一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置的制作方法

本发明涉及石油炼制与分离技术领域，尤其涉及一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置。

背景技术：

油砂是近些年来兴起的一种非常规能源，因为其含有天然沥青因此也被叫做沥青砂。油砂多为黑色或灰黑色，是由砂粒、沥青、粘土颗粒等物质组成的一种混合物，系指含有沥青或其它重质油的沉积岩。世界经济对能源需求的不断增加和常规石油资源的不断消耗使非常规石油资源受到越来越多的关注；加上国际石油价格长期在高位徘徊，油砂在未来能源结构中将占有重要地位。我国油砂资源丰富，油砂地质资源量为59.7 亿吨，可采资源量为22.58 亿吨。我国油砂分布广泛、含油率中等、油质较好，勘探前景十分可观。在我国有些地区油砂含油率在12%以上，油品较好，对油砂资源进行深入的研究、合理的开发和利用，对我国能源安全具有重要的战略意义。

油砂开发有两种方法：对于地下深埋的油砂矿，通常是向地下注入蒸汽或热空气、甚或溶剂，使油砂稠油降低粘度、具有流动性，可以从砂砾(固体矿物颗粒)分离出来，再用泵送至地面，此为油砂的地下就地提取稠油工艺。接近地表的油砂矿通常是露天开采出油砂，再在地面采用油砂分离技术将稠油和砂砾分离。从露天开采的油砂中提取沥青的主要方法有热碱水洗工艺、溶剂萃取工艺、热裂解工艺等几种，（申请号201510999342.3，一种亲水性可逆溶剂辅助油砂分离的方法；申请号201410699046 .7一种油砂连续分离工艺；申请号201510245619 .3一种油砂常减压干馏复合溶剂萃取装置及方法）。目前工业上使用比较成熟的是热碱水洗法，该技术先将油砂粉碎，再送入热碱液中混合搅拌，然后向混合浆液中通入气体使沥青浮选上来，收集沥青并加入烷烃稀释以降低其粘度后，送往炼厂进行精炼获得各种油产品。该技术操作简单，但存在如下缺点和技术瓶颈：耗水量大、能耗高、尾矿处理极其困难、对环境污染严重。寻找环保、经济、可持续发展的从油砂中分离沥青的方法迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术现状而提供一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置，能够减少废水排放、降低固废污染物水平、提高沥青品质。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置，包括矿石破碎机（1）、第一混合槽（2）、第一夹套式螺旋输送机（3）、第二夹套式螺旋输送机（4）、沉降罐（5）、第二混合槽（6）、澄清槽（7）、萃取剂回收塔（8）、冷凝器（9）、离心机（10）、中和槽（11）、储沙罐（12）、锅炉（13）、蒸发器（14）、结晶釜（15）以及相关进料管线和连接以上设备的管线；

第一夹套式螺旋输送机（3）和第二夹套式螺旋输送机（4）的结构相同，均设有进口、出口、夹套进口和夹套出口；沉降罐（5）的顶部设有排沥青口、侧面中间位置设有进口和水出口、底部设有排沙口；澄清槽（7）设有进口、油相出口和水相出口；萃取剂回收塔（8）设有进口，塔顶出口、塔釜出口；离心机（10）设有进口、排水口和排沙口；锅炉（13）设有沙进口、沙出口，内部设有加热盘管，加热盘管的两端分别为水进口和蒸汽出口，采用天然气为燃料；蒸发器（14）内设有蒸发盘管，蒸发盘管的两端分别为蒸汽进口和冷凝水出口，还设有进口、浓缩液出口、二次蒸汽出口；结晶釜（15）设有母液进口、盐出口和废液出口；

矿石破碎机（1）通过管线与第一混合槽（2）连通；第一混合槽（2）通过管线与第一三通连通后分成两路管线，一路管线与第一夹套式螺旋输送机（3）的进口连通，另一路管线与第二夹套式螺旋输送机（4）的出口连通；第一夹套式螺旋输送机（3）的出口通过管线与第二三通连通后分成两路管线，一路管线与沉降罐（5）的进口连通，另一路管线与第二夹套式螺旋输送机（4）的进口连通；沉降罐（5）的排沥青口通过管线与第二混合槽（6）连通；沉降罐（5）的水出口通过管线与第三三通连通后分成第一和第二管线，第一管线与第二混合槽（6）连通，第二管线与第四三通连通后又分成第三和第四管线，第三管线与第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套出口连通，第四管线与第五三通连通后又分成第五和第六管线，第五管线与第一混合槽（2）连通，第六管线即为补充碱水管路；沉降罐（5）的排沙口通过管线与储沙罐（12）连通；第二混合槽（6）通过管线与澄清槽（7）的进口连通；澄清槽（7）的水相出口通过管线与离心机（10）的进口连通；澄清槽（7）的油相出口通过管路与萃取剂回收塔（8）的进口连通；萃取剂回收塔（8）的塔顶出口通过管线与第二混合槽（6）连通，在萃取剂回收塔（8）和第二混合槽（6）之间的管线上设置有冷凝器（9）；萃取剂回收塔（8）的塔釜出口即为沥青排出口；离心机（10）的排沙口通过管线与储沙罐（12）连通，排水口通过管线与中和槽（11）连通；中和槽（11）通过管线与蒸发器（14）的进口连通；储沙罐（12）通过管线与锅炉（13）的沙进口连通；锅炉（13）的蒸汽出口通过管线与蒸发器（14）的蒸汽进口连通，水进口通过管线与蒸发器（14）的冷凝水出口连通；蒸发器（14）的浓缩液出口通过管线与结晶釜（15）的母液进口连通，二次蒸汽出口通过管线与第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套进口连通；第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套出口通过管线与第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套进口连通；结晶釜（15）的废液出口通过管线与第一混合槽（2）连通。

采用一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置进行基于热碱水萃取的油砂沥青提取方法是油砂原料送入矿石破碎机（1）进行破碎，破碎后的油砂原料进入第一混合槽（2）；来自第五管线的循环水和来自结晶釜（15）的废液也进入第一混合槽（2）；油砂原料、循环水和废液在第一混合槽（2）中混合后得到混合料，混合料进入第一三通并与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的循环混合料混合后通过第一夹套式螺旋输送机（3）得到预处理料；预处理料分成第一和第二股预处理料，第一股预处理料进入沉降罐（5），第二股预处理料通过第二夹套式螺旋输送机（4）后得到循环混合料；混合料、循环混合料以及两者的混合物在经过第一和第二夹套式螺旋输送机时，在夹套加热和螺杆挤压的共同作用下油砂颗粒表面附着的沥青脱落进入水中；第一和第二夹套式螺旋输送机以及连接管线组成了循环系统，可以增加停留时间进而提高沥青脱除效果；第一股预处理料在沉降罐（5）中沉降、分相，顶部得到初级沥青、中部得到水、底部得到粗沙，初级沥青进入第二混合槽（6），水通过第三三通后分成第一和第二股水，第一股水进入第二混合槽（6），第二水股进入第四三通与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的冷凝水混合后再进入第五三通与补充碱水混合得到循环水，粗沙排入储沙罐（12）；来自冷凝器（9）的萃取剂也进入第二混合槽（6）；萃取剂为甲苯和二氯甲烷的混合物；初级沥青、第一股水和萃取剂在第二混合槽（6）内搅拌混合再进入澄清槽（7）进行分相，得到油相和水相；油相为初级沥青和萃取剂的混合物，所述水相为水和少量细沙的混合物；油相进入萃取剂回收塔（8）进行精馏，塔顶得到萃取剂，塔釜得到沥青；萃取剂进入冷凝器（9）冷凝到25℃；水相进入离心机（10）进行分离得到细沙和碱性水，细沙进入储沙罐（12），碱性水进入中和槽（11）与加入的盐酸中和至pH=7得到盐水；盐水进入蒸发器（14）蒸发得到二次蒸汽和浓缩液，浓缩液进入结晶釜（15）降温、结晶得到盐和废水，二次蒸汽通过第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套层，再通过第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套层得到冷凝水；储沙罐（12）中的沙进入锅炉（13）的炉膛被火焰焚烧，烧掉沙粒表面残留的沥青得到干燥砂砾，所述干燥砂砾排出锅炉（13）；锅炉（13）中的加热盘管产生的蒸汽进入蒸发器（14）的蒸发盘管得到冷凝水，冷凝水再回到锅炉（13）中的加热盘管汽化成蒸汽。

作为改进，所述的破碎后的油砂原料的颗粒粒径20~200目。

作为改进，所述的预处理料的温度为90~98℃。

作为改进，所述的第一和第二股预处理料的体积流量比为1：3~10。

作为改进，于所述的第一和第二股水的体积流量比为1：2~5。

作为改进，所述的二次蒸汽和浓缩液的质量之比为1~2：1。

再改进，所述的萃取剂中甲苯和二氯甲烷的质量之比为2~5:1。

进一步改进，所述的补充碱水中含有质量分数为5~8%的氢氧化钠和质量分数为0.5~1.5%的十二烷基苯磺酸钠。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1、采用两台夹套式螺旋输送机组成一个循环系统，利用夹套加热和螺旋挤压作用，提高了有中沥青的脱除效果；2、通过对废碱水的循环利用，蒸发、浓缩、结晶等手段，消除了废水的排放；3、采用萃取-精馏处理粗沥青，脱除了沥青中的细沙、提高了沥青的品质。

附图说明

图1是本发明的一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置的流程示意图。

其中：1为矿石破碎机，2为第一混合槽，3为第一夹套式螺旋输送机，4为第二夹套式螺旋输送机，5为沉降罐，6为第二混合槽，7为澄清槽，8为萃取剂回收塔，9为冷凝器，10为离心机，11为中和槽，12为储沙罐，13为锅炉，14为蒸发器，15为结晶釜。

具体实施方式

以下结合附图1，通过实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置，包括矿石破碎机（1）、第一混合槽（2）、第一夹套式螺旋输送机（3）、第二夹套式螺旋输送机（4）、沉降罐（5）、第二混合槽（6）、澄清槽（7）、萃取剂回收塔（8）、冷凝器（9）、离心机（10）、中和槽（11）、储沙罐（12）、锅炉（13）、蒸发器（14）、结晶釜（15）以及相关进料管线和连接以上设备的管线；第一夹套式螺旋输送机（3）和第二夹套式螺旋输送机（4）的结构相同，均设有进口、出口、夹套进口和夹套出口；沉降罐（5）的顶部设有排沥青口、侧面中间位置设有进口和水出口、底部设有排沙口；澄清槽（7）设有进口、油相出口和水相出口；萃取剂回收塔（8）设有进口，塔顶出口、塔釜出口；离心机（10）设有进口、排水口和排沙口；锅炉（13）设有沙进口、沙出口，内部设有加热盘管，加热盘管的两端分别为水进口和蒸汽出口，采用天然气为燃料；蒸发器（14）内设有蒸发盘管，蒸发盘管的两端分别为蒸汽进口和冷凝水出口，还设有进口、浓缩液出口、二次蒸汽出口；结晶釜（15）设有母液进口、盐出口和废液出口；矿石破碎机（1）通过管线与第一混合槽（2）连通；第一混合槽（2）通过管线与第一三通连通后分成两路管线，一路管线与第一夹套式螺旋输送机（3）的进口连通，另一路管线与第二夹套式螺旋输送机（4）的出口连通；第一夹套式螺旋输送机（3）的出口通过管线与第二三通连通后分成两路管线，一路管线与沉降罐（5）的进口连通，另一路管线与第二夹套式螺旋输送机（4）的进口连通；沉降罐（5）的排沥青口通过管线与第二混合槽（6）连通；沉降罐（5）的水出口通过管线与第三三通连通后分成第一和第二管线，第一管线与第二混合槽（6）连通，第二管线与第四三通连通后又分成第三和第四管线，第三管线与第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套出口连通，第四管线与第五三通连通后又分成第五和第六管线，第五管线与第一混合槽（2）连通，第六管线即为补充碱水管路；沉降罐（5）的排沙口通过管线与储沙罐（12）连通；第二混合槽（6）通过管线与澄清槽（7）的进口连通；澄清槽（7）的水相出口通过管线与离心机（10）的进口连通；澄清槽（7）的油相出口通过管路与萃取剂回收塔（8）的进口连通；萃取剂回收塔（8）的塔顶出口通过管线与第二混合槽（6）连通，在萃取剂回收塔（8）和第二混合槽（6）之间的管线上设置有冷凝器（9）；萃取剂回收塔（8）的塔釜出口即为沥青排出口；离心机（10）的排沙口通过管线与储沙罐（12）连通，排水口通过管线与中和槽（11）连通；中和槽（11）通过管线与蒸发器（14）的进口连通；储沙罐（12）通过管线与锅炉（13）的沙进口连通；锅炉（13）的蒸汽出口通过管线与蒸发器（14）的蒸汽进口连通，水进口通过管线与蒸发器（14）的冷凝水出口连通；蒸发器（14）的浓缩液出口通过管线与结晶釜（15）的母液进口连通，二次蒸汽出口通过管线与第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套进口连通；第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套出口通过管线与第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套进口连通；结晶釜（15）的废液出口通过管线与第一混合槽（2）连通。

采用一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置进行基于热碱水萃取的油砂沥青提取方法是油砂原料送入矿石破碎机（1）进行破碎，破碎后的油砂原料的颗粒粒径为20目，破碎后的油砂原料进入第一混合槽（2）；来自第五管线的循环水和来自结晶釜（15）的废液也进入第一混合槽（2）；油砂原料、循环水和废液在第一混合槽（2）中混合后得到混合料，混合料进入第一三通并与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的循环混合料混合后通过第一夹套式螺旋输送机（3）得到预处理料；预处理料的温度为98℃；预处理料分成第一和第二股预处理料，第一和第二股预处理料的体积流量比为1：10，第一股预处理料进入沉降罐（5），第二股预处理料通过第二夹套式螺旋输送机（4）后得到循环混合料；混合料、循环混合料以及两者的混合物在经过第一和第二夹套式螺旋输送机时，在夹套加热和螺杆挤压的共同作用下油砂颗粒表面附着的沥青脱落进入水中；第一和第二夹套式螺旋输送机以及连接管线组成了循环系统，可以增加停留时间进而提高沥青脱除效果；第一股预处理料在沉降罐（5）中沉降、分相，顶部得到初级沥青、中部得到水、底部得到粗沙，初级沥青进入第二混合槽（6），水通过第三三通后分成第一和第二股水，第一和第二股水的体积流量比为1：5，第一股水进入第二混合槽（6），第二水股进入第四三通与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的冷凝水混合后再进入第五三通与补充碱水混合得到循环水，补充碱水中含有质量分数为5%的氢氧化钠和质量分数为1.5%的十二烷基苯磺酸钠；粗沙排入储沙罐（12）；来自冷凝器（9）的萃取剂也进入第二混合槽（6）；萃取剂为甲苯和二氯甲烷的混合物，其中甲苯和二氯甲烷的质量之比为2:1；初级沥青、第一股水和萃取剂在第二混合槽（6）内搅拌混合再进入澄清槽（7）进行分相，得到油相和水相；油相为初级沥青和萃取剂的混合物，所述水相为水和少量细沙的混合物；油相进入萃取剂回收塔（8）进行精馏，塔顶得到萃取剂，塔釜得到沥青；萃取剂进入冷凝器（9）冷凝到25℃；水相进入离心机（10）进行分离得到细沙和碱性水，细沙进入储沙罐（12），碱性水进入中和槽（11）与加入的盐酸中和至pH=7得到盐水；盐水进入蒸发器（14）蒸发得到二次蒸汽和浓缩液，二次蒸汽和浓缩液的质量之比为1：1，浓缩液进入结晶釜（15）降温、结晶得到盐和废水，二次蒸汽通过第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套层，再通过第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套层得到冷凝水；储沙罐（12）中的沙进入锅炉（13）的炉膛被火焰焚烧，烧掉沙粒表面残留的沥青得到干燥砂砾，所述干燥砂砾排出锅炉（13）；锅炉（13）中的加热盘管产生的蒸汽进入蒸发器（14）的蒸发盘管得到冷凝水，冷凝水再回到锅炉（13）中的加热盘管汽化成蒸汽。

实施例2

实施例2的装置与实施例1相同。

采用一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置进行基于热碱水萃取的油砂沥青提取方法是油砂原料送入矿石破碎机（1）进行破碎，破碎后的油砂原料的颗粒粒径200目，破碎后的油砂原料进入第一混合槽（2）；来自第五管线的循环水和来自结晶釜（15）的废液也进入第一混合槽（2）；油砂原料、循环水和废液在第一混合槽（2）中混合后得到混合料，混合料进入第一三通并与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的循环混合料混合后通过第一夹套式螺旋输送机（3）得到预处理料；预处理料的温度为95℃；预处理料分成第一和第二股预处理料，第一和第二股预处理料的体积流量比为1：3，第一股预处理料进入沉降罐（5），第二股预处理料通过第二夹套式螺旋输送机（4）后得到循环混合料；混合料、循环混合料以及两者的混合物在经过第一和第二夹套式螺旋输送机时，在夹套加热和螺杆挤压的共同作用下油砂颗粒表面附着的沥青脱落进入水中；第一和第二夹套式螺旋输送机以及连接管线组成了循环系统，可以增加停留时间进而提高沥青脱除效果；第一股预处理料在沉降罐（5）中沉降、分相，顶部得到初级沥青、中部得到水、底部得到粗沙，初级沥青进入第二混合槽（6），水通过第三三通后分成第一和第二股水，第一和第二股水的体积流量比为1：2，第一股水进入第二混合槽（6），第二水股进入第四三通与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的冷凝水混合后再进入第五三通与补充碱水混合得到循环水，补充碱水中含有质量分数为8%的氢氧化钠和质量分数为0.5%的十二烷基苯磺酸钠；粗沙排入储沙罐（12）；来自冷凝器（9）的萃取剂也进入第二混合槽（6）；萃取剂为甲苯和二氯甲烷的混合物，其中甲苯和二氯甲烷的质量之比为3:1；初级沥青、第一股水和萃取剂在第二混合槽（6）内搅拌混合再进入澄清槽（7）进行分相，得到油相和水相；油相为初级沥青和萃取剂的混合物，所述水相为水和少量细沙的混合物；油相进入萃取剂回收塔（8）进行精馏，塔顶得到萃取剂，塔釜得到沥青；萃取剂进入冷凝器（9）冷凝到25℃；水相进入离心机（10）进行分离得到细沙和碱性水，细沙进入储沙罐（12），碱性水进入中和槽（11）与加入的盐酸中和至pH=7得到盐水；盐水进入蒸发器（14）蒸发得到二次蒸汽和浓缩液，二次蒸汽和浓缩液的质量之比为2：1，浓缩液进入结晶釜（15）降温、结晶得到盐和废水，二次蒸汽通过第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套层，再通过第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套层得到冷凝水；储沙罐（12）中的沙进入锅炉（13）的炉膛被火焰焚烧，烧掉沙粒表面残留的沥青得到干燥砂砾，所述干燥砂砾排出锅炉（13）；锅炉（13）中的加热盘管产生的蒸汽进入蒸发器（14）的蒸发盘管得到冷凝水，冷凝水再回到锅炉（13）中的加热盘管汽化成蒸汽。

实施例3

实施例3的装置与实施例1相同。

采用一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置进行基于热碱水萃取的油砂沥青提取方法是油砂原料送入矿石破碎机（1）进行破碎，破碎后的油砂原料的颗粒粒径100目，破碎后的油砂原料进入第一混合槽（2）；来自第五管线的循环水和来自结晶釜（15）的废液也进入第一混合槽（2）；油砂原料、循环水和废液在第一混合槽（2）中混合后得到混合料，混合料进入第一三通并与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的循环混合料混合后通过第一夹套式螺旋输送机（3）得到预处理料；预处理料的温度为90℃；预处理料分成第一和第二股预处理料，第一和第二股预处理料的体积流量比为1：8，第一股预处理料进入沉降罐（5），第二股预处理料通过第二夹套式螺旋输送机（4）后得到循环混合料；混合料、循环混合料以及两者的混合物在经过第一和第二夹套式螺旋输送机时，在夹套加热和螺杆挤压的共同作用下油砂颗粒表面附着的沥青脱落进入水中；第一和第二夹套式螺旋输送机以及连接管线组成了循环系统，可以增加停留时间进而提高沥青脱除效果；第一股预处理料在沉降罐（5）中沉降、分相，顶部得到初级沥青、中部得到水、底部得到粗沙，初级沥青进入第二混合槽（6），水通过第三三通后分成第一和第二股水，第一和第二股水的体积流量比为1：2~5，第一股水进入第二混合槽（6），第二水股进入第四三通与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的冷凝水混合后再进入第五三通与补充碱水混合得到循环水，补充碱水中含有质量分数为6%的氢氧化钠和质量分数为1%的十二烷基苯磺酸钠；粗沙排入储沙罐（12）；来自冷凝器（9）的萃取剂也进入第二混合槽（6）；萃取剂为甲苯和二氯甲烷的混合物，其中甲苯和二氯甲烷的质量之比为5:1；初级沥青、第一股水和萃取剂在第二混合槽（6）内搅拌混合再进入澄清槽（7）进行分相，得到油相和水相；油相为初级沥青和萃取剂的混合物，所述水相为水和少量细沙的混合物；油相进入萃取剂回收塔（8）进行精馏，塔顶得到萃取剂，塔釜得到沥青；萃取剂进入冷凝器（9）冷凝到25℃；水相进入离心机（10）进行分离得到细沙和碱性水，细沙进入储沙罐（12），碱性水进入中和槽（11）与加入的盐酸中和至pH=7得到盐水；盐水进入蒸发器（14）蒸发得到二次蒸汽和浓缩液，二次蒸汽和浓缩液的质量之比为1.5：1，浓缩液进入结晶釜（15）降温、结晶得到盐和废水，二次蒸汽通过第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套层，再通过第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套层得到冷凝水；储沙罐（12）中的沙进入锅炉（13）的炉膛被火焰焚烧，烧掉沙粒表面残留的沥青得到干燥砂砾，所述干燥砂砾排出锅炉（13）；锅炉（13）中的加热盘管产生的蒸汽进入蒸发器（14）的蒸发盘管得到冷凝水，冷凝水再回到锅炉（13）中的加热盘管汽化成蒸汽。

实施例4

实施例4的装置与实施例1相同。

采用一种基于热碱水萃取的油砂沥青提取装置进行基于热碱水萃取的油砂沥青提取方法是油砂原料送入矿石破碎机（1）进行破碎，破碎后的油砂原料的颗粒粒径80目，破碎后的油砂原料进入第一混合槽（2）；来自第五管线的循环水和来自结晶釜（15）的废液也进入第一混合槽（2）；油砂原料、循环水和废液在第一混合槽（2）中混合后得到混合料，混合料进入第一三通并与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的循环混合料混合后通过第一夹套式螺旋输送机（3）得到预处理料；预处理料的温度为96℃；预处理料分成第一和第二股预处理料，第一和第二股预处理料的体积流量比为1：4，第一股预处理料进入沉降罐（5），第二股预处理料通过第二夹套式螺旋输送机（4）后得到循环混合料；混合料、循环混合料以及两者的混合物在经过第一和第二夹套式螺旋输送机时，在夹套加热和螺杆挤压的共同作用下油砂颗粒表面附着的沥青脱落进入水中；第一和第二夹套式螺旋输送机以及连接管线组成了循环系统，可以增加停留时间进而提高沥青脱除效果；第一股预处理料在沉降罐（5）中沉降、分相，顶部得到初级沥青、中部得到水、底部得到粗沙，初级沥青进入第二混合槽（6），水通过第三三通后分成第一和第二股水，第一和第二股水的体积流量比为1：3，第一股水进入第二混合槽（6），第二水股进入第四三通与来自第二夹套式螺旋输送机（4）的冷凝水混合后再进入第五三通与补充碱水混合得到循环水，补充碱水中含有质量分数为7%的氢氧化钠和质量分数为1.2%的十二烷基苯磺酸钠；粗沙排入储沙罐（12）；来自冷凝器（9）的萃取剂也进入第二混合槽（6）；萃取剂为甲苯和二氯甲烷的混合物，其中甲苯和二氯甲烷的质量之比为2~5:1；初级沥青、第一股水和萃取剂在第二混合槽（6）内搅拌混合再进入澄清槽（7）进行分相，得到油相和水相；油相为初级沥青和萃取剂的混合物，所述水相为水和少量细沙的混合物；油相进入萃取剂回收塔（8）进行精馏，塔顶得到萃取剂，塔釜得到沥青；萃取剂进入冷凝器（9）冷凝到25℃；水相进入离心机（10）进行分离得到细沙和碱性水，细沙进入储沙罐（12），碱性水进入中和槽（11）与加入的盐酸中和至pH=7得到盐水；盐水进入蒸发器（14）蒸发得到二次蒸汽和浓缩液，二次蒸汽和浓缩液的质量之比为1：1，浓缩液进入结晶釜（15）降温、结晶得到盐和废水，二次蒸汽通过第一夹套式螺旋输送机（3）的夹套层，再通过第二夹套式螺旋输送机（4）的夹套层得到冷凝水；储沙罐（12）中的沙进入锅炉（13）的炉膛被火焰焚烧，烧掉沙粒表面残留的沥青得到干燥砂砾，所述干燥砂砾排出锅炉（13）；锅炉（13）中的加热盘管产生的蒸汽进入蒸发器（14）的蒸发盘管得到冷凝水，冷凝水再回到锅炉（13）中的加热盘管汽化成蒸汽。