油砂沥青水溶液与溶剂抽提及分离

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1、万方数据化学工程师ChemicalEngineer2008年3月j?。‘77≯文章编号：1002一1124(2008J03—0014一03：科≯油砂沥青水溶液与溶剂抽提及分离周建伟I新乡学院能源与燃料研究所．河南新乡453000)摘要：采用热碱水法对内蒙油砂进行了沥青抽提及分离实验，并对产物沥青进行了性质分析。实验表明，热碱水抽提适宜条件为：碱浓度0．25％、反应温度95℃、搅拌速度80r·rain～、固液比S／L=1：1．5、反应时间15min，沥青收率可达92％。本研究为油砂资源的研究和开发利用提供了理论和基础实验参数。关键词：油砂；

2、沥青；碱溶液；抽提中图分类号：TE624．5文献标识码：AExtractionanddisassociationbitumenfromoilsandsviaaqueoussolutionZHOUJian—wei(InstituteofFuel＆Energy，XinxiangUniversity，Xinxian9453000，China)Abstract：Inthispaper，theexperimentofreleasingbitumenfromtheinnermongoliabyhotteralkalinesolu-tionhasbee

3、ninvestigated，andthepropertyofbitumenhasbeenanalyzed．Theexperimentalresultsindicatethatthefeasiblereactionconditions呲respectivelyalkalinecontent0．25％，temperature95℃，blendervelocity80r·rain～．S／L=1：1．5andreactiontime15rain．TheyieldofbitumenWas92％inthisexperiment．Thedataofth

4、eoryandbasalparametersofexperimenthavebeenofferedforresearchinganddevelopinginoilsandresource．Keywords：oilsand；bitumen；alkalinesolution；extraction油砂，又称沥青砂或焦油砂，是一种含有沥青或焦油的砂或砂岩，属于非常规石油资源，其储量远大于常规石油的探明储量⋯。沥青砂的基本组成为砂粒、粘土、稠油、水和少量矿物等，典型的油砂中砂粒和粘土含量约占70％～80％，水分含量一般小于10％，油含量约为0～18

5、％左右旧一1。近年来，随着原油资源供应紧张、原油价格不断攀升，油砂作为常规能源的一种有效的补充正越来越受到国内外关注。据油砂主要资源国统计，目前世界探明的油砂资源量约为317万亿桶，主要分布在加拿大、委内瑞拉和美国等¨'6J。中国以新疆、内蒙和四川等地储量居多。在当前国内石油资源紧张的情况下，有必要寻求石油的替代或补充能源，油砂沥青作为一种重质原油资源，深入地研究、合理地开发和利用油砂资源，将对我国能源安全具有重要的战略意义。从油砂中提取重质油目前主要有两类加工方法，一种是适用于较深的油砂矿，采用就地(in—si—tu)加工而不经过露天开

6、采；另一类是接近地表的油砂矿藏，这种油砂矿可用露天开采方法，挖掘后再收稿日期：2008-01—30作者简介：周建伟(1966一)，男，河南新乡人，博士、副教授，主要从事化学科学与工程方面研究。用不同方法加工成各种油品¨’8J。在各种沥青提取方法中，热碱水抽提和热解方法研究和应用较多‘9州1。油砂沥青的抽提方法主要有3种：热碱水抽提、超声波抽提和溶剂抽提。(1)热碱水抽提。主要包括两个阶段：浸煮阶段，即油砂与热碱水接触，在一定的温度、反应时间及机械动力作用下，油砂稠油从固体砂粒表面上被剥落下来；浮选阶段，在浮选池中通过鼓入空气，使油砂稠油液

7、滴从池底浮到池体上部，大部分砂粒则沉到底部，从而使油与砂得到有效的分离；(2)超声波法。此方法是将粉碎的油砂在容器中与水混合，利用超声波能量破坏’砂粒、水和沥青界面之间的作用力，从而达到将沥青从砂粒表面剥离的目的。此法与碱水抽提法类似，同样面临将沥青从水、砂界面分离及沥青和粘土分离问题；(3)溶剂抽提法。溶剂法抽提油砂沥青的原理在于有机溶剂对稠油的溶解作用。常用的溶剂有甲苯、氯仿、吡啶、轻烃等。溶剂抽提法能将砂粒表面的沥青完全分离、回收率不受油砂显微结构的影响，但存在溶剂回收问题。．本文以内蒙油砂为原料，采用热碱水抽提的方法对油砂样品进行

8、处理，优化了实验条件，并对油砂样品和油品进行了性质分析。旨在对国内开发利用油砂资源提供相关的基本物化性质和实验参■)1j／．■一，，《，，，，一，

9、

10、。■I．_万方数据2008年第3期周建伟：