专利名称：改善的油砂回收及改性方法
技术领域：
本发明涉及同时实现从油砂中回收并改性油成分(浙青)的方法,更详细而言,涉及使用SAGD(蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drainage))技术回收地下储藏的油砂中的油成分时，同时注入蒸汽和气体产生物质、蒸汽和CO2、蒸汽和CO2及气体产生物质，从而从地下储藏的油砂中回收油成分(浙青)的同时，回收质量改善的浙青的方法。
背景技术：
油砂由对应于油成分的浙青(bitumen),以及石英砂(quartz sand)、粘土 (clay)、水及微量的各种矿物质以物理 化学方式混合在一起而构成，按其储藏位置的不同成分多少会不同，大概由75 85%的无机物(石英砂、粘土、矿物质等),3 5%的水，I 18%的浙青构成。
上述油砂中所含的浙青为黑色的较重且粘稠状的粘性质地的原油，具有8 14° 的API值，粘度最大为数千 数百万cP。在自然状态下不能在钻孔及输油管内流动，因此加热或与稀释剂混合使粘度降低后输送至输油管。
回收地下储藏的油砂方法有露天开采(Surface Mining)及多种形态的原位 (in-situ)技术,但最重要的是先降低浙青的粘度。
另外，浙青由因无附加值而用于燃料的浙青、和因有附加值而可活用于石油化学制品的软浙青构成，该价值取决于浙青中所包含的软浙青的含量，因此回收软浙青成分丰富的天然浙青、或回收浙青时结合将浙青成分转换为软浙青成分的技术则可回收软浙青成分增加的浙青。
大部分原位技术的重要目标是降低浙青的粘度，使其容易移动，商业用途中使用到的原位技术有CSS(蒸汽吞吐采油法(Cyclic Steam Stimulation))技术，SAGD(蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage))技术等,正在以中试水准进行的研究有 ES-SAGD (扩展溶剂-SAGD (Expanding Solvent-SAGD))技术，THAI水平段注空气(Toe to Heal Air Injection)技术，VAPEX蒸汽提取过程(Vapor Extraction Process)技术坐寸ο
上述SAGD技术，作为从地下储藏油砂中回收浙青的常用方法，是最常用的商用技术。上述SA⑶技术是先从地下深处挖掘两个平行的水平方向的井(well)后，在上端的井中注入蒸汽产生热量，从而降低周边粘度高的油砂的粘度，使其向下流动的同时汇聚到下端的井内，然后将粘度降低的热油砂向地上抽出并将其回收。但是，其生产现场的回收率约为50%的水准，存在使用过量的蒸汽，为了产生蒸汽而使用过量燃料，由此产生过量CO2的问题。
上述ES-SAGD技术使用了 SAGD技术，同时注入蒸汽与10重量％以内的有机溶剂， 从而表现出比SAGD得到改善的性能，具有回收率约为60%的优点，但存在的问题是不能 100%回收所注入的有机溶剂。
上述THAI工序的优点为原油回收率优异，投资费用少，且天然气和水的使用量少，温室气体的产生量少，能够补强SAGD技术的缺点，并且该工序还具有可用于储藏在更深处地下的质量差的原料地带的优点。但是，THAI技术目前处于中试(pilot)阶段研究的状态，为了技术的商用化还需要开发更多的技术。
上述VAPEX技术与SAGD技术类似，其特征在于，代替水使用有机溶剂从而可迅速降低油砂的粘度。即，VAPEX技术是注入乙烷，丙烷等气化溶剂在地下形成蒸汽腔室 (vapor-chamber)后,使油易于通过重力流向下面的蒸汽腔室内的技术，其具有所使用的能量少的优点，但从油砂中抽取浙青的技术还存在较大的开发余地。
另外,作为不加热的方式,有CP冷采(Cold production)技术,该CP技术是在储藏油的粘度低的状态下，通过其注入的气体的压力差在表面产生油的技术，具有油与气体泡沫一起产生，且不使用热(能量)的优点，但存在回收率低的问题。
用于从油砂中回收浙青的SAGD(steam assisted gravity drainage)技术的现有技术如下。
作为现有技术的一例，在PCT/US98/10092中公开了一种“利用乳液的油回收方法”，其中，为了增加储藏在地下的油的回收率，使用加入蒸汽的同时，还加入除了蒸汽以外的含有固体颗粒的乳液、气体等添加剂，用上述方法替代注入高温、高压蒸汽。这种 以往的利用乳液的油回收方法中，以固体颗粒稳定化的乳液起到将储藏的油推出的流体作用，使用的乳液为在地层含有的天然的或人工制造的乳液，作为该固体颗粒的例子，有粘土 (clay)、石英(quartz)、石膏、浙青质、高分子聚合物、长石、煤粉等,通过注入二氧化碳等气体来调节乳液的粘度为所期望的水准，可降低油的粘度约10倍，也可获得平稳地将储藏的油进行移动的效果。
在PCT/CA2007/002249 中公开了一种“将油井(oilfield reservoir)进行预处理的方法”，其中，向储藏有浙青等重质油的地下注入含有预处理剂(preconditioning agent)的水溶液，从而可以改善重质油的粘度的同时提高重质油回收率。
这种现有的油井预处理方法的技术特征在于i)将油井进行预处理 (preconditioning)后，通过冷采(cold production)方法或者热力采(thermal recovery)方法回收重质油；ii)作为预处理剂(preconditioning agent),使用甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、甲基丙基酮(methyl propyl ketone),甲基叔丁基醚 (methyl tertiary-butyl ether)等水溶性有机溶剂；iii)预处理剂在回收工序条件下分解而产生气体；iv)作为可分解的预处理剂，使用朽1檬酸(citric acid),草酸(oxalic acid),羧酸(carboxylic acid)等；v)浙青回收时,首先注入羧酸水溶液,其次注入碳酸盐 (carbonate)水溶液。
另外，具有如下特征作为预处理剂，使用甲烧(methane),乙烧(ethane),丙烧 (propane),正丁烧(normal butane),异丁烧(isobutane), CO2 等水合促进剂(hydrate promoting agent);还具有如下特征随着使用这种水合促进剂,在形成水合物的压力下经过一定时间后，再降低压力使水合物发生分解而产生气体。
美国专利4,217,956中，从地下储藏的油砂中回收重质油时，通过同时注入蒸汽和CO2气体来降低重质油的粘度，改善了回收率，其技术特征在于，通过(a)注入蒸汽的速度低于生产速度，(b)在一定时间内维持蒸汽注入速度，(C)通过同时注入蒸汽和Q2气体从而结束一个周期的注入工序，(d)反复上述(a)、(b)、(C)工序，从而改善了回收率。
美国专利5，824，214中，提出了在回收储藏于地下的至少含有I重量％水的重质油的工序中，通过添加氢气或者可提供氢的物质及氢化反应用催化剂，照射400 IOkH的低频波，从而从水中分解的氢气进行氢化反应而改善了重质油的质量，还提出了在不包含水的重质油的情况下，通过使其接触如氨气、肼、甲酸等可提供氢的物质使其进行氢化反应来改善重质油的质量。
PCT/CA2005/001875中公开了如下方法通过使油砂中的天然浙青质与特定的化合物反应氧化(oxidation),磺化氧化(sulfoxidation),磺化(sulfonation),磺甲基化(sulfomethylation)反应等形成表面活性成分,从而表面张力降低,促进浙青-水 (bitumen-water)乳液的生成，同时改善浙青-水(bitumen-water)乳液的稳定度,最终通过降低浙青的粘度，提高了从油砂回收浙青的效率。
加拿大重油协会(CanadianHeavy Oil Association)发行的 SPE/PS/CH0A 117394中公开了作为使用实验室模拟装置从油砂回收浙青的实验结果，分别注入i)蒸汽， ii)蒸汽+CO2, iii)蒸汽+表面活性剂，iv)蒸汽+CO2+表面活性剂等,对于浙青回收率的变化进行调查的结果。
S卩，调查了根据不同的蒸汽注入方式(注入速度，注入方法，添加剂的量等)的浙青回收率的最佳条件，其结果显示，如果同时注入蒸汽+CO2+表面活性剂，则浙青回收率与仿真结果一致地得到改善，注入的CO2 —部分溶解在油中，表观体积增大而使油的粘度降低，从而浙青回收率得到改善，这时使用的表面活性剂降低了表面张力从而有助于改善浙青回收率，增加所注入的蒸汽和CO2量时会提高浙青回收率，但存在最佳的油/添加剂的比率。
加拿大重油协会(CanadianHeavy Oil Association)发行的 SPE/PS/CH0A 117604中公开了以下结果使用垂直型蒸汽注入(steam injection)装置，与蒸汽同时注入提供氢气的物质(四氢化萘，C10H12)和有机金属催化剂(Fe(CH3COCHCOCH3)3),研究低级原油的原位升级技术的同时，还研究了添加剂对油回收率及油的质量(quality)产生的影响。
其结果显示，将5重量％的四氢化萘与蒸汽同时注入时，与单独注入蒸汽相比油回收率提高约15%，含有Fe催化剂的四氢化萘溶液与油砂混合后注入蒸汽时，与单独注入蒸汽相比油回收率提高约20 %，另外如果一起使用四氢化萘和四氢化萘催化剂，则油回收率与油的质量(quality)得到改善，在催化剂共存的条件下，油产量提高。
US 2006/0243448A1中公开了使用SAGD技术回收地下储藏的浙青时，注入含有由蒸汽产生器中产生的CO2废气来提高浙青回收的技术。
US 6，722，434B2中公开了将处理井的(产生泡沫的)流体和产生气体的物质引入到地下的技术，其为(a)将气体产生物质与处理井的流体混合，将该混合物与活性剂(气体产生物质中能够延迟气体产生时间的物质)混合，(b)气体产生物质与活性剂(胶囊化的延迟氧化剂)反应，从而将浙青向地上抽出的过程中使处理井的流体中形成泡沫的技术。此时，作为所使用的气体产生物质，有肼、偶氮二碳酰胺(azodicarbonamide)、对甲苯磺酰氨基脲(p-toluene sulfonyl semicarbazide)等，活性剂有过氧化氢(peroxide)、过硫酸盐 (persulfate)、过硼酸盐(perborate)、次氯酸盐(hypochlorite)、亚氯酸(chlorite)盐等碱盐碱土金属盐，作为制造胶囊化的活性剂使用的涂布物质，公开有石腊、干性油(dryingoil)、聚氨酯，尼龙等。
US 6，357，526B1中公开了使用SAGD技术在回收浙青及重质油的工序中，同时实现改性及能量回收的技术。重质油的API值通常为10以下，流动性差，因此，难以回收后输送，为了回收地下储藏的浙青而使用SA⑶技术时，SOR值(体积)为2以上，需要消耗两倍以上的蒸汽，此时存在的问题是为了产生蒸汽而使用较贵的天燃气作为燃烧原料，另外， 为了移送已回收到地上的浙青并使其具有流动性，需要以与合适的溶剂混合或在加热至较高温度状态下进行保管。简要说明本发明的核心技术本发明为(a)向注入井喷射蒸汽， (b)从生产井回收浙青，(C)从上述步骤(b)中回收气体、油及残渣油，(d)将上述步骤(C) 中生产的残渣油(浙青及重质油)经过浙青质分离步骤分离成浙青质及非浙青质成分，(e) 浙青质成分用于生产蒸汽的燃烧原料，(f)回收粘度降低的非浙青质成分，上述(e)中燃烧浙青质时会产生合成气和蒸汽，并将合成气中的CO2进行回收，与蒸汽一起注入。
加拿大重油协会(CanadianHeavy Oil Association)发行的 SPE113234 中，为了弥补具有使用大量蒸汽、制造蒸汽时所使用的大量的燃料损失及产生有害废气等问题的 SAGD技术的缺点，使用STARS三步，多部件储层模拟(a three phase, multicomponents reservoir simulator)对应用SAGD技术时同时注入蒸汽和CO2的技术进行模拟并对技术的可行性进行调查，结果显示，在所提供的模拟条件(蒸汽温度，蒸汽注入速度，CO2注入时间等)下SAGD具有76%的回收率，与之相反，同时注入CO2后4、6、8年后的回收率分别为 54%、77%、79%，回收率与CO2压力成反比关系。
如上所述，现有技术中为了回收地下储藏的原油成分共同地使用了高温/高压蒸汽，另外，为了提高油回收率使用了多种添加剂，但是目前需要通过提高油回收率并引入添加剂来改善所回收的油成分的质量的方案。
本发明人等为了开发从油砂中回收浙青的工序中提高浙青回收率的同时能够大量回收含有附加值高的软浙青成分浙青的技术，反复地进行了研究，从而完成了本发明。发明内容
本发明是考虑到上述问题而研究出来的结果，其目的在于，应用SA⑶技术，从油砂中回收浙青时，本发明中改善了现有公知的同时注入CO2与蒸汽的SAGD技术的缺点，通过同时注入蒸汽和气体产生物质，或者蒸汽和CO2及气体产生物质，从而从储藏在地下的油砂中回收油成分(浙青)的同时回收质量改善的浙青的方法。
具体地，本发明提供一种浙青回收方法，在应用SAGD技术从油砂中回收质量改善的浙青的方法中，包括下述步骤
I)同时注入a)蒸汽及气体产生物质，或者b)蒸汽、CO2气体及气体产生物质；
2)蒸汽所具有的温度和压力通过CO2气体和气体产生物质传递到包含在油砂中的油成分；
3)气体产生物质在高温高压条件下分解而产生气体；
4) CO2气体和气体产生物质中生成的气体与浙青相互作用，从而浙青粘度降低；
5)高温高压条件下CO2气体和气体产生物质中生成的气体与浙青进行反应。
其中，步骤I)通过下述方法中的任一种方法实施(a)先注入气体产生物质再同时注入蒸汽和CO2气体的方法，(b)以气体产生物质、蒸汽、CO2气体的顺序依次反复注入的方法，(C)以气体产生物质、CO2气体、蒸汽的顺序依次反复注入的方法，(d)将蒸汽、CO2气体、及气体产生物质同时注入的方法，及(e)将它们混合的方法。
其中，所述气体产生物质是产生选自NH3、⑶或CO2中的一种以上气体的物质。
所述气体产生物质选自由下述化学式(I)所示的化学物质、碱金属、碱土金属盐或它们的酸，或者铵盐组成的组中的I种以上。
RR' N-CO-NRR' (I)
式中，R和Ri可相同或相异，为氢气、吡啶、嘧啶、三嗪、取代或非取代的C1-C5tl烷基、取代或非取代的C3-C5tl环烷基、或者取代或非取代的C1-C5tl链烯基，或者R与R'形成I 个以上的碳被氮取代的缩合环。
所述CO2气体是生产蒸汽时产生的燃料燃烧后的废气。
所述在步骤I)中与蒸汽一起注入的CO2气体及气体产生物质相对于蒸汽的重量比为O. I 60重量％。
所述在步骤I)中与蒸汽一起注入的CO2气体相对于蒸汽的重量比为O. I 99重量％。
所述步骤I)中与蒸汽一起注入的气体产生物质相对于蒸汽的重量比为O. I 99重量％。
所述步骤I)中相对于与蒸汽一起注入的CO2气体，气体产生物质的重量比为 O. I 99重量％。
在应用SAGD技术时，所述高温、高压分别为100 300°C，I. 5 100大气压。
通过上述课题的解决手段，本发明提供如下效果。
应用SAGD(steam assisted gravity drainage)技术从油砂中回收相当于油成分的浙青时，为了回收以往储藏在地下的原油成分，同时使用高温、高压的蒸汽和添加剂，从而不仅可以回收油成分，而且还可以回收质量改善的浙青。
特别是，在适用SAGD技术时，通过在高温高压条件下使用如NH3或者COx(CC)2及 CO)等气体产生物质产生的气体在高温高压条件下与作为低级成分的浙青质反应，不仅使浙青的粘度降低，而且还进行转换为优质成分的反应，从而在回收工序中可以生产出质量改善的浙青。
将本发明用于从油砂中回收油成分的原位(in-situ)技术时，具有可同时实现回收及改性的优点。
图I是表示根据本发明的实验例2，对实施例I和比较例I中SAGD反应前/后重质油成分测定热分析结果的图。
具体实施方式
以下，详细说明本发明。
本申请发明是适用SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage)技术，从油砂中回收质量改善的浙青的方法，提供包括下述步骤的浙青回收方法。
(I)同时注入(a)蒸汽及气体产生物质或者(b)蒸汽、CO2气体及气体产生物质；
(2)蒸汽所具有的温度和压力通过CO2气体和气体产生物质传递到包含在油砂中的油成分；
(3)气体产生物质在高温高压条件下分解而产生气体；
(4) CO2气体和气体产生物质中生成的气体与浙青相互作用，从而使浙青粘度降低；
(5)高温高压条件下CO2气体和气体产生物质中生成的气体与浙青进行反应。
[浙青]
本发明中“质量改善的浙青”是指，与利用通常已知的方法从油砂回收的浙青相 t匕，附加值高的大量含有软浙青成分的浙青，而不受任何理论限制。浙青中所包含的软浙青含量越多越有利，但是优选为60重量％以上，特别优选为80重量％以上。
本发明的另一实施方式中，本发明的“质量改善的浙青”是指与利用该行业中常用方法从油砂回收的浙青相比，粘度低的浙青。
[气体产生物质]
本发明的气体产生物质可不受任何理论限制地使用具有如下述化学式(I)所示化学结构式的物质，即同时具有羰基和胺基，可在高温高压条件下分解产生氨气和CO或者 CO2的化学物质。作为这种化学物质，可使用例如，尿素、缩二脲、尿囊素、乙内酰脲、过氧化脲、或者异氰酸酯。
[化学式I]
RR' N-CO-NRR'
式中，R和Ri可相同或相异，为氢气、吡唆、嘧唆、三嗪、取代或非取代的C1-C5tl烷基、取代或非取代的C3-C5tl环烷基、或者取代或非取代的C1-C5tl链烯基，优选为氢气、吡啶、 嘧啶、三嗪、取代或非取代的C1-Cltl烷基、取代或非取代的C3-C6环烷基、或者 取代或非取代的(^-(1(|链烯基。另外，R和R'可形成I个以上的碳被氮取代的缩合环，优选形成I个以上的碳被氮取代的C5-C6缩合环。
上述吡啶，嘧啶，三嗪，烷基，环烷基，链烯基及缩合环可被选自下述组成的组中的 I个以上取代基所取代
卤素，胺基，异氰酸酯基，硝基，羰基，氰基，羟基及羧基。
另外，本发明的气体产生物质可使用同时含有氧和碳从而在高温高压条件下分解产生CO或者CO2的碱金属和碱土金属盐或者它们的酸。作为这些化合物，可以使用例如碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠。
此外，本发明中的气体产生物质还可以使用同时含有氧和碳从而在高温高压条件下产生氨和CO或CO2的铵盐。作为这些化合物，可以使用例如乙酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵， 柠檬酸铵或草酸铵。
本发明中可以单独使用上述物质或者可以混合2种以上上述物质来使用。本发明中气体产生物质优选为可生成NH3、CO、及CO2全部气体的物质，更优选尿素。
上述气体产生物质在100°C 300°C以及I大气压 100大气压下产生气体。上述温度及压力优选为200°C以上及8个大气压以上。
[CO2 气体]
CO2气体为包含在空气中的，因此不会特别限制，但为了减少温室气体的排放，优选使用生产蒸汽时产生的燃料燃烧后废气中包含的CO2气体。
[浙青的回收方法]
根据本发明，在从油砂回收浙青的工序中，例如在适用SAGD技术、CSS技术、VAPEX 技术、THAI技术等从油砂回收浙青的工序中，通过实施在向油砂中与蒸汽一起供给气体产生物质、或者与蒸汽及气体产生物质一起供给CO2气体的步骤，从而可从油砂回收质量改善的浙青。
通常，浙青分类为结合了数十个以上苯环的PAH (多环芳烃(polyaromatic hydrocarbon)),是粘度高且附加值低的物质,但是浙青的苯环开环时,分子量也变小，粘度也变得相对低，而且在苯环开环的过程中浙青转换为软浙青。
为了有意地使这些反应进行，已知使氢气与浙青在高温高压条件下反应，进行苯环开环反应和加氢分解反应，从而使浙青转换为有用的成分的反应，但在本发明的情况下， 选自由气体产生物质中生成的co、co2&nh3中的I种以上的气体与浙青成分在高温高压条件下反应后进行与加氢分解反应类似的反应。
另外，CO2气体非常稳定，虽然在高温高压条件下不与浙青反应，但是在高压条件下溶解到油成分中，从而起到降低油成分的粘度的作用。
特别是，在本发明中从油砂回收浙青的工序中，与蒸汽一起向油砂供给气体产生物质、或者与蒸汽和气体产生物质一起供给CO2气体的情况下,通过在由蒸汽带来的高温及高压条件下，气体产生物质分解产生NH3或者COx (CO2气体及CO)气体，产生的气体及与蒸汽一起注入的CO2气体供给到油砂中，与油砂中的浙青反应而降低浙青的粘度，从而易于浙青的回收
从油砂回收浙青的工序中适用本发明的情况下，在高温及高压条件下由气体产生物质产生的NH3或者COx (CO2气体及CO)等气体与低级成分的浙青质反应，使浙青的粘度降低，另外，可生产出与浙青质相比含有更多软浙青成分的浙青。
本发明中向上述油砂供给蒸汽和气体产生物质的步骤可利用下述方法实施将蒸汽和气体产生物质同时注入的方法，依次反复先注入蒸汽再注入气体产生物质的工序的方法，或者依次反复先注入气体产生物质再注入蒸汽的工序的方法。
另外，本发明中向上述油砂供给蒸汽，CO2气体和气体产生物质的步骤可利用下述方法实施先注入气体产生物质再同时注入蒸汽和CO2气体的方法，以气体产生物质、蒸汽及CO2气体的顺序依次反复注入的方法，以气体产生物质、CO2气体及蒸汽的顺序依次反复注入的方法，或者将蒸汽、CO2气体及气体产生物质同时注入的方法等。
本发明的一个实施方式中，与上述蒸汽一起供给的添加剂(CO2及气体产生物质) 相对于蒸汽的重量比优选使用O. I 60重量％。与蒸汽一起供给的添加剂相对于蒸汽重量若不足O. I重量％时，不但从油砂回收质量优异的浙青的效果不明显，而且与以往的SAGD 技术相比能量节约效果不大；与蒸汽一起供给的添加剂相对于蒸汽重量若超过60重量％ 使用时，虽然可回收改善质量的油砂，但是会有由于蒸汽用量少，因此回收率低的问题。
本发明的一个实施方式中，与蒸汽一起注入的CO2气体相对于蒸汽的重量比优选为O. I 99重量％，O. I重量％以下时，虽然因蒸汽用量多而回收率优异，但是有消耗过多能量的问题；99重量％以上时，会有回收率低的问题。
另一个实施方式中，与蒸汽一起注入的气体产生物质相对于蒸汽的重量优选为O. I 99重量％，0. I重量％以下时，虽然因蒸汽用量多而回收率优异，但是有消耗过多能量的问题；99重量％以上时,会有回收率低的问题。
另外一个实施方式中，相对于与蒸汽一起注入的CO2，气体产生物质的重量比优选为O. I 99重量％,0. I重量％以下时，有回收率低的问题，99重量％以上时，有无法回收改善质量的浙青的问题。
实施例
本发明为了从地下储藏的油砂回收相当于原油成分的浙青，通过与蒸汽同时注入 CO2气体及气体产生物质，从而不仅可以回收浙青，而且还可以在回收时大幅提高浙青的质量。
以下，利用本发明的实施例与比较例进行更详细说明，本发明不受下述实施例的限定。
实施例I
使用总体积为2720mL的圆筒型高压反应器，将24体积％的浙青，70体积％的直径I. 5mm玻璃珠及6体积％的I. OM尿素水溶液混合均匀后，填入反应器内，将蒸汽产生器的温度加热至170 180°C，追加加入氮气使反应器的内部最终压力达10个大气压后，实施使用韩国专利(申请号10-2010-0080595)中介绍的装置以30 40cc/分钟的速度注入蒸汽的SAGD实验。
实施例2
使用2. OM尿素水溶液，实施上述实施例I。
实施例3
使用3. OM尿素水溶液，实施上述实施例I。
实施例4
使用总体积为2700mL的圆筒型高压反应器，将24体积％的浙青，70体积％的直径I. 5mm玻璃珠及6体积％的I. OM尿素水溶液混合均匀后，填入反应器内，将蒸汽产生器的温度加热至170 180°C，追加加入CO2使反应器的内部最终压力达10个大气压后，实施使用韩国专利(申请号10-2010-0080595)中介绍的装置以30 40cc/分钟的速度注入蒸汽的SAGD实验。
实施例5
追加注入CO2使内部最终压力达到20个气压，实施实施例4。
实施例6
追加注入CO2使内部最终压力达到30个气压，实施实施例4。
比较例I
使用总体积为2700mL的圆筒型高压反应器，将24%浙青，70%的直径I. 5mm玻璃珠及6%的水均匀混合后填入反应器内，实施使用韩国专利(申请编号10-2010-0080595) 中介绍的装置进行注入蒸汽的SAGD实验。
实验例I (重质油的分离及分析)
(I)重质油的分离将回收的水和超重质油的混合物放到95°C的烘箱中，加热2 3天分离水和超重质油后，将Ig浙青与40ml己烷混合搅拌48小时后，利用O. 2m注射过滤器进行过滤分离出浙青质后，干燥24小时，测定重量从而分析浙青质含量。(参考能量&燃料(Energy&Fuels)2002，16，1571-1575)
测定实施例1，实施例2及实施例3中浙青质和软浙青的含量、氢/碳摩尔比，将仅使用未注入添加剂的蒸汽的SAGD实验结果作为比较例1，将其结果记录在下面的表I中。
表I
权利要求
1.一种浙青回收方法，其特征在于，在应用SAGD技术从油砂中回收质量改善的浙青的方法中，包括下述步骤 1)同时注入a)蒸汽及气体产生物质，或者b)蒸汽、CO2气体及气体产生物质； 2)蒸汽所具有的温度和压力通过CO2气体和气体产生物质传递到包含在油砂中的油成分； 3)气体产生物质在高温高压条件下分解而产生气体； 4)CO2气体和气体产生物质中生成的气体与浙青相互作用，从而浙青粘度降低； 5)高温高压条件下CO2气体和气体产生物质中生成的气体与浙青进行反应。
2.根据权利要求I所述的浙青回收方法，其中，步骤I)通过下述方法中的任一种方法实施 (a)先注入气体产生物质再同时注入蒸汽和CO2气体的方法，(b)以气体产生物质、蒸汽、CO2气体的顺序依次反复注入的方法，(c)以气体产生物质、CO2气体、蒸汽的顺序依次反复注入的方法，(d)将蒸汽、CO2气体、及气体产生物质同时注入的方法，及(e)将它们混合的方法。
3.根据权利要求I所述的浙青回收方法,其中，所述气体产生物质是产生选自NH3、CO或CO2中的一种以上气体的物质。
4.根据权利要求I所述的浙青回收方法，其特征在于，所述气体产生物质选自由下述化学式(I)所示的化学物质、碱金属、碱土金属盐或它们的酸，或者铵盐组成的组中的I种以上。
RR' N-CO-NRR' (I) 式中，R和R'可相同或相异，为氢气、吡啶、嘧啶、三嗪、取代或非取代的C1-C5tl烷基、取代或非取代的C3-C5tl环烷基、或者取代或非取代的C1-C5tl链烯基，或者R与R'形成I个以上的碳被氮取代的缩合环。
5.根据权利要求I所述的浙青回收方法，其特征在于，CO2气体是生产蒸汽时产生的燃料燃烧后的废气。
6.根据权利要求I所述的浙青回收方法，其特征在于，所述在步骤I)中与蒸汽一起注入的CO2气体及气体产生物质相对于蒸汽的重量比为O. I 60重量％。
7.根据权利要求I所述的浙青回收方法，其特征在于，所述在步骤I)中与蒸汽一起注入的CO2气体相对于蒸汽的重量比为O. I 99重量％。
8.根据权利要求I所述的浙青回收方法，其特征在于，所述步骤I)中与蒸汽一起注入的气体产生物质相对于蒸汽的重量比为O. I 99重量％。
9.根据权利要求6所述的浙青回收方法，其特征在于，所述步骤I)中相对于与蒸汽一起注入的CO2气体，气体产生物质的重量比为O. I 99重量％。
10.根据权利要求I所述的浙青回收方法，其特征在于，适用SAGD技术时，所述高温、高压分别为100 300°C，1. 5 100大气压。
全文摘要
本发明涉及从油砂中回收油成分(沥青)的方法及回收改善质量的沥青的方法，具体涉及应用SAGD技术从油砂中回收质量改善的沥青的方法，该方法包括下述步骤1)同时注入(a)蒸汽及气体产生物质，或者(b)蒸汽、CO2气体及气体产生物质；2)蒸汽所具有的温度和压力通过CO2气体和气体产生物质传递到包含在油砂中的油成分；3)气体产生物质在高温高压条件下分解而产生气体；4)CO2气体和气体产生物质中生成的气体与沥青相互作用，从而沥青粘度降低；5)高温高压条件下CO2气体和气体产生物质中生成的气体与沥青进行反应。从而与从油砂中回收沥青时仅注入蒸汽的方法相比，提供可大幅改善沥青的质量(quality)的方法。
文档编号C10G1/00GK102977907SQ20121011482
公开日2013年3月20日 申请日期2012年4月18日 优先权日2011年9月2日
发明者李哲伟, 尹晟薰, 柳欄淑, 迪帕里 申请人:韩国化学研究院