[發(fā)明專利]油砂空化處理工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710320249.4
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107177367A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂鳳霞;王偉辰;袁惠新;別鋒鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油砂處理工藝，具體涉及一種油砂空化處理工藝。

背景技術(shù)

油砂油中的輕質(zhì)相成分較少，瀝青質(zhì)和膠質(zhì)占比例較大，因此又稱為油砂瀝青。油砂礦為非常規(guī)油氣資源，屬于重質(zhì)稠油范疇，但隨著目前油氣資源的日益緊張，油砂礦的開發(fā)和油砂瀝青的提取愈加受到各礦藏豐富的國家的重視。

專利號為200410010894.9的中國發(fā)明專利公開了一種續(xù)油砂分離方法和設(shè)備，其主要利用化學(xué)制劑的方法進(jìn)行油砂油提取的工藝方法，該方法為溶劑萃取的一種；

專利CN 104342185A和CN 104342186A公開了主要采用水洗分離劑等化工產(chǎn)品進(jìn)行油砂分離的工藝方法；

專利號為201610297923.7的中國發(fā)明專利公開了一種脫除油砂油中泥砂的方法其采用石油醚、甲苯、三氯乙烯或石腦油、汽油、煤油、柴油、120#溶劑油進(jìn)行萃取油砂油。

專利號為201520184579.1的中國實用新型專利公開了一種從油砂中提取瀝青的系統(tǒng)，其依靠高溫蒸汽從油砂中提取瀝青，能耗較大。

油砂根據(jù)砂粒表面的濕潤性可分為水潤性油砂和油潤性油砂，相對而言，水潤性油砂由于砂粒表面包裹一層水而比油潤性油砂容易分離，但由于油砂瀝青的密度和粘性較大，兩種油砂的瀝青砂粒的分離都存在難度，溫度提高可適當(dāng)?shù)慕档陀蜕盀r青的粘度，但降低范圍有限，因此采用單純物理方式如沉降法或離心分離法(參見中國專利CN201410736238和CN201210157130)，所獲得的產(chǎn)品的品位均較低，砂中含油和液中含砂的濃度大。

由上述研究成果可見，目前的油砂分離工藝主要為以下四種：藥劑洗滌；溶劑萃取；高溫干餾；燃燒回收。其中，藥劑洗滌的油砂瀝青去除率較低，溶劑萃取所獲得的產(chǎn)品品味較高，但溶劑的回收再利用成本較高，高溫干餾的溫度較高，能耗過大，而燃燒回收對環(huán)境造成污染。以上各種原因?qū)е铝四壳八姆N工藝均不適合工業(yè)化生產(chǎn)，因此需開發(fā)出一種新的工藝方法來進(jìn)行油砂瀝青提取以及油砂中砂的凈化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中油砂分離工藝不適用于工業(yè)化生產(chǎn)的問題，現(xiàn)提供一種油砂空化處理工藝，該工藝主要用于油砂瀝青提取以及油砂中砂的凈化。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種油砂空化處理工藝，具體包括以下步驟：

a、油砂預(yù)處理：原料油砂進(jìn)行粗碎，篩分得到粗粒原料油砂，粗顆粒原料油砂進(jìn)行細(xì)碎得到細(xì)粒原料油砂；

b、空化處理：將所得細(xì)粒油砂原料加水?dāng)嚢瑁⒓尤霃?fù)配表面活性劑，使細(xì)粒原料油砂上的油砂瀝青釋放表面張力，得到固液混合液，固液混合液經(jīng)水力空化將油砂瀝青從砂粒表面剝落，使得油砂瀝青和細(xì)砂混入水中，然后經(jīng)固液分離Ι分出大部分油砂瀝青混合液，剩余部分的固液混合物再次進(jìn)行加水?dāng)嚢韬退栈俅螌⒂蜕盀r青從砂粒表面剝落，經(jīng)固液分離Π分出油砂瀝青混合液和低含油砂水混合物；

c、油水分離：固定分離Ι和固液分離Π分出的油砂瀝青混合液經(jīng)液液分離，分出的低含水油砂瀝青油進(jìn)入油罐，分出的污水進(jìn)入水罐；

d、砂水分離：固液分離Π分出的低含油砂水混合物經(jīng)固液分離Ⅲ，并補(bǔ)水，分出干凈細(xì)砂外輸，分出的污水進(jìn)入水罐。

步驟a中，篩分過程中的不符合粒度要求的原料油砂返回至粗碎過程。

步驟a中，符合要求的粗碎采用拉入式破碎機(jī)或剪切式破碎機(jī)，細(xì)碎采用球磨機(jī)。

步驟b中，攪拌采用具有多級攪拌葉片的攪拌器。

步驟b中，攪拌時控制固液比0.2～0.3:1，控制復(fù)配表面活性劑的濃度為2％～5％。

步驟b中，所述復(fù)配表面活性劑包括濃度為0.01％～10％的陰離子表面活性劑和0～10％的堿。

步驟b中，空化時壓力控制在1kPa～1MPa，溫度為20℃～90℃，攪拌及空化過程中所需水由水灌中的水泵送供給，水罐內(nèi)的循環(huán)水經(jīng)泵增壓后達(dá)到射流空化要求，對攪拌后的混合液進(jìn)行空化，利用水力空化產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊力將油砂瀝青從砂粒表面剝落，。

固液分離Ι、固液分離Π及固液分離Ⅲ采用離心分離或壓榨的方法分離。

固液分離Π采用三相分離器，三相分離器頂部分出的浮油進(jìn)入油罐，三相分離器中間部位分油砂瀝青混合液進(jìn)入液液分離，三相分離器底部沉砂進(jìn)入固液分離Ⅲ進(jìn)行洗砂。

步驟c中，液液分離采用多級串聯(lián)或并聯(lián)的除油或脫水裝置，處理后所得低含油水進(jìn)入水罐備循環(huán)使用，所得低含水油砂瀝青油進(jìn)入油罐，可進(jìn)行后期加工再利用。

本發(fā)明工藝無萃取化學(xué)藥劑的加入，降低了化學(xué)藥劑提取再利用的成本。