A. 油页岩综合开发利用
油页岩由于其特殊的组成和结构决定了它在能源、矿产、化工、医药、建筑、农业和环保方面具有许多可供综合利用的潜在前途。
一、在能源方面的利用
(一)低温干馏提取页岩油及页岩油的精制加工
油页岩通过低温干馏可以制取页岩油。油页岩低温干馏是在隔绝空气的情况下加热到450℃～600℃。页岩油低温干馏除了产生页岩油外还有气体汽油、氨、硫化氢、吡啶碱和酚类等产物。页岩油是油页岩加热时其有机质热分解的产物，类似于天然石油，因此，天然石油的精制加工方法，一般都适用页岩油。从油页岩中提炼的页岩油可以直接作为锅炉或工业炉液体燃料使用，也可进一步对页岩油经热加工和氢精制工艺，获取汽油、煤油、柴油、蜡和石油等产品。
(二)燃烧发热发电
油页岩由于含有机质，因此油页岩作为燃料直接在燃烧室中燃烧而产生热能是油页岩能源利用的又一途径，这一工艺由于省略了页岩油中间转换环节，而使其能源利用效率大幅度提高。但是从油页岩中提取的页岩油中C、H含量比天然石油少，而S、N、O含量比较多。因此，为了提高油页岩的燃烧率，需要在燃烧时加入H，同时剔除大部分的N和S，避免在燃烧过程中产生硫的氧化物和氮的氧化物污染环境。
(三)气化制取煤气
油页岩直接加氢气法(又称“IGT—A.G.A”法)，能直接生产合成天然气或生产中馏分油，在中等氢压力下取得较高的有机碳转化率。目前还有一种地下气化采矿提取页岩油法。
二、在建材方面的利用
(一)油页岩灰渣的利用
油页岩灰分含量高于40%，成分十分复杂，主要成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO2，以及多种微量元素等。在油页岩提炼页岩油和油页岩燃烧过程中会产生大量灰渣。过去一般都直接丢弃，占地面积大，灰渣产生空气污染，金属元素和微量元素能渗入地表和地下水，造成严重的环境污染，危害人类的生产和生活。因此，充分合理的利用油页岩灰渣，既能变废为宝，具有重要的经济意义，而且对于保护环境，实现开采无废弃物化，能作出重大贡献。
1. 生产水泥和优质煅烧高岭土等建筑材料
油页岩低温干馏后的页岩灰可作为生料的一部分，用湿法生产普通硅酸盐水泥。燃烧过的页岩灰也可以作为人工火山灰质混合材料之一。还可省去黏土矿开采，从而降低水泥制造成本。另外，油页岩灰渣加入水泥中，能够改良水泥的性能。
对油页岩灰渣采用强磁选、酸浸、氯化焙烧等提纯作业，可有效地除去油页岩尾渣中的Fe2O3、TiO2等显色杂质矿物，制取优质煅烧高岭土。
还可以利用油页岩灰渣制砖，能够改变传统的黄土制砖模式，保护耕地，减少黄土制砖模式对环境和生态的破坏，并且性能比传统的黄土砖优异。
油页岩还可生产陶粒，这种陶粒具有轻质、高强、圆球形、级配好、耐高温性。
2. 制取聚烯烃填充母粒
茂名油页岩经过干馏后的废渣和沸腾燃烧后的溢流灰经过处理，制备成充填母粒，填充到橡胶、塑料中，可改善制品的性能，降低产品成本，同时，也为油页岩灰这种废物找到了利用的途径。
三、在农业方面的利用
(一)油页岩氧化制取有机酸
油页岩干酪根含量高，国外一般先将油页岩浓集得到干酪根，再氧化干酪根可以合成有机酸;由于我国油页岩干酪根与无机矿物组分结合紧密，用一般浮选法难以将干酪根与无机矿物分离开来，并将干酪根浓集起来，杨秋水等探索用直接氧化的工艺方案制取有机酸，并获得较高收率。其中，水溶酸主要是二元酸，水不溶酸经处理可作为表面活性剂和植物助长剂。
(二)油页岩加工制取肥料和改良剂
油页岩中含有氮元素和酸性、碱性氧化物，因此，可以被加工成肥料和用作土壤改良剂。匈牙利地质调查所广泛研究的结果表明，应用藻类油页岩和含藻类的斑脱岩成功地减少了土壤中的酸度、肥料的淋滤、硝酸和磷渗入土壤的数量。施入简单处理过的藻类油页岩，可以大大的提高农作物的产量。
四、在化工方面的应用
(一)油页岩—水电解制氢
目前，工业上生产氢气的方法，是以天然气、石油或煤为原料，使之与水蒸气反应制取，少量氢气由水电解法制取。天然气和石油需催化剂高温下制氢，水电解制氢耗电多，煤法需高温且有污染。戴衡等尝试用油页岩—水电解制氢，以H2SO4为电解质，在常压(一个大气压)70℃及1伏电压条件下进行油页岩—水的电解反应，负极产生纯氢，出氢电流效率为100±2%，正极产生少量CO2。该法利用小颗粒油页岩，所得氢气纯度高，工艺流程简单，又是在常压和接近常温下操作，所以无论从经济上或工艺上看，都有可能成为有竞争力的新制氢方法。
(二)油页岩中金属元素利用
油页岩矿床中常常伴生多种金属元素。如中欧曼斯菲尔德的含铜油页岩(二叠纪)、澳大利亚的富含铅锌矿的蒙特页岩、美国印第安纳州的富铜、钼的新奥尔巴尼油页岩，巴西富硫、放射性铀的油页岩，我国南方的钒矿床镍—钼多金属黑色页岩等。因此，研究油页岩中金属元素的富集规律，走燃烧—提炼金属的综合利用的道路，对于综合利用油页岩，提高油页岩的利用价值，具有重要的意义。
五、在环保方面的应用
(一)用于废气和污水处理
油页岩灰渣含有酸性、基性和中性氧化物，并且是在较高温度下形成的，具高孔隙度，因此，其吸附性比较强。在废气处理中，油页岩灰渣能作为脱硫的吸附剂。在650℃～750℃下油页岩灰渣能有效的吸附废气中60%～70%的SiO2。油页岩灰渣经处理后还可制成净化污水的原料，主要污水是化工厂、钢厂，这些工厂的污水可用灰渣沸石来处理净化。油页岩灰渣用于废气和污水处理，相当于“以废制废”，不但成本低廉，而且处理能力较强，不失为油页岩综合利用的一条好途径。然而，应该合理处理利用过的油页岩灰渣，避免造成二次污染。
(二)用于煤燃烧的净化剂
在煤的燃烧中加入10%的油页岩可以减少煤燃烧时对环境的污染，是良好的净化剂。因为油页岩的灰渣对SO2具有强的吸附性。
六、其他应用
油页岩的用途很广，上面提到的只是其中的一些应用，油页岩还可以用于提炼镍的化学添加剂、生产优质铺路沥青、用作隔热、隔音材料、提取油页岩中某些有机和无机化合物生产油膏和药膏、提炼硫和铀等方面。
B. 页岩油是怎样形成的
页岩油
shale
oil
一种人造石油，是油页岩干馏时有机质受热分解生成的一种褐色、有特殊刺激气味的粘稠状液体产物。透过裂解化学变化，可将油页岩中的油母质转换为合成原油。加热油页岩至特定温度能将分离蒸气，即借由蒸馏产生类似石油的页岩油——一种非传统用油——以及易燃的油页岩气（“页岩气”亦可指页岩内含的天然气体）。类似天然石油，富含烷烃和芳烃，但含有较多的烯烃组分，并且还含有含氧、氮、硫等的非烃类组分。页岩油的性质，因各地油页岩组成和热加工条件的差异而有所不同。中国抚顺、茂名、美国格林河（一译绿河）所产的页岩油的氢碳原子比较高，适宜于加工制取轻质油品；但由于其含氮量较高，加工炼制时必须加以脱除，否则会影响油品质量。爱沙尼亚所产的页岩油中酚类等含氧化合物很多，适宜于加工制取化学品。抚顺、茂名页岩油经过适当的加工精制，可以制得合格的汽油、煤油、柴油、燃料油等油品，还可获得石蜡、酚类、吡啶类、环烷酸和石油焦等化工副产品。页岩油加工的方法与天然石油的炼制过程基本相同，包括精馏、热裂化、石油焦化、加氢精制等过程。
从页岩油制取轻质油品，是目前人造石油制取合格液体燃料的方法中成本最低的一种。
页岩油是油页岩热加工时其有机质受热分解后生成的产物，类似天然石油，但含有较多的不饱和烃类及含有氮、硫、氧等非烃有机化合物。
由于油页岩有机质组成的不同，以及热加工条件的差异，因而各地所产的页岩油的组成和性质也不一样。比重约在0.9~1.0之间。比重随着温度的升高而下降。
C. 如何提取原油
石油是从油页岩中提取出来的。油页岩又称油母页岩，是由沉积在浅海和湖沼中的腐泥转换而来的。在地壳不断下降和在深水缺氧的条件下，经嫌气细菌的作用，使腐泥中的有机物质发生还原与分解反应，形成含有丰富碳氢化合物的沥青砂和油页岩。它的原始物质除古代水生植物、孢子和花粉之外，还有若干动物质。面对日益临近的能源危机，各国科学家们非常重视研究新能源的开发使用，并且已经成功地从自然界的一些物质中提取出了石油。目前提取石油的新方法主要有：从树木中提取：科学家最近发现，有些树木在进行光合作用时，会将碳氢化合物存在体内，形成类似石油的烷烃类物质。如巴西的苦配巴树的树液稍作加工，便可当作柴油使用。从花草中提取：据科学家的研究结果，含有碳氢化合物的花草遍布世界各地，如美国的黄鼠草、澳洲的樱叶藤现已被用作提取石油。从煤炭中提取：英国科学家经过多年研究开发，在北威尔士修建了一座煤炼油厂，提取一吨石油用煤二点五吨。从废液中提取：中国的科学工作者发明了一种从废液中提取石油的方法。他们将一些工业废液经过发酵、硝化、热裂、过滤、净化等过程，提取出碳氢化合物，从而获得石油。从粪便中提取：加拿大安大略省兴建了一个与众不同的工厂，原料是粪便，产品却是柴油。其方法是用高温使粪便起泡变成气体，再把气体变为液体，从中提取柴油
D. 地下石油如何抽取
石油开采分为两种，一种是陆地开采，而另一种则是海洋开采。
我们先来说比较简单的陆地开采，由于石油资源都是储存在1000米以下的岩层当中，所以说抽取石油就需要先探明石油的储存位置，再探明之后就可以从地上打入管道，而管道在下探的过程当中也会有另外的一些管道进行一些水泥的储存，就是为了防止山体的塌陷。
因此在海上抽取石油的过程是更为复杂的，现在最常用的方式就是修建一些人造的或者是海上的钻井平台。在开采的过程当中，还非常的要关注这片海域的一些环境问题，毕竟是有污染也是非常不容易解决的一个。
E. 页岩油抽提的介绍
页岩油的提取是一种非常规石油工业生产过程。这个过程转化成页岩油裂解，加氢，或热溶解在油页岩干酪根。由此产生的页岩油作为燃料油或升级，以满足加入氢和硫和氮的去除杂质炼油厂原料规格·页岩油的提取通常是在地面（异地加工）油页岩的开采和加工设施，然后治疗它。其他现代技术进行处理地下（现场或原位处理）通过加热和通过油井开采石油。
F. 石油是从哪里提取出来的
石油是从油页岩中提取出来的。油页岩又称油母页岩，是由沉积在浅海和湖沼中的腐泥转换而来的。它的原始物质除古代水生植物、孢子和花粉之外，还有若干动物质。在地壳不断下降和在深水缺氧的条件下，经嫌气细菌的作用，使腐泥中的有机物质发生还原与分解反应，形成含有丰富碳氢化合物的沥青砂和油页岩。全世界油页岩和沥青砂含油的总储量高达14160亿吨。已探明的矿藏含油4400亿吨，相当于7084亿吨标准煤。
对油砂矿的开采，浅层的可采取原地露天开采的方法，深层矿脉必须附设地下开采设备。加拿大的埃克森资源公司在冷湖矿建造一种能向地下427米深处的厚沥青砂矿床注入热蒸汽的装置，通过定向井眼，确保蒸汽在矿床中最大限度地均匀分配，以加热沥青砂并迫使油流至地面，这种方法称为“半原地”回收法。油母页岩是一种不透水的含油岩石。用上述的方法开采是行不通的。对这种油矿的开采大体步骤是：把油页岩矿石粉碎成极细的粉末，经过加热处理，或者化学处理，便可从油页岩中获得原油。但这种方法采油率低，从5000万吨矿石中仅能提取500吨石油。因此，研究和探索新的采油手段和提取石油的方法，是科学家们的努力目标。
G. 页岩油抽提的工艺原理
提取过程分解页岩油页岩和油页岩油转换成其给石油类合成原油干酪根。这个过程是进行裂解，加氢，或热溶解。提取过程的效率往往是通过比较其收益率的测定结果评价菲舍尔在某次页岩样品进行。
最古老和最常见的提取方法包括热解（也称为干馏或干馏）。在这个过程中，油页岩加热在缺氧的情况下，直到其凝干酪根成页岩油蒸气和非凝油页岩可燃气体分解。油蒸气和油页岩气，然后收集并冷却，造成页岩油凝结。此外，油页岩油页岩用于加工生产，这是一个坚实的残留物。用完的页岩组成的无机化合物（矿物）和char（有些作者使用的条款，而不是char的焦渣或半焦炭）由干酪根形成，一碳的残留物。烧了废炭生产页岩油页岩灰。废页岩和页岩灰可作为水泥或砖生产配料。油页岩的组成可能借给附加值的提取过程中，通过对回收的副产品，包括氨，硫，芳烃化合物，沥青，沥青和蜡。
油页岩加热到热解温度和完成干酪根分解吸热反应，需要大量的能源。有些技术的使用，如天然气，石油或煤等化石燃料产生热量，这种实验方法用于此。两个战略的目的是用来降低电，无线电波，微波，或反应液，甚至消除外部热能要求：天然气和油页岩热解炭由产生可作为能源燃烧的副产品，热在烫花油页岩和油页岩灰中可用于预热原料油页岩。
异地加工，油页岩是粉碎成小块，增加更好的萃取表面积。在该温度下发生分解的油页岩依赖于时间尺度的过程。在易地干馏过程，它开始更迅速，完全在较高温度在300 ° C（570 ° F）和收益。所生产的石油数量为480之间时最高520 ° C的温度范围（900和970℉）。天然气，油页岩油页岩的比例普遍提高随着干馏温度。对于原位过程，这可能需要数月的供暖现代，分解，可在温度低至进行250摄氏度（480华氏度）。低于600摄氏度（1110华氏度）的温度是更可取，因为这妨碍了石灰石和白云石在岩石分解，从而限制二氧化碳排放量和能源消耗。
加氢和热溶解（反应液进程）榨油用供氢，溶剂或它们的组合。热溶解涉及在高温和压力溶剂的应用，增加了开裂的溶解有机质石油产量。不同方法产生不同性质的页岩油。
H. 如何开采页岩油
水力压裂法(Fracking)
在加州，没有几种技术比水力压裂法(hydraulic fracturing,也称fracking)受到的审查更多了。这种技术是将水（经常混合有化学物质）注入 井，使岩石层断裂，把被圈闭的油和天然气释放出来。水力压裂法在北达科他州和及其它大油田广泛使用，但是在加州并不太常用。根据美国西部州石油协会(the Western States Petroleum Association)的数据，2012年加州50,000个产油井中，只有560个使用了水力压裂法进行生产。
加利福尼亚大学戴维斯分校
(the University of California, Davis)负责能源和可持续发展的执行董事埃米?迈尔斯?贾菲(Amy Myers Jaffe)说，在蒙特雷实施水力压裂法难度更大，因为岩层构造太复杂。行业官员说，这就使人很难找到可以用水力压裂的大量页岩。
“技术上的挑战性实在太大，导致在加州使用水力压裂法成本更高，”贾菲说。 尽管水力压裂法在加州的使用有限，它还是引起了环保主义者和其他批评人士的声讨，因为它可能会造成诸如降低水质这样的危害。周五的时候，加州州长杰瑞?布朗签署了一项法案，要求对水力压裂法公开更多的信息（生产商一直都在自愿的基础上向州里报告这些信息）。该法案2014年年初开始生效。
在蒙特雷使用水力压裂法的事一直“有点像拓荒时代的西部，因为没有人在看或者在关注，”塞拉俱乐部(Sierra Club,美国环保组织—译者注)在萨克拉门托(Sacramento)的游
说机构负责人凯瑟琳?菲利普斯(Kathryn Phillips)说。
行业官员说现有的规章已经足够了，批评者主要是想限制或终止石油产量的增长。“他们认为这项技术很危险，”总部设在萨克拉门托的西部州石油协会的发言人塔珀?
赫尔(Tupper Hull)说，“我们当然不相信科学或经验会表明确实这样。” 蒸汽注入法(Steam Injection)
企业正在使用的帮助被圈闭油升到表面的主要蒸汽注入手段有两种：蒸汽驱技术(steam drive)和周期注蒸汽技术(cyclic steaming)。
使用蒸汽驱的时候，大量的水被加热，产生的蒸汽被分别注入到
孔下，使大面积的石油矿床受热升温。西雅图的地质学家顾问斯科特?L?蒙哥马利(Scott L. Montgomery)说，热量会降低石油的黏稠度，使其流向 探好的产油井。 蒙哥马利说，蒸汽驱技术的一个缺点是整个工序需要大量的水。 而在另一方面，周期注蒸汽技术的用水量要少得多，因为蒸汽只注入到一个井下。通
过这种技术（也称为“蒸汽吞吐”
法），蒸汽被存留在地下好几天时间以浸泡页岩，从而将石油释放出来，随后石油就可以从同一口井中抽吸出来。 但是这种技术同样也遭致了批评。
在 巴巴拉县(Santa Barbara County)，
玛利亚能源有限责任公司(Santa Maria Energy
LLC)计划建造总共136口使用周期注蒸汽技术的油井，其中包括26
口已经试点 探的油井。但是该县的计划委员会在今年早些时候拒绝了其成员批准此项计划的建议，要求对环保人士所担忧的温室气体排放问题进行更多的研究。 玛利亚公司的官员拒绝对此予以置评。但是在该公司的网站上，他们说温室气体排放可以减少，其中的办法之一就是建设运输石油的管线，而不是用卡车来运送。 巴巴拉县计划委员会拟在10月再次着手处理此事。 二氧化碳注入法(Carbon-Dioxide Injection)
这种回收方法需要将液态二氧化碳注入岩石，这样可以把被圈闭的油排挤出来，让其更顺畅地流入油井。这是一种较新的技术，近年来在德克萨斯州和新墨西哥州得到了广泛的应用。 不过在蒙特雷进行的试验——包括雪佛龙公司(Chevron Corp.)与美国能源部在2000年前后开展的联合研究
——结果是喜忧参半，蒙哥马利说。他说主要的问题是二氧化碳并没有如人所愿地那样大量增加产量。 可能的原因是岩石的构造太复杂，很难找对注入二氧化碳的地方，他说：“找到最佳位置非常困难。” 雪佛龙公司（总部位于加利福尼亚州 拉蒙(San Ramon, Calif.)）的官员证实曾做过该项研究，但是拒绝对研究细节予以置评。
不过在5月的一次股东会议上，公司首席执行长
(Chief Executive Officer)约翰?沃森(John Watson)说蒙特雷的开发前景尚在讨论之中。“我认为在蒙特雷页岩问题上还没有定论，”沃森当时对记者说，“我认为我们还没有完成——这个行业还没有完成——足以得出结论的评估工作。”