一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分离页岩油水混合物的方法。
【背景技术】
[0002]全球油页岩资源折合热值的储量仅次于煤炭资源量，我国的油页岩储量位居世界前列，吉林省的油页岩占全国的56%。目前油页岩的提取的的工艺主要是干馏，在冷凝过程中不可避免的会有油水混合物的产生，对油分的回收利用是非常重要的工艺过程。在传统的工艺中，油水密度不同引起分层，将油分离出来，依靠物质本身的物理特性很难做到高效的油水分离。离心法分离油水混合物时，高速旋转对设备的要求高，同时消耗较多的能源，在分离过程中由于分子的剪切力的作用，会使一些油分颗粒细化，当油分破碎到一定程度水分和油分以微粒形态混合在一起形成悬浊液或乳化液，利用传统的油水分离方法很难实现油水的分离，造成资源的浪费。因此目前的油水分离工艺耗能大，油水分离的效率低。
【发明内容】
[0003]本发明是要解决现有方法分离油水耗能大、分离效率低的问题，提供了一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法。
[0004]本发明一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，包括如下步骤:
[0005]一、取石蜡置于螺旋管环绕的管道中，再向螺旋管中通入热载体，然后加热到65°C后保温，待石蜡完全融化，从管道中取出，得到液态石蜡，静置；
[0006]二、称取粒径为0.1?2_的磁性铁粉加入到液态石蜡中，液态石蜡和磁性铁粉质量比为1: (0.5?3)，然后在常温下边搅拌边冷却，得到石蜡和磁性铁粉混合物颗粒；
[0007]三、将石蜡和磁性铁粉混合物颗粒置于粉碎装置中，得到颗粒A，然后加入到温度为O?40°C的页岩油水混合物中，搅拌10?30min，然后进行分离，得到石蜡-磁性铁粉和油的结合物；其中颗粒A的粒径为磁性铁粉粒径的1.1?3倍，颗粒A与页岩油水混合物中页岩油的质量比为1: (0.5?3)；
[0008]四、将石蜡-磁性铁粉和油的结合物放到槽体中，加热到65°C后保温，再利用磁铁将磁性铁粉分离出来，得到页岩油，即完成。
[0009]本发明利用石蜡与磁性铁耦合实现油水分离的过程。石蜡-磁性铁由两部分组成，里面是具有磁性的还原性铁粉或四氧化三铁，主要作用是利用材料的电磁性用磁铁将吸附有油的物质从水中分离出来，实现油水分离。磁性铁外面包裹的是石蜡，石蜡具有疏水、亲油性(油酸、高级脂肪酸、一些表面活性剂、合成树脂同样具有该特性)，因此可以吸附分散在水中的油分，而且石蜡来源于页岩油、石油等，石蜡的存在不会给提取的油带入杂质。本发明对于油水分离的效果较好，可以回收混合物中95%以上的页岩油。
【附图说明】
[0010]图1为试验I分离方法的示意图。
【具体实施方式】
[0011]【具体实施方式】一:本实施方式一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，包括如下步骤:
[0012]一、取石蜡置于螺旋管环绕的管道中，再向螺旋管中通入热载体，然后加热到65°C后保温，待石蜡完全融化，从管道中取出，得到液态石蜡，静置；
[0013]二、称取粒径为0.1?2_的磁性铁粉加入到液态石蜡中，液态石蜡和磁性铁粉质量比为1: (0.5?3)，然后在常温下边搅拌边冷却，得到石蜡和磁性铁粉混合物颗粒；
[0014]三、将石蜡和磁性铁粉混合物颗粒置于粉碎装置中，得到颗粒A，然后加入到温度为O?40°C的页岩油水混合物中，搅拌10?30min，然后进行分离，得到石蜡-磁性铁粉和油的结合物；其中颗粒A的粒径为磁性铁粉粒径的1.1?3倍，颗粒A与页岩油水混合物中页岩油的质量比为1: (0.5?3)；
[0015]四、将石蜡-磁性铁粉和油的结合物放到槽体中，加热到65°C后保温，再利用磁铁将磁性铁粉分离出来，得到页岩油，即完成。
[0016]本实施方式中页岩油水混合物中页岩油和水是按任意比混合的。
[0017]本实施方式利用石蜡与磁性铁耦合实现油水分离的过程。石蜡-磁性铁由两部分组成，里面是具有磁性的还原性铁粉或四氧化三铁，主要作用是利用材料的电磁性用磁铁将吸附有油的物质从水中分离出来，实现油水分离。磁性铁外面包裹的是石蜡，石蜡具有疏水、亲油性(油酸、高级脂肪酸、一些表面活性剂、合成树脂同样具有该特性)，因此可以吸附分散在水中的油分，而且石蜡来源于页岩油、石油等，石蜡的存在不会给提取的油带入杂质。本实施方式对于油水分离的效果较好，可以回收混合物中95%以上的页岩油。
[0018]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤二中所述的磁性铁粉为还原铁粉或四氧化三铁。其他步骤和参数与【具体实施方式】一相同。
[0019]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是:步骤二所述的液态石蜡和磁性铁粉质量比为1:1。其他步骤和参数与【具体实施方式】一或二相同。
[0020]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤二中所述的搅拌时间为10?60min，搅拌速度为50?500rad/min。其他步骤和参数与【具体实施方式】一至三之一相同。
[0021]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤三所述的搅拌时间为20min。其他步骤和参数与【具体实施方式】一至四之一相同。
[0022]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤三所述的分离的方法为:若页岩油水混合物中无杂质或杂质粒径小于磁性铁粉粒径，则用磁铁进行分离；若页岩油水混合物中杂质粒径大于磁性铁粉粒径，则采用机械筛分的方法分离。其他步骤和参数与【具体实施方式】一至五之一相同。
[0023]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤四中所述的槽体为上方开口，底部设有含热载体的螺旋管。其他步骤和参数与【具体实施方式】一至六之一相同。
[0024]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:步骤四中所述的保温的时间为10?60min。其他步骤和参数与【具体实施方式】一至七之一相同。
[0025]通过以下试验验证本发明的有益效果:
[0026]试验1、本试验利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，包括如下步骤:
[0027]一、取石蜡置于用螺旋管环绕的管道中，再向螺旋管中通入热载体，然后加热到65°C后保温，待石蜡完全融化，从管道中取出，得到液态石蜡，静置；
[0028]二、称取粒径为0.1的还原铁粉加入到液态石蜡中，液态石蜡和还原铁粉质量比为1:1，然后在常温下边搅拌边冷却，搅拌时间为15min，搅拌速度为80rad/min，得到石錯和铁粉混合物颗粒；
[0029]三、将石蜡和磁性铁粉混合物颗粒置于粉碎装置中，得到颗粒A，然后加入到温度为30°C页岩油水混合物中，搅拌20min，然后用磁铁进行分离，得到石蜡-磁性铁粉和油的结合物；其中颗粒A的粒径为磁性铁粉粒径的2倍，颗粒A与页岩油水混合物中页岩油的质量比为1:0.5 ;
[0030]四、将石蜡-磁性铁粉和油的结合物放到槽体中，加热到65°C后保温40min，再利用磁铁将磁性铁粉分离出来，得到页岩油，即完成。
[0031]本试验分离方法的示意图如图1所示。
[0032]本试验步骤四中的槽体为上方开口，底部设有含热载体的螺旋管。
[0033]本试验对于油水分离的效果较好，可以回收页岩油水混合物中95%以上的页岩油。
【主权项】
1.一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，其特征在于该方法包括如下步骤: 一、取石蜡置于螺旋管环绕的管道中，再向螺旋管中通入热载体，然后加热到65°c后保温，待石蜡完全融化，从管道中取出，得到液态石蜡，静置； 二、称取粒径为0.1?2_的磁性铁粉加入到液态石蜡中，液态石蜡和磁性铁粉质量比为1: (0.5?3)，然后在常温下边搅拌边冷却，得到石蜡和磁性铁粉混合物颗粒； 三、将石蜡和磁性铁粉混合物颗粒置于粉碎装置中，得到颗粒A，然后加入到温度为O?40°C的页岩油水混合物中，搅拌10?30min，然后进行分离，得到石蜡-磁性铁粉和油的结合物；其中颗粒A的粒径为磁性铁粉粒径的1.1?3倍，颗粒A与页岩油水混合物中页岩油的质量比为1: (0.5?3)； 四、将石蜡-磁性铁粉和油的结合物放到槽体中，加热到65°C后保温，再利用磁铁将磁性铁粉分离出来，得到页岩油，即完成。
2.根据权利要求1所述的一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，其特征在于步骤二中所述的磁性铁粉为还原铁粉或四氧化三铁。
3.根据权利要求1所述的一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，其特征在于步骤二所述的液态石蜡和磁性铁粉质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，其特征在于步骤二中所述的搅拌时间为10?60min，搅拌速度为50?500rad/min。
5.根据权利要求1所述的一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，其特征在于步骤三所述的搅拌时间为20min。
6.根据权利要求1所述的一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，其特征在于步骤三所述的分离的方法为:若页岩油水混合物中无杂质或杂质粒径小于磁性铁粉粒径，则用磁铁进行分离；若页岩油水混合物中杂质粒径大于磁性铁粉粒径，则采用机械筛分的方法分离。
7.根据权利要求1所述的一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，其特征在于步骤四中所述的槽体为上方开口，底部设有含热载体的螺旋管。
8.根据权利要求1所述的一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油水混合物的方法，其特征在于步骤四中所述的保温时间为10?60min。
【专利摘要】一种利用石蜡-磁性铁分离页岩油与水混合物的方法，它涉及一种分离页岩油与水混合物的方法。本发明是要解决现有方法分离油水耗能大、分离效率低的问题，方法为：一、制备液态石蜡，静置；二、制备石蜡和铁粉混合物颗粒；三、制备石蜡-磁性铁粉和油的结合物；四、将石蜡-磁性铁粉和油的结合物放到可加热蓄油池中，加热到65℃，再利用磁铁将磁性铁粉分离出来，得到页岩油，即完成。本发明对于油水分离的效果较好，可以回收混合物中95％以上的页岩油。本发明应用于页岩油分离领域。
【IPC分类】C10G25-00, C10G33-00
【公开号】CN104830367
【申请号】CN201510271270
【发明人】杨玉奇, 寇凯凯, 刘明君, 刘冬冬, 高继慧
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月25日