油是我國尋找石油替代物的主要途徑。
在石油短缺時,煤的液化產(chǎn)品將替代目前的天然石油。煤的氣化在煤化工中占有重要地位。用于生產(chǎn)各種氣體燃料,是潔凈的能源,有利于提高人民生活水平和環(huán)境保護。
3、生物制人造石油
生物制人造石油提煉自動植物油,普遍用于拖拉機、卡車、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕櫚等,野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換或熱化學(xué)工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。
與其他能源相比,生物石油資源幾乎沒有環(huán)境污染問題。不過生物制人造石油事關(guān)糧食安全,具體如何發(fā)展有待國家進一步權(quán)衡。
我國主要用玉米,木薯作原料提取乙醇作為替代石油能源。目前已經(jīng)在我國華南的幾個省,自治區(qū)實行。同時我國的油桐、烏桕、文冠果、麻風樹、黃連木等都是重要的生物質(zhì)能源資源。這些都可為生物柴油工業(yè)提供豐富的原料,從而減少對部分化石能源的依賴,有效緩解我國能源短缺的狀況,實現(xiàn)生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
如果在全世界范圍內(nèi)大力種植開發(fā)這種能源,那么對于緩解日益加劇的能源危機,減輕環(huán)境污染將起到重要作用。