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國內(nèi)外油頁巖工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

文檔作者：馬躍1 向卿誼1 丁康樂2 文檔來源： 1. 中國石油大學(xué)（北京）理學(xué)院 2. 長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院		更新日期： 2026年07月19日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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第31卷 第1期 2024年2月
Vol.31 No.1 Feb., 2024 收稿日期：2023-11-08 修回日期：2024-01-12 第一作者：馬躍（1984—），男，博士，碩士生導(dǎo)師，從事油頁巖、煤、油砂等化石能源基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究工作。E-mail：
mayue198417@163.com 16
世界石油工業(yè)
World Petroleum Industry 能源戰(zhàn)略 S
Energy Strategy
引用格式：馬躍, 向卿誼, 丁康樂. 國內(nèi)外油頁巖工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 世界石油工業(yè), 2024, 31(1): 16-25. MA Y, XIANG Q Y, DING K L. Development of oil shale at home and abroad[J]. World Petroleum Industry, 2024, 31(1): 16-25. 國內(nèi)外油頁巖工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
馬躍1，向卿誼1，丁康樂2
（1. 中國石油大學(xué)（北京）理學(xué)院，北京 102249；2. 長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 荊州 434023）
摘要：油頁巖可作為鍋爐燃料直接燃燒產(chǎn)生蒸汽發(fā)電，也可經(jīng)熱解后分解生成頁巖油、頁巖半焦和類似天然氣的干餾氣，
是石油的重要補(bǔ)充能源，開發(fā)前景廣闊，對(duì)世界能源結(jié)構(gòu)的改變具有重要戰(zhàn)略意義。梳理世界主要油頁巖國家油頁巖資
源特點(diǎn)、加工利用技術(shù)和開發(fā)利用現(xiàn)狀，世界各國對(duì)油頁巖的勘探、開采和干餾技術(shù)不斷革新提升，包括愛沙尼亞、巴
西、美國在內(nèi)的許多國家已經(jīng)擁有了較先進(jìn)的油頁巖處理技術(shù)，對(duì)油頁巖進(jìn)行合理開采并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化利用。目前，中國
在撫順、新疆、甘肅等地加工利用油頁巖，撫順頁巖油年產(chǎn)量最大。與世界主要油頁巖國家相比，中國油頁巖開發(fā)利用
程度總體較低，新技術(shù)開發(fā)利用不夠成熟，尚未形成以油頁巖為基礎(chǔ)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，未來發(fā)展還需要更多相關(guān)國家政策
支持，進(jìn)一步加大油頁巖的科研投入，研究開發(fā)適應(yīng)中國特點(diǎn)的新型技術(shù)，不斷提高油頁巖的工業(yè)利用水平和資源化利
用水平，在提高處理量、產(chǎn)油率的同時(shí)減少生態(tài)污染，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路。
關(guān)鍵詞：油頁巖；頁巖油；干餾工藝；油氣資源
中圖分類號(hào)：TE-9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1006-0031(2024)01-0016-010 DOI: 10.20114/j.issn.1006-0030.20231108001 Development of oil shale at home and abroad
MA Yue1, XIANG Qingyi1, DING Kangle2
(1. College of Science, China University of Petroleum, Beijing 102249, China; 2. College of Chemistry and Environmental Engineering, Yangtze University, Jingzhou, Hubei 434023, China) Abstract: Oil Shale can be directly burned as boiler fuel to generate steam for power generation, and can also be decomposed
through pyrolysis to generate shale oil, shale semi coke, and dry distillation gas similar to natural gas. It is an important supplementary energy source for petroleum, with broad development prospects and significant strategic significance for changing
the world's energy structure. Sort out the characteristics, processing and utilization technologies, and current development and
utilization status of oil shale resources in major oil shale countries around the world. Various countries around the world are
constantly innovating and improving their exploration, extraction, and distillation technologies for oil shale. Many countries,
including Estonia, Brazil, and the United States, have already developed advanced oil shale processing technologies for rational
extraction and industrial utilization of oil shale. China is currently processing and utilizing oil shale in cities such as Fushun, Xinjiang, and Gansu, with Fushun having the largest annual shale oil production. The overall level of development and utilization
of oil shale in China is relatively low, and the development and utilization of new technologies are not mature enough. A complete
industrial chain based on oil shale has not yet been formed. In the future, more relevant national policy support is needed, further increasing scientific research investment in oil shale, researching and developing new technologies that adapt to China's
characteristics, continuously improving the industrial and resource utilization level of oil shale, and increasing processing
capacity Reduce ecological pollution while increasing oil production, and adhere to the path of new industrialization.
Keywords: oil shale; shale oil; dry distillation process; hydrocarbon resources
0 引言
隨著工業(yè)發(fā)展和油價(jià)上漲，油頁巖作為石油的
可能替代能源，已經(jīng)吸引世界各國廣泛注意，眾多
擁有豐富油頁巖儲(chǔ)備的國家都開展了對(duì)油頁巖的開
發(fā)利用，以求形成油頁巖產(chǎn)業(yè)鏈。進(jìn)一步加大油頁
巖勘探開發(fā)利用力度，對(duì)世界能源結(jié)構(gòu)的改變具有
重要戰(zhàn)略意義。
油頁巖是一種非常規(guī)油氣資源，是在陸相湖盆等
缺氧環(huán)境下，由低等植物和礦物質(zhì)沉積形成的一種腐
第31卷 第1期 2024年2月 馬躍 等：國內(nèi)外油頁巖工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
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泥質(zhì)，屬于腐泥煤，灰分高，富含“干酪根”有機(jī)沉
積物[1]。油頁巖可用作鍋爐燃料直接燃燒，加熱生成
水蒸汽用以發(fā)電；也可經(jīng)熱解后再分解，得到頁巖油、
頁巖半焦和類似于煤氣的干餾天然氣等產(chǎn)品；還可作
為燃料油，或進(jìn)一步加工以制取精制化學(xué)品[4]，其利
用領(lǐng)域多樣，可作為常規(guī)能源的補(bǔ)充。
油頁巖礦床遍布全球，資源十分豐富，其探明
儲(chǔ)量換算成頁巖油達(dá)9 368.35×108 t，遠(yuǎn)大于世界
原油的探明儲(chǔ)量，若將其合理利用，可在一定程
度上緩解如今石油資源緊缺的壓力，擁有廣闊的
工業(yè)化利用前景[1–2]。
世界油頁巖工業(yè)發(fā)展始于19世紀(jì)上半葉，經(jīng)過
多年發(fā)展，已形成多種較為成熟的油頁巖干餾工藝。
油頁巖干餾分為地上干餾和地下干餾。地上干餾是
指油頁巖經(jīng)開采送至地面，經(jīng)破碎篩分后，進(jìn)入干
餾爐內(nèi)加熱干餾，生成頁巖油氣。地下干餾是指埋
藏于地下的油頁巖不經(jīng)開采、直接在地下設(shè)法加熱
干餾生成頁巖油，然后導(dǎo)至地面。地上干餾技術(shù)分
為外熱式干餾和內(nèi)熱式干餾，外熱式干餾是指干餾
爐熱量從反應(yīng)器外傳遞至爐內(nèi)，比如撫順爐、方爐、
全循環(huán)爐、彼得特（Petroter）爐、基維特（Kivitor）
爐等；內(nèi)熱式干餾通過熱載體與油頁巖直接接觸，
比如葛洛特（Galoter）爐等。
目前，已將油頁巖進(jìn)行干餾煉油等工業(yè)化利用
的國家有愛沙尼亞、巴西和中國等[3]。愛沙尼亞、
德國、中國和以色列等國家利用油頁巖進(jìn)行燃燒發(fā)
電并建立電廠，美國、加拿大、澳大利亞等國家已
對(duì)油頁巖進(jìn)行了相關(guān)研究，期望未來實(shí)現(xiàn)油頁巖的
工業(yè)化利用。
本文對(duì)國內(nèi)外油頁巖資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀進(jìn)行
綜述分析，介紹全球油頁巖儲(chǔ)量豐富的國家的油頁
巖儲(chǔ)量和其對(duì)油頁巖資源的加工利用狀況，為未來
油頁巖資源利用和工業(yè)化發(fā)展提供一定方向。
1 國外油頁巖資源開發(fā)利用發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 美國
美國是世界上油頁巖資源最豐富的國家，約占全
球儲(chǔ)量的70%以上，折合成頁巖油儲(chǔ)量達(dá)3 500×108 t。
該國的綠河油頁巖礦藏主要位于猶他州東北部的
Uinta盆地[5]、懷俄明州西南部的Green River盆地
和科羅拉多州西北部的Piceance盆地等，其油頁巖
儲(chǔ)量折算成頁巖油分別約為1.5×1010、3.5×1010、
1.7×1011
t。在密西西比河?xùn)|部，生成于晚泥盆紀(jì)、
早密西西比年代的黑色油頁巖也存在一定儲(chǔ)量。
20世紀(jì)50—70年代，美國曾針對(duì)地上干餾開發(fā)
了多種干餾爐型，但都未進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。20世紀(jì)
80年代，殼牌公司（Shell）在科羅拉多州的Piceance
盆地完成了ICP（In-situ Conversion Process）技術(shù)
的初步試驗(yàn)，利用冷凍墻封閉油頁巖熱解產(chǎn)生的油
氣，并隔絕地下水滲透；后期通過電加熱器放置在
開采地層，將整個(gè)油頁巖層位整體溫度提升，使
其內(nèi)部干酪根受熱裂解而生成油氣。如今該工藝
已是一項(xiàng)技術(shù)較為成熟的原位開采技術(shù)[6–7]。紅葉
資源公司（Red Leaf）研發(fā)形成一種將地上開采和
地下低溫加熱相結(jié)合的新型開采油頁巖資源的技
術(shù)，通過建立地下囊狀結(jié)構(gòu)組成頁巖氣處理區(qū)，利
用天然氣等氣體燃燒所產(chǎn)生的熱氣在管道內(nèi)循環(huán)
加熱地下囊狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了油頁巖開采，使其成本
更低、污染更小[8]。美國頁巖油公司（Shale Oil Company）采用CCR（Conduction，Convection and
Reflux）技術(shù)，對(duì)該國油頁巖資源進(jìn)行了開采試驗(yàn)[9]，
在油頁巖目標(biāo)層位水平鉆進(jìn)2口井，上方為生產(chǎn)井，
下方為加熱井，并在加熱井內(nèi)通入加熱介質(zhì)使井壁
周圍的油頁巖受熱裂解，頁巖油氣中的輕質(zhì)組分受
熱上浮，遇生產(chǎn)井冷凝，并流出地層。美國托斯科
公司（Tosco Corporation）研發(fā)了Tosco-II技術(shù)對(duì)油
頁巖進(jìn)行干餾處理，日處理量可達(dá)900 t，但存在
設(shè)備較為復(fù)雜，半焦利用率低的問題。伊坎公司
（Icahn Enterprises）采用了GFC（Geothermic Fuels
Cells Process）技術(shù)，通過放入開采層內(nèi)的高溫燃
料電池釋放的熱量加熱周圍油頁巖從而產(chǎn)生油頁
巖油和氣，同時(shí)油頁巖受熱產(chǎn)生的氣體還可作為燃
料再次通入電池堆[10]。但該技術(shù)工藝流程復(fù)雜導(dǎo)致
實(shí)施難度大，且易受周圍環(huán)境地下水的影響。
科羅拉多礦業(yè)學(xué)院Boak J等[11]利用燃料電池對(duì)
綠河油頁巖進(jìn)行了地下干餾實(shí)驗(yàn)，并探明了其中的
礦物組成和礦物轉(zhuǎn)變過程。麻省理工學(xué)院Forsberg C等[12]對(duì)油頁巖進(jìn)行熱解并制取了液體燃料，對(duì)更
優(yōu)化的油頁巖處理工藝進(jìn)行了相關(guān)研究。斯坦福大
學(xué)Glatz G等[13]通過基于X射線的計(jì)算機(jī)對(duì)油頁巖
進(jìn)行斷層掃描，觀察研究了熱解過程。埃克森美孚
公司（ExxonMobil）通過綠河油頁巖的直流電傳導(dǎo)
試驗(yàn)，研究了油頁巖干酪根熱分解的動(dòng)力學(xué)和機(jī)
Vol.31 No.1 Feb., 2024
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世界石油工業(yè)
World Petroleum Industry S 能源戰(zhàn)略
Energy Strategy
理。美國頁巖油公司對(duì)科羅拉多州的油頁巖的地
下熱解工藝進(jìn)行了研究，以計(jì)劃未來工業(yè)化生產(chǎn)；
雪弗龍魯姆斯公司（Chevron Lummus Global）、福
斯特惠勒公司（Foster Wheeler Corporation）以及猶
他大學(xué)多位學(xué)者也對(duì)油頁巖的地下干餾工藝的密
閉性、油頁巖循環(huán)流化床燃燒工藝和頁巖油的加氫
提質(zhì)優(yōu)化等技術(shù)進(jìn)行了大量的研究[14–18]。
1.2 愛沙尼亞
愛沙尼亞油頁巖資源豐富，主要位于愛沙尼亞
北部的Kukersite礦床[19]，油頁巖儲(chǔ)量折算成頁巖油
約為2.5×109 t，油頁巖年產(chǎn)量約2.0×107 t，且大多為
淺層油頁巖礦藏，通過露天開采即可得到有效利用，
該國油頁巖干餾煉油技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。
愛沙尼亞國家能源公司（Eesti Energia）是世界
上最大的油頁巖能源生產(chǎn)企業(yè)，每年可開采約
1.1×107 t油頁巖用于燃燒發(fā)電，支撐了愛沙尼亞全
國所需電力的90%。20世紀(jì)80年代末，該公司建設(shè)
了2套Enefit140型Galoter爐，采用了由圣彼得堡原
子能設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的UTT3000固體熱載體干餾裝置，
油頁巖年處理量100×104 t，每小時(shí)處理能力140 t。
2012年，該公司與德國奧圖泰公司（Outotec）合作，
開發(fā)建設(shè)了Enefit280改進(jìn)型Galoter爐，油頁巖年處
理量200×104 t，每小時(shí)處理能力280 t，擁有更優(yōu)的
工作效率[20]，是目前唯一能將產(chǎn)油、能效、副產(chǎn)品
利用整體最優(yōu)化的技術(shù)。2017年，該公司旗下納爾
瓦（Narva）油頁巖發(fā)電和煉油廠的頁巖油年產(chǎn)量為
39.4×104 t，2018年年產(chǎn)量達(dá)到41.1×104 t，2019年達(dá)進(jìn)
一步提升至43.8×104 t，預(yù)計(jì)2024年將實(shí)現(xiàn)70×104 t
的年產(chǎn)目標(biāo)。目前，世界上共有6套Galoter或其改
進(jìn)型的固體熱載體油頁巖煉油裝置，全部建在愛沙
尼亞，此類裝置油收率達(dá)鋁甑的85%～90%，技術(shù)
基本成熟。愛沙尼亞國家能源公司計(jì)劃最遲至2045
年實(shí)現(xiàn)碳中和，通過共熱解技術(shù)對(duì)油頁巖和部分不
可回收廢物進(jìn)行處理以緩解對(duì)可持續(xù)石化產(chǎn)品不
斷增長(zhǎng)的需求，逐步將愛沙尼亞擁有百年歷史的油
頁巖工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榛谘h(huán)經(jīng)濟(jì)、以“零廢棄”為理
念的化學(xué)工業(yè)。
維魯化工集團(tuán)（Viru Keemia Grupp）位于愛沙
尼亞的科赫特拉-耶爾韋市，是一家由國有企業(yè)改制
而來的民營(yíng)企業(yè)，有95年的油頁巖煉油歷史，現(xiàn)
主要使用Petroter和Kivitor兩種干餾技術(shù)生產(chǎn)頁巖
油[21]。2010年前，該公司采用Kivitor干餾技術(shù)煉油，
后續(xù)則引進(jìn)了圣彼得堡原子能設(shè)計(jì)院的Galoter固
體熱載體干餾技術(shù)并加以改進(jìn)，將其命名為Petroter
干餾工藝，并建成基于Petroter I裝置的頁巖油廠。
之后，分別于2014年、2015年建成了Petroter II和
Petroter III裝置，以及兩個(gè)基于Kivitor干餾技術(shù)的頁
巖油廠。2016年以來，Petroter I、Petroter II、Petroter III油頁巖處理能力平均在100×104 t左右。該公司還
擁 有 2對(duì) 豎 井用以開采油頁巖， 2019年 產(chǎn) 量 達(dá)
65.29×104 t，用于發(fā)電、煉油及生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品。
2019年發(fā)電量為48.08×104 MW·h。
除此之外，愛沙尼亞的一些科研機(jī)構(gòu)也對(duì)油頁
巖 進(jìn)行了不同方面的研究。塔林理工大學(xué)的
Kutimets K等[22]對(duì)油頁巖礦中手持式移動(dòng)激光掃描
儀的勘測(cè)方式進(jìn)行了評(píng)估和優(yōu)化，提出了地下采
礦勘測(cè)的優(yōu)化方法。愛沙尼亞國立研究所的Irha N
等[23]對(duì)不同層次油頁巖中的微量元素的組成進(jìn)行
了研究。此外，Hilger J[24]對(duì)頁巖灰的資源化利用進(jìn)
行了分析研究。
愛沙尼亞大部分發(fā)電廠均以油頁巖為原料運(yùn)行，
但愛沙尼亞總發(fā)電量已呈逐年降低的狀態(tài)[20]。面對(duì)
能源轉(zhuǎn)型，該國急需尋求新的解決方案，但短時(shí)間
內(nèi)難以擺脫對(duì)油頁巖的依賴。
1.3 巴西
巴西頁巖油儲(chǔ)量約1.20×1010 t。巴西國家石油
公司（Petrobras）是一家以石油為主體，兼顧石油
開采、油品運(yùn)輸、加工生產(chǎn)及企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理的企
業(yè)，是如今巴西最大的國營(yíng)石油企業(yè)。同時(shí)該企業(yè)
也對(duì)世界第二大油頁巖資源——依拉梯（Irati）油
頁巖進(jìn)行長(zhǎng)期的開采和干餾。
1950年左右，該公司開始對(duì)油頁巖煉油進(jìn)行開發(fā)
研究。1980—1990年，其先后在巴拉那州的南圣馬特
烏斯（São Mateus do Sul）附近建設(shè)了兩臺(tái)佩特羅瑟
克斯（Petrosix）爐，將其用于巴西依拉梯塊狀油頁
巖的加工處理和干餾工藝。其中1臺(tái)用于油頁巖的干
餾加工處理，口徑約5.5 m，油頁巖日處理量1 500 t；
另一臺(tái)用于工業(yè)生產(chǎn)，口徑為11.0 m，油頁巖日處
理量可達(dá)6 000 t，可日產(chǎn)頁巖油550 t，干餾氣130 t，
液化石油氣50 t，硫磺32 t。Petrosix爐是目前世界
上日處理量最大的塊狀頁巖干餾爐，該爐型已擁有
了成熟的生產(chǎn)和利用工藝，該爐結(jié)構(gòu)前半段為干餾
冷凝段，后半段為半焦冷卻段，工藝成熟，有較高
的油收率。目前2臺(tái)干餾爐可年產(chǎn)頁巖油約1.8×105 t，
第31卷 第1期 2024年2月 馬躍 等：國內(nèi)外油頁巖工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
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生產(chǎn)裝置擁有無污染，無異味的優(yōu)點(diǎn)，但其難以對(duì)
半焦進(jìn)行利用[25]。
不同學(xué)者對(duì)巴西Paraná盆地油頁巖的各項(xiàng)性質(zhì)
進(jìn)行了系統(tǒng)的研究分析[26]。巴拉那聯(lián)邦大學(xué)的
Nicolini J等[27]對(duì)通過Petrosix熱解工藝處理油頁巖
后產(chǎn)生的副產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估并推測(cè)其合理資源化利
用途徑。坎皮納斯州立大學(xué)的Moratori C C和貝爾
格萊德大學(xué)的Jankovic B等[28–29]為探明油頁巖在熱
解中的反應(yīng)規(guī)律，對(duì)其傳質(zhì)傳熱過程進(jìn)行了研究并
建立了巴西油頁巖熱解動(dòng)力學(xué)模型。
1.4 澳大利亞
澳大利亞油頁巖礦藏主要位于昆士蘭和新威爾
士地區(qū)，已探明的油頁巖資源儲(chǔ)量約5.8×1010 t [19]。
20世紀(jì)50年代，澳大利亞對(duì)油頁巖的加工利用在逐
漸停止；20世紀(jì)80年代，考慮石油價(jià)格上漲和供給
問題，該國重新開始對(duì)油頁巖的勘探和工業(yè)化利用
工作。
1986年，澳大利亞南太平洋石油公司（Southern Pacific Petroleum）經(jīng)對(duì)昆士蘭Lowmead盆地油頁巖
勘探開發(fā)技術(shù)研究，確定采用塔瑟克（Alberta
Taciuk Process，ATP）爐對(duì)其地區(qū)油頁巖進(jìn)行干餾
處理，該裝置將油頁巖的干燥、干餾和半焦燃燒
3個(gè)過程設(shè)計(jì)在1個(gè)回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，減少處理步驟。該公
司為此建設(shè)了一套油頁巖日處理量可達(dá)6 000 t的
ATP爐，并構(gòu)想了一個(gè)油頁巖加工項(xiàng)目，預(yù)計(jì)分
3個(gè)階段運(yùn)行。該爐于1997年開始第一階段建設(shè)，
于1999年建成試運(yùn)，時(shí)開時(shí)停，年開工率僅60%，
存在操作困難，運(yùn)行效率低且環(huán)境污染的問題。
至 2004年，該公司被澳大利亞昆士蘭能源公司
（Energy Queensland）收購，并移交了此裝置和相
關(guān)油頁巖資源，該裝置也于2004年停運(yùn)，項(xiàng)目就此
停止。
昆士蘭能源公司將帕拉霍工藝（Paraho）用于
油頁巖地上干餾以提取頁巖油，并建立干餾中試裝
置，此工藝基于美國礦務(wù)局早期研發(fā)的燃?xì)飧绅s
爐。2008年，昆士蘭能源公司對(duì)Stuart地區(qū)的塊狀
油頁巖進(jìn)行加工處理，同時(shí)結(jié)合使用了帕拉霍間接
技術(shù)，示范裝置包括塊狀頁巖的粉碎篩分和定型、
樣品干燥、干餾油氣冷凝回收、瓦斯氣脫硫去氨和
后續(xù)半焦冷凝廢水處理等，可日處理油頁巖60 t，日
產(chǎn)頁巖油6 t，該公司計(jì)劃在未來進(jìn)一步對(duì)該裝置放
大利用[30]。
1.5 約旦
約旦油氣資源較少，每年油品需求量在5.0×105 t
左右，基本靠進(jìn)口解決。約旦境內(nèi)擁有豐富的油頁
巖礦藏，已探明的油頁巖儲(chǔ)量達(dá)1.0×1012 t，為該國
未來油氣資源利用發(fā)展方向。該資源可進(jìn)行露天開
采，實(shí)驗(yàn)室鋁甑含油率可達(dá)10%，但其有較高的硫
含量[31]，需要進(jìn)行一定脫硫處理。多年來，約旦積
極開展約旦拉瓊油頁巖開發(fā)利用的合作試驗(yàn)與研究，
并與愛沙尼亞、馬來西亞和中國共同開發(fā)了油頁巖燃
燒產(chǎn)汽發(fā)電站和露天礦山，這是愛沙尼亞以外最先
進(jìn)的油頁巖開發(fā)項(xiàng)目。
約旦與俄羅斯圣彼得堡原子能設(shè)計(jì)院、巴西國
家石油公司、加拿大UMATAC工程公司（Umatac Industrial Processes）、愛沙尼亞國家能源公司、殼
牌公司簽訂了對(duì)約旦油頁巖開展干餾煉油的可行
性研究的協(xié)議。俄羅斯圣彼得堡原子能設(shè)計(jì)院為滿
足約旦對(duì)油品的部分需求，提出了建設(shè)可年產(chǎn)頁巖
油1.50×106 t的18臺(tái)Galoter爐，借此以供約旦的全國
油品需求。如今，約旦已簽署多個(gè)特許協(xié)議，建立
了多個(gè)油頁巖工業(yè)利用項(xiàng)目。
2021年，由中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東火電工程有
限公司承建的全球最大的油頁巖電站——約旦阿
塔拉特油頁巖電站1號(hào)發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)成功，并于
2023年竣工[32]。該項(xiàng)目為中國和約旦兩國“一帶一
路”合作重點(diǎn)項(xiàng)目，投產(chǎn)后可解決約旦全國五分之
一的供電需求，年供電量達(dá)37×108 kW·h，一定程度
可緩解約旦的能源需求。
約旦自然資源局曾先后將油頁巖燃料樣品送
至 中國進(jìn)行撫順爐工業(yè)試驗(yàn)；送至德國利用
Lurgi-Ruhrgas工藝進(jìn)行油頁巖干餾熱解試驗(yàn)；送至
愛沙尼亞進(jìn)行Galoter爐試驗(yàn)，均取得了較好的實(shí)驗(yàn)
效果，但產(chǎn)出的頁巖油含硫率達(dá)到9%，含量較高，
需采用脫硫工藝對(duì)頁巖油進(jìn)行改質(zhì)后才能得到合
格的燃料油和輕質(zhì)油產(chǎn)品。中國數(shù)家科研機(jī)構(gòu)也對(duì)
約旦油頁巖在循環(huán)流化床鍋爐中的燃燒和排放特
性進(jìn)行測(cè)定，為中約兩國項(xiàng)目鍋爐設(shè)計(jì)選型及運(yùn)行
提供依據(jù)[33]。
1.6 土耳其
土耳其石油和天然氣儲(chǔ)量很少，固體化石燃料
是其主要的潛在能源，包括各種煙煤、褐煤、油頁
巖、瀝青巖和泥炭礦床，其儲(chǔ)量質(zhì)量和物理特征各
不相同。油頁巖則是土耳其第二大潛在化石燃料。
Vol.31 No.1 Feb., 2024
20
世界石油工業(yè)
World Petroleum Industry S 能源戰(zhàn)略
Energy Strategy
土耳其的油頁巖礦床廣泛分布在安納托利亞中部
和西部，屬于古新世—始新世和中新世中期封閉盆
地，形成過程中受高鹽環(huán)境的影響[34]。目前油頁巖
總儲(chǔ)量約為2.220×109 t，主要位于Himmeto?lu、
Seyitömer、Beypazarι和Hatιlda?礦床[35]。
中東技術(shù)大學(xué)的Kok M V以及加齊大學(xué)的
Dogan O M等[35–36]對(duì)不同土耳其油頁巖在不同條
件下進(jìn)行了熱解、燃燒性能和動(dòng)力學(xué)的研究，并分
析了其中的元素組成。卡拉德尼茲技術(shù)大學(xué)的
Korkmaz S等[37]利用熱解和氣相色譜的方法對(duì)土耳
其Çank?r?-Çorum盆地Alpagut油頁巖的沉積環(huán)境、有
機(jī)質(zhì)輸入、烴源巖和烴類潛力進(jìn)行了研究。
1.7 加拿大
加拿大的油頁巖資源主要分布在西加拿大沉
積盆地。西加拿大沉積盆地面積約1.4×106 km2，擁
有豐富的油氣資源，橫跨了薩斯喀徹溫省、曼尼托
巴省、阿爾伯塔省和不列顛哥倫比亞省，南以美國
和加拿大邊境線為邊界。
ATP爐是由加拿大UMATAC工程公司研發(fā)的
一種固體熱載體熱解技術(shù)，以其公司創(chuàng)始人William
Taciuk命名，是加拿大主要采用的油頁巖處理工藝，
油收率約75%～80%，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維
修難度較大。加拿大哈契公司（Hatch）、法國道
達(dá)爾能源公司（TotalEnergies）與美國紅葉資源公
司聯(lián)合，利用穩(wěn)定的計(jì)算模型模擬了加拿大油頁巖
中加熱熱解過程中的反應(yīng)情況，認(rèn)為其油頁巖工
藝的處理難點(diǎn)在于熱解過程中復(fù)雜的交互作用的
干擾，但該計(jì)算模型仍需優(yōu)化[38]。加拿大哈契公
司基于埃克斯頁巖提取工藝（Ecoshale）設(shè)計(jì)了地
下埋藏氣體的管道，并根據(jù)油頁巖的實(shí)際分布情
況對(duì)管道的分布的合理性進(jìn)行了探討研究[39]。
2 中國油頁巖資源開發(fā)利用發(fā)展現(xiàn)狀
中國油頁巖主要分布于陸相環(huán)境，主要礦區(qū)為
遼寧撫順、吉林樺甸、甘肅窯街、新疆吉木薩爾、
新疆哈密、遼寧北票等地，油頁巖資源儲(chǔ)量約為
7.199×1011 t，折合成頁巖油約為4.76×1010 t [25]，僅
次于美國，位居世界第2位，但中國油頁巖礦藏地
質(zhì)位置較深，開采成本和技術(shù)都是需要考慮的問
題。目前，國內(nèi)采用的干餾技術(shù)大都是撫順爐干餾
技術(shù)，一些企業(yè)也從國外引進(jìn)了不同的干餾技術(shù)，
如撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱撫礦集
團(tuán)）引進(jìn)了ATP爐，甘肅窯街建設(shè)了三江氣燃式方
爐、全循環(huán)爐等。此外，國內(nèi)也正在自主創(chuàng)新各種
處理小顆粒爐型，如流化干餾、以固體為熱載體的
油頁巖干餾等新技術(shù)。
2.1 遼寧撫順
1928年，遼寧撫順頁巖油廠建成，標(biāo)志著中國
頁巖油工業(yè)的開端。目前，撫順是中國以油頁巖
為原料的最大的頁巖油生產(chǎn)基地。撫順礦區(qū)擁有
豐富的油頁巖儲(chǔ)量，一般與煤炭伴生，在露天開
采煤炭的過程中可同時(shí)剝離對(duì)油頁巖進(jìn)行開采，
現(xiàn)有油頁巖地質(zhì)儲(chǔ)量35×108 t，可采儲(chǔ)量11×108 t，
含油率平均約7%，可以為一個(gè)中型煉油廠持續(xù)利
用40 a。撫礦集團(tuán)是國內(nèi)目前唯一對(duì)油頁巖進(jìn)行綜
合開發(fā)利用的國有企業(yè)，發(fā)展油頁巖的工業(yè)化利
用是撫順集團(tuán)轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)型的核心，該企業(yè)采用撫順
爐和ATP干餾技術(shù)，利用催化裂解對(duì)頁巖油進(jìn)行精
加工轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油等產(chǎn)品。截至2022年，撫礦集
團(tuán)實(shí)現(xiàn)了全國頁巖油工業(yè)產(chǎn)能的50%，年產(chǎn)頁巖油
可達(dá)50×104 t。
目前，撫順有2個(gè)頁巖油廠，共計(jì)220臺(tái)撫順爐，
其中1個(gè)工廠有120臺(tái)撫順爐，另1個(gè)擁有100臺(tái)撫順
爐，2個(gè)工廠頁巖油總計(jì)年產(chǎn)量達(dá)35×104 t，油頁巖
總計(jì)年處理量達(dá)1 000×104 t。經(jīng)過多年運(yùn)營(yíng)，撫礦
集團(tuán)引進(jìn)的ATP爐已成功運(yùn)轉(zhuǎn)并投入生產(chǎn)。實(shí)際
日處理量可達(dá)4 500~5 000 t。該集團(tuán)還啟動(dòng)了一個(gè)
新的項(xiàng)目，利用頁巖油加氫技術(shù)生產(chǎn)汽油、柴油和
其他化學(xué)品，氫氣來自煤的氣化。總投資約為20×108
美元。
2010年，撫礦集團(tuán)成立了國內(nèi)唯一專門從事油
頁巖工藝技術(shù)開發(fā)的工程技術(shù)研究中心。隨著技術(shù)
的革新提升和工藝流程的優(yōu)化完善，撫順的油頁巖
工業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈也逐步成型，撫礦集團(tuán)因勢(shì)成立頁
巖油煉油廠、油頁巖熱電廠、熱電供電公司等多個(gè)
單位。2014年，撫礦集團(tuán)投資建設(shè)了國內(nèi)規(guī)模最大
的油頁巖熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，約33×108元，年發(fā)電量達(dá)
33×108 kW·h，現(xiàn)已并網(wǎng)發(fā)電。為充分利用干餾瓦斯
氣，撫礦集團(tuán)建設(shè)了一套干餾瓦斯尾氣發(fā)電機(jī)組，
裝機(jī)容量居國內(nèi)首位，容量為44×106 W，年發(fā)電量
可達(dá)9 965×104 kW·h。為進(jìn)行熱量回收，建設(shè)了循
環(huán)洗滌水余熱回收與供暖裝置，供暖期可回收生產(chǎn)
余熱312×106 W，供暖面積達(dá)256×104 m2，該裝置是
第31卷 第1期 2024年2月 馬躍 等：國內(nèi)外油頁巖工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
21
目前國內(nèi)規(guī)模最大的煉油生產(chǎn)余熱供暖裝置。為處
理廢渣的后續(xù)資源化利用，該集團(tuán)還先后建設(shè)了油
頁巖廢渣處理的水泥廠、磚廠。2018年，為進(jìn)一步
延伸油頁巖產(chǎn)業(yè)鏈，撫礦集團(tuán)規(guī)劃建設(shè)了中國首個(gè)
頁巖油化工深加工示范項(xiàng)目，采用催化裂解和加氫
精制工藝，實(shí)現(xiàn)頁巖油的脫硫提質(zhì)，同時(shí)對(duì)重質(zhì)頁
巖油精制加工轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油及化工產(chǎn)品。
傳統(tǒng)的撫順爐干餾工藝存在處理量小、收率
低、自動(dòng)化程度低、環(huán)境處理困難等問題。東北電
力大學(xué)的柏靜儒等[40–42]利用Aspen Plus等軟件模擬
干餾過程，針對(duì)其過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效優(yōu)
化，為實(shí)際運(yùn)行提供參考優(yōu)化依據(jù)。遼寧石油化工
大學(xué)的孫峰[43–44]對(duì)干餾爐內(nèi)物料熱解過程的多個(gè)
影響因素進(jìn)行分析，并以此就傳統(tǒng)的撫順式干餾爐
低產(chǎn)油率的問題提出了相關(guān)的解決方案，認(rèn)為終溫
是產(chǎn)品質(zhì)量的決定因素，減少原料水分、提高加熱
速率、減少停留時(shí)間等因素可減少反應(yīng)的二次熱解
反應(yīng)產(chǎn)生，提高油品質(zhì)量。
2.2 遼寧北票
遼寧北票市北塔鎮(zhèn)擁有2個(gè)主要油頁巖礦區(qū)，
油頁巖資源儲(chǔ)量達(dá)4×108 t [45–46]，該礦區(qū)油頁巖平均
含油率低于5%。北票油頁巖廠采用撫順干餾爐工
藝，主要為露天開采，該工藝經(jīng)濟(jì)可行。
遼寧北票有3家公司對(duì)油頁巖的加工利用進(jìn)行
了投資。其中，李克公司擁有40臺(tái)撫順爐，其中20
臺(tái)單爐日處理量為200 t，另外20臺(tái)為100 t；盤錦盛
澤集團(tuán)建有24臺(tái)撫順爐，單爐日處理量為100 t，并于
2015年再次投建40臺(tái)撫順爐，單爐日處理量為120 t；
北塔油頁巖綜合開發(fā)利用有限公司擁有88臺(tái)撫順爐，
其中48臺(tái)單爐日處理量為150 t，另外40臺(tái)為100 t [25]。
此外，尹國偉等[46]利用北票發(fā)電有限責(zé)任公司現(xiàn)有
的6臺(tái)產(chǎn)自無錫鍋爐廠的供熱循環(huán)流化床鍋爐對(duì)在
其中摻燒低熱值油頁巖進(jìn)行了研究，證明其有一定
的經(jīng)濟(jì)效益。
2009年，阜新礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（以
下簡(jiǎn)稱阜礦集團(tuán)）與北票市政府合作開發(fā)北票小甸
子油頁巖項(xiàng)目，并于2010年在北票建設(shè)了一座年開
采能力500×104 t的露天礦，利用國內(nèi)先進(jìn)設(shè)備，建
設(shè)了年處理能力500×104 t油頁巖的干餾廠[47]。
2.3 新疆
新疆油頁巖資源礦帶位于準(zhǔn)噶爾盆地，以弧形
帶狀分布于盆地南緣博格達(dá)山北麓的轉(zhuǎn)換部位[48]，
主要位于烏魯木齊—吉木薩爾地區(qū)，該地區(qū)目前探
明的油頁巖資源量約4×108 t [49]。新疆烏魯木齊礦區(qū)
內(nèi)煤層內(nèi)含有大量的油頁巖，與煤共生，灰分含量
高，平均含油率在8%左右[50]，高于中國油頁巖總
體水平，適合生產(chǎn)頁巖油[51]。中國地質(zhì)調(diào)查局油氣
資源調(diào)查中心的徐銀波等[52–53]對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地的油
頁巖礦區(qū)開展了調(diào)查研究，對(duì)其油頁巖所在的地層
構(gòu)造和其礦質(zhì)組分特征等方面進(jìn)行了大量的分析，
論證了新疆地區(qū)油頁巖資源發(fā)展的可行性。
近年來，新疆寶明礦業(yè)有限公司的吉木薩爾油
頁巖項(xiàng)目、新疆太姥礦業(yè)有限公司的巴里坤頁巖油
項(xiàng)目以及阜康市華澤科技發(fā)展有限公司的阜康市
大黃山油頁巖礦項(xiàng)目等先后在新疆開展[49]。新疆太
姥礦業(yè)有限公司建有40臺(tái)撫順爐，設(shè)計(jì)年產(chǎn)頁巖油
6×104 t，2022年實(shí)際年產(chǎn)63 458 t。
2.4 甘肅窯街
甘肅省油頁巖資源主要分布于甘肅民和盆地，
已探明的油頁巖礦區(qū)位于炭山嶺、海石灣和窯街等
地[54]，探明儲(chǔ)量達(dá)5.2×108 t。中國國內(nèi)學(xué)者針對(duì)其
地質(zhì)和油頁巖類型開展了大量研究，但油頁巖總體
勘探和開發(fā)程度較低。
2010年8月，窯街煤電集團(tuán)有限公司聯(lián)合神木
市三江煤化工有限責(zé)任公司，在甘肅窯街安裝了
8臺(tái)三江氣燃式方爐并投產(chǎn)運(yùn)行，單爐日處理量為
500 t ， 年 加 工能力達(dá) 1.4×106 t ， 年產(chǎn)頁巖油達(dá)
1.25×105 t [55]。這批干餾爐由神木市三江煤化工有限
責(zé)任公司在茂名方爐的基礎(chǔ)上改造設(shè)計(jì)而成，爐長(zhǎng)
6 m，寬3.00 m，高7.5 m，干餾氣和空氣混合后從
爐底進(jìn)入燃燒，為干餾爐提供所需的熱量。該干餾
爐可處理煤和油頁巖，煤干餾日處理量300 t，油頁
巖干餾日處理量為500 t，該爐的頁巖油收率約80%，
可生產(chǎn)煤焦油和焦炭方爐。相較于撫順爐來說，三
江氣燃式方爐擁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、建設(shè)快、處理量大、
油收率高的優(yōu)點(diǎn)。從2000年起，該爐廣泛應(yīng)用于陜
北地區(qū)煤干餾生產(chǎn)蘭炭，并出口到哈薩克斯坦和不
丹，用于煤干餾。目前，改進(jìn)的方爐可成功地用于
油頁巖干餾。
3 國內(nèi)外干餾工藝的比較
中國主要采用撫順爐或是改進(jìn)后的撫順爐
工藝，造價(jià)便宜，但存在處理量小、油收率低等
Vol.31 No.1 Feb., 2024
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世界石油工業(yè)
World Petroleum Industry S 能源戰(zhàn)略
Energy Strategy
問 題 ， 且 對(duì) 小 顆 粒 的 油 頁 巖 無 法 進(jìn) 行 處 理 ；
國外最先進(jìn)的爐型是愛沙尼亞的Galoter爐，其
Enefit280改進(jìn)型主要采用循環(huán)流化床燃燒鍋爐
燃 燒 半 焦 然 后 作 為 固 體 熱 載 體 ， 油 收 率 達(dá) 到
90%。表1對(duì)國內(nèi)外常用的油頁巖干餾工藝進(jìn)行
了對(duì)比。
表1 國內(nèi)外油頁巖干餾工藝對(duì)比
Tab.1 Comparison of oil shale dry distillation processes at home and abroad
爐型 撫順爐 Kivitor爐 Galoter爐 Petrosix爐 ATP爐
國家 中國 愛沙尼亞 愛沙尼亞 巴西 澳大利亞
單爐處理量/(t?d–1) 100 200/1 000 3 000 1 500/6 000 6 000
加工粒徑/mm 10~75 10~125 0~25 6~50 0~16
熱載體 干餾氣 干餾氣 頁巖灰 高熱值氣 頁巖灰
油收率/% 65 75~80 85~90 85~90 85~90
4 結(jié)束語
（1）油頁巖可作為石油的替代能源，擁有豐
富油頁巖儲(chǔ)量的不同國家都開展了對(duì)油頁巖的開
發(fā)利用，以求形成油頁巖產(chǎn)業(yè)鏈。世界各國對(duì)油頁
巖的勘探、開采和干餾技術(shù)不斷革新提升，包括愛
沙尼亞、巴西、美國在內(nèi)的許多國家已經(jīng)擁有了較
先進(jìn)的油頁巖處理技術(shù)，對(duì)油頁巖進(jìn)行合理開采并
進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化利用，并在實(shí)踐中繼續(xù)技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)
新，制定未來的經(jīng)濟(jì)開發(fā)計(jì)劃。
（2）中國進(jìn)行油頁巖開發(fā)利用的地區(qū)主要有
遼寧撫順、新疆巴里坤、甘肅窯街等地，東北地區(qū)
油頁巖資源較為集中，新疆、甘肅、茂名等地也擁
有豐富油頁巖存量，今后的發(fā)展油頁巖產(chǎn)業(yè)鏈的重
點(diǎn)區(qū)域也基本位于這些地區(qū)。由于中國油頁巖礦藏
深度較大，開采存在困難，中國總體油頁巖開發(fā)利
用程度較低。
（3）未來中國油頁巖開發(fā)利用的總體布局不
僅需要促進(jìn)油頁巖綜合利用基地的建設(shè)和示范工程
等的開發(fā)，拉動(dòng)各地企業(yè)加大科技投入，還要對(duì)油
頁巖勘探、開發(fā)、利用技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新。一方面
以煉油為主，發(fā)電為輔，加強(qiáng)綜合利用；另一方面
需要響應(yīng)國家政策，圍繞“雙碳”目標(biāo)，加大節(jié)能
減排技術(shù)改造，可以對(duì)灰渣等副產(chǎn)物進(jìn)行再利用。
（4）中國油頁巖研發(fā)單位基于其所在地區(qū)油
頁巖的特點(diǎn)，結(jié)合國內(nèi)外成熟的干餾工藝，對(duì)當(dāng)?shù)?
油頁巖進(jìn)行試運(yùn)處理，實(shí)現(xiàn)油頁巖工業(yè)化利用，逐
步建立地區(qū)油頁巖產(chǎn)業(yè)鏈。當(dāng)前國內(nèi)新技術(shù)開發(fā)利
用程度尚不成熟，未形成以油頁巖為基礎(chǔ)的完整產(chǎn)
業(yè)鏈。撫順爐等傳統(tǒng)工藝雖在國內(nèi)來看比較成熟，
但對(duì)比世界油頁巖技術(shù)仍存在處理量小（相差2~3
倍）、外部熱源成本高、油收率低等問題。
（5）中國油頁巖工業(yè)的發(fā)展還需要國家出臺(tái)
更多相關(guān)政策，推動(dòng)各地進(jìn)一步加大油頁巖的科研
投入，研究開發(fā)適應(yīng)中國特點(diǎn)的新型技術(shù)，不斷提
高油頁巖的工業(yè)利用水平和資源化利用水平，在提
高處理量、產(chǎn)油率的同時(shí)減少生態(tài)污染，堅(jiān)持走新
型工業(yè)化道路。
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（編輯: 鄢愛民 王克楠）

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