油页岩

油页岩——

石油最现实的接替能源

姓名：张哲

学号：10104604

班级：光信10-2班

油页岩——石油最现实的接替能源

姓名：张哲学号：10104604

摘要：随着石油、煤炭、天然气等传统能源价格不断上涨，除了炙手可热的太阳能、风能、生

物能源、煤化工等新兴产业外，煤炭、石油开采等向纵深领域发展也逐渐受到重视，煤层气和油页岩资源开发悄然升温。油页岩又称油母页岩，和石油一样，主要由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成。油页岩经低温干馏可以得到页岩油，页岩油类似原油，可以制成汽油、柴油或作为燃料油。除单独成藏外，油页岩还经常与煤形成伴生矿藏，一起被开采出来。油页岩属于非常规油气资源，以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源，它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源，在近200年的开发利用中，其资源状况、主要性质、开采技术以及应用研究方面都积累了不少经验。

关键词：油页岩；接替能源；可行性分析

一、油页岩基本知识

1、定义

油页岩（又称油母页岩）是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩，它和煤的主要区别是灰分超过40%，与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。油页岩经低温干馏可以得到页岩油，页岩油类似原油，可以制成汽油、柴油或作为燃料油。除单独成藏外，油页岩还经常与煤形成伴生矿藏，一起被开采出来。

油页岩主要是由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成。一些微小动物、高等水生或陆生植物的残体，如孢子、花粉、角质等植物组织碎片，也参与油页岩的生成。油页岩是一种富含有机质、具有微细层理、可以燃烧的细粒沉积岩。油页岩中有机质的绝大部分是不溶于普通有机溶剂的成油物质，俗称“油母”。因此，油页岩又称“油母页岩”。

油页岩是一种能源矿产，属于低热值固态化石燃料。一般地，国际上常以每吨油页岩能产出0.25桶（即0.034吨）以上页岩油的油页岩称为“油页岩矿”，或者将产油率高于4%者的油页岩称为矿。过去，我国将含油率在5%以上的油页岩定为富矿，并计算储量；含油率在5%以下的油页岩定为贫矿，不计算储量；也有将油页岩产油率低于6%者定为贫矿，高

于10%者定为富矿。

2、物理性状

油页岩外观多呈褐色泥岩状，其相对密度为 1.4～2.7。油页岩中的矿物质常与有机质均匀细密地混合，难以用一般选煤的方法进行选矿。含有大量粘土矿物的油页岩，往往形成明显的片理。

3、组成

主要包括油母、水分和矿物质。①油母。含量约10％～50％（干基），是复杂的高分子有机化合物，富含脂肪烃结构，而较少芳烃结构。油母的元素组成主要为碳、氢，以及少量的氧、氮、硫；其氢碳原子比为 1.25～1.75。油母含量

高，氢碳原子比大，则油页岩产油率高。②水分。为4％～25％不等,与矿物质颗粒间的微孔结构有关。茂名油页岩的水分含量较高，热加工过程中消耗较多的热量，且在干燥时易崩碎。③矿物质。主要有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等。含量通常高于有机质。

4、油页岩识别参数

页岩油很像石油,除了液态的碳、氢物质外，还含有少量氧、氮和硫的化和物。页岩油经过进一步加工提炼，可以制得汽油、煤油、柴油等液体燃料，具有与石油相同的作用。

油页岩的识别参数包括含油率（ω）、灰分（Ag）、发热量（QgDW）、全硫含量（SgQ）等。

（1）含油率（ω）：油页岩含油率是指油页岩中页岩油所占的质量分数，

是界定油页岩矿产资源概念的指标，也是油页岩品位评价的关键参数，是为了评价油页岩的炼油适合性以及在低温干馏工业中鉴定油页岩性质，并预测各种产品产率。

（2）灰分（Ag）：灰分是指1g油页岩分析样品在800±10℃条件下完全

燃烧后剩余的残渣重量。它既是区别高含碳油页岩与煤资源的关键指标，又是衡量油页岩质量的参数。该参数越低，油页岩的含油率增高，油页岩的质量越好。

（3）发热量（QgDW）：发热量是指单位重量的油页岩完全燃烧后所放出

的全部热量，是评价油页岩作为工业燃料价值的重要参数。

（4）全硫含量（SgQ）：全硫含量是指油页岩中这种硫分的总和，它是评

价油页岩利用时潜在环境污染程度的重要指标。

5、油页岩用途

油页岩不但可提炼出各种燃料油类，而且还可炼制出各种合成燃料气体及化工原料，副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。归纳起来，油页岩有三种主要用途：

（1）干馏制取页岩油及相关产品

若将油页岩打碎并加热至500℃左右，就可以得到页岩油。我国常称页岩油为人造石油。一般来说，1吨油页岩可提炼出38至378公升（相当于0.3至3.2桶）页岩油。页岩油加氢裂解精制后，可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品。

（2）作为燃料用来发电、取暖和运输

首先是用来发电。利用油页岩发电的形式有两种。一是直接把油页岩用作锅炉燃料，产生蒸汽发电；另一种是把油页岩低温干馏，产生气体燃料，然后输送到内燃机燃烧发电。目前普遍采用前一种形式。其次，可以利用油页岩燃烧供暖。在2001/2002年度，爱沙尼亚利用油页岩发电和向居民、工业供暖所创造的效益分别占国家税收的76%和14%，对其国民经济具有重要意义。再次，可以利用油页岩燃烧带动发动机，用于长途运输。

（3）生产建筑材料、水泥和化肥

作为附加品，油页岩干馏和燃烧后的页岩灰主要用于生产水泥、砖等建筑材料。在德国，每年有30万吨油页岩用于水泥的生产。在我国，油页岩干馏和燃烧后的半焦灰渣用来制造砌块、砖、水泥、陶粒等建材产品。

此外，油页岩还可以直接用于有机肥料的生产。如我国陕西铜川市汇源实业开发总公司就拟投资1000万元，利用印台地区现有的油页岩资源，在原有50000吨磷肥生产线的基础上进行技术改造，建设年产50000吨油页岩有机复合肥的生产线。不同国家对油页岩的用途不同。在爱沙尼亚，油页岩主要用来发电和提炼页岩油；在巴西，油页岩主要用作运输燃料；在德国，油页岩主要用于制造水泥和建筑材料；在中国和澳大利亚，油页岩主要用于提炼页岩油和用作燃料；在俄罗斯和以色列，油页岩主要用于发电。

二从资源上看油页岩是接替天然石油最现实可行的能源

1、世界资源量

全球油页岩资源十分丰富，据不完全统计其蕴藏资源量约有10万亿吨，比煤炭资源量多40%。世界页岩油储量超过10亿吨的国家有美国、俄罗斯、扎伊尔、巴西、摩洛哥、约旦、澳大利亚、爱沙尼亚和中国等，页岩油总量为3741亿吨，预计全世界页岩油资源总量约为4750亿吨，比传统石油资源量（2710亿吨）多50%以上。

油页岩不仅资源丰富，而且分布相对集中。在美国，大约75%的油页岩集中在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州。按探明资源量排位，中国继美国、巴西、前苏联之后位居世界第四。中国油页岩探明资源量315亿吨，预测资源量4520亿吨，约85%以上分布在吉林、辽宁和广东省。

油页岩的主要替代品为石油。世界石油资源分布极不均衡，据现有统计，全球石油可采储量的38%分布于中东地区；17.3%和16.5%分布于前苏联和北美地区；欧洲地区最少，不足4%。此外，全球有待发现的经济可采石油资源，也主要分布于中东地区，所占比例约为30.5%；其次分布在前苏联、北美、中南美洲和非洲地区，均在10%以上；而亚太和欧洲地区分别占5.5%和3.9%。未来20年世界石油资源增长主要来自中东、俄罗斯—中亚、南美、北非等4个地区。

2、中国油页岩资源量情况

我国是世界上油页岩资源储量最丰富的国家之一。我国的油页岩资源主要分

布在东部区、中部区和青藏区。东部区油页岩资源为3442.48亿吨,占全国油页

岩资源的48%；中部区油页岩资源为1609.64亿吨,占全国油页岩资源的22%；青

藏区油页岩资源为1203.20亿吨,占全国油页岩资源的17%；西部区页岩油资源

为749.43亿吨,占全国油页岩资源的10%；南方区油页岩资源为194.61亿吨,占

全国油页岩资源的3%。新一轮全国油页岩资源评价结果显示,在我国埋深1000m