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石油來之不易

石油來之不易

 石油來之不易

「要有光。」19世紀,美國用鯨油等作為照明燃料,這種人造光時強時弱,閃爍不停,諸多不便,因此急需尋找新燃料取代。那是什麼燃料?就是石油!石油在哪裡找到呢?

1859年,一個叫埃德溫·德雷克的退休鐵路售票員,在美國賓夕法尼亞州泰斯特維爾附近的一口油井,用一台舊蒸汽機往地底鑽探22米,找到了第一批地底原油。「石油時代」正式開始。石油分布於世界許多不同地方,對經濟和政治造成深遠的影響。石油是優質的照明燃料,各地政府自然引頸企盼,急於採用。

不久,人們瘋狂地在美國產油區買田鑽井。那個年頭,常常聽見有人成了暴發戶,也有人頃刻之間家財盡失。說來諷刺,上文 提到的埃德溫·德雷克,雖然他發現了第一口油井,後來卻變得一貧如洗。

賓夕法尼亞州的油礦業一度蓬勃發展,但由於過度開採和投機買賣,當地油價沒多久就急劇下降,由每一桶20美元跌至10美分!好些油井也迅速枯竭。值得一提的是皮霍利城,這城由興起繁榮,再由盛轉衰不過短短一年半時間,如今已成了一個死城。箇中的起伏興衰,已成了石油開發史上一個不可磨滅的部分。

1870年,約翰·洛克菲勒和幾個同事創辦了標準石油公司,差不多壟斷了煤油市場,直至競爭者相繼出現,特別是來自俄國的同業也企圖分一杯羹,情況才有所逆轉。對手之一是現今皇家荷蘭貝殼石油公司的創辦人馬庫斯·塞繆爾。此外,精明能幹的諾貝爾兄弟 *也建立了他們的「石油王國」,在巴庫提煉石油。

上文所說,只是石油業的開創史。 自那時以來,為了穩定石油供應和油價,多個聯盟以及組織陸續誕生,包括石油輸出國組織(OPEC),其11個成員國擁有大量石油和原油儲藏量。(參看23頁附欄)

儲藏量多少?

19世紀末,由於電力普及,石油企業岌岌可危。後來汽車問世,由於石油可用作內燃機燃料,石油於是有了嶄新和廣泛的用途。汽油提煉自石油,機動車必須用這些燃料來發動。早於20世紀20年代末,大部分工業化國家已相繼採用。現在,世界對石油的需求甚殷,但石油哪裡尋?

世界各地,人們紛紛開發新油井,總數多達5萬個以上,石油在全球市場的地位也日益重要。可是要生產石油,關鍵在於油田的大小而非油田的數量。那麼,油田大到什麼程度呢?

迄今最大的油田是「超級油田」,至少有50億桶可採石油藏量。其次是「世界級油田」,能生產5億到50億桶石油。「美國地質測量局2000年世界石油儲藏量評估」列出約70個國家,只有少數擁有那麼大的油田。(參看23頁附欄)最大的「超級油田」集中在阿拉伯-伊朗沉積盆地,亦即波斯灣和鄰近地區。

尋找新油田的活動方興未艾,並且用上最尖端的科技。現時油礦業主對裡海地區虎視眈眈,裡海地區包括阿塞拜疆、伊朗、哈薩克斯坦、俄羅斯、土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦。據美國能源資料管理局指出,上述地區蘊含豐富可採的石油和天然氣,專家們也研究不同的運油路線,例如途經阿富汗。中東、格陵蘭和部分非洲地區的石油蘊藏量也不容小覷。把天然碳氫化合物轉化為能源或日常用品,是另一個值得詳細討論的範疇。

怎樣開採石油?

地質學家和測量員先找出可能是油源的位置,接著用特定的測量法抽取樣本,再打一個洞來肯定能否鑽出石油。在以往,鑽探油田可能引致大量石油和泥濘突然湧出,造成損耗之餘,還會引起爆炸。為了防止意外發生,鑽探機現已配備了測量儀和精密的油閥裝置。這樣,鑽探較小或較深的油井也不成問題。

石油和天然氣由於受壓才減低流出量,要維持適當的壓力就必需注入水、化學物、二氧化碳或其他氣體,例如氮氣。石油的密度因地而異,由於輕油較易開採和提煉,所以很吃香。

美國石油協會解釋,現代採油技術包括水平鑽法,即鑽探時跟地殼保持 平衡,此舉可減少打鑽油井的數目。海上開採法於1947年在墨西哥灣開始採用,大大增加石油產量。事實上,採油的方法會直接影響油價。 *

怎樣輸送石油?

1863年,賓夕法尼亞州出現纖細的木輸油管,比用馬車輸送容量為159公升的石油桶,便宜得多,方便得多。 *現在的管道系統比以前複雜了,數目也多了。根據輸油管協會指出,單是美國的石油管網絡已長達30萬公里!

今天的石油管網絡主要是金屬造的,用來運送原油到精煉廠,再把煉好的石油運到銷售商那裡。現代科技讓自動化系統監察石油的流量和管內壓力,也有所謂智能晶片,用來檢查數百公里的輸油管的裝置、磁熔劑泄漏檢測和管內超聲波檢查。用戶只消看見地下輸油管的標記,就知道不可在那裡掘地了。

輸油管系統雖然方便快捷,卻不能把大量石油運到海外地區。早期石油公司想出一個辦法:用巨大的油輪輸送。這些專門用來運油的大船長約400米,是世上最大的輪船,可以運油不下100萬桶。正如漏油事故的附欄顯示,儘管油輪看來十分堅固,卻意外頻生。駁船和鐵路車也是常用的運輸工具。可是,從提取石油以至送到用戶手中,輸送過程只是其中一個環節而已。

如果見到微弱的閃光信號從高大的導管煙囪發出,這個導管是個安全閥壓力容器,那就表示煉油廠就在眼前。原油加熱後送到蒸餾塔,在那裡分解成幾個部分,由最輕的氣體,例如丁烷,到最重的潤滑油。(參看24-25頁附欄)不過,對人類來說,石油到底是否禍福參半?

[腳注]

^ 6段 其中一位就是後來創立諾貝爾獎的艾爾法雷德·伯恩哈德·諾貝爾。

^ 16段 「墨西哥灣一個深300米的拉線式塔,估計生產石油成本是中東的65倍。」(《不列顛百科全書》)

^ 18段 早期石油儲存在大木桶內。(參看21頁附欄)

[第21頁的附欄或圖片]

以桶量還是論噸計?

美國賓夕法尼亞州第一家石油公司,起初以180公升的油桶運油。結果只盛了159公升,以防石油在船上裝運時溢出。159公升的油桶迄今還在使用。

起初,歐洲海路運油是以噸為重量單元計算的,一直沿用至今。

[鳴謝]

資料來源:美國石油學會

[第20,21頁的附欄]

石油起源

從1870年代起,大部分科學家都認同生物理論,認為「生物殘骸經過長期沉積、分解,然後形成石油和天然氣,藏在地殼最頂層沉積岩的小洞中」。石油就在這個天然過程中形成了,它的主要成分是氫和碳。但是,20世紀70年代以後,這個理論不時受到質疑。

2002年8月20日刊《國家科學院會議錄》刊載了一篇題名為「石油起源」的文章,作者說「石油在地幔形成」,深度比一般人想像的要深得多。

物理學家托馬斯·戈爾德在《深海高溫生物圈——化石燃料的神話》一書中提倡受爭議的理論。他指出「碳氫化合物的起源論廣為美國人和歐洲人接受,反駁的聲音於是沉寂下來。在前蘇聯國家裡,情況可不一樣」。原因「可能是受人尊敬的俄國化學家門捷列夫支持非生物成因的看法。由於今天搜集到的相關材料十分豐富,門捷列夫提出的非生物成因見解就更矚目了」。非生物成因理論是什麼?

戈爾德指出:「非生物成因理論認為,約莫45億年前,固體物質不斷增生,碳氫化合物就成了地球構成物的一部分。」根據這個理論,石油的元素自地球形成以來,已經在地球的深處產生。 *

[腳注]

^ 37段 《警醒!》旨在報導事實,並不支持任何一種理論。

 [第26,27頁的附欄或圖片]

 溢油事故

▪ 1970年到2000年期間,油輪的總溢油量是532萬2000噸

▪ 1979年,「大西洋皇后號」在加勒比海跟「愛琴海號」碰撞,溢出了28萬7000噸石油。這樁溢油事件是有史以來最嚴重的一次

▪ 雖然大多數的溢油事故跟裝載、卸貨、燃料倉等操作技術出了岔子有關,然而,最可怕的溢油災難卻由碰撞和擱淺引致

▪ 油輪以外的溢油事故:

● 1979年,在墨西哥海灣,「伊托·伊號」油井爆裂,共溢出1億4000萬加侖石油

● 1983年,位於波斯灣的油井平台爆炸,共溢出8000萬加侖原油

● 1991年,在波斯灣一次有預謀的溢油事件中,共溢出2億4000萬加侖石油

[圖片]

1999年12月13日,油船「埃麗卡號」在法國的龐馬爾附近沉沒

[鳴謝]

資料來源:國際油輪東主反污染聯會、「溢油情報」、《微軟百科全書》

© La Marine Nationale, France

 [第24,25頁的圖解或圖表]

(排版後的式樣,見出版物)

石油生產程序大躍進

1 探測法

人造衛星

全球定位系統提供精確信號,以利測量

擴音器

振動卡車

擴音器

振動船

其中一個是地震勘探法,把人工合成聲波在地底下的反射數據記錄下來

2 萃取法

內陸井

離岸平台

水下井

其中一種開採方法是鑽井取油,包括位於內陸、岸邊及水下油井。為了保持井內的壓力,可能會注入氣體或化學物

[圖片]

水下油井

由潛水艇遙控,在海底興建採油設備

[圖片]

水平鑽孔

馬達由工程師遙控,鑽頭一開,傳感器就開始探測石油

3 輸送法

輸油管

油輪

使用地面以上、地面以下及海底的輸油管。其他運輸工具包括油輪、駁船及鐵路車

 4 煉油法

煉油廠

原油加熱、蒸餾、分離後,就可投入生產

蒸餾塔

當爐中黏稠、深色的原油加熱後,碳氫化合物會變成氣體。氣體按著不同的溫度而凝結,然後變成液體。石油的各種成分相繼分離,形成不同的部分

20攝氏度

煉油廠中的氣體

包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷

20-70攝氏度

汽油

可用作汽車燃料或化學合成物的原料,例如塑料

70-160攝氏度

石腦油

可製成塑料、汽車燃料及其他化學物

160-250攝氏度

煤油

可製成飛機燃料及爐子的燃料

250-350攝氏度

氣體油

可製成柴油及爐用燃油

煉油爐

溫度400攝氏度

油渣

可加工處理,製成精煉煤油、重燃料油、蠟燭的蠟、潤滑油及瀝青

催裂劑

碳氫化合物以蒸氣加熱後,混入氧化鋁矽膠粉催化劑。這個程序進一步把碳氫化合物分裂,形成較小及有用的分子

蒸氣加入混有粉狀催化劑的碳氫化合物

乙醇

這種溶劑可用於生產顏料、化妝品、香水、肥皂及染料等製成品

塑料

例如聚苯乙烯,由苯乙烯聚合而成

汽油添加劑

辛烷輔助劑令氣體在引擎中更耐燃,從而提升引擎的效率

[鳴謝]

Photo Courtesy of Phillips Petroleum Company

[第23頁的圖表]

(排版後的式樣,見出版物)

石油主要原產地

石油總量以萬億桶計,數量並不包括未經發現的資源在內

▪ 石油輸出國組織成員

• 擁有一片或多片超級油田的國家

總產量

◆ 貯藏量

▪ • ◆ 332.7 沙特阿拉伯

• ◆ 216.5 美國

• ◆ 192.6 俄羅斯

▪ • ◆ 135.9 伊朗

▪ • ◆ 130.6 委內瑞拉

▪ • ◆ 125.1 科威特

▪ • ◆ 122.8 伊拉克

▪ • ◆ 113.3 阿拉伯聯合酋長國

• ◆ 70.9 墨西哥

• ◆ 42.9 中國

▪ • ◆ 41.9 利比亞

▪ ◆ 33.4 尼日利亞

◆ 21.2 加拿大

▪ ◆ 21.0 印度尼西亞

◆ 20.5 哈薩克斯坦

▪ • ◆ 18.3 阿爾及利亞

◆ 17.6 挪威

◆ 16.9 英國

[第20頁的圖片]

1859年,美國賓夕法尼亞州泰特斯維爾的首個原油井

原油從得克薩斯的錠帽油井湧出

[鳴謝]

Brown Brothers

[第21頁的圖片]

得克薩斯的博蒙特一個早期油井

[第21頁的圖片]

馬車運送一桶桶的石油

[第26頁的圖片]

科威特一個冒火燃燒的油田

[第21頁的圖片鳴謝]

All photos: Brown Brothers