带你读懂油页岩 油页岩是什么

什么是油页岩(给你看油页岩)
英国石油公司发布的《2019年世界能源统计年鉴》指出,截至2019年初,全球已探明石油储量为1.7万亿桶,委内瑞拉石油储量最大,为3030亿桶 。其次是沙特阿拉伯的2970亿桶;其次是加拿大(1670亿桶)、伊朗(1550亿桶)、伊拉克(1470亿桶)和俄罗斯(1060亿桶);美国的储量要少得多,只有610亿桶 。
全球探明石油储量排名
根据这些指标,石油仍然可以被人类使用50年 。随着传统石油资源日益短缺,非常规油气资源的开发被提上日程,油页岩这种可以提炼石油的石头尤其受欢迎 。
关于油页岩油页岩通常被定义为含有有机质的细粒沉积岩,在干馏过程中会产生大量液态烃和可燃气体,而大部分有机产物不溶于常见的有机溶剂,因此这些物质只能通过热分解释放出来 。
油页岩
油页岩的主要成分是干酪根(有机化合物的固体混合物) 。虽然被称为“油页岩”,但地质学家并没有完全将其归类为页岩,干酪根不同于石油 。
母材料结构模型
母质的加工成本高于石油,所以从价格和开采上来说,母质往往被视为石油的替代品 。具有经济潜力的油页岩矿床一般是指位于地表或地表附近,可以通过露天开采和常规地下开采的油页岩矿床 。
世界上许多地方都有油页岩矿床,范围从寒武纪(约5.42亿年前-4.85亿年前)到第三纪(新生代最古老的时期,6500万年前-260万年前) 。
埃塞俄比亚火山凝灰岩的第三纪大岩石碎片
这些矿床可能是经济价值很小或没有经济价值的小矿床,也可能是厚度在700米以上、覆盖数千平方公里的大矿床 。油页岩沉积在多种沉积环境中,包括淡水至高盐湖、陆相盆地等,以及通常与煤沉积有关的钙质和海岸沼泽 。

就矿物和元素含量而言,油页岩在几个方面不同于煤 。油页岩通常比煤含有更多的惰性矿物(60%-90%),而煤含有不到40%的矿物 。油页岩的有机物是液态和气态烃的来源,通常比褐煤和烟煤的氢含量高,氧含量低 。
此外,油页岩和煤中有机质的前体也不同 。油页岩中的有机物大部分来自藻类,藻类也可能包括维管植物的残体,而煤中的有机物大部分来自维管植物 。

油页岩中一些有机物的来源尚不清楚,因为没有可识别的有助于识别前体生物的生物结构 。这些物质可能来自细菌或藻类或其他有机物的细菌降解产物 。
爱沙尼亚北部奥陶纪库克斯油页岩化石
一些油页岩矿物由碳酸盐组成,包括方解石、白云石和菱铁矿,其中硅铝酸盐较少,而其他矿物则相反,主要是应时、长石和粘土矿物,其次是碳酸盐,许多油页岩矿床含有少量无处不在的硫化物,包括黄铁矿和白云母,这表明沉积物可能在厌氧到缺氧的水中积累,从而防止洞穴生物和氧化破坏有机物 。

尽管当今世界能源市场上的页岩油与石油、天然气或煤炭没有竞争力,但在一些缺乏其他化石燃料资源的国家,拥有易于开采的油页岩矿床是一个很好的能源支撑 。同时,一些油页岩矿床含有增加副产品价值的矿物和金属,如明矾[KAl(SO4)2.12H2O]、碳酸氢钠、片钠铝石[NaAl(OH)2CO3]等 。
油页岩品位的确定油页岩的品位可以用不同的方法来确定,结果也可以用不同的单位来表示 。油页岩的热值可以用量热仪测定 。
通过这种方法获得的值以英制或公制单位报告,例如每磅油页岩的英制热量单位(Btu)、每克油页岩的热量(cal/g)、每千克油页岩的千卡热量(kcal/kg)、每千个油页岩的兆焦耳(MJ/kg)和其他单位 。
油页岩的热值是岩石有用的基本性质,有助于确定电厂直接燃烧的油页岩的质量,但它没有提供干馏产生的页岩油或可燃气体的数量信息 。
目前评价油页岩资源最常用的分析方法是改进的铝法 。常规铝法是将100克油页岩样品粉碎至2.38毫米以下,然后在铝法中加热至520℃,并在此温度下保持加热40分钟 。
分析结果
蒸馏产生的油、气、蒸汽经冰水冷却的冷凝器进入分级离心管,再经离心分离油水 。
油页岩有机物的起源及热成熟度油页岩中的有机物包括藻类、孢子、花粉、草本和木本植物的角质层和软木碎片,以及湖泊、海洋和陆地植物中的其他细胞碎片,主要由碳、氢、氧、氮和硫组成 。

一些有机物质保持了足够完整的生物结构,从而可以识别特定类型的属甚至种 。在其他油页岩中,有机物常以无定形带状基质的形式出现,有的呈细粒状结构,我们一般称之为沥青质 。这种无定形物质的来源尚不清楚,但很可能是降解的藻类或细菌残留物的混合物 。

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