水洗法油砂分离方法
【专利摘要】本发明公开了一种水洗法油砂分离方法，包括：1）混合，向油砂中加入含有分离剂的工艺水；2）分离，将油从混合物料中分离；其特征在于，该方法还包括：3）油砂再处理，将步骤2）输出的未得到有效分离的油砂连同工艺水送入摩擦装置进行处理，物料温度＞60℃，物料中工艺水与油砂的质量比为0.1~2:1，处理时间2min~30min，然后将物料送回步骤2）进行分离。本发明通过增加二次处理环节，接收并处理那些从分离环节输出的未被有效分离的油砂颗粒，从而既保证油砂得到充分处理，又避免油砂颗粒在生产中进行循环，为水洗法分离处理油润性油砂的工业化应用创造了条件。
【专利说明】
水洗法油砂分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油领域中的一种水洗法油砂分离方法。
【背景技术】
[0002]作为一种非常规石油资源，作为传统原油的重要补充，油砂的开发利用越来越受到人们的重视。
[0003]油砂，又称浙青砂或焦油砂，是一种含有浙青或焦油的砂或砂岩。油砂分为水润性油砂、中性油砂和油润性油砂。其中，水润性油砂砂粒粒径较大，砂粒和油之间隔有一层水膜；油润性油砂砂粒粒径较小，通常不超过10 μ m，砂粒和油紧密接触；中性油砂介于水润性油砂和油润性油砂之间，砂粒的部分表面直接被油包覆，部分表面与油之间由水膜分隔。
[0004]油砂开发主要是利用油砂制油，其分离方法大体可分为水洗法、溶剂法和裂解法。其中，不论是溶剂法，还是裂解法，都存在工艺流程复杂、设备投资巨大、生产成本高、环保难达标等缺点，而难以实现大规模工业化生产。水洗法则以其工艺流程简单、设备投资少、生产成本低，而被广泛应用于工业化生产。
[0005]现有水洗法油砂分离方法主要包括:
[0006]1)破碎，利用破碎机将油砂物料破碎至厘米级颗粒；
[0007]2)混合，向油砂中加入含有分离剂的工艺水，通过加热、搅拌使工艺水与油砂充分混合后，利用分离剂使油从砂粒上剥离；
[0008]3)分离，将物料送至分离槽、分离罐、沉降装置、气浮装置等分离装置，将油从混合物料中分离。
[0009]对于印尼油砂为代表的油润性油砂，①由于其含油量高达30%，有的甚至40%，机械破碎设备不仅不能正常运转，而且也无法将物料破碎成小的颗粒；②由于砂粒粒径过小，砂粒被严密包裹在油中，通过加热、搅拌虽然能够松散成颗粒，但这些颗粒的粒径仍然远远大于砂粒的自然粒径，每个颗粒仍然由若干砂粒以油作为粘接剂紧密聚结而成，工艺水中的分离剂根本无法作用到每颗砂粒上，而使油从砂粒上剥离；因此，上述现有水洗法油砂分离方法还只能用于水润性油砂和中性油砂的分离处理，而无法用于油润性油砂，尤其是印尼油砂的分离处理。
【发明内容】
[0010]针对印尼油砂难以松解、乃至难以对其进行有效分离处理的问题，本发明的目的在于提供一种水洗法油砂分离方法。该方法不仅能够将油砂松解到砂粒自然大小的程度，而且可有效破坏砂粒表面油膜的完整，从而为分离剂发挥作用，为油从砂粒上顺利剥离创造条件。
[0011]为实现上述目的，本发明一种水洗法油砂分离方法，包括:
[0012]1)混合，向油砂中加入含有分离剂的工艺水，工艺水与油砂的质量比为0.1?1: 1，将物料加热至70°c?100°c，对松解后的油砂与工艺水相混合的粘稠物料搅拌20min以上，利用搅拌使物料中的油砂颗粒相互挤压、摩擦，破坏砂粒表面油膜的完整，使分离剂发挥作用，将油从砂粒上剥离；
[0013]2)分离，利用已知手段将油从混合物料中分离。
[0014]进一步，所述步骤1)中，工艺水与油砂的质量比为0.2?0.7: 1。
[0015]进一步，所述步骤1)中，工艺水与油砂的质量比为0.3?0.4: 1。
[0016]进一步，所述步骤1)中，对物料的加热温度为85°C?95°C。
[0017]进一步，所述步骤1)中，对物料的搅拌连续进行或间歇进行。
[0018]进一步，所述步骤1)中，对物料的搅拌时间为45min?90min。
[0019]本发明首先利用加热使印尼油砂松解成颗粒，然后通过控制工艺水的加入量，使油砂颗粒与工艺水形成粘稠的混合物料，再通过搅拌，使工艺水与油砂颗粒混合充分的同时，使粘稠物料中紧密贴靠的油砂颗粒相互挤压、摩擦，破坏砂粒表面油膜的完整，使分离剂作用到油与砂粒表面之间，将油从砂粒上剥离，而随着油被剥离，油砂颗粒表层砂粒不断脱落，油砂颗粒也随之逐渐松解，直至松解成一颗颗砂粒，由此完成油砂的分离处理。
[0020]本发明打破了现有水洗法无法处理以印尼油砂为代表的油润性油砂的现状，为利用水洗法处理印尼油砂提供了技术保障。
[0021 ] 本发明除了适用于处理油润性油砂之外，也可以用于处理中性油砂和水润性油砂。尤其是中性油砂，如我国新疆地区的油砂，利用本发明进行处理，可降低工艺水中碱的含量，从而大大降低碱的消耗，降低环保压力。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例对本发明进行说明，各实施例中所使用的化学品均可通过公开商业途径获得。
[0023]实施例1
[0024]本实施例以印尼油砂为原料，含油量为30%，98%以上的砂粒粒径小于10μπι;7Κ性分离剂通过在水中加入质量比为1%氢氧化钠、5%多聚磷酸钠、4%硫酸钠和0.1% 0Ρ乳化剂混合而成并作为工艺水备用，处理步骤如下:
[0025]步骤1，向印尼油砂原料中加入上述工艺水中，使工艺水与油砂的质量比为0.3: 1，并将物料加热至95°C，对松解后的油砂与工艺水相混合的粘稠物料搅拌60min，通过搅拌使物料中的油砂颗粒相互挤压、摩擦，破坏砂粒表面油膜的完整，将油从砂粒上剥离；
[0026]步骤2，利用已知的分离槽将油从步骤1中搅拌后的混合物料中分离，得到所需的油。
[0027]印尼油砂原料通过上述方法分离后，按质量计得到的油回收率达到78%。
[0028]本实施例首先利用加热至95°C使印尼油砂松解成颗粒，然后通过控制工艺水的加入量，使油砂颗粒与工艺水形成粘稠的混合物料，再通过搅拌，使工艺水与油砂颗粒混合充分的同时，使粘稠物料中紧密贴靠的油砂颗粒相互挤压、摩擦，破坏砂粒表面油膜的完整，此时分离剂作用到油与砂粒表面之间，将油从砂粒上剥离。而随着油被剥离，油砂颗粒表层砂粒不断脱落，油砂颗粒也随之逐渐松解，直至松解成一颗颗砂粒，由此完成油砂的分离处理。
[0029]而应用现有的水洗法进行油砂分离时，油砂原料与工艺水形成浆状体系，无法形成有效的油砂颗粒之间的挤压和摩擦，故，无法将印尼油砂上的油从砂粒上剥离下来。
[0030]实施例2
[0031]本实施例以印尼油砂为原料，含油量为30%，98%以上的砂粒粒径小于ΙΟμπι，水性分离剂通过在水中加入质量比为1%氢氧化钠、6%多聚磷酸钠、3%硫酸钠和0.1%0Ρ乳化剂混合而成并作为工艺水备用，处理步骤如下:
[0032]步骤1，向印尼油砂原料中加入上述工艺水，使工艺水与油砂的质量比为0.4: 1，并将物料加热至90°C，对松解后的油砂与工艺水相混合的粘稠物料搅拌90min，通过搅拌使物料中的油砂颗粒相互挤压、摩擦，破坏砂粒表面油膜的完整，将油从砂粒上剥离；
[0033]步骤2，利用已知的分离罐将油从步骤1中搅拌后的混合物料中分离，得到所需的油。
[0034]印尼油砂原料通过上述方法分离后，按质量计得到的油回收率达到75%。
[0035]实施例3
[0036]本实施例以内蒙古图牧吉油砂为原料，含油量为15%，98%以上的砂粒粒径为1mm左右，将氢氧化钠作为分离剂，按质量计3%的比例添加到水中作为工艺水使用，处理步骤如下:
[0037]步骤1，向内蒙古图牧吉油砂原料中加入含有上述分离剂的工艺水，使工艺水与油砂的质量比为1: 1，并将物料加热至70°C，对松解后的油砂与工艺水相混合的粘稠物料搅拌20min，通过搅拌使物料中的油砂颗粒相互挤压、摩擦，破坏砂粒表面的油膜，将油从砂粒上剥离；
[0038]步骤2，利用已知的分离槽将油从步骤1中搅拌后的混合物料中分离，得到所需的油。
[0039]结果表明，本实施例的油砂原料经上述方法分离后，按质量计得到的油回收率达到95%以上。
[0040]实施例4
[0041]本实施例以新疆克拉玛依油砂为原料，含油量为9 %，9 8 %以上的砂粒粒径为0.5mm左右，水性分离剂为通过在水中加入质量比0.4%的氢氧化钠，0.5%的三聚磷酸钠，4.6%的硅酸钠，0.5%的碳酸钠，0.1 %的氯化钠，5.5%的煤油，0.2%的石油烷基苯磺酸钠混合而成并作为工艺水备用，处理步骤如下:
[0042]步骤1，向油砂原料中加入上述工艺水，使工艺水与油砂的质量比为0.7: 1，并将物料加热至85°C,对松解后的油砂与工艺水相混合的粘稠物料搅拌30min,通过搅拌使物料中的油砂颗粒相互挤压、摩擦，破坏砂粒表面的油膜，将油从砂粒上剥离；
[0043]步骤2，利用已知的分离槽将油从步骤1中搅拌后的混合物料中分离，得到所需的油。
[0044]结果表明，本实施例的油砂原料经上述方法分离后，按质量计得到的油回收率达到80%以上。
[0045]上述实施例中所使用的分离剂并不限于上述油砂分离剂，可用水洗法油砂分离领域中已知的油砂分离剂进行使用分离，本领域的技术人员均能够在领悟本发明的思想后实施，故，在此不再列举相应的实施例。
[0046]上述示例只是用于说明本发明，本发明的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本发明思想的各种【具体实施方式】都在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种水洗法油砂分离方法，其特征在于，所述方法包括: . 1)混合，向油砂中加入含有分离剂的工艺水，工艺水与油砂的质量比为0.1?1: 1，将物料加热至701?1001，对松解后的油砂与工艺水相混合的粘稠物料搅拌20-11以上，利用搅拌使物料中的油砂颗粒相互挤压、摩擦，破坏砂粒表面油膜的完整，使分离剂发挥作用，将油从砂粒上剥离； . 2)分离，利用已知手段将油从混合物料中分离。
2.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述步骤1)中，工艺水与油砂的质量比为 0.2 ?0.7: 1。
3.如权利要求2所述的分离方法，其特征在于，所述步骤1)中，工艺水与油砂的质量比为 0.3 ?0.4: 1。
4.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述步骤1)中，对物料的加热温度为.85。〇?95。匕
5.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述步骤1)中，对物料的搅拌连续进行或间歇进行。
6.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述步骤1)中，对物料的搅拌时间为.45111111 ?90111111。
【文档编号】C10G1/00GK104342187SQ201310347315
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】李晓鸥, 李东胜, 王凤成 申请人:国润金华（北京）国际能源投资有限公司