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陕西这个项目意义重大!富油煤主产区榆林可「再造一个大庆油田」

2024-01-18科学

1月15日,陕西省煤田地质集团有限公司、自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室联合主办「陕北富油煤地下原位热解开采先导性试验项目」成果发布会。会上介绍,陕西率先打通了陕北富油煤地下原位热解开采工艺流程,成功提取了全球第一桶原位热解焦油,实现了煤田地下原位采油从「0」到「1」的突破。

与会专家表示,该项工艺流程的推广利用,可让富油煤主产区榆林地区「再造一个大庆油田」,同时也为增加国内油气供应、助推煤炭行业绿色发展、实现「双碳」目标提供新思路、新方法、新途径。

全球第一桶地下原位热解煤焦油在陕西产出

富油煤是指焦油产率为7%到12%的特殊煤炭资源,具有煤油气复合属性。早在2019年,自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室就发布「陕西省富油煤开发潜力评价」项目研究成果,研究显示,陕西煤炭富油性十分突出,富油煤资源量达1500多亿吨,居全国之首,尤其是榆林地区可「再造一个大庆油田」。

陕北煤含油,采煤先采油。然而在过去,陕北煤中所含的煤焦油大多都被燃烧掉了,并会对环境产生一定污染。

2020年,西安交通大学高功率脉冲技术和强流电子束加速器专家邱爱慈院士,曾对前来看望她的省委领导说,陕西是块宝地,富油煤资源量居全国之首,相关技术研究的进展将极大促进陕西的发展。希望省委、省政府更加支持大型科研项目落户陕西、落户中国西部科技创新港。邱爱慈同时也表示:「我们的团队将继续发扬西迁精神,努力做好科研,推动校地合作,为陕西的发展贡献科研力量。」

2021年8月26日上午,陕煤地质集团有限公司-西安交通大学共建富油煤原位采油研究院合作协议签约仪式。(西安交通大学网站)

从2020年起,陕西省煤田地质集团有限公司依托自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,联合西安交通大学、西安科技大学共同承担富油煤原位热解采油领域的系列纵向和自主科研专项,率先在富油煤高效原位热解强化产油和高效开采成套技术等方面开展技术研究,并在陕西省神木市大保当井田开展陕北富油煤地下原位热解开采先导性试验。

全球第一桶地下原位热解煤焦油在陕西产出(陕西电视台新闻视频截图)

经过3年产学研联合攻关,于2023年9月首次打通富油煤地下原位热解开采工艺流程,成功开采出煤焦油。经过1个月的加热,共产生液体3000升,成功提取全球第一桶原位热解煤焦油约800升,实现煤田地下原位采油从「0」到「1」的突破。

研发团队见证重要时刻(图片来源于新浪陕西)

1月14日,自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室组织9位中国工程院院士及2位来自高校的专家,在陕西榆林对陕西省煤田地质集团有限公司负责实施的陕北富油煤地下原位热解开采先导性试验项目成果进行考察验收。

在当天的验收会上,面对焦油样品,验收专家组组长、中国工程院院士彭苏萍感慨道:「这是世界第一个富油煤地下原位热解采油先导性试验工程,打通了采油工艺流程,成功在煤炭开采前将煤中蕴藏的焦油提取出来,对增加国内油气资源供应、推动煤炭清洁高效利用意义重大。」

富油煤合理开发利用大有可为

「该项目的主要创新点是设计研发了井下电加热器,强化了壳程空气的湍流效应,提高了加热器的加热效率,由此打通了富油煤地下原位热解提油工艺路径,成功开采出煤焦油,开创了全球此类技术的先河。」陕西省煤田地质集团有限公司原总工程师、该项目负责人段中会表示:「富油煤地下原位热解开采试验实现了技术难题攻关,经过热解提取焦油后,煤炭燃烧对大气的污染会大幅降低,对实现煤炭绿色开采和应用具有重要意义。」

段中会在谈到技术攻关时说:富油煤在地下原位隔绝空气条件下,可通过中低温热解优先提取国家紧缺的油、气资源,生成可替代无烟煤和焦煤的热解半焦。

通过专家验收,标志着该项目提取原位热解焦油取得成功,实现了相关技术从实验室到生产实际的突破。

陕西省煤田地质集团有限公司党委书记、董事长谢辉在接受采访时谈到,「如今,陕北富油煤地下原位热解开采先导性试验实现技术突破,‘煤海’可变‘油海’,国家能源安全更有保障,并且富油煤从燃料向‘燃料+原料’转化,有助于实现‘双碳’目标。」

据中国工程院院士、原陕西省煤田地质局局长王双明介绍,陕北煤田煤质富含焦油,含量约占原煤的9%左右。该项目通过热解开采工艺,实现在煤层地下原位提取焦油,即在煤炭开采前提取其中宝贵的煤焦油。「按照陕北煤田1550亿吨地质储量估算,可实现约144.5亿吨的煤焦油储量,相当于再造一个大庆油田。」

王双明近年来一直致力于推动富油煤资源的相关研究,他指出要把富油煤作为一种非常规油气资源来对待,这对我国化石能源结构未来「降煤、稳油、增气」的转变具有重要意义。

在他看来。「这一方法,最大限度的实现了富油煤资源的‘取氢留碳’,对煤炭产业绿色低碳转型意义重大。」

当前,煤炭在我国仍是不可替代的主要能源,发挥着能源安全兜底保障作用。陕西是我国重要的能源生产基地,煤炭储量居全国第四、产量居全国第三。近年来,陕西坚持稳煤、扩油、增气并举,坚决稳住能源生产基本盘,做强做优现代能源产业集群,全力保障国家能源安全。

中国工程院院士王双明、邱爱慈等均表示,富油煤地下原位热解开采工艺将为增加国内油气供应、助推煤炭行业绿色发展、实现「双碳」目标提供新思路、新方法、新途径。

中国矿业大学(北京)原副校长姜耀东曾发文表示,中国富油煤资源主要集中在陕西、新疆、内蒙古等西部地区,将其直接作为燃料非常可惜,有效价值未得到高效利用。

据他介绍,除陕西榆林外,新疆仅哈密地区的富油煤资源估算超过2000亿吨,加上准东地区,富油煤资源量预测超过5000亿吨。他建议国家尽快出台支持鼓励富油煤合理开发利用的政策。(孙涛)