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页岩油和原油有什么区别?

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牛刀先锋
牛刀先锋 2020-10-16 09:01
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“页岩油”有两种含义,它们是截然不同的,

有一种矿物叫油页岩。这种页岩含有一种叫做干酪根的固体物质。这种矿物几乎不含液体或气体。油页岩主要是岩石,而不是干酪根。它被用作燃料,但并不常见,尤其是在爱沙尼亚,我记得。美国的油页岩主要分布在科罗拉多州西部和犹他州东部,不过我敢肯定那里还有其他油页岩矿藏。据说落基山脉含有大量的油页岩。

美国在20世纪70年代和80年代花了很多钱试图弄清楚如何把干酪根从岩石中提取出来,变成一种可用的形式。提取方法的基础要么是将岩石加热到极高的温度,使干酪根裂解成更小的分子,从而可以从岩石基质中分离出来。另一种方法是使用溶剂,如己烷溶解一些干酪根。上世纪70年代中期,我在化学工程研究生院研究了一种先加热后萃取的复合方法。

上世纪80年代,美国建立了一座页岩气工厂,其基础是开采页岩,将其破碎,然后将其放入一个蒸馏器,裂解干酪根,回收释放出来的蒸汽。那家工厂在很大程度上是一个技术上的失败,尽管我确信它学到了很多东西,而且在开业后不久就关闭了。

2005年左右,澳大利亚QLD的格拉德斯通附近又建了一座油页岩工厂,采用了一种不同的技术,该技术借鉴了加拿大在油砂方面的研究成果。那家工厂也失败了,尽管那里有一个大矿坑,开采了很多页岩。

另一个可能的恢复技术要求挖掘出房间的底部深竖井页岩,爆炸或“rubblizing”,上面的页岩室底部,开始火和注入空气加热rubblized岩石和恢复了干酪根,流动液体底部,顶部的蒸汽。据我所知,这种方法从未经过长时间的试验。

无论如何,据我所知,这种矿物从未成为液体燃料的商业来源。在进行测试时回收的碳氢化合物很难加工。原油一般含有石蜡、环烷和芳烃三种分子类型。天然生成的原油不含有缺乏氢的烯烃,烯烃的反应性很强。相反,从油页岩中提取的液体富含这些高度反应性的烯烃分子,需要大量的加工才能制造出稳定的碳氢化合物。用于稳定油页岩衍生液的炼油工艺与普通炼油工艺相似,但必须经过特殊修改才能接受这种非常不寻常的液体质量。然而,只要有足够的加工,就能生产出高质量的石油产品。

另一个最近流行的“页岩油”的意思是,从细粒页岩中回收的原油具有良好的孔隙度,含有石油,但渗透率非常低。由于具有孔隙度,这样的页岩可以包含相当多的液体和气体,而且经常如此。但由于孔隙之间没有很好地相互连接,因此岩石的渗透性较低,流体也不会很好地在页岩中迁移。与油页岩相比,这种“致密页岩”含有大量的液体和气体,而油页岩则没有。油页岩只含有不像原油那样的固体干酪根,这种干酪根经过还原后会转化为高度反应性的不稳定液体。对于致密页岩,生产所需要做的就是将页岩分解成小块,从而创造出一个开放的通道,使原有的液体和气体能够通过这个通道流动。

这种来自致密页岩的液体在化学性质上与原油相同。它往往是相当轻,一般具有良好的属性,并含有较高比例的汽油通过柴油范围的材料。它可以很容易地使用传统设备进行改进,没有设计上的特殊性。如果普通炼油商的工厂生产的是类似质量的原油,它们接受这个价格没有问题。

水力压裂致密页岩以产生必要的流动通道的技术取得了惊人的成功,扭转了数十年来油气产量下降的局面,在不需要寻找新储层的情况下,彻底重振了美国油气生产行业。

油页岩继续等待技术突破。对研究的补贴几乎已经消失,这可能是一个非常漫长的等待。






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