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高新科技的开发
1.7.3 使石头出油的技术

使石头出油的技术

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,这就是油页岩。

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油页岩

油页岩(oilshale),是一种石头,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,油母。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。是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,油页岩是人造石油的重要原料。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。

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吉吨,超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3.6吉吨,平均产油率约5.5%;茂名油页岩矿,可采储量4吉吨,平均产油率6%。

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油页岩堆

油页岩全球分布广泛,储量较为丰富的国家有巴西、中国、爱沙尼亚、德国、以色列以及俄罗斯,但储量最为丰富的国家还是美国。全球大约有2/3的油页岩都埋藏在美国格林河(Green River)流域。虽然储量丰富,但截止目前美国境内的油页岩基本上还未被开发。不过其他油页岩储量丰富的国家早在几十年前就已经对其进行开采,用于发电或其他用途。

实际上,美国人并非一直十分关注油页岩,他们对油页岩的热情随着油价的起起伏伏变得忽冷忽热。如在20世纪70年代石油危机期间,美国人对油页岩热情高涨,但当石油价格降下来之后,他们也随之失去了对油页岩的兴趣。

直到2003年,美国公司才重新想起了快被遗忘的油页岩,原因还是油价疯涨。2005年,美国当时总统乔治·布什政府的能源政策法案中正式开放了美国可供开采油页岩的地区。但随之而来的汽油价格下降、社会对环境问题的关注升温以及人们对可再生能源热情高涨让油页岩在美国的未来又变得不确定起来。

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油页石标本实验室

尽管普通美国人经常是“三心二意”摇摆不定,但是环保组织反对起油页岩开采来可是毫不含糊。他们的理由十分充分:油页岩开采会对环境带来严重的危害。首先,开采活动会破坏地表生态、砍伐树木、趋赶动物,而开采后的生态重建要花上几十年甚至更长的时间。其次,开采活动耗水量极大;据悉,生产1桶页岩油耗水量为5桶。第三,油页岩开采为能源密集型活动,因此会加速全球变暖的步伐。有研究人员经过计算得出,每生产、使用1加仑页岩油的二氧化碳排放量为传统汽油的150%。

油页岩的加工利用方式主要有两种: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。

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”。