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油页岩28644773

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油页岩 28644773
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油页岩定义有一种石头叫油页岩,它同石油一样,是由生物的残体混同泥沙变成的,所以可以用来炼油。又称油母页岩,一种高矿物质的腐泥煤,为低热值固态化石燃料。色浅灰至深褐,含有机质和矿物质;有机质的绝大部分不溶于溶剂,称油母。油页岩是人造石油的重要原料。经低温干馏可得页岩油、干馏气和页岩半焦。资源油页岩产油率低于 6%者属贫矿,高于 10%的属富矿。世界已探明的产油率在 4%以上的油页岩储量,折合页岩油约 470过已探明的石油储量。美国西部格林河流域拥有世界上储量最大的油页岩矿藏;中国的油页岩资源也较丰富,仅次于美国、巴西、苏联等国,其中最负盛名的为抚顺矿区,与煤共生,探明油页岩储量 均产油率约 茂名油页岩矿,可采储量 4均产油率 制法大块的油页岩经过破碎、筛选,送到一种巨大的炉子里;在隔绝空气的条件下加热,使有机质分解生成油气;油气再进入一个冷却装置,被冷却凝结成油状的液体,这就是页岩油。开发实际上,把油页岩从地底下开采出来再炼油非常麻烦。科学家已想出一个好办法:在地面打一些钻孔通到地下,用带孔的钢管插进油页岩里,然后对它发射一种频率很高的电磁波,依靠高频电产生的热,把油页岩中的有质分解成页岩油和气体,使它沿着生产钻井跑到地面上来为人类服务。原生物质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。性质: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。作用:在油页岩炼油过成中还能得到许许多多副产品:硫酸铵可作肥料;酚类和吡啶可用作生产合成纤维、塑料、染料、药物的化工原料;排出的气体,如同煤气一样,可作气体燃料;留下的页岩灰渣,可用来制造水泥熟料、陶瓷纤维、陶粒等建筑用材。油页岩可谓“全身是宝” 。储量:据调查,全世界油页岩的储量要比煤、石油或天然气多得多。我国是世界上油页岩储量最丰富的国家之一。以吉林的农安、广东的茂名和辽宁的抚顺为最多,广东茂名地区已探明的油页岩储量就有 70 多亿吨。物理性状油页岩外观多呈褐色泥岩状,其相对密度为 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。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 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。加工利用主要有两方面:①干馏制取页岩油,进一步加工成轻质油品以及多种化工产品;②直接用作锅炉燃料,产生蒸汽,并进一步用于发电。油页岩干馏和燃烧后的页岩灰可用于生产水泥等建筑材料。一、油页岩特征油页岩(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 (即 )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。(一)油页岩地质特征油页岩外观呈浅灰至深褐色,多呈褐色;具微细层理;相对密度为 。油页岩主要成分是有机质、矿物质和水分。油页岩中油母含量约 10%~50% 。油母是由复杂的高分子有机化合物组成,富含脂肪烃结构,而较少芳烃结构。有机化合物主要由碳、氢及少量的氧、氮、硫元素组成;其氢碳原子比(H:C)为 高于煤炭的有机物质 H:C 比。油母含量高,氢碳原子比大,则油页岩产油率高。油页岩中矿物质有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等,但主要是粘土矿物。油页岩中矿物质常与有机质均匀细密地混合,而且矿物质含量通常高于有机质。当油页岩含有大量粘土矿物时,往往形成明显的片理。水分含量与矿物质颗粒间的微孔结构有关,油页岩中含有4%~25%不等的水分。用于商业开采的油页岩其有机质:矿物质之比约为 ~,低于煤炭中的有机质:矿物质比值。煤炭中该比值常大于 。(二)油页岩成因类型根据沉积环境,油页岩可以分成陆相、湖相和海相等三种基本成因类型。陆相油页岩中的有机质是由富含脂质的有机物组成,主要有树脂、袍子、蜡质表皮和那些常见于成煤湿地或沼泽的陆源植物根径的软组织,它们埋藏后经过煤化作用,形成油页岩中的有机质;因此,这种油页岩也是一种含有较高矿物质的腐泥煤。湖相油页岩中的有机质母质主要是指生活于淡水、咸水和盐湖的低等浮游生物藻类;藻类埋藏后经腐化和煤化作用后形成油页岩中的有机质。海相油页岩中的有机质母质主要是海藻、未知单细胞微生物和海生鞭毛虫。油页岩的沉积环境范围很广,因此油页岩具有多种有机质和矿物质。二、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:(一)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 )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。(二)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。(三)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。目前油页岩开发利用的局限性  全球油页岩资源丰富,用途广,开发利用时间也较早,但并不被大多数国家所重视。这主要有两个方面的原因。1.生产页岩油和油页岩发电成本高油页岩的最大使用潜力是提炼页岩油。在传统石油供给不足时,页岩油可望成为石油的替代品;或者是在那些缺少石油资源或石油资源量不足的国家,为了降低对外依存度,可以用页岩油替代石油,满足本国建设的需要。然而,就目前的技术来看,油页岩提炼页岩油的成本要比生产或购买石油和其他燃料产品要高。爱沙尼亚 2000 年的经验显示,只有当原油的进口价高于 25 美元/桶、重油的进口价高于 95 美元/ 吨时,生产页岩油才有经济意义,页岩油才有可能替代传统的石油,满足世界对化石能源的需求。油页岩的第二大使用潜力是发电。爱沙尼亚 2000 年的经验显示,只有当煤的进口价高于 40 美元/吨、天然气的进口价高于 元/ 兆英国热单位( ,用油页岩发电才是经济的。2.对环境的污染较大油页岩的开采方式分地下开采和露天开采两种。无论是地下采矿还是露天采矿,都需要把地下水位降低到含油页岩层的层位以下,这样做会危害到矿山附近的耕地和森林。根据粗略估算,为了得到 1 立方米油页岩,一般需要抽出 25 立方米的地下水。抽出的地下水在沉淀水中的固体颗粒后才能排到河里。系统监测显示,采矿水在很大程度上增加了地面、地下水和湖泊中硫酸盐的含量。在巴西,地下水水位和质量就长期被油页岩采矿所扰乱。用油页岩发电,除了采用燃烧较充分的沸腾炉外(德国、以色列掌握这种技术) ,还有一些采用研磨后燃烧的传统方式。研磨燃烧具有利用率低、高污染和高健康危害等不利特点,排除的气体中还有细的、可吸入的扬尘。这些扬尘中含有有毒物质,它们不仅危及电厂附近的环境,而且也影响到远离电厂的地区。另外,页岩油生产过程中放出的热、废水和半焦炭物质也可能引起环境问题。总而言之,在目前技术条件下,对油页岩的利用存在很大的阻力。在未来的若干年内,页岩油还不能代替原油、煤炭在化石燃料市场上的地位。
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