资源描述：
《油砂分离技术研究进展综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、油砂分离技术研究进展综述李斌尹晓君张洋勇邓杰义唐晓东1溶剂萃取技术1.1油砂溶剂萃取机理油砂的溶剂萃取采用相似相溶原理，油砂沥青在溶剂屮的溶解传质过程右别丁常规的尚液传质。Cormack等［8］提出油砂沥青的萃取过程是溶剂分子向沥青层扩散，使沥青层的粘度降低;在搅拌等剪切力作用下溶剂分了使油层剥落，实现油砂沥青和泥沙的分离。该观点可较好地解释有搅拌存在时的溶解现彖，但・静态茅取实验结果不符。呛屈等［9］认为：甲苯等芳香坯溶剂先扩散进入沥宵质层，在分子作用力下将沥青质分散并驱入溶剂整体相中；而溶解力较差的正庚烷等烷坯溶剂山于不能进入沥青
2、质分子内部，起不到溶解的作用，但是却可以溶解一些沥青中的低分子物质，如饱和分、芳香分以及部分胶质等。1.2油砂萃取工艺萃取工艺流程见图2所示。溶剂萃取技术具有节约水资源、处理方便、适川范朗广、常温操作等各种优点,受到很多学者的亲睐。陈徳军等［10］采用半连续溶剂抽提法对加拿人油砂进行分离试验,选择重整汽油做萃取剂，溶剂流ft60mL/min,在80°C、1.OMPaF，萃取60min,油砂沥青提取率达到92.74%。许解辉等［11］选择石脑油为溶剂对哈萨克斯坦的油润型油砂进行抽捉实验研究，油砂颗粒小-T-40U.剂砂质量比为4:1、室
3、温下抽提lOmin,收率高达98.00%oYang等［12］提出水辅助溶剂萃取工艺（WASEPs）分离油砂，该工艺在用溶剂萃取油砂沥音的同时加入水，利用溶剂、沥宵、水以及固体砂的密度差异，使得萃取体系很好的分为二相，从上到下依次为沥青耳溶剂混合相、水相、固体砂。该工艺和单独用溶剂萃取相比，能史好的使沥青溶液和固体砂分离，同时能减少沥肯溶液小细颗粒含最（溶剂单独萃取后沥青液屮细颗粒含量为1.2%,WASEPs茅取后含量为0.55%）,并耳能减少尾砂中溶剂残余量（溶剂单独萃取后尾砂屮溶剂残余量为22%,WASEPs萃取后溶剂残余量为7%）
4、oYang选择石脑油做萃取剂，油砂:石脑油:水二1：1:0.5,温度50〜609,搅拌30min,沥青收率达到72%〜74%,石脑油回收率在92%以上。John［13］用CS2作油砂萃取分藹的溶剂，CS2对沥青有很好的溶解性，并H.CS2具有较低的沸点（46.25D,所以CS2在常温条件卜能很好的将油砂分离。笔者针对克拉玛依油砂开发了一种新型的萃取溶剂，在常温、常压、剂砂比2mL/g下萃取30min,萃取效率在95.49%以上,在60〜90°C,溶剂可完全回收;该过程无水参与,萃取和溶剂回收温度低，溶剂无损失，具有低能耗、高效率和零排
5、放等优点。2热解干镭技术油砂的热解反应主要发生在140〜51LC之间，反应过程分为三个步骤：（1）低温阶段，主要是外部水和内部水分离、吸附的有机气体逸出和较弱化学键的断开；（2）随养反应温度的升高，进入热解反应的主要阶段，油砂中有机物大量析出，部分大分子坯类因C-C链断裂分解成小分子有机物，以气态形式逸岀；（3）温度达5ior时热解反应进入后期，主要反应是稠环芳坯的脱氢、缩聚及重排，这一阶段主要是油砂包裹油析出和大分子坯类继续裂解成小分子气态有机物［14］oMeng等［15］研究了内蒙古图牧吉油砂的热解行为。结果显示:油砂热裂解可按一
6、级动力学模里进行;随着温度的升高，转化率、液体和气体的收率都增加，温度超过520°C时，不再变化;压力升高会降低热解转化率和收率。在600°C和0.IMPa条件卜，转化率达86.3%,液体收率达80.4%,主要成分是饱和坯，产物沥青质II/C比増加;气体收率小于6%,主要是C02、112和COoPakdel等［16］对阿尔伯塔焦油砂进行真帘热裂解研究，在真帘条件下，加热到450〜500°C97.5%的硬质沥青转化为软质沥青，有8%的焦炭形成;大约1%的硫化物覆盖在焦炭和砂了上。•貞•空热裂解后，II/C原子比从1.49上升到1.51,
7、饱和坯组分增加，极性化合物降低，多环芳坯增加；同时，沥青粘度人犬降低。热解干懈所得产品是小分子有机物，有利于油品的后续加工,但该技术所需温度较高，操作条件会因油砂样的性质不同而不同，造成能耗高、设备要求尚、投资大,所以该技术很难得到推广。实际上油砂的热解干镭是一个催化裂化的过程，因为油砂屮含有80%-85%的粘土矿物质，其屮含有大量的Si02.A1203等物质,催化裂化是在500°C左右以硅酸铝为催化剂将大分子性类裂解的过程，两者都是在高温条件下通过催化作用将大分子坯类裂解改质成小分子。所以我们应该从催化裂化的角度來研究油砂的热解分离
8、。3超声波分离技术超声波的作用机理:超声波山一系列疏密相间的纵波构成，通过液体介质向四周传播。沖一定强度的超声波在媒质中传播时,会产生力学、热学、泄堂、电学和化学等…系列效应。超声波在液体媒质屮传播时,具有空化作用、机械
