本發(fā)明涉及一種從油砂中萃取瀝青的方法，具體涉及一種采用兩級萃取三級濃縮技術(shù)從油砂中萃取瀝青的方法。

背景技術(shù)：

瀝青油砂是地殼表層的碎屑物或巖石與其中所含的水和瀝青形成的混合物，比一般原油的粘度高，其分布廣泛，資源量豐富。瀝青油砂中萃取的油膏狀物稱為瀝青。該油砂含有30％的有機物，其余70％的碳酸鈣和水。

隨著全球瀝青需求的不斷增加，常規(guī)石油資源已經(jīng)不能滿足瀝青需求的快速增長，人們開始把目光轉(zhuǎn)向非常規(guī)石油資源—油砂，油砂將在瀝青供給扮演著舉足輕重的作用。因此，對于油砂資源的開發(fā)研究，有利于開辟新的瀝青供給線，緩解目前日趨緊張的瀝青供需關(guān)系。但是目前現(xiàn)有油砂分離方法大都適用于實驗室小試和中試研究，不適于工業(yè)化應(yīng)用。而適用于工業(yè)化應(yīng)用的分離方法萃取過程繁瑣，萃取效率低，后期污水難以處理，溶劑回收成本高，能源消耗不菲，難以循環(huán)利用等。

cn103131454a號中國專利公開了一種從油砂中通過溶劑抽提瀝青的方法，該發(fā)明公開的技術(shù)方案適用于一些特殊的油砂(比如原產(chǎn)于的印尼布登島的油砂)，特點在于：1)在低溫200℃時開始發(fā)生軟化，隨著溫度升高粘結(jié)現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，溫度高達(dá)420℃以上時隨著油氣的產(chǎn)出，粘結(jié)現(xiàn)象消失，變成半焦渣份；2)半焦中細(xì)粉含量特別多，揚塵大，干餾油氣含塵多；3)原料含水量變化大，烘干脫水難；適用范圍小，不具有通用性。并且公開的方案中使用離心洗滌機，多種類型干燥機等設(shè)備，離心機的工況起決定性的作用，它決定砂礫含液量，砂礫含液量決定干燥設(shè)備的投資和能耗，也決定瀝青的灰分；對設(shè)備有一定要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種對環(huán)境影響小、節(jié)約能源、萃取條件溫和、操作簡單并高效萃取油砂中瀝青組分的分離方法，從而提高瀝青的質(zhì)量。該方法采取兩級萃取三級濃縮獲得瀝青組分，通過配合本發(fā)明中的相應(yīng)工藝，可以對油砂中的瀝青進(jìn)行有效分離。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了采用下述技術(shù)方案：

一種從油砂中萃取瀝青的方法包括以下步驟：

(1)在萃取槽中將破碎的油砂與有機溶劑混合；

(2)在濃密機中沉降所得的混合物；

(3)排灰濃密機中沉降分離所述濃密機的上清液；

(4)在閃蒸室處理所述排灰濃密機分離所得的上清液得到瀝青。

一種從油砂中萃取瀝青的方法第一優(yōu)選方案，步驟(1)中有機溶劑和油砂質(zhì)量份比為1.5～2；有機溶劑為按1:1:1:1:1質(zhì)量份計的丁烷、戊烷、正己烷、甲苯和環(huán)己烷的混合物。

一種從油砂中萃取瀝青的方法第二優(yōu)選方案，步驟(1)中，步驟(1)中，導(dǎo)熱油在所述萃取槽夾套內(nèi)將有機溶劑和油砂加熱到50～70℃；有機溶劑和油砂混合30min。

一種從油砂中萃取瀝青的方法第三優(yōu)選方案，對步驟(2)濃密機得到的含灰底流進(jìn)行再萃取。

一種從油砂中萃取瀝青的方法第四優(yōu)選方案，將步驟(3)中，排灰濃密機的含灰底流固相送入干燥機回收溶劑。

一種從油砂中萃取瀝青的方法第五優(yōu)選方案，將步驟(3)中排灰濃密機含灰底流液相中的有機溶劑和干燥機回收的溶劑進(jìn)行再萃取利用，對再萃取的混合液進(jìn)行再沉降，再沉降得到的上清液返回萃取槽。

一種從油砂中萃取瀝青的方法第六優(yōu)選方案，步驟(4)中，上清液加熱至150～160℃后送入閃蒸室。

一種從油砂中萃取瀝青的方法第七優(yōu)選方案，導(dǎo)熱油走向分為兩股：一股去干燥機后返回導(dǎo)熱油回油總管與預(yù)熱器加熱油合并；一股加熱預(yù)熱器后與干燥機加熱油合并。

一種從油砂中萃取瀝青的方法第八優(yōu)選方案，加熱預(yù)熱器后與干燥機加熱油合并后的導(dǎo)熱油分為兩股，一股返回導(dǎo)熱油加熱爐，另一股去加熱一級萃取槽后返回加熱爐。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果：

本發(fā)明提供的技術(shù)方案將油砂中提取瀝青的萃取率提高到90％以上；另一方面實現(xiàn)了對工藝流程中的有機溶劑、廢氣、導(dǎo)熱油的高效回收，溶劑回收率高達(dá)99％，減少了環(huán)境污染；需補充的溶劑少；本發(fā)明采用導(dǎo)熱油加料工藝較之用蒸汽加料減少了水的排放量；同等生產(chǎn)量下，減少水排放量約為10t/h。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明中導(dǎo)熱油走向示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

一、兩級萃取三級濃縮從油砂中萃取瀝青的方法過程如下：

膠體狀的天然瀝青被多孔的碳酸鈣吸附，需要把油砂破碎至0.45mm～20mm，便于溶劑萃取出瀝青。

用膠帶輸送機把油砂送到螺旋輸送機，然后被送進(jìn)一級萃取槽，螺旋輸送機可調(diào)節(jié)運行速度、控制進(jìn)料流量、可密封。然后把有機溶劑與油砂混合，有機溶劑是一種混合物，丁烷、戊烷、正己烷、甲苯、環(huán)己烷的質(zhì)量比為1:1:1:1:1。在一級萃取槽中50～70℃攪拌30分鐘，油砂中的瀝青就被溶解出來了，50～70℃時混合物的流動性非常好，用一級萃取泵送至一級濃密機進(jìn)行液固分離。

要求萃取槽必須密封，一是為了保持良好的操作環(huán)境，二是避免有機物在高溫時逸出，三是維持設(shè)備氣相的正壓，使氣相有機物向廢氣冷卻器流動；攪拌軸采用機械密封，加油砂口用螺旋輸送機密封。萃取槽排出的廢氣為低沸點有機物，經(jīng)過管道送到廢氣冷卻器、與二級萃取槽、三臺濃密機排出的低沸點氣體一并回收后，用真空泵抽出其中的空氣和不凝性有機物。

一級萃取后的混合溶液在一級濃密機中進(jìn)行液固分離，上層溶劑與瀝青的混合溶液用上清液泵送到排灰濃密機繼續(xù)進(jìn)行沉降，含灰底流用排灰輸送機送到連續(xù)干燥機回收溶劑，含灰底流中的部分溶劑重新送回二級萃取槽，以減小連續(xù)干燥機的壓力；排灰濃密機的上清液用預(yù)熱器泵送進(jìn)預(yù)熱器，在循環(huán)泵進(jìn)口與高溫瀝青混合后，經(jīng)加熱器加熱至150～160℃進(jìn)入閃蒸室，100％的溶劑就蒸發(fā)出來，溶劑自然上升離開閃蒸室，經(jīng)過冷卻器冷凝后，溶劑轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，經(jīng)過管道送到回收溶劑槽，回收溶劑經(jīng)過管道自流到二級萃取槽，使用不完的回收溶劑用泵送到溶劑中轉(zhuǎn)槽。

閃蒸室內(nèi)的瀝青從溢流口流進(jìn)瀝青泵，送到包裝區(qū)。也可以就近包裝。停車時打開排污閥進(jìn)行包裝。

一級濃密機底流以碳酸鈣細(xì)沙為主，沙子細(xì)度達(dá)-100～400目，仍然吸附少量的溶劑和瀝青，先把該底流放進(jìn)二級萃取槽，同時把系統(tǒng)所需要的回收溶劑加入該二級萃取槽中，用立式泵把混合溶液送到二級濃密機。二級濃密機底流經(jīng)過底流輸送機送進(jìn)連續(xù)干燥機回收溶劑后，用尾砂輸送機送到廠房外，連續(xù)干燥機要保溫并能夠加熱，沙子中的溶劑蒸發(fā)出來，用干燥冷卻器回收溶劑，經(jīng)過管道送到回收溶劑槽，底流中的部分溶劑重新送回二級萃取槽，以減小連續(xù)干燥機的壓力。二級濃密機上層溢流液經(jīng)過管道送到一級萃取槽。

二、其他工藝流程說明

1、用槽體夾套加熱，控制料漿的溫度50～70℃。加熱介質(zhì)為經(jīng)過降溫后的導(dǎo)熱油。

2、高溫導(dǎo)熱油的走向，高溫導(dǎo)熱油用導(dǎo)熱油泵送出，分為兩股：

一股去連續(xù)干燥機后返回導(dǎo)熱油回油總管與預(yù)熱器加熱油合并；

一股先加熱加熱器、然后加熱預(yù)熱器后與連續(xù)干燥機加熱油合并，然后再分成兩股，一股返回導(dǎo)熱油加熱爐，另一股去加熱一級萃取槽后返回加熱爐。

由于采用了導(dǎo)熱油加料工藝，比用蒸汽加料減少了水的排放量(約10t/h排水量)。

3、冷卻循環(huán)水：來自冷卻水總管的25℃常溫水，分別進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器、干燥冷卻器和廢氣冷卻器，然后直接回到冷卻塔頂?shù)牟妓堋?/p>

4、三廢：裝置無廢水排放；廢氣為導(dǎo)熱油加熱爐產(chǎn)生的煙氣，固體廢物為帶少量瀝青的沙子。

整個工藝過程中，溶劑回收率高達(dá)99％，需補充的溶劑少。

由于采用了排灰濃密機分離技術(shù)，所得瀝青產(chǎn)品達(dá)到70號瀝青質(zhì)量要求，滿足jtgf40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，且瀝青等級達(dá)a級，適應(yīng)范圍為各個等級的公路，適用于任何場合和層次。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的關(guān)鍵變量參數(shù)為一級萃取槽中料漿的溫度和有機溶劑與油砂的質(zhì)量比，各實施例中具體的變量參數(shù)和對應(yīng)的萃取率如下表所示：

從上表各實施例的效果可知，一級萃取槽中料漿溫度控制在50～70℃，利用本發(fā)明的技術(shù)方案萃取瀝青，可使瀝青的萃取率均達(dá)到90％以上，高于現(xiàn)有技術(shù)中的萃取率80％左右。另一方面對工藝流程中的有機溶劑、廢氣、導(dǎo)熱油的高效回收，溶劑回收率高達(dá)99％，減少了環(huán)境污染；需補充的溶劑少。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，參照上述實施例可以對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請待批的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。