合成燃料-能源法精要：第2版

在《1980年能源安全法》^[52]的基础上，美国成立了美国合成燃料公司，以促进合成石油和合成气的商业化。根据该法规定，“合成燃料”的定义应为“通过对产自美国的煤、油页岩、焦油砂和水进行物理和化学转化生产的、可用于替代石油或天然气的任何固体、液体或气体燃料”^[53]。当时的合成燃料开发计划是，联邦对从事从煤、油页岩和焦油砂中提取液体和气体燃料工作的私人企业提供补贴。补贴的方式有贷款、贷款担保、价格保证、采购协议、合营和作为最后的选择——联邦政府直接投资从事此类业务。

美国合成燃料公司的最初目标是通过对于在1987年日产合成燃料50万桶，1992年日产200万桶燃料进行补贴，但这些目标从未达到实现。美国合成燃料公司的资金预算起初是240亿美元。在20世纪80年代早期，该预算被缩减到80亿美元，其中57亿美元用于履行该公司先前的承诺。美国合成燃料公司于1985年12月12日被解散。

合成燃料基本上是石油的替代品，是通过加工油页岩和焦油砂（tar sand）来生产液体燃料，并通过煤气化来生产合成气。由于美国的油页岩、焦油砂和煤的储量丰富，加之已有现成的加工技术，合成燃料是在技术上是极具应用前景的能源。但是，由于合成燃料较传统化石燃料更贵，只有当世界油价达到且保持一定水平，合成燃料才具有商业利化的可行性。合成燃料工艺还存在许多环境问题。例如，煤基合成燃料的加工过程需要燃烧碳基燃料，会排放大量的温室气体，存在引起大气变化的可能性。

最先进的合成燃料技术是煤气化。在煤气化过程中，煤炭在“气化炉”内被加热，并与蒸汽相混合，蒸汽中的氢和碳化合生成天然气的主要成分甲烷气。煤气化在环境影响和分销方面具有优势。煤气化去除了煤中有害的硫和颗粒物及重金属，生成了清洁的燃气。此外，已经有一些现存的天然气管道可以将合成气输送至终端用户处。

煤也可以通过液化程序生产石油。第二次世界大战期间，德国曾大规模采用过这种液化方式，通过采取便宜和便于处置的催化剂，战争年代德国每年直接从煤中生产出数百万桶石油。另一种煤变油工艺是先将煤气化，再将气体转化为石油。能源部已经对从煤到油的技术进行了实验。(www.xing528.com)

油页岩是含有一种被称为油母岩质的有机物的沉积岩。油母岩质经加热变为页岩油（这是一种原油）。美国的油页岩的储量很丰富，已知的储量大约可供加工成6000亿桶石油，可能的储量大约超过2万亿桶。落基山脉地区的科罗拉多州、犹他州和怀俄明州的油页岩蕴藏最多，品质也最好。这些地区的油页岩主要储藏在皮森斯盆地（Piceance Basin）、绿河盆地（Green River Basin）和温塔盆地（Uinta Basin）这三个盆地之中。其中，科罗拉多北部的皮森斯盆地的高品位油页岩的估计储量相当于1.3万亿桶石油，超过了沙特阿拉伯的原油储量。

可以通过传统的开采或露天加工（地表干馏）来开采油页岩，也可以通过注水，直接在地下提取油页岩中的石油，即现场加工（in situ processing）。从油页岩中提取石油的主要问题是用水量和环境污染。如每天生产100万桶石油，每年的用水量为12.1万至18.9万英亩英尺。生产过程中也产生含盐量很高的污水。此外，对加工过的油页岩要进行处理，对采矿后的废矿要进行恢复，干馏过程产生的排放物会使空气质量恶化。

焦油砂是含碳氢化合物的沉积物。由于焦油的黏度很高，不能通过常规油井技术开采。焦油砂包括油砂、沥青砂和含有石油或沥青的岩石。北美已知的最富的焦油砂储藏位于犹他州（相当于不少于300亿桶石油）和加拿大的阿尔伯特省（相当于2500亿桶石油）。大部分的焦油砂的储藏深度较深，而不适合露天开采。但一经开采，从焦油砂中提取碳氢化合物的过程则更有效，较从油页岩中提取油母岩质消耗更少的能量。在美国尚没有商业化的焦油砂加工设施。从长远看，焦油砂不会显著地改变美国能源供应的总体情况。