侯吉禮，馬躍，李術(shù)元，藤錦生

（1中國石油大學(xué)(北京)理學(xué)院，北京102249；2山東能源龍口礦業(yè)集團(tuán)有限公司，山東 龍口265700）

國際油價從2014年6月份持續(xù)下跌，目前已從110美元/桶跌至60美元/桶左右，降幅超過40%。油價下降會拉低運(yùn)輸成本，公共運(yùn)輸、機(jī)械、施工車輛等用油成本下降，會使整個工業(yè)、制造業(yè)都受益，但是如果成本的降幅低于產(chǎn)品的售價，利潤空間就會被壓縮，導(dǎo)致競爭力減弱。國際油價下跌使中國非常規(guī)能源的發(fā)展承擔(dān)了巨大的壓力。

非常規(guī)能源油頁巖是一種沉積巖，含固體有機(jī)物于其無機(jī)礦物質(zhì)的骨架內(nèi)。其有機(jī)物質(zhì)主要為油母質(zhì)（kerogen），不溶于石油溶劑，還含有少量的瀝青質(zhì)（bitumen）。油頁巖隔絕空氣加熱至500℃左右，其油母質(zhì)熱解（pyrolysis）生成頁巖油、水、半焦和干餾氣。熱解產(chǎn)物頁巖油類似天然石油，但不相同，頁巖油具有特殊的臭味，由于富含烯烴、二烯烴，較原油不穩(wěn)定。頁巖油經(jīng)過調(diào)和以后，可以作為船用燃料油使用，經(jīng)過加氫精制等工藝，可以得到汽油柴油等輕質(zhì)油品[1]。油頁巖作為一種燃料來使用，可以追溯到17世紀(jì)，瑞典最早于1637年使用油頁巖作為燃料，從法國1838年開始發(fā)展油頁巖工業(yè)至今油頁巖的開發(fā)利用已有近200年的歷史[2]。油頁巖的發(fā)展經(jīng)歷了3個重要時期[3-4]。“二戰(zhàn)”的爆發(fā)掀起了油頁巖開發(fā)的序幕，“二戰(zhàn)”結(jié)束后20世紀(jì)70年代能源危機(jī)的出現(xiàn)，使油頁巖的利用又一次得到了重視，1980年以后石油工業(yè)的突飛猛進(jìn)，造成了油頁巖開采與利用的衰落，時至今日，油價的漲跌也會直接或間接的對油頁巖資源的加工利用產(chǎn)生影響。

1 油頁巖資源量及分布特點(diǎn)

油頁巖作為一種重要的非常規(guī)能源，儲量巨大，據(jù)不完全統(tǒng)計世界油頁巖資源量約有10萬億噸，比煤炭資源量多40%。折算成頁巖油約5000億噸[5]，超過全球石油資源量（約2700億噸）的2倍。其中美國頁巖油儲量約3000億噸，占世界總資源量的60%，中國油頁巖資源儲量約7199億噸，折算成頁巖油約476億噸，但受含油率、埋深等因素限制，技術(shù)可采儲量僅為30億噸。其他一些國家也藏有豐富的油頁巖資源，折算成頁巖油量依次約為：俄羅斯400億噸，巴西120億噸，加拿大65億噸，約旦55億噸，摩洛哥50億噸，澳大利亞45億噸，愛沙尼亞25億噸。

目前全球油頁巖干餾煉油工業(yè)化的國家有中國、愛沙尼亞和巴西。年產(chǎn)頁巖油總量約150萬噸[6-8]，分別為：中國78萬噸、愛沙尼亞50萬噸、巴西18萬噸。另外美國、約旦、摩洛哥、加拿大等國家已經(jīng)對油頁巖進(jìn)行了較長時期的研究，在未來幾年有可能實(shí)現(xiàn)頁巖油的工業(yè)化生產(chǎn)。

油頁巖除了用來干餾煉油之外，還可以用來燃燒發(fā)電，目前實(shí)現(xiàn)工業(yè)化利用的國家有愛沙尼亞、中國、以色列以及德國，其中愛沙尼亞規(guī)模最大，中國其次。

2 世界油頁巖開發(fā)利用進(jìn)展

2.1 中國油頁巖開發(fā)利用進(jìn)展

中國油頁巖資源豐富，地質(zhì)年代主要集中在中生界、新生界，含油率中等偏好，主要分布在東部、中部的平原和黃土地區(qū)，覆蓋了20個省、自治區(qū)和47個盆地，但受多方面因素限制，可利用資源量較少，中國主要油頁巖礦區(qū)概況見表1[9]。

中國頁巖油產(chǎn)量逐年增加，2012年頁巖油產(chǎn)量約70萬噸，2013年75萬噸，2014年達(dá)到80萬噸（約1.54萬桶/天），產(chǎn)油量居世界第一位[10]。目前中國有近10座油頁巖干餾廠正在運(yùn)行，不同地區(qū)油頁巖干餾煉油情況如下表2。

撫順礦業(yè)集團(tuán)（原撫順礦務(wù)局）在2013年生產(chǎn)頁巖油35萬噸（約6800桶/天），居全國首位，擁有220臺撫順爐，單爐油頁巖處理量為100t/d，每年加工利用油頁巖約1000萬噸。撫順礦業(yè)集團(tuán)引進(jìn)的小顆粒油頁巖干餾裝置（ATP）[11-12]，油頁巖日處理量6000t，是由德國KruppPolysius制造、加拿大UMATAC公司開發(fā)的工藝，經(jīng)過幾年的建造、冷運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試、改進(jìn)，裝置于2014年2月運(yùn)行7天，4月運(yùn)行15天，處理量為140～170t/h；5月運(yùn)行15天，處理量為160～180t/h；7～8月連續(xù)運(yùn)行40天，處理量160～180t/h；目前正投入運(yùn)行，處理量約為180t/h，計劃連續(xù)運(yùn)行30天以及在未來連續(xù)運(yùn)行90天并逐漸增加進(jìn)料量。

表1 中國主要油頁巖礦區(qū)概況

表2 不同地區(qū)油頁巖干餾煉油情況

山東能源龍口礦業(yè)集團(tuán)有限公司（以下簡稱龍礦集團(tuán)）擁有40臺撫順爐，分為兩部分且分別于2009年和2011年投入運(yùn)行，年產(chǎn)頁巖油12萬噸。近日，在山東能源集團(tuán)與吉林樺甸市人民政府戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式上，龍礦集團(tuán)與樺甸市豐泰油頁巖綜合開發(fā)有限公司（以下簡稱豐泰公司）簽訂股權(quán)并購協(xié)議，龍礦集團(tuán)以80%的股份控股經(jīng)營。豐泰公司擁有4000萬噸的油頁巖資源量，目前建有20臺撫順爐，已經(jīng)對其進(jìn)行加工利用，為擴(kuò)大資源儲備，豐泰公司還將積極整合樺甸廟嶺和礦西南區(qū)域油頁巖資源，在摸清資源后，再在該區(qū)域內(nèi)新建頁巖礦井，進(jìn)一步擴(kuò)大公司生產(chǎn)規(guī)模。龍礦集團(tuán)計劃在未來引進(jìn)三江方爐，由于龍口油頁巖屬于炭質(zhì)頁巖，半焦熱值約800～900大卡，利用方爐處理后，半焦可以用于循環(huán)硫化床燃燒，減少污染和浪費(fèi)。還計劃引進(jìn)葛洛特技術(shù)，用來加工小顆粒（0～25mm）油頁巖，具有油收率高（達(dá)到鋁甑含油率的90%）、處理量大（UTT3000日處理量達(dá)3360t）、工藝成熟的優(yōu)點(diǎn)[13]。

吉林成大弘盛能源有限公司擁有30臺撫順爐年產(chǎn)頁巖油5萬噸，并由兩家私企組成，分別為遼寧成大股份有限公司（以下簡稱遼寧成大）和阜新礦務(wù)局；遼寧成大采用自己設(shè)計的全循環(huán)干餾爐，于2010年7月建成24臺投入運(yùn)行，油頁巖處理量為240萬噸/年，年產(chǎn)頁巖油約8萬噸。新疆吉木薩爾采用遼寧成大設(shè)計的全循環(huán)干餾工藝，一期工程于2013年建成32臺干餾爐，每年加工油頁巖350萬噸，目前已產(chǎn)頁巖油4萬噸[14]；二期工程于2014年年底再建32臺干餾爐。兩期工程計劃未來總產(chǎn)油達(dá)35萬噸。

吉林省汪清縣龍騰能源開發(fā)有限公司于2003年7月落戶于汪清縣羅子溝油頁巖工業(yè)園區(qū)，主要從事對羅子溝油頁巖開采、煉油、發(fā)電、殘渣綜合利用，是國內(nèi)第一家綜合開發(fā)利用油頁巖資源的民營股份制企業(yè)公司，享有國家相關(guān)東北老工業(yè)基地政策。龍騰能源開發(fā)有限公司注冊資本2.46億元，目前已完成項目投資8億元。擁有年產(chǎn)油頁巖200余萬噸的7對礦井，建有40臺撫順爐的煉油廠一座，用來加工羅子溝油頁巖，年產(chǎn)頁巖油5萬噸；2009年建成油頁巖發(fā)電廠，2臺循環(huán)流化床燃燒鍋爐，蒸氣發(fā)電能力約6MW；年產(chǎn)燒結(jié)磚6000萬塊的磚廠以及在建30萬噸頁巖灰生產(chǎn)線一條，并計劃將來投產(chǎn)。羅子溝油頁巖平均含油率5.4%，其中10mm以下的油頁巖用來發(fā)電，10～75mm的塊狀油頁巖用來干餾煉油[15]。

由神木三江煤化工有限責(zé)任公司開發(fā)的三江氣燃式方爐（以下簡稱三江方爐），經(jīng)過改進(jìn)以后成功用于油頁巖的干餾加工。甘肅窯街煤電集團(tuán)有限公司于2010年建成8臺三江方爐[16]，用來加工窯街油頁巖，油頁巖（8～60mm）單爐處理量400t/d，年產(chǎn)頁巖油5萬噸。窯街油頁巖平均含油率7.0%，油收率75%，但油頁巖資源儲量較少。

遼寧北票有3家公司投資152臺撫順爐進(jìn)行油頁巖的加工利用。北塔油頁巖綜合利用公司擁有88臺撫順爐，其中48臺單爐處理量是150t/d，40臺是100t/d；李克公司擁有40臺撫順爐，20臺處理量為200t/d，剩余20臺為100t/d；盤錦盛澤集團(tuán)建有24臺撫順爐，單爐處理量100t/d，并計劃于2015年再投建40臺撫順爐（處理量120t/d）。

在新疆巴里坤，太姆公司建有40臺撫順爐已投入運(yùn)行；陜西銅川在2014年年底計劃建成40臺撫順爐；大慶石油公司采用大連理工大學(xué)開發(fā)的固體熱載體干餾裝置，已建成日處理0～8mm的顆粒油頁巖2000t的示范性裝置，目前冷運(yùn)轉(zhuǎn)已經(jīng)完成，正在后期調(diào)試中，其中礦石利用率98%，油頁巖平均含油率10.8%。

目前中國有不少于10家科研院所和高等院校開展了油頁巖的研究工作。中國石油大學(xué)（北京）繼續(xù)對國內(nèi)外的油頁巖進(jìn)行了分析評價，包括緬甸、蒙古、摩洛哥等國家以及國內(nèi)的遼寧朝陽等地區(qū)，并對山東龍口油頁巖進(jìn)行了流化干餾的研究[17]，利用實(shí)驗室微型反應(yīng)裝置，考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、氫油比、液時空速對龍口頁巖油加氫精制的影響，尋找出最優(yōu)化反應(yīng)工藝[18]。中國地質(zhì)大學(xué)模擬和優(yōu)化了油頁巖地下干餾加熱器[19]，與中國石化勘探院合作對地下油頁巖中礦物質(zhì)的濃度進(jìn)行了檢測[20]，與美國威斯康辛大學(xué)合作進(jìn)行了油頁巖灰吸附水溶液中次甲基藍(lán)的研究[21]。吉林大學(xué)也開展了較多研究，從頁巖灰中提取白炭黑用來制備紅、綠熒光粉，從頁巖灰中提取氧化鋁和二氧化硅技術(shù)[22-23]，Na-A沸石的制備和應(yīng)用[24]，油頁巖飛灰用于路堤的實(shí)驗室研究[25]，油頁巖塊中干酪根的亞臨界水萃取的質(zhì)量傳遞特性的研究[26]，注入氮?dú)獾乃毫鸭夹g(shù)對油頁巖原位干餾技術(shù)的數(shù)字模擬的研究[27]，中生代斷層盆地群的油頁巖成礦特性的研究[28]，以及油頁巖中稀土元素和主要元素的研 究[29]，凍融狀態(tài)下油頁巖彈塑性變化的模擬[30]。東北電力大學(xué)研究了酸處理后油頁巖的熱解特性和產(chǎn)物的性質(zhì)，并對油頁巖干餾過程中生成的干餾氣和半焦中硫的釋放與分布進(jìn)行了研究[31]。

2.2 世界其他國家油頁巖資源與利用進(jìn)展

美國油頁巖儲量世界居首，科羅拉多州皮申思盆地油頁巖儲量最多，折算成頁巖油約250億噸，猶他州猶因他盆地約150億噸頁巖油[32]。盡管油頁巖儲量豐富，美國尚未建造油頁巖干餾煉油廠，頁巖油沒有進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，但由于在幾年前油價一直居高不下，也有一些公司、高?；蜓芯克鶎τ晚搸r進(jìn)行了研究?？屏_拉多礦業(yè)學(xué)院研究了綠河油頁巖中的礦物組成[33]；利用高溫固體氧化物燃料電池（SOFCs）對油頁巖進(jìn)行地下干餾實(shí)驗[34]；麻省理工大學(xué)利用油頁巖制取液體燃料，對更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保的工藝進(jìn)行了研究[35]；斯坦福大學(xué)利用X射線計算機(jī)斷層掃描觀察油頁巖的熱解過程[36]。另外埃克森美孚公司、愛耐菲特美國油公司、雷德里弗公司也分別對油頁巖進(jìn)行了綠河油頁巖的導(dǎo)電度模擬、尋找可以進(jìn)行油頁巖開采的盆地以及開發(fā)Ecoshale工藝。除此以外，美國頁巖油公司、油頁巖工藝國際公司、雪弗龍魯姆斯公司、福斯特惠勒公司、猶他大學(xué)等也對油頁巖的地下干餾工藝、頁巖油加氫技術(shù)、油頁巖循環(huán)流化床燃燒等進(jìn)行了研究[37-41]。

愛沙尼亞油頁巖資源較為豐富，具有八十多年的開采和使用歷史，開采、提煉和環(huán)保技術(shù)世界一流。目前已累計開采約10億噸，剩余可采儲量約16億噸[42]。愛沙尼亞油頁巖用途廣泛，主要用于燃燒發(fā)電，愛耐菲特公司（Enefit）是世界上最大的發(fā)電公司，總發(fā)電能力達(dá)2360MW，供應(yīng)愛沙尼亞國家90%的電力需求。愛沙尼亞電站還擁有兩臺Galoter固體熱載體干餾裝置，命名為Enefit140，顆粒油頁巖（0～25mm）日處理量3000t，年產(chǎn)頁巖油約20萬噸。另外，該公司采用德國Outotec公司的循環(huán)硫化床燃燒方式，取代了之前的半焦提升管燃燒，Enefit280技術(shù)將改進(jìn)前的Enefit140日處理量提高至6000t[43]，裝置自2012年建成至今，陸續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，幾經(jīng)檢修、調(diào)試，目前已累計產(chǎn)油7000t，日處理量為設(shè)計量的80%，計劃于2015年實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。以愛耐菲特公司為代表的油頁巖企業(yè)具備較強(qiáng)的領(lǐng)域內(nèi)競爭優(yōu)勢。愛沙尼亞VKG公司的Galoter工藝，油頁巖處理量為3000t/d，目前已建成兩套裝置，年產(chǎn)頁巖油25萬噸，第三套裝置計劃于2015年建成運(yùn)行[44]。愛沙尼亞一些公司和大學(xué)也對油頁巖中的微量元素和頁巖灰的利用等進(jìn)行了檢測和研究[45-47]。

澳大利亞昆士蘭能源公司（Queenslandenergy resources）建成了派拉霍工藝（Paraho）干餾中試裝置，停運(yùn)了塔瑟克裝置（ATP），利用昆士蘭工藝示范裝置加工Staurt地區(qū)的塊狀油頁巖，日處理油頁巖60t，頁巖油產(chǎn)量為6t。該裝置包括塊狀頁巖的粉碎篩分、粉狀頁巖的成型處理、進(jìn)樣前的干燥系統(tǒng)以及干餾之后干餾油氣的冷凝回收、瓦斯氣脫硫去氨和冷凝半焦的廢水處理等，計劃進(jìn)一步放大該裝置[48]。

巴西頁巖油儲量約120億噸，巴西石油公司（Petrobras）在SaoMateaudoSuel建有兩臺Petrosix塊狀頁巖圓筒形干餾爐，一臺直徑5.5m，油頁巖處理量2500t/d；一臺直徑11m，油頁巖處理量6000t/d，日產(chǎn)頁巖油550t，干餾氣130t，LPG（液化石油氣）50t，硫磺32t。Petrosix爐是目前世界上日處理量最大的塊狀頁巖干餾爐，該爐上半段為干餾段，下半段為冷卻段，生產(chǎn)工藝成熟，油收率為90%，環(huán)境危害小，但是半焦沒有得到利用[49]，造成浪費(fèi)。兩臺干餾爐年產(chǎn)頁巖油約20萬噸。

約旦油頁巖品位較高，平均含油率約10%，折算成頁巖油約60億噸[50]。約旦努力開發(fā)利用國內(nèi)油頁巖資源，由于國內(nèi)技術(shù)落后，已經(jīng)與多家公司簽訂了協(xié)議，以對其國內(nèi)油頁巖資源開展評價研究工作。委托殼牌公司對埋藏較深的油頁巖進(jìn)行地下干餾的中試實(shí)驗研究，計劃與中國公司、愛沙尼亞Enefit公司合作，分別利用拉瓊油頁巖和阿特拉特油頁巖建設(shè)油頁巖燃燒產(chǎn)汽發(fā)電站。約旦的阿爾巴爾嘎大學(xué)和約旦科技大學(xué)也對油頁巖進(jìn)行了基礎(chǔ)研究工作，主要是油頁巖的干餾、干餾氣的組成分析，頁巖灰和半焦的利用等[51-52]。

另外，世界上其他一些國家也對油頁巖開展了勘探和研究，加拿大HATCH公司與美國REDLEAF公司、法國達(dá)道爾公司合作，對Ecoshale工藝的傳質(zhì)模擬進(jìn)行了研究[53]；法國一些大學(xué)和石油公司研究了油頁巖的地上干餾的傳熱傳質(zhì)，地下干餾的傳熱動力學(xué)模擬[54]；印度國家地球物理研究所未來將對卡姆貝、考弗萊等盆地的油頁巖進(jìn)行了詳細(xì)勘察，預(yù)計印度頁巖油總資源量將達(dá)6000萬噸[55]。德國奧圖泰公司在法蘭克福建了一套Enefit280中試裝置，對不同種類的油頁巖進(jìn)行加工測試[56-57]。

3 國內(nèi)外油頁巖干餾工藝的對比

3.1 國內(nèi)外不同干餾爐型投產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)狀

目前全球工業(yè)化生產(chǎn)頁巖油的國家有中國、愛沙尼亞和巴西，年產(chǎn)頁巖油總量約150萬噸。當(dāng)前世界上正在投產(chǎn)運(yùn)行的油頁巖干餾爐型見表3。

由表3可知，目前我國正在投產(chǎn)運(yùn)行的干餾爐型以撫順爐為主，其次為遼寧成大全循環(huán)干餾爐和三江氣燃式方爐，三者均為氣體熱載體塊狀頁巖干餾爐；愛沙尼亞主要運(yùn)行的有基維特爐和葛洛特爐，分別為氣體熱載體和固體熱載體干餾爐，用來干餾塊狀頁巖和顆粒頁巖；巴西主要投產(chǎn)運(yùn)行的為佩特洛瑟克斯塊狀頁巖氣體熱載體干餾爐。

表3 目前世界上正在投產(chǎn)運(yùn)行的油頁巖干餾爐

另外，目前世界上正在建造、試運(yùn)的油頁巖干餾爐以大型固體熱載體顆粒頁巖爐型為主，但是我國依然在建全循環(huán)爐、氣燃式爐等，這是因為氣體熱載體塊狀干餾爐結(jié)構(gòu)簡單，投資少，見效快，易于操作，適合小規(guī)模的頁巖油廠。

3.2 國內(nèi)外干餾爐型對比

世界油頁巖干餾工藝主要有3種，分別為塊狀頁巖氣體熱載體干餾爐、顆粒頁巖固體熱載體干餾爐和粉末頁巖流化干餾爐[58]。

3.2.1 塊狀頁巖氣體熱載體干餾爐

塊狀頁巖氣體熱載體干餾爐在中國廣泛使用，包括撫順爐、三江方爐，另外愛沙尼亞也有塊狀頁巖基維特干餾爐49臺，這些干餾爐型都具有投資少、建設(shè)快、工藝成熟的優(yōu)點(diǎn)，但是油收率較其他干餾工藝較低。巴西佩特洛瑟克斯干餾爐塊狀頁巖處理量世界最大，工藝較成熟，但是沒有利用半焦的潛熱，造成能量損失，排出的半焦污染物較多。遼寧成大開發(fā)的全循環(huán)干餾爐與佩特洛瑟克斯工藝相似，油收率較高，但半焦?jié)摕嵋廊晃茨芾?，全循環(huán)工藝熱效率較低，且干餾熱源來自自身產(chǎn)生的干餾氣，不適用于熱解產(chǎn)生低干餾氣的油頁巖礦。

3.2.2 顆粒頁巖固體熱載體干餾爐

綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和環(huán)保3個方面，3種爐型中，顆粒頁巖固體熱載體干餾爐屬于最佳爐型，具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）油頁巖資源利用率高，開采后得到的油頁巖經(jīng)粉碎篩分后，得到的顆粒頁巖幾乎可以全部用于干餾煉油，利用率接近100%；塊狀干餾爐不能處理小顆粒油頁巖，利用率較低，約為80%～85%；粉末頁巖干餾爐雖然利用率高，但是干餾得到的油氣中灰多，除塵困難。

（2）油收率高，約為鋁甑含油率的95%，高于塊狀頁巖干餾爐，雖然巴西佩特洛瑟克斯塊狀干餾爐油收率也較高，但是半焦?jié)摕岵荒艿玫嚼?，造成能量損失。

（3）冷凝回收系統(tǒng)簡單，固體熱載體顆粒頁巖干餾爐出口油氣量少，所需冷凝回收裝置小，減少了油氣損失，而塊狀頁巖干餾爐需要大量氣體熱載體，粉末頁巖流化干餾爐也需要大量的流化劑，所以干餾爐出口所需冷凝設(shè)備復(fù)雜、能耗大。

（4）顆粒頁巖干餾爐是環(huán)境友好型工藝，產(chǎn)生的廢水較少，且半焦燃燒較完全，有害物質(zhì)排放少，對環(huán)境造成的危害小。

愛沙尼亞葛洛特爐（Enefit140）頁巖利用率高，油收率高，處理量大，干餾氣熱值高，工藝成熟，風(fēng)險小，是最理想的顆粒頁巖干餾爐型，但是也有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修時間長、投資高、建設(shè)時間長的缺點(diǎn)。

中國的大工新法固體熱載體干餾工藝也有上述很多優(yōu)點(diǎn)，且工藝比葛洛特爐簡單，但由于是自主創(chuàng)新技術(shù)，風(fēng)險較大，目前日處理量為150t/d擴(kuò)大至2000t/d的實(shí)驗裝置尚處在不斷調(diào)試、試運(yùn)中。

撫順引進(jìn)的日處理顆粒油頁巖量6000t的ATP干餾工藝，目前已經(jīng)在調(diào)試中階段性運(yùn)轉(zhuǎn)，并逐漸延長連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間。

3.2.3 粉末頁巖流化干餾爐

中煤龍江煤化公司自主開發(fā)的粉末頁巖流化干餾工藝，日處理量為50t/d的干餾爐已經(jīng)成功試運(yùn)，并與中國石化洛陽工程院合作，以進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模至處理量為2000t/d的大型工業(yè)試驗裝置。該工藝頁巖利用率高，油收率高，干餾時間短，粉末頁巖流化干餾以及半焦燃燒的體積強(qiáng)度大，并很好地解決了干餾爐出口油氣的除塵問題，屬于世界領(lǐng)先技術(shù)。但是比較遺憾，由于某些原因該工業(yè)試驗裝置工作已經(jīng)中止。

4 油頁巖開發(fā)的影響因素

影響油頁巖開發(fā)利用的因素主要有以下3個。

（1）世界原油的價格 低油價時代頁巖油的生產(chǎn)成本高于天然石油開采，低能源價格時代油頁巖燃燒發(fā)電的成本高于煤炭等燃料，阻礙油頁巖的發(fā)展；前幾年石油需求的增長使得油價長期居高不下。根據(jù)相關(guān)企業(yè)的經(jīng)驗，頁巖油勘探開發(fā)完全成本為40～60美元/桶，國際油價若超出此價，頁巖油就有盈利空間，一般情況下十多噸油頁巖可以干餾出1t頁巖油，經(jīng)濟(jì)效益明顯，這就為近幾年油頁巖工業(yè)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。然而由于近期油價驟跌，油頁巖的加工利用成本優(yōu)勢不再明顯，勢必會影響油頁巖的發(fā)展進(jìn)程。

（2）環(huán)保問題 露天或鉆井采礦均需要把地下水位降低到巖層以下，每開采1m3油頁巖，一般需抽出25m3的地下水，這將導(dǎo)致地表水和地下水中硫酸鹽含量增加，長期開采會破壞生態(tài)環(huán)境及水質(zhì)。油頁巖干餾過程中會產(chǎn)生干餾氣、半焦、灰渣、廢水等，一般產(chǎn)生干餾氣約7%，半焦70%～80%，干餾氣需要進(jìn)行脫硫處理再加以利用，半焦大量堆放會形成粉塵，污染環(huán)境；油頁巖直接燃燒后會產(chǎn)生固體顆粒物、二氧化硫和氮氧化物，排放到大氣中也會產(chǎn)生污染。由于環(huán)境問題日益加劇，各國對環(huán)保更為重視，對排放規(guī)范更為嚴(yán)格，促使油頁巖企業(yè)加大投資力度，革新工藝，提高環(huán)保技術(shù)，達(dá)到國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

（3）資源問題 要想實(shí)現(xiàn)油頁巖的加工利用，首先需要具有一定的可采儲量，一般情況下，在中國油頁巖如果是用于干餾生產(chǎn)頁巖油，必須滿足實(shí)驗室鋁甑含油率大于6%～8%（露天開采）或8%～10%（鉆井開采）；如果用于燃燒發(fā)電，油頁巖的熱值應(yīng)高于3400kJ/kg[59]。

5 油頁巖工業(yè)的發(fā)展前景

2014年下半年國際原油價格持續(xù)下跌，對非常規(guī)能源的發(fā)展造成了不利沖擊。中國油頁巖工業(yè)正處于起步階段，油價走低會減緩油頁巖的研究開發(fā)進(jìn)程。但據(jù)相關(guān)報道，若國際油價低于60美元/桶，只有沙特等10個左右產(chǎn)油國可以盈利，而且低油價將嚴(yán)重?fù)p害國際石油公司在深海油氣等高難度油氣資源的勘探開發(fā)積極性，從而抑制原油經(jīng)濟(jì)可采儲量的增長。預(yù)計未來不久，國際油價將重回80美元/桶左右，屆時將促進(jìn)非常規(guī)能源的發(fā)展，油頁巖的開發(fā)利用前景仍然很誘人。

未來石油資源的短缺將制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，非常規(guī)能源的開發(fā)和利用可以緩解能源需求壓力。油頁巖資源儲量豐富，可以替代部分原油，是各國能源開發(fā)研究的重要方向。世界各國工業(yè)的發(fā)展和油價不斷的上漲，對頁巖油的需求量將日益增大，油頁巖作為石油的補(bǔ)充能源，已經(jīng)引起世界范圍的關(guān)注，擁有油頁巖資源的國家長期開展了油頁巖相關(guān)的研究工作，各國油頁巖的勘探、開采和干餾煉油技術(shù)迅速提高，有些國家已經(jīng)掌握了先進(jìn)的技術(shù)，并制定了未來的開發(fā)計劃。

我國石油供需缺口逐年增加，石油供不應(yīng)求的矛盾長期存在。開發(fā)利用油頁巖資源，替代部分常規(guī)能源，緩解我國能源壓力，是今后國家政策鼓勵的方向。但是當(dāng)前國內(nèi)新技術(shù)開發(fā)不夠成熟，引進(jìn)國外技術(shù)投資較高，舊工藝雖較成熟但是存在處理量小、油收率低等問題。因此，中國油頁巖工業(yè)需要進(jìn)一步研究開發(fā)新型技術(shù)，降低開采和加工成本，提高油頁巖的綜合利用水平，在提高產(chǎn)油量的同時不破壞生態(tài)環(huán)境，走新型工業(yè)化道路。

[1]唐勛，李術(shù)元，岳長濤，等.龍口頁巖油中壓加氫精制研究[J].中國石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2013，37（6）：135-139，144.

[2]閻澈，姜秀民.中國油頁巖的能源利用研究[J].中國能源，2000（9）：22-26.

[3]DyniJR.Geology and resources of some world oil shale deposits[J].Oil Shale，2003，20（3）：193-252.

[4]Brendowk.Global oil shale issues and perspectives[J].Oil Shale，2003，20（1）：81-92.

[5]DyniJR.Geology and rsources of some world oil shale deposits[J].Oil Shale，2003，20（3）：193-252.

[6]BoakJeremy.International oil shale development[C]//Jordan Oil Shale Symposium，Dead Sea，Amman，Jordan，2014.

[7]AlzyoudMousa.Overview of current activities and update from NRA.[C]//Jordan Oil Shale Symposium，Dead Sea，Amman，Jordan，2014.

[8]LiveSandor.Developing the oil shale industry in Estonia，Utah，and Jordan[C]//Jordan Oil Shale Symposium，Dead Sea，Amman，Jordan，2014.

[9]錢家麟，王劍秋.油頁巖——石油的補(bǔ)充能源[M].北京：中國石化出版社，2013.

[10]WangWei，LiShuyuan，QianJialin，etal.Latest advances of oil shale development in China[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[11]LiShuyuan.The developments of Chinese oil shale activities[J].Oil Shale，2012，29（2）：101-102.

[12]LiShuyuan，QianJialin.Current status of Chinese oil shale[C]//32nd Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2012.

[13]GolubevN.Solid oil shale heat carrier technology for oil shale retorting[J].Oil Shale，2003，20（3S）：324-332.

[14]GengCengceng，LiShuyuan，QianJialin.New development and utilization of Chinese oil shale[C]//33thOil ShaleSymposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2013.

[15]汪清縣龍騰能源開發(fā)有限公司.羅子溝油頁巖資源綜合開發(fā)利用項目進(jìn)展情況簡介[C]//中國油頁巖產(chǎn)業(yè)發(fā)展交流會，龍口，2011-06-25.

[16]窯街煤電集團(tuán)公司.油頁巖綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈延伸[C]//中國煤炭加工利用協(xié)會油母頁巖分會2011年年會，?？?，2011.

[17]GengCengceng，LiShuyuan，LiuShaohua，etal.Flash pyrolysis of coal with solid heat carrier in a fluidized bed[J].Advanced Materials Research，2014（953-954）：1153-1156.

[18]TangXun，LiShuyuan，YueChangtao，etal.Lumping kinetics of hydrodesulfurization and hydrodenitrogenation of the middle distillate from chinese shale oil[J].Oil Shale，2013，30（4）：517-535.

[19]YangHao，GaoXiaoqiao，XiongFansheng，etal.Temperature distribution simulation and optimization design of electric heater forin-situoil shale heating[J].Oil Shale，2014，31（2）：105-120.

[20]TanMaojin，ZouYoulong，WangXiaochang，etal.A noval wireline logs based approach for assessment of mineral concentrations in organic shale[J].Oil Shale，2014，31（2）：132-146.

[21]ZhaoZengying，YuanJiangyan，F(xiàn)uMeng，etal.Removal of methylene blue from aqueous solution by using oil shale ash[J].Oil Shale，2014，31（2）：161-173.

[22]GanShucai，LiLinlin，XuXuechun.The technology for extracting alumina and silica from oil shale ash[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[23]ZhangHui，SongYanhua，ShengYe，etal.Preparation of red and green phosphors with white carbon black extracted from oil shale ash[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[24]ShengYe，ZouHaifeng，XuXuechun，etal.Preparation and application of Na-A zeolite based on oil shale samples[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[25]ZhengKeyan，ZouHaifeng，XuXuechun，etal.Laboratory studies on oil shale fly ash for use in embankment[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[26]DengSunhua，SunYouhong，WangHongyan，etal.Mass transfer characteristics study of sub-critical water extraction of kerogen from oil shale lumps[C]//34th Oil Shale Symposium，ColoradoSchoolof Mines，Golden，Colorado，2014.

[27]JiangPengfei，SunYouhong，GuoWei，etal.Numerical simulation on heating technology for oil shalein-situpyrolysis by fracturing-nitrogen injection combination[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[28]LouRenxing，DongQingshui，LiuZhaojun.Metallogenic characteristics of oil shale in the mesozoic fault basin group in north hebei[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[29]JiGuijuan，GuoNa，LiangYimai，Study on rare earth elements and main elements in oil shale samples[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[30]ChenChen，SunYouhong，ZhaoGuijie，etal.An elastic-plastic damage model of oil shale under freeze thaw acrtion[C]//34thOil ShaleSymposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[31]QinHong，WangQing，LiyHongpeng，etal.Release and distribution of sulfur in non-condensable gas and semi-coke during oil shale retorting[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[32]BirdwellJustin，MercierTracey，JohnsonRonald，etal.In-placeoil shale resources of the Mahogany zone sorted by grade，overburden thickness and stripping ratio in the Piceance and Uinta Basins[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[33]BoakJeremy，MasonGlenn.Mineralogy of the Green River formation，wyoming：Parallels between lake gosiute and lake uinta[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[34]SullivanNeal，BraunRobert，WrightAdam，etal.In-situoil shale processing using geothermal fuel cells[[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[35]ForsbergCharles，CurtisDaniel.Making oil shale the fossil fuel with the lowest greenhouse impact per liter of diesel or gasoline while improving economics[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[36]GlatzGuenther，CastanierLouis，KovscekAnthony.Visualization of oil shale pyrolysis using X-ray computed tomography[C]//34thOil ShaleSymposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[37]LinMichael，SymintonWilliam，GalloFederico，etal.Modeling the electric conductivity of Green River oil shale[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[38]FranceBenjamin.Variability in the Mahogany zone oil shale near Enefit American Oil’s utah project[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[39]SeelyDan，BungerJim，PattenJim，etal.Gas containment and water exclusion testing[C]//34th Oil Shale Symposium，ColoradoSchoolof Mines，Golden，Colorado，2014.

[40]LukensLarry，BilyeuJustin.The new Paraho II performance standards[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[41]LindsayDavid，BrierleyGary.Shale oil upgrading：flexibility to adopt to feed properties and product specifications[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[42]Pajo R.Oil shale power generation developments in Estonia[C]//JordanOil ShaleSymposium，Dead Sea，Jordan，2012.

[43]SiegerH，BinderC，OrthA，etal.Test facilities and First results for the improved solid heat carrier technology （ ENEFIT 280 ） for processing different oil shales[C]//31st Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2011.

[44]AleksandrowJ，PurgaJ.Viru Keemia Grupp opened a new oil shale processing plant in Estonia[J].Oil Shale，2010，27（1）：84-85.

[45]IrhaN，ReinikJ，SteinnesE，etal.Leachability of trace elements from the aged and fresh spent shale deposit—A field study[J].Oil Shale，2013，30（3）：456-467.

[46]李術(shù)元，耿層層，錢家麟.世界油頁巖勘探開發(fā)加工利用現(xiàn)狀——并記2013年國外兩次油頁巖國際會議[J].中外能源，2014，19（1）：25-23.

[47]HilgerJunrgen.Oil shale has more than energy[J].Oil Shale，2014，31（1）：1-3.

[48]HendersonI.Elements of process design and progress on commissioning the QER demonstration plant in Australia[C]//31stOil ShaleSymposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2007.

[49]AlegreHKP.Petrosix environmental management[C]//27th Oil shale symposium，PaperNo.8.4，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2007.

[50]SunPingchang，LiuZhaojun，GratzerR，etal.Oil yield and bulk geochemical parameters of oil shales from the song liao and huadian basins，China：A grade classification approach[J].Oil Shale，2013，30（3）：402-418.

[51]AL-AYEDO.Experimental investigation of jordanian oil shale retorting[C]//33thOil ShaleSymposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2013.

[52]AL-ANBERZ.Thermodynamics study of hydrocarbon gas generation from pyrolysis of oil shale[C]//33thOil ShaleSymposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2013.

[53]HinchenbergerSean，MalekiMajiid，PattenJim，etal.Mechanical modeling of RedLeaf Resources EcoShale TM containment structure[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[54]GuibertRomain，MalinouskayaLryna，LapeneAlexandre，etal.Upscaling of mass and heat transfer properties for large，realistic，computer generated porous media[C]//34th Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2014.

[55]KumarB.Re-assessment of shale oil&gas resources potential of Indian sedimentary basins[C]//32nd Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2012.

[56]SherrittR，VonGarnierA，SiegerH，etal.Adaption and scale-up of the Enefit technology[C]//32nd Oil Shale Symposium，Colorado School of Mines，Golden，Colorado，2012.

[57]WirtzAndreas，OrthAndreas，WeissenburgerEugen，etal.Comparison of Enefit 280 operation experience to design and dynamic simulation[C]//34th Oil Shale Symposium，ColoradoSchool ofMines，Golden，Colorado，2014.

[58]錢家麟，李術(shù)元.油頁巖干餾煉油工藝[M].北京：中國石化出版社，2013.

[59]錢家麟，王劍秋.世界油頁巖發(fā)展近況——并記2006年兩次國際油頁巖會議[J].中外能源，2007（1）：7-11.