《石油替代物的研制》PPT课件.ppt

我我 国国 远远 期期 石油替代能源研究石油替代能源研究 我国远期石油替代能源的研究我国远期石油替代能源的研究1 1 世界和我国远期石油供需的预测世界和我国远期石油供需的预测2 2 运输燃料替代方案以及石油化工产品运输燃料替代方案以及石油化工产品 的新原料和生产路线的新原料和生产路线3 3 氢能运输燃料推广应用展望氢能运输燃料推广应用展望4 4 运输车辆与替代燃料的匹配和适应性运输车辆与替代燃料的匹配和适应性5 5 符合我国国情的分析研究与初步建议符合我国国情的分析研究与初步建议世界和我国远期石油供需的预测世界和我国远期石油供需的预测1.1 1.1 原油资源和产能增长与下降预测原油资源和产能增长与下降预测1.2 1.2 世界和我国原油需求预测世界和我国原油需求预测1.3 1.3 非常规石油接替程度预测非常规石油接替程度预测原油资源和产能增长与下降预测原油资源和产能增长与下降预测USGS USGS 于于20002000年公布资料年公布资料 单位单位 10 10亿桶亿桶 原油原油 天然气凝析油天然气凝析油 合合 计计待发现可采储量待发现可采储量 732 207 939 732 207 939平均储量增长平均储量增长 688 42 730 688 42 730平均剩余探明可采储量平均剩余探明可采储量 891 68 959 891 68 959累计开采量累计开采量 710 7 717 710 7 717最终可采储量最终可采储量 3021 324 3345 3021 324 3345 原油资源和产能增长与下降预测原油资源和产能增长与下降预测原油资源和产能增长与下降预测原油资源和产能增长与下降预测根据根据USGSUSGS资料资料,若年增产若年增产1%,1%,则则20472047年峰值产量年峰值产量5757亿吨亿吨,若年增产若年增产2%,2%,则则20372037年峰值产量年峰值产量7373亿吨亿吨.根据根据IEA 2004IEA 2004年世界能源展望年世界能源展望,2030,2030年预测产量年预测产量6060亿吨亿吨(2004(2004年至年至20302030年平均年增长幅度年平均年增长幅度1.6%)1.6%)另见下列年度间增长幅度表另见下列年度间增长幅度表(2000(2000年后为预测值年后为预测值), ), 资资料来自（料来自（IEAIEAWEOWEO） 1971/2000 1990/2000 00/10 10/20 20/30 30/40 40/50 1971/2000 1990/2000 00/10 10/20 20/30 30/40 40/50 1.30 1.30 0.67 0.75 1.30 1.30 0.67 0.75 原油资源和产能增长与下降预测原油资源和产能增长与下降预测我国总资源量（地质储量）接近千亿吨我国总资源量（地质储量）接近千亿吨但最终可采约亿吨但最终可采约亿吨探明可采储量近亿吨探明可采储量近亿吨迄今已采出约亿吨迄今已采出约亿吨剩余探明储量不到亿吨，每年新增剩余探明储量不到亿吨，每年新增可采储量约可采储量约 亿吨，剩余最终可采储量亿吨，剩余最终可采储量约有亿吨约有亿吨。

世界和我国原油需求预测世界和我国原油需求预测根据有关资料，年前供需可望平衡根据有关资料，年前供需可望平衡从下图看出世界一次能源需求增长迅速但在从下图看出世界一次能源需求增长迅速但在年后石油所占份额将降到以下年后石油所占份额将降到以下世界和我国原油需求预测世界和我国原油需求预测发达国家仍追求更好的生活条件，从下表看出美国汽发达国家仍追求更好的生活条件，从下表看出美国汽油消费将从年的油消费将从年的 4 4 亿吨亿吨 增加到年的增加到年的7.2 7.2 亿吨 美美 国国 运运 输输 燃燃 料料 消消 费费 量（亿吨量（亿吨/ /年）年）年度年度 2000 2000（实际）（实际）20102010（预测）预测） 20202020（预测）预测） 20252025（预测）预测）轿车轿车 轻型卡车轻型卡车 重型车重型车 世界和我国原油需求预测世界和我国原油需求预测我国石油消费预测年达到亿吨，我国石油消费预测年达到亿吨，其中依赖进口量亿吨其中依赖进口量亿吨年一次能源消费估计为年的年一次能源消费估计为年的两倍，即约亿吨油当量石油消费可能达两倍，即约亿吨油当量石油消费可能达到亿吨（人均吨，大大低于目前中等到亿吨（人均吨，大大低于目前中等发达国家和地区人均吨的水平）发达国家和地区人均吨的水平）非常规石油的接替程度预测非常规石油的接替程度预测关于非常规石油的定义关于非常规石油的定义页岩油页岩油基于油砂的合成原油和基于重油或超重油基于油砂的合成原油和基于重油或超重油衍生产品（如）衍生产品（如）煤基合成油煤基合成油生物质基合成油生物质基合成油天然气基合成油天然气基合成油非常规石油接替程度预测非常规石油接替程度预测前述第项前述第项页岩油从油母页岩干馏得到世界总资页岩油从油母页岩干馏得到世界总资源为亿源为亿，其中经济可采者，其中经济可采者亿亿分布于美国、中国、爱沙尼亚等地，由分布于美国、中国、爱沙尼亚等地，由于开采、加工成本高，除个别国家曾经于开采、加工成本高，除个别国家曾经工业生产外，均未大规模利用。

工业生产外，均未大规模利用非常规石油接替程度预测非常规石油接替程度预测前述第项前述第项油砂加拿大总资源量亿油砂加拿大总资源量亿经经济可采亿济可采亿（其中已列入原油储（其中已列入原油储量）已生产多年当前油价高，计划扩大生产量）已生产多年当前油价高，计划扩大生产规模一座将密度为规模一座将密度为.重质沥青加工为密重质沥青加工为密度度.合成原油（）年产量合成原油（）年产量万吨的工厂投资约亿美元万吨的工厂投资约亿美元超重油委内瑞拉沥青超重油委内瑞拉沥青带总资源量亿带总资源量亿经济可采亿经济可采亿，当前年产量约万吨，当前年产量约万吨运输燃料替代方案以及石油化工产品运输燃料替代方案以及石油化工产品 的新原料和生产路线的新原料和生产路线醇醚燃料醇醚燃料生物柴油生物柴油煤基合成油（煤基合成油（CTLCTL）天然气基合成油（）天然气基合成油（GTLGTL）煤制氢（煤制氢（CTHCTH）或天然气（）或天然气（GTHGTH）制氢，包含煤）制氢，包含煤的多联产技术的多联产技术生物质合成油（生物质合成油（BTLBTL）或制氢（）或制氢（BTHBTH）利用风能、核能、太阳能多种途径制氢利用风能、核能、太阳能多种途径制氢煤或天然气以及生物质生产石油化工基本原料煤或天然气以及生物质生产石油化工基本原料 （例如（例如CTOCTO、GTOGTO、BTCBTC等）等） 醇醚燃料醇醚燃料1 1 乙醇乙醇 - - 应用很久源于生物的内燃机燃料应用很久源于生物的内燃机燃料, , 现现在巴西和美国已广泛采用在巴西和美国已广泛采用,我国也已在几个省份我国也已在几个省份试用试用, , 属于环境友好的燃料组分。

属于环境友好的燃料组分 一般以一般以10%10%的比例掺入汽油的比例掺入汽油, , 因乙醇发热量较低因乙醇发热量较低, , 大约大约 1 1 吨乙醇可节约吨乙醇可节约 0.9 0.9 吨汽油 通常以玉米等粮食作物为原料经发酵过程生产通常以玉米等粮食作物为原料经发酵过程生产当汽油价位低时难与竞争，需政府补贴当汽油价位低时难与竞争，需政府补贴 正在开发中的利用玉米秸秆的纤维素、半纤维正在开发中的利用玉米秸秆的纤维素、半纤维素加酸或酶水解转化成葡萄糖然后发酵的工艺素加酸或酶水解转化成葡萄糖然后发酵的工艺可免与粮食争原料，但成本偏高可免与粮食争原料，但成本偏高 醇醚燃料醇醚燃料2 甲醇甲醇 - - 属于清洁型内燃机燃料属于清洁型内燃机燃料, , 可掺入汽可掺入汽油或单独使用油或单独使用. . 不足之处是毒性大不足之处是毒性大 , , 普及应用普及应用时难以管理时难以管理. 通常以天然气或煤炭为原料生产通常以天然气或煤炭为原料生产. . 其价格受其价格受原料和装置规模影响较大原料和装置规模影响较大 , , 受地区因素制约受地区因素制约. 甲醇也可作为燃料电池的燃料甲醇也可作为燃料电池的燃料. . 一是经过车载一是经过车载转化器转变为氢气转化器转变为氢气 , , 另一种是直接做为电池燃另一种是直接做为电池燃料料( DMFC) .( DMFC) .两者都存在推广应用的若干问题两者都存在推广应用的若干问题. 醇醚燃料醇醚燃料3 二甲醚二甲醚 - -曾经一度被宣传为清洁的柴油机曾经一度被宣传为清洁的柴油机燃料燃料, , 但因多种原因迄今未得到应用。

但因多种原因迄今未得到应用 它的原料和生产途径和甲醇类似，实际可由它的原料和生产途径和甲醇类似，实际可由甲醇制成，或用合成气甲醇制成，或用合成气 “ “一步法一步法” ” 制备 有的专家曾推荐二甲醚作为替代液化天然气有的专家曾推荐二甲醚作为替代液化天然气的能量载体，在天然气产地生产后便于用船长的能量载体，在天然气产地生产后便于用船长距离输送，并论证了经济性但未能实现距离输送，并论证了经济性但未能实现 二甲醚作为民用液化石油气的替代品，在某二甲醚作为民用液化石油气的替代品，在某些地区和一定条件下可行些地区和一定条件下可行 生生 物物 柴柴 油油1 已在欧洲和美国等地使用多年，属于源于生已在欧洲和美国等地使用多年，属于源于生物的环保型清洁燃料物的环保型清洁燃料2 2 原料为油菜籽油、大豆油、葵花籽油、棕榈原料为油菜籽油、大豆油、葵花籽油、棕榈油以及厨房回收油，将其与甲醇进行酯交换反油以及厨房回收油，将其与甲醇进行酯交换反应，得到脂肪酸甲酯（应，得到脂肪酸甲酯（F A M EF A M E）即生物柴油，）即生物柴油，并副产甘油并副产甘油3 3 通常掺入柴油通常掺入柴油 中的比例中的比例 10%-20% 10%-20%，性能变化，性能变化不大，如不大，如 100% 100% 代替，则存在寒冷地区或季节代替，则存在寒冷地区或季节流动性能不良和对橡胶材料侵蚀问题。

流动性能不良和对橡胶材料侵蚀问题 生生 物物 柴柴 油油4 原料中含不饱和脂肪酸多时，所制得的原料中含不饱和脂肪酸多时，所制得的F A M E F A M E 氧化安定性差氧化安定性差5 5 生物柴油润滑性能好生物柴油润滑性能好6 6 生物柴油成本视原料价格而有差异，一般比生物柴油成本视原料价格而有差异，一般比石油柴油高（除非原油价位高时），有些国家石油柴油高（除非原油价位高时），有些国家对城市公交客车使用给以补贴对城市公交客车使用给以补贴 乙醇汽油和生物柴油的扩大应用乙醇汽油和生物柴油的扩大应用1 1 从生物来源和清洁燃料的角度，生物柴油和乙醇汽从生物来源和清洁燃料的角度，生物柴油和乙醇汽油是很好的代用燃料油是很好的代用燃料2 2 原料的来源与各国国情密切相关，要具体分析原料的来源与各国国情密切相关，要具体分析3 3 乙醇的生产原料可扩大到多种含纤维素物料，比较乙醇的生产原料可扩大到多种含纤维素物料，比较容易得到容易得到F A M E F A M E 原料仅限于油料作物，数量有限原料仅限于油料作物，数量有限4 4 专家估计在欧盟替代专家估计在欧盟替代 5% 5% 汽油，需占用汽油，需占用 5% 5% 耕地，替耕地，替代代 5% 5% 柴油，需占用柴油，需占用 15% 15% 耕地；而在美国上述占用比例耕地；而在美国上述占用比例分别为分别为 8% 8% 和和 13% 13% 。

5 5 美国目标是将生物源的替代运输燃料所占比例从目美国目标是将生物源的替代运输燃料所占比例从目前的不足前的不足 5% 5% 提高到提高到20202020年的年的 10% 10% 和和20302030年的年的 20% 20% 煤基合成油和天然气基合成油煤基合成油和天然气基合成油1 1 直接法煤制油直接法煤制油 : : 在高压和高温下借助催化剂和供氢剂将煤的有机物在高压和高温下借助催化剂和供氢剂将煤的有机物和氢气反应生成液体油品（从石脑油、中间馏分到重和氢气反应生成液体。