『壹』 頁岩油與石油有沒有什麼區別有沒有石油能乾的而頁岩油不能的詳解
頁岩油是指以頁岩為主的頁岩層系中所含的石油資源。其中包括泥頁岩孔隙和裂縫中的石油,也包括泥頁岩層系中的緻密碳酸岩或碎屑岩鄰層和夾層中的石油資源。通常有效的開發方式為水平井和分段壓裂技術。在固體礦產領域頁岩油是一種人造石油,是由頁岩干餾時有機質受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產物。
透過裂解化學變化,可將油頁岩中的油母質轉換為合成原油。加熱油頁岩至特定溫度能將分離蒸氣,即藉由蒸餾產生類似石油的頁岩油——一種非傳統用油——以及易燃的油頁岩氣(「頁岩氣」亦可指頁岩內含的天然氣體)。類似天然石油,富含烷烴和芳烴,但含有較多的烯烴組分,並且還含有含氧、氮、硫等的非烴類組分。頁岩油的性質,因各地油頁岩組成和熱加工條件的差異而有所不同。中國撫順、茂名、美國格林河(一譯綠河)所產的頁岩油的氫碳原子比較高,適宜於加工製取輕質油品;但由於其含氮量較高,加工煉制時必須加以脫除,否則會影響油品質量。愛沙尼亞所產的頁岩油中酚類等含氧化合物很多,適宜於加工製取化學品。撫順、茂名頁岩油經過適當的加工精製,可以製得合格的汽油、煤油、柴油、燃料油等油品,還可獲得石蠟、酚類、吡啶類、環烷酸和石油焦等化工副產品。頁岩油加工的方法與天然石油的煉制過程基本相同,包括精餾、熱裂化、石油焦化、加氫精製等過程。
從頁岩油製取輕質油品,是目前人造石油製取合格液體燃料的方法中成本最低的一種。
『貳』 頁岩油的基本特徵
頁岩油是指以頁岩為主的頁岩層系中所含的石油資源。其中包括泥頁岩孔隙和裂縫中的石油,也包括泥頁岩層系中的緻密碳酸岩或碎屑岩鄰層和夾層中的石油資源。通常有效的開發方式為水平井和分段壓裂技術。在固體礦產領域頁岩油是一種人造石油,是由頁岩干餾時有機質受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產物。
透過裂解化學變化,可將油頁岩中的油母質轉換為合成原油。加熱油頁岩至特定溫度能將分離蒸氣,即藉由蒸餾產生類似石油的頁岩油——一種非傳統用油——以及易燃的油頁岩氣(「頁岩氣」亦可指頁岩內含的天然氣體)。類似天然石油,富含烷烴和芳烴,但含有較多的烯烴組分,並且還含有含氧、氮、硫等的非烴類組分。頁岩油的性質,因各地油頁岩組成和熱加工條件的差異而有所不同。中國撫順、茂名、美國格林河(一譯綠河)所產的頁岩油的氫碳原子比較高,適宜於加工製取輕質油品;但由於其含氮量較高,加工煉制時必須加以脫除,否則會影響油品質量。愛沙尼亞所產的頁岩油中酚類等含氧化合物很多,適宜於加工製取化學品。撫順、茂名頁岩油經過適當的加工精製,可以製得合格的汽油、煤油、柴油、燃料油等油品,還可獲得石蠟、酚類、吡啶類、環烷酸和石油焦等化工副產品。頁岩油加工的方法與天然石油的煉制過程基本相同,包括精餾、熱裂化、石油焦化、加氫精製等過程。
從頁岩油製取輕質油品,是目前人造石油製取合格液體燃料的方法中成本最低的一種。
『叄』 干餾,分餾,蒸餾的區別
根據干餾,分餾,蒸餾的定義,可以得出三者主要區別如下:
1.應用場景不同。
2.反應後產物的形態不同。
3.反應過程中發生的變化不同。
4.蒸餾和分餾的差別主要在於,蒸餾只進行一次汽化和冷凝,分離出的物質一般較純;分餾要連續進行多次汽化和冷凝,分離出的物質依然是混合物,只不過沸點范圍不同,從本質上講,蒸餾和分餾沒有差別,分餾是蒸餾原理的一種運用。
(3)蒸餾法頁岩油擴展閱讀
干餾是固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應過程。干餾的結果是生成各種氣體、蒸氣以及固體殘渣。氣體與蒸氣的混合物經冷卻後被分成氣體和液體。干餾是人類很早就熟悉和採用的一種生產過程,如干餾木材制木炭,同時得到木精(甲醇)、木醋酸等。在第一次世界大戰前,工業上丙酮就是由木材幹餾所得的木醋酸用石灰中和,再經干餾而製得的。
分餾(fractional distillation)是分離幾種不同沸點的混合物的一種方法,過程中沒有新物質生成,只是將原來的物質分離,屬於物理變化。分餾是對某一混合物進行加熱,針對混合物中各成分的不同沸點進行冷卻分離成相對純凈的單一物質過程。
蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
『肆』 頁岩油是怎樣形成的
頁岩油
shale oil
一種人造石油,是油頁岩干餾時有機質受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產物。透過裂解化學變化,可將油頁岩中的油母質轉換為合成原油。加熱油頁岩至特定溫度能將分離蒸氣,即藉由蒸餾產生類似石油的頁岩油——一種非傳統用油——以及易燃的油頁岩氣(「頁岩氣」亦可指頁岩內含的天然氣體)。類似天然石油,富含烷烴和芳烴,但含有較多的烯烴組分,並且還含有含氧、氮、硫等的非烴類組分。頁岩油的性質,因各地油頁岩組成和熱加工條件的差異而有所不同。中國撫順、茂名、美國格林河(一譯綠河)所產的頁岩油的氫碳原子比較高,適宜於加工製取輕質油品;但由於其含氮量較高,加工煉制時必須加以脫除,否則會影響油品質量。愛沙尼亞所產的頁岩油中酚類等含氧化合物很多,適宜於加工製取化學品。撫順、茂名頁岩油經過適當的加工精製,可以製得合格的汽油、煤油、柴油、燃料油等油品,還可獲得石蠟、酚類、吡啶類、環烷酸和石油焦等化工副產品。頁岩油加工的方法與天然石油的煉制過程基本相同,包括精餾、熱裂化、石油焦化、加氫精製等過程。
從頁岩油製取輕質油品,是目前人造石油製取合格液體燃料的方法中成本最低的一種。
頁岩油是油頁岩熱加工時其有機質受熱分解後生成的產物,類似天然石油,但含有較多的不飽和烴類及含有氮、硫、氧等非烴有機化合物。
由於油頁岩有機質組成的不同,以及熱加工條件的差異,因而各地所產的頁岩油的組成和性質也不一樣。比重約在0.9~1.0之間。比重隨著溫度的升高而下降。
『伍』 什麼是頁岩油,頁岩油和原油有什麼區別
頁岩油是指以頁岩為主的頁岩層系中所含的石油資源。其中包括泥頁岩孔隙和裂縫中的石油,也包括泥頁岩層系中的緻密碳酸岩或碎屑岩鄰層和夾層中的石油資源。
頁岩油和原油的區別如下:
1、頁岩油和原油的成分不同:
組成頁岩油的化合物主要有烴類、含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物;原油是烷烴、環烷烴、 芳香烴和烯烴等多種液態烴的混合物。
2、頁岩油和原油的物理性質不同
頁岩油常溫下為褐色膏狀物,帶有刺激性氣味;原油一種黑褐色並帶有綠色熒光,具有特殊氣味的粘稠性油狀液體。
3、兩者的基本特徵不同:
頁岩油主要有以下六個特徵,源儲一體,滯留聚集;較高成熟度富有機質頁岩,含油性較好;發育納米級孔、裂縫系統,利於頁岩油聚集;儲層脆性指數較高,宜於壓裂改造;地層壓力高、油質輕,易於流動和開采;大面積連續分布,資源潛力大。
原油中瀝青質的含量較少,一般小於1%。瀝青質是一種高分子量(大於1000以上)具有多環結構的黑色固體物質,不溶於酒精和石油醚,易溶於苯、氯仿、二硫化碳。瀝青質含量增高時,原油質量變壞。
(5)蒸餾法頁岩油擴展閱讀:
原油的儲運方式:
1、儲存
原油和油品儲存的主要方式有散裝儲存和整裝儲存,整裝儲存是指以標准桶的形式儲存,散裝儲存是指以儲油罐的形式儲存,儲油罐可分為金屬油罐和非金屬油罐,金屬油罐又可分為立式圓筒形和卧式圓筒形。
按照油庫的建造方式不同,散裝原油或油品還可採用地上儲油、半地下儲油和地下儲油、水封石洞儲油、水下儲油等幾種方式。但不管採用哪種儲存方式,原油特別是油品的儲存都應滿足以下基本要求:
(1)防變質
在油品儲存過程中,要保證油品的質量,必須注意:降低溫度、 空氣與水分、陽光、金屬對油品的影響。
(2)降損耗
油庫通常的做法是:選用浮頂油罐、內浮頂油罐;油罐呼吸閥下選用呼吸閥擋板;淋水降溫。
(3)提高油品儲存的安全性
由於油品火災危險性和爆炸危險性較大,故必須降低油品的爆炸敏感性,並應用阻燃性能好的材料。
2、裝卸
原油和油品的裝卸不外乎以下幾種形式:鐵路裝卸、水運裝卸、公路裝卸和管道直輸。其中根據油品的性質不同,可分為輕油裝卸和粘油裝卸;
從油品的裝卸工藝考慮,又可分為上卸、下卸、自流和泵送等類型。但除管道直輸外,無論採用何種裝卸方式,原油和油品的裝卸必須滿足以下基本要求:
(1)必須通過專用設施設備來完成。
原油和油品的裝卸專用設施主要有:鐵路專用線和油罐車、油碼頭或靠泊點、油輪、棧橋或操作平台等;專用設備主要有:裝卸油鶴管、集油管、輸油管和輸油泵、發油灌裝設備、粘油加熱設備、流量計等。
(2)必須在專用作業區域內完成。
原油和油品的裝卸都有專用作業區,這些專用作業區通常設有隔離設施與周圍環境相隔離,且必須滿足嚴格的防火、防爆、防雷、防靜電要求。
(3)必須由受過專門培訓的專業技術人員來完成。
(4)裝卸的時間和速度有較嚴格的要求。
3、輸出
原油具有一定的黏性,尤其是當溫度較低的時候,存儲在大型儲油罐的油品不容易直接輸出,必須進行一定的加熱,已達到提高原油溫度,提高原油流動性的目的。
目前的原油儲罐加熱的方式主要分為兩種,一種是盤管整罐加熱,一種是局部快速加熱。
整罐加熱方式是目前應用比較簡單,採用比價普遍的一種原油加熱方式,而局部快速加熱,具有較好的節約能源,加熱效率高的特點。
『陸』 頁岩油的介紹
頁岩油是指以頁岩為主的頁岩層系中所含的石油資源。其中包括泥頁岩孔隙和裂縫中的石油,也包括泥頁岩層系中的緻密碳酸岩或碎屑岩鄰層和夾層中的石油資源。通常有效的開發方式為水平井和分段壓裂技術。在固體礦產領域頁岩油是一種人造石油,是由頁岩干餾時有機質受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產物。透過裂解化學變化,可將油頁岩中的油母質轉換為合成原油。加熱油頁岩至特定溫度能將分離蒸氣,即藉由蒸餾產生類似石油的頁岩油——一種非傳統用油——以及易燃的油頁岩氣(「頁岩氣」亦可指頁岩內含的天然氣體)。類似天然石油,富含烷烴和芳烴,但含有較多的烯烴組分,並且還含有含氧、氮、硫等的非烴類組分。頁岩油的性質,因各地油頁岩組成和熱加工條件的差異而有所不同。中國撫順、茂名、美國格林河(一譯綠河)所產的頁岩油的氫碳原子比較高,適宜於加工製取輕質油品;但由於其含氮量較高,加工煉制時必須加以脫除,否則會影響油品質量。愛沙尼亞所產的頁岩油中酚類等含氧化合物很多,適宜於加工製取化學品。撫順、茂名頁岩油經過適當的加工精製,可以製得合格的汽油、煤油、柴油、燃料油等油品,還可獲得石蠟、酚類、吡啶類、環烷酸和石油焦等化工副產品。頁岩油加工的方法與天然石油的煉制過程基本相同,包括精餾、熱裂化、石油焦化、加氫精製等過程。從頁岩油製取輕質油品,是目前人造石油製取合格液體燃料的方法中成本最低的一種。
『柒』 國外油頁岩研究歷史與現狀
一、國外油頁岩勘查
世界上大多數油頁岩區地質勘探程度不夠,研究程度很低,也沒有統一估算資源量的標准,不同國家對油頁岩資源量估算所用的工業指標不同,因此不同學者估算的資源量難以對比,故也很難對全球油頁岩資源量進行正確估算。目前只有美國、澳洲、瑞典、愛沙尼亞、約旦、法國、德國、巴西和俄羅斯等國的部分油頁岩礦床做了詳細勘探和評價工作,其他許多礦床的資源潛力有待進一步探明。
油頁岩資源在世界許多地區都有分布,但分布並不均勻,主要分布於美國、俄羅斯、加拿大、中國、扎伊爾、巴西、愛沙尼亞、澳大利亞等國家(表2-4),其中,美國、俄羅斯和巴西三個國家的油頁岩資源量就佔了整個世界頁岩油資源的86%。據美國能源部能源信息署最新統計,根據目前全球33個國家油頁岩資源統計,若將它折算成頁岩油,可以達到4110億t,超過了常規石油資源量(2710億t)。但從世界石油資源的評價現狀來看,這只是一個很保守的數據,探明的油頁岩儲量還只佔整個資源量的一小部分。
(一)美國
2002~2003年美國政府對油頁岩的資源評價進行了專項基金研究,其油頁岩資源量佔世界的69%,資源量約33400億t,折算成頁岩油3035.66億t。美國的油頁岩主要形成於古近紀和新近紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀。美國主要有兩個油頁岩礦床:位於科羅拉多州、懷俄明州、猶他州的始新世綠河礦床和美國東部的泥盆紀密西西比紀黑色頁岩礦。此外,美國東部分布有賓夕法尼亞紀煤礦床伴生的油頁岩礦床,內華達州、蒙大納州、阿拉斯加州、堪薩斯州等地方也陸續發現了一些油頁岩礦床。但目前人們研究的重點仍是綠河油頁岩礦床和晚泥盆紀—早密西西比紀的黑色頁岩。
美國綠河油頁岩礦是世界上最大的油頁岩礦,沉積時代為早始新世—中始新世。主要沉積在皮申斯、尤英塔、綠河、瓦沙基4個盆地內,前兩個盆地分別位於科羅拉多州和猶他州,後兩個則位於懷俄明州。綠河油頁岩礦為湖相沉積,其分布面積大約有65000km2,但最厚和最富的油頁岩集中在南部盆地的中央,頁岩最深可達1200m。油頁岩層一般較厚,含油量平均約11.44%,局部高達38.12%。除綠河油頁岩礦外,分布在美國東部的晚泥盆紀—早密西西比紀之間的黑色油頁岩的資源儲量也相當豐富,僅次於綠河油頁岩礦。美國東部的油頁岩為內陸海沉積環境,內陸海覆蓋了密西西比河以東的美國的中部和東部的大部分地區。泥盆紀—密西西比紀油頁岩分布范圍為650000km2,從紐約州至得克薩斯州,它們的埋深可達到3000m以上,含油量為9.53%。頁岩油地質儲量估計高達1500億t,其中5%的油頁岩可以通過露天礦開采(Doncan和Swanson,1968)。
表2-4 世界主要國家油頁岩換算成頁岩油的儲量表
(二)澳大利亞
澳大利亞油頁岩沉積跨越時代很廣,從寒武紀—第三紀都有分布。根據澳大利亞國家能源咨詢委員會的資料(Smith等,1959;Lishmund,1971;Cane,1976),澳大利亞油頁岩總資源儲量為580億t,折算為頁岩油45.31億t。推斷的次經濟價值的頁岩油地質儲量為4500億t。澳大利亞油頁岩主要分布在東部,東部三分之一的領土(昆士蘭州、新南威爾士、南澳大利亞、維多利亞以及塔斯馬尼亞州)油頁岩都較發育,其中昆士蘭州油頁岩最有經濟開發價值。昆士蘭州第三紀油頁岩主要包括湖相朗德勒(Rundle)、tuart和康多爾(Condor)油頁岩,以及JuliaCreek海相油頁岩。JuliaCreek海相油頁岩分布很廣,而且埋藏很淺,但是品位較低,平均只有 3. 53% (Ozimic andSaxby,1983)。昆士蘭東部主要產出二疊紀油頁岩,分布在羅克漢普頓附近的朗德勒(Bundle),在沿海地區有油頁岩資源 4 億 t,其中 2 /3 的含油量都大於 3. 81% 。
(三)巴西
巴西頁岩油資源量約 117. 34 億 t。油頁岩主要形成於二疊紀和早古近紀。早古近紀油頁岩位於聖保羅東北沿帕拉伊巴河的特列門貝—陶巴特盆地。帕拉伊巴河流域主要有兩個油頁岩礦區,面積約 86km2,頁岩油總資源量約 3 億 t。油頁岩為湖相成因,含頁岩油3 億 t,其中50%位於25m 厚的覆蓋層下面,可用露天方法開采。二疊紀伊拉蒂組油頁岩品級高,是巴西經濟效益最好的油頁岩礦。
(四)加拿大
加拿大油頁岩主要形成於奧陶紀—白堊紀,油頁岩類型分為湖相和海相。現已發現 19 個沉積礦床 (Macauley,1981; Davies and Nassichuk,1988)。其中,最有開采價值的是位於 Fundy 盆地的 Moncton 次級盆地,介於 St. Johns 和 Moncton 之間的新不倫瑞克南部的石炭紀 Albert 組的湖相層狀油頁岩,厚度介於 15 ~360m。下石炭統湖相油頁岩主要發育於 Grinnell 半島的德文郡島—加拿大北極圈群島的一個島嶼,油頁岩厚度最厚可達 100m。目前,加拿大油頁岩資源的探明儲量還比較少。發育在加拿大西北部上白堊統的油頁岩,主要為安德森平原及 Mackenzie 三角洲沉積。現已部分開采,具有一定的經濟價值。
此外,法國、德國、英國、義大利、俄羅斯的油頁岩資源也較豐富,約旦、土耳其等國家也有一定的油頁岩儲量。
因此,從世界石油資源來看,很多國家的油頁岩資源並未做過詳細的普查,探明的油頁岩儲量還只佔整個資源量的一小部分。隨著全球能源消耗的快速增長,開展全球油頁岩資源量的評估已迫在眉睫。油頁岩巨大的儲量將對全球的能源戰略起到重要的作用。從所統計的油頁岩資源量分布看,低含油率的油頁岩佔了絕大多數。目前,油頁岩的綜合開發技術普遍較低,根本不能對低含油率的油頁岩進行開發,如果不斷研製開發先進的科學技術手段及設備,將極大得提高油頁岩的綜合開發能力,對全球能源資源走可持續發展道路具有舉足輕重的地位。
二、國外油頁岩開發利用
(一)油頁岩開發利用技術
油頁岩用途廣泛,油頁岩開發利用涉及的關鍵技術比較多,主要體現在油頁岩的開采技術、油頁岩燃燒發電工藝、頁岩油提取技術、油頁岩生產過程中的廢物利用技術以及油頁岩綜合開發利用等技術。
1. 油頁岩開采技術
油頁岩開采方法有采礦法和地下干餾法二類。目前世界上採用的多為采礦法,地下干餾技術還處於試驗階段,尚存在具體技術難題。采礦法又分為露天開采和礦井開采兩種方法,世界上適合露天開採的油頁岩比例很小。開采出來的油頁岩在地面干餾釜中干餾,油收率很高,但在采礦、運輸、礦石粉碎、廢頁岩處理、恢復植被、控制污染和水等的方面投資大,經營費用高。實際上,許多油頁岩都是通過地下開採回收的。但各種地下開采法的油回收率低於地面干餾法。運用較成功的是由西方油頁岩有限公司 Ralph M. Parsons 公司共同研製的垂向型就地干餾,並由西方公司在科羅拉多州實現了工業和商業規模的生產。目前,荷蘭殼牌公司正在研究油頁岩地下裂解技術,使油頁岩直接在地下液化、氣化。這不但提高了油頁岩資源開發利用效率,而且減少了開采過程中對環境和生態的破壞。但殼牌公司提供的 ICP 技術也有自身的條件,必須滿足油頁岩有效厚度與含油率兩者乘積滿足 274,含油率最低應≥3. 04%。依據目前我國油頁岩的分布特徵,很難有滿足 ICP 技術開發的地區。並且,此技術也有自身的一些弊端。例如,在美國,針對在美國科羅拉多州西部高原上建立的 ICP 實驗基地進行了可行性分析,報告證實了科羅拉多州豐富的油頁岩儲量,但表示 「初期商業運作有可能要等到 10 多年以後」,並且 「有很大的技術、經濟以及環保方面的不確定性」。美國丹佛荒野協會的史蒂夫·史密斯認為,殼牌石油公司開採行為是一種 「錯誤的願望、誇張的需要和無法實現的承諾」。有數據表明,每生產一桶石油,需要消耗三桶水。史密斯表示,新技術有可能消耗大量的地下水資源,從而影響數十萬居民的生活用水。殼牌石油公司前項目經理羅伯特·盧克斯認為,水將是限制油頁岩開發的重要因素。20 世紀 80 年代他所負責的項目以失敗告終,已退休 28 年的他目前是一名顧問,並撰寫了一本關於油頁岩的書。雖然他對於油頁岩開採的前景表示樂觀,但他認為目前該行業面臨的形勢緊迫,可靠的科學信息也不夠充分,而且現有的技術不夠經濟,如果不適當放緩開發的步伐,勢必重蹈當年的覆轍。
2. 油頁岩循環流化床技術
油頁岩的第二大使用潛力是燃燒發熱發電。世界上工業應用的有三種燃燒工藝,粉末頁岩懸浮燃燒 (愛沙尼亞)、顆粒頁岩流化燃燒 (德國)及顆粒頁岩循環流化燃燒 (以色列及中國)。循環流化床技術是近年來研製的一種新型潔凈煤燃燒技術。它顯示了其燃料適應性廣、負荷調節靈活等明顯優點,特別是在燃用低質煤種和煤質多變的場合,和相同容量的鏈條爐、煤粉爐相比,不僅熱效率可有相當大的提高,在燃料制備方面,不需要煤粉爐所要求的龐大而復雜的制粉系統。這種特點比較適合於油頁岩的燃燒。德國魯奇公司和芬蘭奧斯龍公司是研究開發循環流化床燃燒技術較早的公司。進入 90 年代,循環流化床燃燒技術得到更大的發展,至今已經形成了魯奇爐型 (最大容量鍋爐為 700t/h 級亞臨界壓力循環流化床鍋爐,1996 年投入商業運行)、奧斯龍爐型、福斯特—惠勒爐型 (最大容量鍋爐為 783t/h 級亞臨界壓力循環流化床鍋爐,1997 年投入商業運行)、巴特利爐型 (最大容量為日本三井 300t/h 多固體循環流化床鍋爐)、德國巴高克爐型 (最大容量為 350t/h 高壓電站鍋爐)和美國巴威的內循環爐型 (最大容量為 210t/h 高壓循環流化床鍋爐)等幾個各具特色的主要爐型。與此同時,傳統燃燒技術的鍋爐設計製造公司紛紛投入大量的資金及人力進行循環流化床燃燒技術的研究開發,其中的代表包括法國通用電氣阿爾斯通 Stein 公司採用 Lurgi CFB 技術、美國ABB - CE 公司採用 LuriCFB 技術、德國 LLB 公司採用的 Luri 和 Circofluid CFB 技術、美國 Foster wheeler 公司採用的 F - W 和 Pyroflow CFB 技術。
3. 油頁岩干餾技術
油頁岩的最大使用潛力是干餾製取頁岩油。油頁岩干餾技術比較先進的國家有愛沙尼亞、巴西、澳大利亞、中國和俄羅斯等國。迄今世界上較成熟且經長期生產的有:愛沙尼亞的 Kivioli 塊頁岩干餾爐和 Galoter 顆粒頁岩干餾爐; 巴西的 Petrosix 塊頁岩干餾爐; 中國撫順式塊頁岩干餾爐; 澳大利亞的 Taciuk 顆粒頁岩干餾爐。
愛沙尼亞的 Galoter 顆粒頁岩干餾爐處理量大,油收率高,產高熱值氣,可處理顆粒頁岩,適合有條件的大中型油頁岩煉油廠; 巴西的 Petrosix 塊頁岩干餾爐處理量很大,油收率高,產高熱值氣,處理塊頁岩,投資高,適合大中型油頁岩煉油廠; 澳大利亞的 Taciuk 顆粒頁岩干餾爐處理量很大,油收率高,產高熱值氣,處理顆粒頁岩,油頁岩經加氫改質,質量好,投資高,適合於大中型油頁岩煉油廠。中國撫順式塊頁岩干餾爐處理量較小,目前,樺甸採用的是巴西的干餾爐型。
(二)油頁岩綜合利用
油頁岩由於其自身的特點,開發利用已經滲透到提煉頁岩油、發電、取暖、製造水泥、生產化學葯品、合成建築材料以及研製土壤增肥劑等各個領域。目前,全球油頁岩主要用於發電和供暖。據統計,2000 年全球開採的油頁岩中有 69% 用於發電和供暖,25%用於提煉高收益的頁岩油及相關產品,6% 用於生產水泥、化工以及其他用途(圖 2 -1)。
圖 2 -1 2000 年世界油頁岩利用百分率 (據 Dr. K. Brendow,2003)
世界油頁岩工業約始於 1830 年,頁岩油作為照明用而發展起來。目前,世界上油頁岩工業主要分布在愛沙尼亞、巴西、美國、德國、澳大利亞、俄羅斯和以色列等國。愛沙尼亞的油頁岩主要用於發電和提煉頁岩油,2002 年油頁岩開采量達到3 000 多萬 t,用油頁岩生產出來的電力除了可以滿足本國的需要,還可以向鄰國出口; 巴西從 1935年就開始生產頁岩油用於運輸燃料,並在油頁岩中可提取硫和放射性鈾; 美國主要是利用露天開采和蒸餾方法提取頁岩油,2000年美國和愛沙尼亞簽署了兩國在油頁岩開發利用技術及工藝方面進行了合作的協議;德國的油頁岩主要用於水泥和建築材料,每年利用50萬t油頁岩作為燃料,其灰分用於生產水泥;澳大利亞除了發電和提取頁岩油外,還提取鎳化學添加劑;俄羅斯、匈牙利、烏克蘭、奧地利、保加利亞和南斯拉夫等國將大量油頁岩加工成肥料,或加工成土壤穩定劑,用於酸性土壤的中性化。另外,以色列、約旦、泰國和加拿大等也非常重視油頁岩的開發和利用。但是,還有一些國家,如加拿大、瑞士、約旦、摩洛哥、南非等國在油價市場的競爭下被迫停止了油頁岩工業生產。
三、實例分析———愛沙尼亞
(一)油頁岩資源現狀
愛沙尼亞油頁岩主要為庫克油頁岩,從愛沙尼亞北部向東至俄羅斯聖彼得堡,油頁岩分布面積約50000km2,頁岩油探明儲量24.94億t。愛沙尼亞有21個油頁岩礦,主要分布在庫克油頁岩礦區,一個是愛沙尼亞礦區,另一個是較新的Tapa油頁岩礦區。
(二)油頁岩開發歷史
愛沙尼亞是目前世界上利用油頁岩比較多的國家之一。愛沙尼亞81%的油頁岩都用來發電供應全國92%的電力,16%用於石油化工,剩餘的部分用於水泥製造以及其他一些產品的加工利用(圖2-2)。
愛沙尼亞油頁岩工業開始於1916年,在Jrve和Pervade兩個城鎮進行露天開采。每年共開采56萬t油頁岩。後來因獨立戰爭的爆發而被迫停產。
1918~1945年,愛沙尼亞油頁岩工業持續穩定發展。1918年獨立戰爭後,油頁岩開采量為1.7萬t,並且建設了第一個國有油頁岩工廠。同時,私有油頁岩工廠也不斷出現,有本國人投資的,也有德國、英國、瑞典、丹麥等國外私人投資。隨著人們對油頁岩的興趣不斷增加,到1933年20項油頁岩開發優惠政策出台,鼓勵油頁岩勘探開發。總勘探開發面積達1250km2。
到1940年,愛沙尼亞共計開採油頁岩1100萬t,平均年產量達170萬t。剛開始油頁岩開采是順著露天油頁岩地層開采,後來油頁岩的露天開采上覆地層厚度為8m,繼而開始油頁岩地下開采。
第二次世界大戰後,愛沙尼亞在1945~1946年對14個小型露天礦開展了詳細的研究,並在一些礦田中實施鑽井開采。1947~1965年,逐步在東部開發了50個油頁岩礦。1950年,油頁岩產量為350萬t,到1955年,油頁岩產量達到700萬t。油頁岩主要用於Tallinn、Kohtla-Jrve和Ahtme的發電廠,Kohtla-Jrve和Kivili的化工廠,以及Kunda水泥廠。1946年和1960年先後兩次進行了油頁岩儲量評價,分別為10億t和33億t(圖2-2)。
圖2-2 愛沙尼亞油頁岩產產量變化圖(據V.Kattai,U.Lokk,1998)
1965年,愛沙尼亞建立了新的發電所(波羅的海熱發電所),年輸出電1400MW,而後又建立了愛沙尼亞熱發電所,年輸出電2000MW,因此對油頁岩的需求巨增。為了滿足對油頁岩的不斷需求,Viru(1965年);Estonia,三個露天礦(1973年),Sirgala(1963年),Narva(1970年),Oktoobri(現今改名為Ai)(1974年)等油頁岩礦先後建立。油頁岩產量從1960年的920萬t上升到1970年的1750萬t。1976~1987年,愛沙尼亞開始在西部和西北部進行油頁岩開采。1981年,由於列寧格勒地區建立了SosnoviBor核電站,相應的對油頁岩發電的需求減少。1985年開采量為2570萬t,1990年開采量為2120萬t,1995年開采量為1210萬t,其中一半以上都為露天開采(圖2-2)。
近年來,由於社會對電的需求量有所增大,政府決定啟動「重建油頁岩地區計劃」,加大對油頁岩的利用。在2006年,愛沙尼亞發電廠和煉油廠將分別需要994萬t和644萬t的油頁岩;其他方面的用途可能持平,穩定在74萬t左右。因此,愛沙尼亞的油頁岩產量將從1230萬t增加到1700萬t。到2020年,規劃新建一座400萬t規模的油頁岩工廠。倘若愛沙尼亞發電能採用沸騰爐技術,這些項目將能夠實施。屆時,油頁岩產量將達到 2 100 萬 t 以上。
『捌』 岩石油是什麼東西
就是頁岩油。
頁岩油是指以頁岩為主的頁岩層系中所含的石油資源。其中包括泥頁岩孔隙和裂縫中的石油,也包括泥頁岩層系中的緻密碳酸岩或碎屑岩鄰層和夾層中的石油資源。
通常有效的開發方式為水平井和分段壓裂技術。在固體礦產領域頁岩油是一種人造石油,是由頁岩干餾時有機質受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產物。
透過裂解化學變化,可將油頁岩中的油母質轉換為合成原油。加熱油頁岩至特定溫度能將分離蒸氣,即藉由蒸餾產生類似石油的頁岩油——一種非傳統用油——以及易燃的油頁岩氣(「頁岩氣」亦可指頁岩內含的天然氣體)。類似天然石油,富含烷烴和芳烴,但含有較多的烯烴組分,並且還含有含氧、氮、硫等的非烴類組分。頁岩油的性質,因各地油頁岩組成和熱加工條件的差異而有所不同。
『玖』 油頁岩干餾產物利用技術
油頁岩煉油干餾產物主要有頁岩油、干餾氣、半焦、灰渣、干餾廢水等,為提高產品的附加值,降低環境污染,需要對干餾產物進行綜合開發利用。油頁岩油是煉廠的主要產品,類似天然原油;干餾氣是干餾煉油過程的伴生產品,採用的小顆粒干餾煉油工藝伴生的干餾氣熱值高,污染小,可直接為干餾工藝供熱,或作為鍋爐燃料等。油頁岩半焦產品熱值高,可用於燃燒發電、鍋爐或民用燃料等。半焦回收熱值後轉變的灰渣,數量巨大,如直接堆放,其中的污染物會淋溶釋放,造成環境污染,需開展綜合開發利用,使灰渣能夠回收再利用。油頁岩的資源綜合開發利用提高產品附加值,關鍵體現在油頁岩油分餾與固體產物開發利用技術上。
1.油頁岩油分餾技術
油頁岩油加工過程中,分餾是將其分割成各種餾分的合適手段。分餾能夠將液體混合物按其所含組分的沸點或蒸汽壓的不同,分離為輕重不同的各種餾分。油頁岩油的一次加工是指油頁岩油的常壓蒸餾,藉助蒸餾過程,將油頁岩油分離成相應的直餾汽油、煤油、輕柴油、重柴油及各種潤滑油等餾分。常壓蒸餾是利用油品組分間相對揮發度的不同,通過多次加熱和多次冷凝切離油品。一次加工過程中,常壓蒸餾裝置是每個煉廠必備的,其核心設備常壓塔的性能狀況直接影響煉廠的經濟效益。油頁岩油分餾技術的關鍵主要是頁油岩油分餾工藝和頁岩油分餾塔。
油頁岩油主要分餾產物為石油氣、溶劑油、汽油、煤油、柴油、潤滑油、凡士林、石蠟、瀝青、油渣等(表13-7)。
表13-7 油頁岩油主要分餾產物一覽表
2.油頁岩干餾固體產物開發利用技術
油頁岩干餾分離出原油後,初期固體產品為半焦;半焦中含有大量的固定碳和少量的水,熱值較高,可以作為清潔燃料用於燃燒發電、工業鍋爐和民用燃料;半焦含碳量和含氧量較高,硫含量較低,有利於半焦燃燒利用時的環境保護;半焦化學成分主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等,這些成分在油頁岩煉油過程中得到了富集;半焦中稀土元素相對富集,輕重稀土分餾明顯,屬於輕稀土高度富集型。回收半焦熱值後即產生數量巨大的油頁岩灰渣,如不進行回收利用會產生嚴重的環境污染,可依據廢渣的礦物組成及化學成分,綜合開發許多化工與建築產品。
『拾』 頁岩油怎麼提煉
頁岩油提煉方式可分為內部燃燒法、熱循環固體法、隔壁傳熱法、外部注入熱氣法、反應流體法等,以內部燃燒法為主,我國採用撫順干餾法。以撫順干餾法為例,具體方法如下:
撫順工藝採用豎直圓柱形搖臂干餾爐,外層為鋼板,內層襯以耐火磚。干餾爐高度超過10米(33英尺),內徑約3米(9.8英尺)。油頁岩原料顆粒大小為 10至75毫米(0.4至3.0英寸),從上部送入干餾爐。
在干餾爐上部,頁岩油乾燥和被上升的熱氣加熱,上升的熱氣穿過下降的油頁岩,使油頁岩分解。熱解發生的溫度約為 500 °C(930 °F)。產生的油蒸汽和熱氣從底部直接上升到干餾爐頂部並排出,而在基維特工藝里,熱氣是從側面進入干餾爐加熱油頁岩顆粒。
在熱解過程中,油頁岩被分解為頁岩焦,與上升的空氣蒸汽一起在干餾爐的下半部燃燒,以加熱氣體,用於分解所需。
這些氣體會被重復利用,從干餾爐排出之後,會在冷凝系統里冷卻,頁岩油也在這一系統里冷凝,氣體在加熱爐里從500 °C(930 °F)重新加熱到700 °C(1,290 °F),然後重新輸入到干餾爐。頁岩灰從干餾爐底部的旋轉的水盆排出,水盆封住干餾爐,並起到冷卻干餾爐作用。
(10)蒸餾法頁岩油擴展閱讀
頁岩油氣≠頁岩油+頁岩氣
我國石油天然氣工業領域經常出現「頁岩油氣」一詞,對此的說明是從頁岩開采出來的頁岩氣和與此共生、伴生的頁岩油。「頁岩油氣」念起來順口,實際上卻把基本概念混淆了。
從頁岩中開采頁岩氣時,有與頁岩氣共生、伴生的原油產生,被誤認為是頁岩油,實際上是緻密油。目前人們對頁岩油、緻密油的含義有不同理解,所以在頁岩油和緻密油術語的使用上存在誤解和爭論。
緻密油中的原油品質與常規油藏相同,都屬於輕質原油,而頁岩油是重質油,其區別是兩者API重度和黏度不同以及提取的方式不同。兩者的生產位置大不相同,緻密油從地下開采,而頁岩油在地面干餾。