『壹』 油頁岩油是什麼
一、油頁岩油的基本特徵
（一）油頁岩油的定義
油頁岩油，顧名思義，就是從油頁岩中提煉出來的油，因此，了解油頁岩油，首先需要了解油頁岩。油頁岩屬於非常規油氣資源，它與石油、天然氣、煤一樣都是不可再生的化石能源，油頁岩資源儲量僅次於煤炭，其熱解可得到油頁岩油和煤氣，因資源豐富和開發利用的可行性高而被列為21世紀重要的接替能源。
油頁岩，又稱油母頁岩，是一種固體可燃有機質沉積岩。含油率和發熱量是評價油頁岩工業用途的重要工業指標，因此，一般將灰分產率超過40%，含油率大於3.5%，發熱量不少於4.18kJ/g的沉積岩稱為油頁岩（鄭偉，1997；劉招君，2006）。從油頁岩中提煉出來的油呈黑褐色，略帶綠色熒光，成分與石油相似，常稱為人造石油，類似原油，經煉制可獲汽油、煤油、柴油、潤滑油和石蠟等。除了提煉油頁岩油，油頁岩也可以作為燃料用來發電、取暖和運輸。煉油和發電後剩下的廢渣生產建築材料、水泥和化肥或進行化工產品的提煉、金屬提取等。
廣義上頁岩油的概念涵蓋了由油頁岩煉製得到的油頁岩油，因此，為了區別廣義上的頁岩油概念，將油頁岩油定義為從油頁岩干餾提煉出來的油，即對開采出的油頁岩或原位地下油頁岩進行加工處理（如低溫干餾）所獲得的原油（伊然，2015）。由於現在油頁岩油概念的特殊性，對油頁岩油的評價主要集中在油頁岩礦上。
（二）油頁岩的性質
1．顏色
油頁岩的顏色與其中有機和無機物質組成有關。美國綠河盆地油頁岩呈灰綠色，吉林樺甸油頁岩呈褐色，准噶爾盆地南緣油頁岩（博格達山前油頁岩帶）呈灰褐色—深灰色。通常油頁岩顏色越淺，含油率越高。
2．密度
油頁岩的密度主要取決於其中無機礦物質的含量和密度。一般情況下，油頁岩密度越大，含油率越低。
3．硬度與強度
油頁岩的硬度與強度與所含礦物質的性質和形成年代有關。時代老的油頁岩硬度較大。強度和硬度對干餾過程也有影響。
4．灰熔點
油頁岩的灰熔點也稱熔融性，是油頁岩受熱時由固態向液態逐漸轉化的特性，與油頁岩的成分及加工過程有關。在工業上多用軟化溫度作為熔融性指標，稱為灰熔點。低灰熔點的油頁岩在熱加工時在爐內易結渣，影響生產的進行。我國油頁岩灰分中氧化鈣較少，因此灰熔點一般較高，軟化溫度多在1200～1450℃以上。
二、油頁岩資源、利用及發展趨勢
全球油頁岩資源比較豐富，世界油頁岩油的已知可采儲量折算成原油的總量要超過世界石油的總可采儲量。油頁岩已有200多年的開發歷史，從1839年法國Autun油頁岩礦床開采開始，到20世紀30年代，世界油頁岩油年產量達到了5×106t；20世紀40年代由於第二次世界大戰的影響，油頁岩油年產量明顯下降。1945-1980年，油頁岩利用率有快速增長的趨勢。但自1980年以後，由於石油的大量發現和開發，世界性大規模開采廉價石油，直接影響了油頁岩開發利用的進程。但在80年代後期，世界能源消費量猛增，油頁岩工業也再次興起。隨著國際油價的波動以及全球能源需求的不斷增長，以及石油的世界性大量消耗，開發石油及替代品是各國能源開發研究的主要課題，因此人造石油——油頁岩油的地位越來越顯得重要，重新引起世界各國的重視。
（一）油頁岩資源分布
全球油頁岩資源十分豐富，據不完全統計其蘊藏資源量約有10×1012t，比煤炭資源量多40%，且分布非常廣泛。根據2006年對世界范圍內33個國家和地區的油頁岩資源綜合統計結果（圖2-3），折算成油頁岩油，總儲量超過4000×108t，遠遠超過了世界石油資源儲量1500×108t、總資源量3000×108t的數據。世界油頁岩油儲量超過10×108t的國家有美國、俄羅斯、剛果（金）、巴西、摩洛哥、約旦、澳大利亞、愛沙尼亞和中國等。美國的油頁岩儲量為3035.66×108t，約佔世界總儲量的66%。美國大約75%的油頁岩集中在科羅拉多州、猶他州和懷俄明州。
中國的油頁岩資源也較豐富，其中最負盛名的為撫順礦區，與煤共生，探明油頁岩儲量36×108t，平均產油率約5.5%；茂名油頁岩礦，可采儲量40×108t，平均產油率6.0%。據國土資源部新一輪油氣資源評價（2005）結果，我國油頁岩資源主要分布在22個省和自治區、47個盆地，共有80個含礦區。全國油頁岩資源為7199.37×108t，油頁岩油資源為476.44×108t，油頁岩油可回收資源為119.79×108t（表2-4）。
表2-62011年世界油頁岩發電廠（據李術元等，2012）
3）生產建築材料、水泥和化肥
油頁岩渣是油頁岩在干餾提煉頁岩油時產生的廢渣，累積堆積佔用大量的土地。與此同時，因為油頁岩渣中含有大量的重金屬元素，雨水淋溶以及擴散後會破壞農業生產，嚴重污染周圍的水源、生物及土地，使土地毒化、酸化，破壞土壤生產能力，從而危害居民的健康。油頁岩渣的應用主要是制備陶粒支撐劑、覆膜支撐劑、輕質磚和水泥等建築材料，以及吸附劑和泡沫玻璃等（周紅霞等，2013）。
（三）油頁岩油開發面臨的問題
雖然油頁岩資源豐富，對於緩解能源危機具有十分重要的意義，但油頁岩油的勘探開發仍存在一系列的問題，包括資源評價、開采技術、後期環境破壞等，這一系列的問題都嚴重製約了油頁岩油的開采。
資源方面，油頁岩資源豐富但資源探明程度低。以吉林省為例，該省的油頁岩資源豐富，總資源量達2800×108t以上，但查明資源僅占總資源量的四分之一，且除樺甸、汪清外，全省99%以上的油頁岩資源還沒有進行可行性研究和經濟評價，嚴重製約了資源的大規模開發和利用。此外，該省油頁岩的開發利用率低。目前，全省僅樺甸、汪清兩地油頁岩資源正在開發利用，且集中於中、小富礦，采富棄貧資源浪費問題嚴重。
環境方面，首先對生態及水質破壞嚴重。數據表明，開采1m3油頁岩，一般需抽出25m3的地下水，采礦水排放導致地表水和地下水中硫酸鹽含量大量增加，長期開采將破壞生態平衡和水位水質的穩定。二是灰渣污染問題突出。油頁岩干餾或直接燃燒後產生大量灰渣，1t原礦干餾後約產生0.7～0.9t半焦，燃燒發電後約產生0.6～0.7t灰渣，需佔用大量土地露天堆放，形成粉塵，造成水體等二次污染。三是生產環節產生粉塵、廢氣、廢水、廢物等污染環境。主要是破碎篩分工序產生粉塵，乾燥單元、加熱爐、干餾爐及儲存運輸過程中產生SO2、NO2、H2S等煙氣，干餾、脫硫工藝生成廢水，干餾、燃燒等過程產生半焦、頁岩灰、爐渣等。四是采空區沉陷隱患較大。目前，油頁岩開采方式為傳統的井工開采，形成的采空區在岩移作用下將使地表產生不同程度的沉陷，對周邊居民生產生活、城市建設及用地規劃產生較大影響。
（四）油頁岩油的發展趨勢
2007年世界油頁岩年會作出測算，當石油達到每桶25美元時，油頁岩地下冷卻干餾就可盈利；當油價達到每桶35美元時，將油頁岩采出加溫干餾也可達到盈利點。2012年國際油價在80～110美元/bbl之間波動，雖較2011年有所回落，但油頁岩油的價格不斷攀升。油頁岩油的市場價格從2005年的平均2600元/t上升到2012年的5500元/t。但近年來隨著國際原油價格的降低，世界頁岩油產量預計將會減少。
對油頁岩的利用是綜合性的，其經濟效益也要綜合考慮。以生產頁岩水泥為例：1×104t的頁岩油廠，可以生產25×104t的水泥，投資25×104t的水泥廠為2000萬元，頁岩水泥的利潤為50～100元/t，純利潤達到每年1250萬～2500萬元。可見如果投資頁岩水泥廠，投資成本當年基本就可收回。如果對油頁岩廢料加以合理充分利用，其利潤甚至不低於從中提煉油頁岩油。油頁岩油和頁岩水泥的綜合利潤，摺合成國際市場的綜合油價為10～15美元/bbl，即原油價格在10～15美元/bbl為此項目盈虧平衡區間。當然，提取油頁岩油後的副產品還有許多其他用途，牽涉到具體開發利用時，經濟效益的計算要統籌考慮。
國家在宏觀政策上大力支持油頁岩資源的開發和綜合利用，中國政府在「十一五」發展規劃中，就已明確提出將大力開展油頁岩的勘探開發，增加科技投入，降低開采成本，增加中國油氣資源的保障程度。2011年國家發改委發布的國家產業結構調整指導目錄中將油頁岩、油砂、頁岩氣、天然氣水合物等非常規資源勘探開發列為鼓勵類產業。因此，應當抓住有利時機，對油頁岩資源進行合理開發。在充分利用油頁岩資源的同時，更要重視環境和經濟的可持續發展。根據實際情況，可考慮在以下七個方面對油頁岩進行綜合利用：（1）引進先進的油頁岩干餾工藝生產油頁岩油；（2）以煉油焦和篩選後的油頁岩為燃料，建設配套燃油頁岩循環流化床機組的發電廠；（3）利用油頁岩灰渣生產油頁岩燒結磚和油頁岩水泥等建築材料；（4）利用油頁岩燃燒供暖，為礦區和當地百姓解決冬季取暖問題；（5）借鑒撫順礦業集團的經驗和引進其工藝技術及設備，利用頁岩油生產噴霧炭黑；（6）為農業發展生產所需的復合肥；（7）對酚、氨及吡啶等副產品予以綜合利用。總之，在最大限度地實現其資源價值並且考慮環境因素的情況下，油頁岩開發利用前景將十分光明，尤其是對於中國這種能源高度依賴國際市場的國家，油頁岩市場會更加寬廣。國際能源機構預言，2020年以後，非傳統來源的石油供應量會有很大的增加，約佔世界石油需求總量的8%，這部分增量很可能由部分油頁岩油來滿足。
『貳』 什麼是頁岩油，和石油到底有什麼區別
頁岩油就是儲藏在頁岩中的石油資源。頁岩油就是石油，只不過與一般的石油儲藏的地方不一樣。頁岩油，也稱油母頁岩油或油頁岩油，是一種非常規石油。制備方法是加熱分解油頁岩，加氫或熱溶解。這個過程把在岩石中的有機物質轉變為合成石油和天然氣合成原料。所得的油狀物，可以立即作為燃料或用於提供煉油廠。原料的性質可以通過加入氫和除去雜質如硫和氮等來改變。其製成的產品可用於和原油相同的目的。