簡介

油頁巖(又稱油母頁巖)是一種高灰分的含可燃有機質的沉積巖，它和煤的主要區別是灰分超過40%，與碳質頁巖的主要區別是含油率大于3.5%。油頁巖經低溫干餾可以得到頁巖油，頁巖油類似原油，可以制成汽油、柴油或作為燃料油。除單獨成藏外，油頁巖還經常與煤形成伴生礦藏，一起被開采出來。

油頁巖屬于非常規油氣資源，以資源豐富和開發利用的可行性而被列為21世紀非常重要的接替能源，它與石油、天然氣、煤一樣都是不可再生的化石能源，在近200年的開發利用中，其資源狀況、主要性質、開采技術以及應用研究方面都積累了不少經驗。

外形特征

油頁巖外觀多呈褐色泥巖狀，其相對密度為1.4～2.7。油頁巖中的礦物質常與有機質均勻細密地混合，難以用一般選煤的方法進行選礦。含有大量粘土礦物的油頁巖，往往形成明顯的片理。

主要包括油母、水分和礦物質。①油母。含量約10%～50%(干基)，是復雜的高分子有機化合物，富含脂肪烴結構，而較少芳烴結構。油母的元素組成主要為碳、氫，以及少量的氧、氮、硫;其氫碳原子比為1.25～1.75。油母含量高，氫碳原子比大，則油頁巖產油率高。②水分。為4%～25%不等，與礦物質顆粒間的微孔結構有關。茂名油頁巖的水分含量較高，熱加工過程中消耗較多的熱量，且在干燥時易崩碎。③礦物質。主要有石英、高嶺土、粘土、云母、碳酸鹽巖以及硫鐵礦等。含量通常高于有機質。

世界分布

世界上已發現的非常規油氣資源大多位于地緣政治相對穩定的西半球，即美國、加拿大和拉丁美洲，美國是 全球油頁巖資源最豐富的國家，儲量約占全球儲量的70%以上;加拿大是全球瀝青砂資源最豐富的國家，儲量約占全球儲量的90%以上。全球油頁巖資源十分豐富，據不完全統計其蘊藏資源量約有10萬億噸，比煤炭資源量多40%。2000年初統計，世界頁巖油儲量超過10億噸的國家有美國、俄羅斯、扎伊爾、巴西、摩洛哥、約旦、澳大利亞、愛沙尼亞和中國等，頁巖油總量為3741億噸，預計全世界頁巖油資源總量約為4750億噸，比傳統石油資源量(2710億噸)多50%以上。

油頁巖不僅資源豐富，而且分布相對集中。在美國，大約75%的油頁巖集中在科羅拉多州、猶他州和懷俄明州。按探明資源量排位，中國繼美國、巴西、前蘇聯之后位居世界第四。中國油頁巖探明資源量315億噸，預測資源量4520億噸，約85%以上分布在吉林、遼寧和廣東省，其中吉林省已探明可采儲量為174.5億噸，約占全國油頁巖探明總量的55.3%;廣東已探明可采儲量超過55.15億噸，居全國第2位;遼寧省截至2004年累計探明儲量為41.3億噸。

油頁巖資源量十分豐富且儲量分布集中，具有作為接替能源的巨大潛力和有利條件。

2004～2006年，中國對油頁巖資源進行了國內首次評價，查明地質資源量為7199億噸，折合成頁巖油為476億噸。中國在煤炭開采過程中產生的油頁巖達到近千萬噸，僅撫順西露天礦油母頁巖每年排棄量就達800萬噸，排棄占用大量耕地，嚴重影響了礦區周圍的生態環境。

主要用途

在油頁巖煉油過成中還能得到許許多多副產品：硫酸銨可作肥料;酚類和吡啶可用作生產合成纖維、塑料、染料、藥物的化工原料;排出的氣體，如同煤氣一樣，可作氣體燃料;留下的頁巖灰渣，可用來制造水泥熟料、陶瓷纖維、陶粒等建筑用材。綜合來說，可提煉出各種燃料油類，也可煉制出各種合成燃料氣體及化工原料，副產品還可用于制磚、水泥等建筑材料。油頁巖可謂“全身是寶”。歸納起來，油頁巖有三種主要用途：

制取方法及產品

若將油頁巖打碎并加熱至500℃左右，就可以得到頁巖油。中國常稱頁巖油為人造石油。一般來說，1噸油頁巖可提煉出38至378公升(相當于0.3至3.2桶)頁巖油。頁巖油加氫裂解精制后，可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產品。

作為燃料用來發電、取暖和運輸

首先是用來發電。利用油頁巖發電的形式有兩種。一是直接把油頁巖用作鍋爐燃料，產生蒸汽發電;另一種是把油頁巖低干餾，產生氣體燃料，然后輸送到內燃機燃燒發電。目前普遍采用前一種形式。其次，可以利用油頁巖燃燒供暖。在2001/2002年度，愛沙尼亞利用油頁巖發電和向居民、工業供暖所創造的效益分別占國家稅收的76%和14%，對其國民經濟具有重要意義。再次，可以利用油頁巖燃燒帶動發動機，用于長途運輸。

生產建筑材料、水泥和化肥

作為附加品，油頁巖干餾和燃燒后的頁巖灰主要用于生產水泥、磚等建筑材料。在德國，每年有30萬噸油頁巖用于水泥的生產。在中國，油頁巖干餾和燃燒后的半焦灰渣用來制造砌塊、磚、水泥、陶粒等建材產品。

此外，油頁巖還可以直接用于有機肥料的生產。如中國陜西有一企業就擬投資1000萬元，利用印臺地區現有的油頁巖資源，在原有50000噸磷肥生產線的基礎上進行技術改造，建設年產50000噸油頁巖有機復合肥的生產線。

不同國家對油頁巖的用途不同。在愛沙尼亞，油頁巖主要用來發電和提煉頁巖油;在巴西，油頁巖主要用作運輸燃料;在德國，油頁巖主要用于制造水泥和建筑材料;在中國和澳大利亞，油頁巖主要用于提煉頁巖油和用作燃料;在俄羅斯和以色列，油頁巖主要用于發電。

發展前景

在高油價時代，有關國家對油頁巖的開發利用活躍起來。美國國會于2005年通過了發展非常規能源的法案，掀起了油頁巖干餾煉油的研發高潮。美國總統布什于2008年6月18日聲明，支持發展油頁巖，鼓勵國會放開對批準頁巖油試驗用地的限制。美國內政部己批準了6項給予石油公司的土地礦產租賃項目，支持開展油頁巖干餾煉油。美國科羅拉多礦業學院在2006年、2007年、2008年連續召開了第26屆、27屆、28屆國際油頁巖會議，參與人員眾多。當前，美國有29家公司正開展油頁巖加工利用的研究，其中14家公司開展地下干餾，11家開展地上干餾的研發，2家公司開展頁巖油加氫制取輕質油品研究。上述這些公司大多數正處于實驗室或數學模擬，或概念研究階段，只有殼牌公司正在進行現場地下干餾的中試，還有一些公司正籌劃開展實地試驗，另有幾家公司則在致力于干餾新技術的開發。

中國油頁巖的開發利用起步較早，規模也比較大，但長期以來并沒有明顯進步。1959年頁巖油的產量達到70多萬噸，占世界的50%以上。1959年遼寧撫順年產頁巖油72萬噸，1953年樺甸年產頁巖油5萬噸，1962～1992年，廣東茂名共生產頁巖油300萬噸。20世紀60年代以后，由于中國常規油氣田的大量發現，油頁巖提煉油氣成本相對較高，頁巖油生產規模逐漸減小，并淡出油品市場，油頁巖開發利用技術也止步不前。

近年來，由于上輪全球能源需求的增長和解決廢棄油頁巖環境問題的需要，油頁巖的勘探開發面臨新的機遇。撫順、樺甸、羅子溝、黃縣等老油頁巖礦先后恢復了頁巖油生產。2008年，國內年產頁巖油約40萬噸，其中撫順礦業集團油頁巖煉油廠是目前中國正在運行的、最大的油頁巖提煉廠，其產量達到35萬噸。

在油頁巖利用技術方面，國內相關企業也開展了研究工作。針對現有撫順爐單臺裝置處理能力小、油收率低、污染環境等缺點，撫礦集團于2006年成立了"遼寧省撫礦集團工程技術研究中心"，將油頁巖綜合利用作為重點，開發大型油頁巖干餾新工藝和相應的生產裝置，研發頁巖油生產過程的廢水、廢渣的處理與循環利用技術。中煤集團支持其所屬的龍江哈爾濱煤化工公司開展油頁巖流化干餾煉油的中試(日加工油頁巖50噸)，已取得初步成功，日加工油頁巖2000噸的工業試驗裝置的可行性研究報告已初步通過。中石油支持大慶油田采用大連理工大學開發的顆粒頁巖固體熱載體干餾技術，擬建設日加工2000噸柳樹河油頁巖的工業試驗裝置。

中國油頁巖資源儲量豐富，在煤炭開采過程中也產生了大量油頁巖，開發利用油頁巖不僅可以緩解石油供需矛盾，還可以解決因廢棄油頁巖造成的環境問題，提高資源利用率。因此中國應該重視油頁巖方面的研究，推動開發利用技術進步，加快油頁巖行業發展。