会念“能源”经的南非
———————————————————————————————— 作者: ———————————————————————————————— 日期:
2
会念“能源”经的南非-工程论文
会念“能源”经的南非
孟 迪
南非是非洲经济最发达的国家之一,但因为缺少公共交通工具,没有汽车几乎“插翅难飞”,南非人对汽车的需求比其他地方的人要迫切得多。不过,南非人在行车时都很在乎油钱:因为南非没有油井、油矿,所用原油都依赖进口,汽油、柴油的价格很高。近几年来,南非对进口油料的依赖程度有增无减,2013年进口的柴油、汽油分别达40亿升、12亿升!这些油料主要来自沙特阿拉伯(约为总进口的45%),然后依次是尼日利亚、安哥拉、加纳等。
远水难解近渴的原油与天然气储量南非矿产资源丰富,黄金、铂族金属、锰、钒、铬、硅铝酸盐的储量居世界第一位,是世界上有名的“矿藏富国”,却独独缺少石油资源,一直戴着“贫油”的帽子度过了几个世纪。
直到2011年9月,在距南非开普敦海岸线15公里的一片海域,发现了大量潜在石油储量。南非国家石油公司(PetroSA)负责人乐观地表示,该石油储量有几百万桶,如果初期探测结果良好,深水钻探工作将于五六年内开始。2012年8月,PetroSA与美国阿纳达科石油公司签订开采协议,将在南非近海沿岸区块勘探石油天然气,后者持有该处5、6、7号区块约80%的股权。 2013年6月,PetroSA与南非萨索尔公司(Sasol)签署技术合作协议,共同开发南非西部奥兰治盆地水深100~500米、占地约1.9万平方公里的近海区域。
随着勘探工作的深入,南非政府的态度越来越乐观,认为南非海上可能有90亿桶原油储量和110亿桶油当量的巨大天然气储量,前者相当于南非45年
3
的石油消费量,后者相当于南非375年的天然气消费量!南非政府因此雄心勃勃,在2014年10月就概述了海上油气勘探计划。尽管美国EIA数据认为,2013年南非已探明石油储量只有1500万桶左右。
不管南非的石油储量数值是多少,但计划远不等于现实,远水也解不了近渴。根据预测,2015年南非对燃油的需求将从之前的60万桶/天增加到90万桶/天,而南非在2013年平均每天只有18万桶的生产能力,价值400亿兰特的石油冶炼升级项目的完工时间也已从2017年推迟到2020年。每天约60万桶的石油缺口,南非恐怕一时无法解决。 不余遗力的煤制油(CTL)
虽然缺少石油和天然气,南非的煤炭储量却高居全球前列(在2012年底,南非已探明煤炭储量估计为300多亿吨,占非洲煤炭总储量的95%)。为此,南非政府早早就做起了开发煤制油技术(CTL)的准备。1947年,南非通过了《液化燃料和石油法案》,将开发煤炭液化技术列为解决能源问题的国家战略,并以立法的形式确定下来。在上世纪50年代国际社会对南非实行石油禁运和制裁等经济封锁后,南非更是加快了CTL技术开发的步伐。
1950年,南非成立了专门从事煤炭液化研究和生产的单位——萨索尔公司。1955年,萨索尔公司利用低温费托反应成功生产出第一桶CTL柴油,并建成了第一座CTL工厂。20世纪70年代石油危机后,萨索尔公司先后在萨索尔堡及塞康达相继建起了第二、第三座CTL工厂。
经过近60多年的发展,南非的煤炭液化技术已相当成熟,仅萨索尔公司就拥有至少15种不同的技术。用费托技术生产的CTL油品质量较高,达到或超过欧V排放标准,已成功应用到航空领域和F1赛车,并通过了美国空军的相关
4
鉴定。目前萨索尔公司通过CTL制得的燃油已超过15亿桶,确保了“贫油国”南非的能源供应安全。
正是得益于其强大的C T L 技术,南非走出了一条特殊的能源之路,能源自给率奇迹般地达到了50%左右。2013年,南非的石油和其他液体生产约为18万桶/天,然而来自煤和天然气的合成燃料约为16万桶/天,几乎占到国内石油供应的90%。
借米下锅的天然气制油(GTL)在南非,能与CTL并驾齐驱的就是气制油(GTL)技术,其合成油品质也已经达到欧Ⅴ排放标准。
1992年,南非Mossgas公司成功实现了GTL工厂满负荷运行。2002年,Soekor EP和Mossgas两家公司并购成立PetroSA公司,其莫塞尔港的GTL工厂成为世界上同类最大的装置之一。GTL工厂通过使用费托合成技术,可处理4.5万桶/天液体燃料,其中一半以上是无铅汽油,还有煤油(石蜡)、柴油、丙烷、液态氧和氮、馏分油等。
南非的海上也生产少量天然气,主要用于供应莫塞尔湾的GTL装置。不过,相对于国内的总消费量来说,这一数据实在是太小了。2012年,南非生产了390亿立方英尺的天然气,消费了1660亿立方英尺,缺口由管道从莫桑比克进口。PetroSA早在2008年时就表示,如果在2015年前没有补充气源的支持,莫塞尔湾工厂将因气源不足而停产。目前,PetroSA公司正在开发F-O气田(即Ikhwezi项目,预计在2016年第一次投入生产),并计划开发Ibhubesi气田。政府希望来自这两个新气田的天然气和从莫桑比克(未来或许也会从纳米比亚)进口的天然气,能减少南非电力和工业部门对煤炭的依赖。 欲言又止的页岩气开发
5