說起石油,人們往往有著「珍貴」、「不可再生」的印象。的確,人們對石油的需求量巨大,但地球上的石油量卻是有限的,人們一邊通過大量的石油開採來保障供應,一邊也在努力尋找石油的替代品。
石油是一種天然的資源,主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴,被稱為「工業的血液」。根據「羅蒙諾索夫」假說的觀點,石油是上古時期江河湖海中的生物死亡後,歷經漫長的演化而形成,屬於生物沉積變油,這種珍貴的資源可以再生嗎?
其實,石油的成因雖然複雜,但成分並不複雜。研究人員發現,利用煤、油頁巖、油砂等可燃礦物或生物原料,經過加工可以得到一些以各種烴類為主要成分,並含有氧、氮、硫等非烴化合物的液體燃料,這種液體燃料與石油十分接近。
「人造石油」的概念由此而生。
油頁巖是一種高灰分的含可燃有機質的沉積巖,屬於非常規油氣資源。油頁巖經低溫乾餾,可以得到頁巖油,頁巖油的成分與原油十分相近,可以製成汽油和柴油,或作為燃料油。
頁巖油加工的方法與天然石油的煉製過程基本相同,包括精餾、熱裂化、石油焦化、加氫精制等過程。狹義的人造石油指的就是頁巖油,我國的遼寧撫順及廣東茂名都是重要的頁巖油生產基地。
煤制人造石油以煤炭為原料,通過化學加工過程生產油品、石油化工產品的方法,通常有煤直接液化和煤間接液化兩種技術路線。
其中:直接液化是將煤在高溫高壓條件下,通過催化加氫,直接液化合成液態烴類混合物。
間接液化是先把煤炭在高溫下與氧氣和水蒸氣反應,使煤炭全部氣化、轉化為合成氣(CO和H2的混合物),然後再在催化劑的作用下合成烴類化合物。
生物制人造石油的主要來源是植物,比如大豆、油菜、棉、棕櫚等常見油料作物,還包括一些野生油料植物、工程微藻等水生植物油脂、動物油脂、餐飲垃圾油等,提取後通過酯交換或熱化學工藝製成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。
生物石油資源的最明顯優勢在於沒有環境汙染問題。目前,我國的主要生物能源是玉米、木薯等。利用生物能源,可以減少對化石能源的依賴,同時達到淨化環境的目的。
由於石油資源有限,全世界範圍都在研究人造石油的可行性,並有不少國家已經投入巨資發展頁巖油等人造石油產業。但目前來看,頁巖油的產業還不夠成熟,其開採、加工成本較高,也容易對環境產生汙染,相比之下,原油開採的全套體系更為完善,成本也相對低廉。
你用過人造石油嗎?
在你看來,人造石油和天然石油有哪些異同?
你是否看好人造石油的前景呢?
編輯:高平; 文字整理:史倩 ; 內容來源:百度 圖片來源:網絡