页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油,也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。通常有效的开发方式为水平井分段压裂技术。在固体矿产领域页岩油是一种人造石油,是油页岩干馏时有机质受热分解生成的一种褐色、有特殊刺激气味的粘稠状液体产物,属于含氮量较高的石蜡基油。页岩油经过加工提炼可制成汽油、煤油、柴油等液体燃料,是重要的非常规油气资源。页岩油工业是能源工业的一个重要组成部分,也是天然石油的一种补充能源。
页岩油_页岩油 -简介
页岩油
页岩油是油页岩经热加工后,其有机质受热分解生成的产物,类似天然石油,但又比天然石油含有更多的不饱和烃,并含氮、硫、氧等非烃类有机化合物,而这些不饱和烃类及非烃类有机化合物又是造成油品胶质增多、沉渣形成而导致安定性变差、颜色变黑的主要原因。
页岩油工业是能源工业的一个重要组成部分,也是天然石油的一种补充能源。
页岩油_页岩油 -分布
据美国《油气》公布的统计数字,全世界页岩油储量约11万亿~13万亿吨,远远超过石油储量。全球油页岩产于寒武系至第三系,主要分布于美国、扎伊尔、巴西、意大利、摩洛哥、约旦、澳大利亚、中国和加拿大等9个国家。
中国油页岩资源储量也很丰富,根据2004-2006年新一轮中国油气资源评价结果,中国油页岩资源7199.4亿吨,油页岩可采资源2432.4亿吨;页岩油资源476.4亿吨,页岩油可采资源159.7亿吨,页岩油可回收资源119.8亿吨,遍布20个省和自治区、47个盆地和80个含矿区,主要分布在松辽、鄂尔多斯、准噶尔、柴达木、伦坡拉、羌塘、茂名、大杨树、抚顺等9个盆地。其中,松辽、鄂尔多斯、准噶尔等3个盆地油页岩资源占全国的74.24%,可回收页岩油占全国的64.25%。吉林、辽宁和广东三个省份的储量最大。
页岩油_页岩油 -组成和性质
组成
燃烧的油页岩
组成页岩油的化合物主要有以下几类:烃类、含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物。
油页岩热解后得到的页岩油富含烷烃和芳烃,但烯烃含量较天然石油中的高很多,并含氮、硫、氧等非烃类有机化合物。
页岩油与天然石油不同之处就是页岩油中不饱和烃的含量极高;另一不同之处是页岩油中非烃化合物含量高。在天然石油中不含烯烃,含氮化合物含量也不高,含氧化合物则更少。
性质
页岩油常温下为褐色膏状物,带有刺激性气味。页岩油中的轻馏分较少,汽油馏分一般仅为2.5%~2.7%;360℃以下馏分约占40%~50%;含蜡重油馏分约占25%~30%;渣油约占20%~30%。页岩油中含有大量石蜡,凝固点较高,含沥青质较低,含氮量高,属于含氮较高石蜡基油。
世界各地所产的页岩油由于组成和性质不同,在密度、含蜡量、凝固点、沥青质、元素组成方面有很大差别,但各地页岩油的碳氢重量比均在7~8左右,是最接近天然石油,最适于代替天然石油的液体燃料组成。
页岩油_页岩油 -加工
影响页岩油柴油颜色及安定性的主要因素是其中含有大量的不饱和烃及氮、硫、氧等杂原子化合物,要解决页岩油柴油质量合格问题,关键在于如何脱除页岩油中的氮、硫、氧等杂原子化合物。
天然石油的加工技术一般都适用于页岩油的加工。目前(截止2011年)页岩油的加工方法主要分为加氢处理和非加氢处理二种。加氢处理页岩油可得到液体燃料,包括柴油、石脑油和汽油,生产的柴油稳定性好,产品收率高,没有“三废”排放,但一次性投资大,所需设备费用及操作费用也很高,适合于大型炼油厂;而非加氢处理过程设备投资小,工艺操作简单,费用较低,适合中小型炼油厂,非加氢处理一般包括酸碱精制、溶剂精制、吸附精制和加入稳定剂等。
页岩油_页岩油 -利用
页岩油中丰富的烷烃和烯烃可生产相关的高附加值化学品。C6~10馏分被利用来生产增塑剂;C10~13馏分中通过生物降解线形十二烷基苯所得的产品作为清洁剂原材料;C14~18馏分作为脂肪醇和烷基硫化盐产品的原材料;重质烷烃馏分通过裂化以生产各种低分子质量的烯烃,也可以获得沥青和碳纤维。
页岩油硫化物主要为硫化氢、硫醇类、噻吩类及硫茚等有机硫及二硫化物。硫的资源广而廉价,工业上、农业上、医药上、染织上和合成材料上的硫和硫化物的用途是非常多的。硫的用途主要是制酸(主要是硫酸)。
页岩油中的含氮化合物可分为3类:碱性的、弱碱性的和中性的。碱性含氮化合物主要是叔胺类的吡啶系、喹啉系和异喹啉系化合物,弱碱性含氮化合物主要属于吡啶系化合物,中性含氮化合物则主要是腈类R-CN。
而页岩油中存在的含氮化合物主要为吡啶系氮化物。吡啶碱是多用途的化工原料,它能溶解一般溶剂所难溶解的有机物,尤其是轻质吡啶,广泛用于制药工业。重质吡啶除了氧化制取菸碱酸外,又是有色金属矿的浮选剂,尤其对硫化物矿具有优良的富集性能。
吡啶碱及硫酸吡啶络合物对稀酸侵蚀钢铁有一定的抑制作用,可用做钢铁腐蚀抑制剂。
页岩油中的含氧化合物有:酸性含氧化合物和酚类,以及中性含氧化合物。而页岩油中含氧化合物的利用主要以酚类化合物为主。酚类化合物是塑料、染料、合成纤维、电气绝缘、防腐蚀和药品等的主要化学原料。其中重质酚类可以作为铜、铅、锌磁铁等矿物的浮选剂,也是制造木材粘合剂、农药杀虫剂等原料。
页岩油_页岩油 -相关新闻
2012年10月3日,日本石油和天然气开采企业石油资源开发公司宣布从地下1800米深处的页岩层中提取出页岩油。这是日本首次从本国地层中成功提取页岩油。据该公司预测,鲇川油气田及其附近油气田的页岩油储量约有500万桶,而整个秋田县的储量可在1亿桶,相当于日本每年石油消耗量的10%。日本业内人士希望,国产页岩油有助于能源的多样化以及减轻日本对海外能源的依赖。
2012年11月12日,国际能源署在伦敦发布《世界能源展望》,报告预计到2017年美国将超越沙特成为全球最大产油国。报告指出,美国正处在油气生产革命的最前沿,这将影响到全球其他国家,并可能改变全球能源版图。支撑国际能源署论断的最主要论据是美国页岩油气产量增长迅猛,而其背后推手主要是技术进步和价格杠杆。
2013年10月,美国由于页岩油的连接开采提炼,超过沙特阿拉伯成为世界最大产油国。因为其页岩油产出大增引发史上第二大产油高潮。这是页岩油革命带动美国石油业的最新里程碑。
美国“页岩油革命”通过改变美国原油进口数量和结构的方式影响了世界主要原油出口国。美国能源信息署6月发布的最新评估报告称,目前已勘测到的“技术上可以被开采”的全球页岩油资源规模约为3450亿桶,相当于全球原油供应量的10%。其中俄罗斯页岩油储量最大,约为750亿桶,美国580亿桶排第二,中国320亿桶徘第三。
英国发现大量页岩油储备
2014年5月,英国政府发布报告称,在英格兰南部威尔德盆地(Wealdbasin)发现页岩油,储量可能高达数十亿桶。威尔德盆地位于伦敦南部,覆盖萨里(Surrey)、苏塞克斯(Sussex)、汉普(Hampshire)及肯特(Kent)四郡。英国地质勘探局(BritishGeologicalSurvey)5月24日发布的报告显示,该地区石油储量可能高达86亿桶,但报告并未给出可开采储量的具体数字。来自BP的数据显示,英国目前可开采石油储量为31亿桶。