“全球第一桶地下原位热解煤焦油在陕西成功提取，实现煤田地下原位采油从‘0’到‘1’的突破。”近日，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的“陕北富油煤地下原位热解开采先导性试验”项目成果发布会发布的信息，引发各方关注。

　　此前，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，对项目成果进行了验收。“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。”验收专家组组长、中国工程院院士彭苏萍说。

　　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。作为我国重要的能源生产基地，陕西煤炭产量居全国第三。中国工程院院士王双明表示，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。”王双明说。

　　据了解，富油煤是指焦油产率为7%到12%的煤炭资源，在地下原位隔绝空气条件下，可通过中低温热解从中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。自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室研究显示，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。

　　该项目是由陕煤地质集团联合西安交通大学和西安科技大学共同开展的产学研联合攻关，系统研究了富油煤地下原位热转化产油机理、富油煤地下原位热转化孔隙演化、富油煤地下原位热转化温度场数值模拟、富油煤地下原位热转化产物分离技术等，在此基础上开展了富油煤地下原位热转化先导性试验工程试验，首次打通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。项目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。搭建了富油煤原位加压热解系统，得到富油煤原位热解的动力学参数。构建了富油煤原位热解的多场耦合数值模型，获得了温度及产物分布规律，得到热解油气产物的最佳热解温度。首次提出了耦合热能梯级利用的气液固三相产物分离系列方案。开展了先导性试验工程，经过一个月的加热产生液体3000升，其中煤焦油约800升。

　　2021年，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、西安科技大学充分发挥秦创原创新驱动平台优势，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原创性研究，并在榆林神木市大保当井田开展先导性试验。

　　经过3年技术攻关和工程试验，2023年9月，陕北富油煤地下原位热解开采工艺流程首次被打通，10月，全球第一桶地下原位热解煤焦油被成功提取。

　　2019年，自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室曾发布的“陕西省富油煤开发潜力评价”项目研究成果显示：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。

　　根据煤田地质学对富油煤的定义（焦油产率大于7%为富油煤），陕西已查明的1700多亿吨煤炭中，富油煤占比超过85%，达1500多亿吨，可提取焦油约145亿吨。这些富油煤主要分布于陕北侏罗纪煤田神府新民矿区、榆神矿区和榆横矿区，黄陇侏罗纪煤田黄陵矿区，陕北三叠纪煤田子长矿区。其中，陕北三叠纪煤田煤的焦油产率平均高达11.75%，陕北侏罗纪煤田为10.25%。另据预测，陕西富油煤资源总量超过3000亿吨，可提取焦油近300亿吨。

　　按照目前陕西煤炭热解和煤焦油轻质化技术水平，每吨焦油可产出约0.76吨清洁油品，因此富油煤资源富集的榆林地区“煤替油”前景令人鼓舞。

　　“榆林地区煤炭产量已突破4.6亿吨。如果这些煤经过热解多联产，焦油产率按10%计算，每年可产生4600万吨焦油。”自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室主任、陕西省煤田地质集团总工程师段中会曾表示。

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