[實(shí)用新型]溶劑分離油砂的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420475767.5
• 申請(qǐng)日: 2014-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN204111678U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王平;曹鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王平;曹鵬
• 主分類號(hào): C10G1/04
• 分類號(hào): C10G1/04
• 代理公司: 上海世貿(mào)專利代理有限責(zé)任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及分離油砂中瀝青的裝置。

背景技術(shù)

?天然油砂是石油的轉(zhuǎn)化物，石油原油滲透到地面而形成，其中輕質(zhì)組分被蒸發(fā)，進(jìn)而在日光照射下被空氣中的氧氣氧化，再經(jīng)聚合而成為瀝青礦物，主要由瀝青質(zhì)、樹脂等膠質(zhì)，以及少量的金屬和非金屬等其它礦產(chǎn)物雜質(zhì)組成，天然油砂又稱焦油砂、重油砂、瀝青砂。

目前，天然油砂占據(jù)了世界石油儲(chǔ)量的66%，主要分布在加拿大，目前加拿大估計(jì)可采量還有3150億桶原油，僅次于沙特阿拉伯，其它地區(qū)分布在美國、俄羅斯、委內(nèi)瑞拉、印度尼西亞、法國、瑞士、意大利、特立尼達(dá)和多巴哥、阿爾巴尼亞、蒙古，中國的天然油砂礦主要分布在四川、內(nèi)蒙古、新疆、遼寧等地區(qū)。

目前，就開采而言，主要有熱堿水洗工藝、溶劑提取工藝、熱裂解工藝等幾種，目前工業(yè)上使用比較成熟的是熱堿水洗法，該技術(shù)先將油砂粉碎，再送入熱堿液中混合攪拌，然后向混合漿液中通入氣體使瀝青浮選上來，收集瀝青并加入烷烴稀釋以降低其粘度后，送往煉廠進(jìn)行精煉獲得各種油產(chǎn)品。這種方式操作簡單，但存在以下問題：能耗高、耗水量大、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，受到世界各國政府和人民的反對(duì)。尋找環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的油砂分離方法迫在眉睫。

采用溶劑提取技術(shù)，分離油砂中瀝青的方法，具備如下優(yōu)點(diǎn)：分離效率高，提取過程不需要水的參與，既節(jié)約水資源，也避免了后續(xù)的水處理問題；常溫下操作，能耗低，操作成本低；溶劑循環(huán)使用，利用效率高；另外提取過程和瀝青油的輸送可以很好耦合，減少了中間添加稀釋劑的環(huán)節(jié)，進(jìn)一步降低操作成本。但是，傳統(tǒng)的溶劑提取技術(shù)也存在一些有待解決的技術(shù)問題：高效、經(jīng)濟(jì)的溶劑不易于獲得；殘留于固體沙粒中的溶劑回收難度較大等。

中國專利CN101274303A?報(bào)道了一種使用酯類等作為溶劑對(duì)油砂進(jìn)行提取的方法，采用濾干機(jī)和離心機(jī)對(duì)提取液進(jìn)行液固分離，固相直接回填，溶劑循環(huán)使用，過程簡單，但關(guān)于固體處理等關(guān)鍵問題沒有很好的解決，若應(yīng)用于大批量的工業(yè)生產(chǎn)中，將會(huì)導(dǎo)致環(huán)境二次污染問題；

CN101544902A?公開的技術(shù)，采用石腦油、乙酸異戊酯、戊烷按照20:1:1?進(jìn)行混合的混合溶劑對(duì)油砂進(jìn)行提取，提取分為三級(jí)，各級(jí)提取溫度均控制在50℃，溶劑循環(huán)利用，該技術(shù)可獲得較高提取率，但同樣關(guān)于提取后殘留固體的處理，以及整個(gè)工藝的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行等問題沒有提出解決辦法；在20?世紀(jì)六七十年代，美國專利US3117922（1964），US3392105（1968）；

US4046669（1969），US4046668（1977）等提出使用有機(jī)溶劑如甲苯、石腦油等對(duì)油砂進(jìn)行提取，采用離心等方法對(duì)提取液進(jìn)行液固分離；

US4036732（1977）指出采用C5~C9?的脂肪烴對(duì)油砂進(jìn)行提取，使用一定量的水對(duì)提取后的沙粒進(jìn)行洗滌，而懸浮于提取液中的細(xì)顆粒采用離心的方法進(jìn)行分離；US3553099?也指出采用有機(jī)溶劑先提取油砂，然后用水洗的方法處理殘砂；US4139450（1979）指出采用熱甲苯對(duì)油砂進(jìn)行處理，同時(shí)采用兩級(jí)離心的方法對(duì)提取液進(jìn)行液固分離；US4347118（1982）中指出采用戊烷為溶劑對(duì)油砂進(jìn)行提取，然后采用兩級(jí)流化床對(duì)殘留沙粒進(jìn)行干燥，沒有對(duì)細(xì)顆粒的處理；Williams?等（US4108760，1978）采用超臨界溫度在200℃以內(nèi)的有機(jī)物作為溶劑，于370℃至450℃對(duì)油砂進(jìn)行提取，獲得較好的效果；Angelov，G.?等（US4498971，1984）則提出采用液氮對(duì)油砂進(jìn)行冷凍破碎來對(duì)其進(jìn)行分離，提取其中的瀝青；

US4929341（1990）報(bào)道了硫酸銨、丙酮、硫酸等可以促進(jìn)有機(jī)溶劑（四氯乙烯、四氯化碳、石油醚、甲苯、苯等）對(duì)油砂的提取效果，但此技術(shù)需進(jìn)行4?小時(shí)左右方可取得較好效果。

綜合前人關(guān)于使用溶劑提取技術(shù)對(duì)油砂進(jìn)行分離的專利技術(shù)，所遇到的一個(gè)共性問題就是關(guān)于提取后殘砂和提取液中懸浮微顆粒的處理問題，有的技術(shù)能達(dá)到較高的提取效率，但無法解決殘留物中溶劑回收的問題，有的可以解決殘留物中溶劑回收問題，但經(jīng)濟(jì)代價(jià)太高，無法工業(yè)化實(shí)施，這些也是為什么溶劑提取技術(shù)至今為止一直無法真正投入工業(yè)使用的原因；因此，溶劑提取法要獲得工業(yè)化運(yùn)用，必須解決殘留于固體中溶劑和瀝青有機(jī)物的回收問題，而解決上述問題的一個(gè)重要的課題，是提供一種合適的裝置，以確保上述的問題能夠以最小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)，因此，設(shè)計(jì)一種溶劑分離油砂的裝置，是人們所十分迫切需要解決的課題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種溶劑分離油砂的裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，滿足相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的需要。