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煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭是一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。
重油是石油提取汽油、柴油后的剩余重质油,其特点是分子量大、黏度高。
煤炭是古代植物死亡自然形成的固体,形成时间很长,而重油是从石油中提炼出来的化工产品,是一种液体燃油。
煤制油技术本身就是有的啊。
这个技术来自于二战时期,是德国人为了弥补欧美石油封锁而探索出来的技术,但是到了战后,由于成本太高,污染排放太大被经济社会舍弃。最近中国人又在重新探索这样的技术,听说是有理论进展的,但是不知道是真的可以量产,还是又是骗科研经费的。
天然气制油就比较有争议了,因为本身这完全没有必要,天然气和石油能源的替换性非常强,使用成品油的锅炉可以简单转换使用天然气,所以用天然气制油没有太大必要。要是说能源的集约型的话,LNG的直接使用还是有前景的。
如果真的要用气制油,也不是没有先例研究,因为之前一直有“石油的无机形成论”,其中的核心就是低级碳氢化合物在高温高压下可以形成高级碳氢化合物,而且好像有实验室成功,有兴趣可以看看。
文/漂流的亚特兰蒂斯
目前通过采用化石能源制油技术分两种路线:煤制油(Coal to Liquid Fuels,简称CTL)和天然气制油(Gas-to-Liquids, 简称GTL)。目前没有在煤中加天然气制油方法,太浪费也没必要。
这两种技术主要是将短链烃经过催化合成长链烃如:汽油和柴油。这必然需要有大量低成本和充足供应的原料,如煤和天然气。
我国煤源充足,但是天然气不足。按热值换算1万方天然气的热值约等于12.143吨煤燃烧的热量,也就是1吨煤燃烧相当于823方天然气。目前国内5000大卡的煤一吨为504元左右,天然气进口成本在1.39元/方,所以得到等值热量消耗天然气的成本更高(要1143元)。
鉴于我国天然气的现状,天然气制油显然不可行。目前比较可行的就是煤制油路线。
煤制油和天然气的最终路线都是相同的,都是先得到一氧化碳和氢气,都需要大量的水。
煤制油技术目前有三个重要问题,使得其推广受到限制:
需要消耗巨量的水
成本高
释放巨量的温室气体
水消耗量大
煤制油需要消耗巨量的水,这对缺水地区绝对不是好消息。煤制油和天然气制油采用的都是Fischer-Tropsch方法,该方法来自纳粹德国时期,在二战时德国为了保证燃料油供应而采用的方法,缺点就是需要消耗大量的水。一般合成1吨燃料油需要消耗13吨水。这基本上就是拿我们的生命之源作燃料。
神华集团在鄂尔多斯运行的一期煤制油项目,仅开工一年就使得该区的地下水位下降了4米。尽管二期计划采用城市净化污水,但是仍然不足以保证其水源供应。
成本高
成本高,仅建造煤制油处理厂就需要几十亿美元的投入。经测算建造一个日处理80000桶原油的炼油厂需要12亿美元,而建造一个同等规模的煤制油处理厂则需要65亿美元。而这仅仅是建造成本,其他如采煤、运输、处理、电费等成本都没算。
业界有这样一种说法,煤制油只有在原油价格基础上加上10美元才有吸引力。也就是说可以认为煤制油陈本是随原油价格的变化浮动,但是要永远在其基础上加上10美元才会鼓励人们开发该技术。但是问题是永远也达不到,只要有石油存在,煤制油的根本没有吸引力。
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煤制油过程中会产生巨量的二氧化碳,这是因为煤加水反映过程中会不可避免地产生二氧化碳这种温室气体。这显然与现在倡导的减少碳排放的提议相违背,恐怕这些处理站建成后我们会面临更加严峻的环境问题。
可行性
鉴于煤制油的这三种后果,发展这项产业无疑是饮鸩止渴 。是在使用未来更重要的资源来满足眼前的需求,这显然不利于可持续发展。
但是对于缺油多煤的国家批准这样的项目,显然战略意义要大于经济利益。美国作为煤炭世界第一储量的大国,也在研究这样的项目。
但是作为我个人的观点,我对这种项目持保留意见,毕竟弊大于利,是在透支未来的宝贵资源,那个更重要还要衡量一番。毕竟现在有很多新能源的项目更具新引力。
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