本發(fā)明涉及油砂加工領(lǐng)域,具體涉及一種多相反應分離油砂油的方法。
背景技術(shù):
油砂是一種重要的非常規(guī)能源,一般由砂石、粘土、水和瀝青等重油組成,通過加工處理后可以得到大量的重油,且油砂儲量巨大,因此油砂的重要性日漸被重視,開發(fā)工藝也在逐步深入。目前分離油砂的方法主要有熱堿水洗分離法、溶劑抽提法、離子液輔助抽提法、熱解干餾法等。熱堿水洗分離法中,熱堿水作為分離劑,可與油砂中的瀝青反應生成羧酸類表面活性劑,降低瀝青與水之間的表面張力,使瀝青和砂分離開來,熱堿水洗在加拿大油砂分離中應用較多,已實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。CN104342185A公開了一種油砂的水洗分離方法,該方法通過加入堿水分離劑,然后升溫攪拌,使油從砂上剝離,瀝青回收率75%-95%。該法存在一定缺陷,其對含油率較高的油砂回收率普遍偏低,且耗水量巨大,同時需要修建大面積的尾泥處理池,成本較高。溶劑抽提法一般應用于含油率較高的油砂,可回收大部分的油砂油,但單純的溶劑萃取往往很難將油砂徹底洗凈,尾砂含油率仍較高。CN103484144A公開了一種提取油砂中油分的溶劑和方法,該法通過將溶劑與油砂混合,升溫攪拌,瀝青回收率在90%-98%,尾砂含油率仍然較高,無法直接排放。近幾年對離子液輔助溶劑抽離法的研究也較多,CN102391185A公開了用于輔助油砂分離的離子液體及分離方法,該法瀝青回收率可達95%以上,但離子液通常價格較昂貴,僅適合實驗室研究,不適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。熱解干餾法是在高溫下對油砂瀝青進行裂解,經(jīng)過高溫裂解以后的瀝青分子量減小,膠質(zhì)減少,產(chǎn)生輕質(zhì)油。CN102504850A公開了一種油砂固體熱載體低溫干餾工藝,采用燃燒部分油砂形成800℃高溫渣,再將高溫渣與油砂混合供熱,進行熱干餾,干餾氣經(jīng)冷卻后回收,該方法需大量熱能,產(chǎn)生大量煙氣污染環(huán)境,油分回收率一般低于70%,該法很少在工業(yè)上應用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種多相反應分離油砂中油砂油的工藝,克服了上述方法存在的缺陷和局限性,有效的提高了油砂油的提取效率和油砂的適用范圍。本發(fā)明的技術(shù)方案包括下述步驟:將有機溶劑、堿水洗劑配制而成的油水兩相試劑按比例與油砂混合,在一定溫度下加熱,攪拌混合均勻,反應后體系分層,得到有機溶劑和油砂油均勻混合的上層及尾砂和堿水洗劑組成的下層;上層油砂油和有機溶劑的混合物溢流分出,蒸餾分離出溶劑,循環(huán)利用,同時得到產(chǎn)物油砂油;下層堿水洗劑和尾砂的混合物離心分離,堿水洗劑循環(huán)利用,尾砂排出。所述的油水兩相試劑中,油相為有機溶劑,水相為堿水洗劑,油水兩相體積比為油:水=1:0.5-2。所述的堿水洗劑是氫氧化鈉水溶液,濃度為2-10wt%。所述的有機溶劑為二氯甲烷、三氯乙烯、3-氯丙烯、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、石油醚、苯、甲苯、石腦油、汽油、柴油中的一種或幾種。所述的油砂與油、水兩相組成的復合試劑的混合物重量比例為1:0.5-2。所述的油水兩相試劑與油砂的加熱溫度為50-95℃。本發(fā)明的優(yōu)點效果如下:本發(fā)明通過溶劑相和堿水相的引入,有效的提高了回收的油砂油產(chǎn)品質(zhì)量,油砂油回收率99.5%以上,尾砂含油率極低,且水相的用量較小,不僅經(jīng)濟而且環(huán)保,同時多相提取適用性廣,可用于不同含油率的油砂。過程中使用的溶劑量小于常規(guī)的油砂溶劑萃取的溶劑用量,有效的避免了溶劑損失。經(jīng)過處理后的尾砂含油率極低,一般低于0.3%。具體實施方式實施例1取100g印尼油砂與100ml堿水洗劑和50ml有機溶劑混合,水浴加熱攪拌,設定加熱溫度50℃,攪拌時間20min。攪拌結(jié)束后,試樣分層,將上層油砂油和溶劑的混合液溢流分出,蒸餾分走溶劑,同時得到產(chǎn)物油砂油。將下層水洗劑和尾砂的混合物離心。離心所得尾砂干燥,測定其含油率,得出油砂樣品的油砂油回收率為99.5%;所述的堿水洗劑為2wt%的氫氧化鈉溶液。所述的有機溶劑為石油醚。實施例2取100g印尼油砂與50ml堿水洗劑和100ml有機溶劑混合,水浴加熱攪拌,設定加熱溫度70℃,攪拌時間20min。攪拌結(jié)束后,試樣分層,將上層油砂油和溶劑的混合液溢流分出,蒸餾分走溶劑,同時得到產(chǎn)物油砂油。將下層水洗劑和尾砂的混合物離心。離心所得尾砂干燥,測定其含油率,得出油砂樣品的油砂油回收率為99.7%;所述的堿水洗劑為5wt%的氫氧化鈉溶液。所述的有機溶劑由93#汽油、0#柴油按體積比1:1配制而成。實施例3取100g印尼油砂與100ml堿水洗劑和100ml有機溶劑混合,水浴加熱攪拌,設定加熱溫度95℃,攪拌時間20min。攪拌結(jié)束后,試樣分層,將上層油砂油和溶劑的混合液溢流分出,蒸餾分走溶劑,同時得到產(chǎn)物油砂油。將下層水洗劑和尾砂的混合物離心。離心所得尾砂干燥,測定其含油率,得出油砂樣品的油砂油回收率為99.8%;所述的堿水洗劑為10wt%的氫氧化鈉溶液。所述的有機溶劑為甲苯。實施例4取100g印尼油砂與50g復合試劑混合,50g復合試劑由25g堿水洗劑和25g有機溶劑混合而成,所述的堿水洗劑為5wt%的氫氧化鈉溶液,所述的有機溶劑為石腦油,其它步驟同實施例1。實施例5取150g印尼油砂與300g復合試劑混合,300g復合試劑由200g堿水洗劑和100g有機溶劑混合而成,所述的堿水洗劑為3wt%的氫氧化鈉溶液,所述的有機溶劑為苯,其它步驟同實施例1。實施例6取150g印尼油砂與150g復合試劑混合,150g復合試劑由50g堿水洗劑和100g有機溶劑混合而成,所述的堿水洗劑為2wt%的氫氧化鈉溶液,所述的有機溶劑為二氯甲烷,其它步驟同實施例1。以上,僅為本發(fā)明的較佳實施例,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。