CN101260308B

CN101260308B - 一种从油砂中提取沥青的分离剂

Info

Publication number: CN101260308B
Application number: CN 200810010999
Authority: CN
Inventors: 曹祖斌; 赵德智; 李丹东; 韩冬云; 石薇薇; 许修强; 申志兵; 董知军
Original assignee: Liaoning Shihua University
Current assignee: Liaoning Shihua University
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2028-04-14
Also published as: CN101260308A

Abstract

本发明公开了一种从油砂中提取沥青的分离剂，包含的组份及重量百分比为：氢氧化钠或氢氧化钾0.1％～0.5％；磷酸类钠盐或磷酸类钾盐0.5％～2％；硅酸类钠盐或硅酸类钾盐1％～5.5％；碳酸类钠盐或碳酸类钾盐0.5％～1％；氯化钠0.1％～0.5％；油溶剂3％～7％；表面活性剂0.1％～0.5％；水85％～94％。采用该分离剂提取沥青工艺简单、易于控制。沥青回收率可达到94％以上，分离效果显著。同时该分离剂氢氧化钠用量少，试剂损失少，且可以重复使用，价格低廉、成本低，大大地降低了分离成本，既提高了经济效益又利于环保。

Description

一种从油砂中提取沥青的分离剂

一、技术领域

本发明属于化工领域的产品分离技术，具体涉及一种从油砂中获取原油的分离剂。

二、背景技术

油砂是一种含有原油的砂状矿藏，主要成分有沥青、水、粘土和砂粒，外观似黑色的糖蜜，其资源量巨大，约占世界石油储量30％。随着国际油价持续走高，开采油砂产生的利润空间大大增加，使油砂作为重要的后备资源日益受到全世界的重视。在国外，油砂的开采和提炼已经有40多年的历史。作为未来重要油源的油砂矿产量也在逐年的增加。在加拿大，已经探明的油砂和重油资源达4000亿立方米(合2.5万亿桶原油)，相当于整个中东地区的石油蕴藏量，如果这些资源全部被开采利用，按照现在世界能源的需求水平，可供全世界消费100年。加拿大每年从油砂中提炼的原油已经超过3,000万吨，油砂的发展使加拿大的石油储量仅次于沙特位居全球第二，让国际社会进一步意识到油砂的价值。

在我国新疆、内蒙古自治区东部、青海省、四川省都有丰富的油砂资源，含油饱满，可开采潜力大。当前世界能源形势趋向紧缺，近年来原油价格一路走高，国际油价一次次冲破人们对石油价格的心理价位。从现实意义出发，随着经济的高速发展，我国已经取代日本，成为继美国之后的世界第二大石油消费国。为此，我国政府也在积极寻求改变能源紧张和来源单一的现状。因此开发油砂资源对缓解我国因石油紧张带来的各种压力，减缓我国对外石油依存度，具有重要经济意义和战略意义。为此，人们都在寻找从油砂中获取沥青的方法，但能投入商业应用的较少。其中南京大学曾申请《一种从油砂中提取沥青的方法及应用》(申请号为：200510123047.8；公开号为：CN1775911A)的专利，该专利是将油砂与有机溶剂混合浸泡后，再与调浆药剂进行浸泡，达到分离沥青的目的。其中调浆药剂是由氯化钠、氢氧化钠和OSD药剂混合而成的，采用该调浆药剂进行分离，不但工艺复杂、难于分离，而且沥青的回收率较低，仅为85-90％，剩余泥砂含油率较高，分离效果不理想，同时由于氢氧化钠用量大，造成试剂消耗量增大，也不利于环境保护。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种从油砂中提取沥青的分离剂，采用该分离剂分离沥青易于操作、沥青回收率高，分离效果好。

油砂分离原理以降低油砂、油水的表面张力为关键。因此本分离剂选择磷酸类钠盐或磷酸类钾盐、硅酸类钠盐或硅酸类钾盐、碳酸类钠盐或碳酸类钾盐、氢氧化钠、氯化钠及表面活性剂为主要成分，上述盐类能与油砂表面的酸性成分(如环烷酸，沥青质酸)反应产生表面活性剂，并在上述表面活性剂成分的共同作用下，在一定条件下使油与砂界面张力达到最低，从而达到油砂分离的目的。

由于油砂矿一般在地表附近甚至裸露在大气中，矿砂中轻组分较少，基本上是沸点在200℃以上的难以分离的重组分。为了使油砂表面的重组分易于溶解，根据油品相近或族组成相近则互溶性强的原理，选择加入油溶剂。

本发明一种从油砂中提取沥青的分离剂，所包含的组份及重量百分比为：氢氧化钠或氢氧化钾0.1％～0.5％；磷酸类钠盐或磷酸类钾盐0.5％～2％；硅酸类钠盐或硅酸类钾盐1％～5.5％；碳酸类钠盐或碳酸类钾盐0.5％～1％；氯化钠0.1％～0.5％；油溶剂3％～7％；表面活性剂0.1％～0.5％；水85％～94％；上述油溶剂为煤油、柴油、煤焦油、乙烯裂解焦油中的一种；上述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、石油烷基苯磺酸钠、NP10、司盘80、土温80中的一种。

该分离剂的配制过程如下：用容器按配比盛取定量的水，向水中按配比加入氢氧化钠或氢氧化钾、磷酸类钠盐或磷酸类钾盐、硅酸类钠盐或硅酸类钾盐、碳酸类钠盐或碳酸类钾盐、氯化钠、油溶剂、表面活性剂，加热至30～40℃温度，用搅拌器搅拌25-30分钟即得。

上述磷酸类钠盐为焦磷酸四钠、焦磷酸二氢钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、七聚磷酸钠、十聚磷酸钠、环状聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种；上述磷酸类钾盐为焦磷酸四钾、焦磷酸二氢钾、三聚磷酸钾、四聚磷酸钾、七聚磷酸钾、十聚磷酸钾、环状聚磷酸钾、六偏磷酸钾中的一种。

上述硅酸类钠盐为硅酸钠、偏硅酸钠中的一种；上述硅酸类钾盐为硅酸钾。

上述碳酸类钠盐为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种；上述碳酸类钾盐为碳酸钾、碳酸氢钾中的一种。

采用上述分离剂从油砂中分离沥青过程如下：将油砂及分离剂按一定比例充分混合，在高温下搅拌若干分钟，使油砂中的沥青重质组分会凝聚成黑团漂浮在水面上，石英砂沉积在水底部，从而实现了油砂中的沥青质与石英砂的分离。

该分离剂提取沥青具有如下优点：

1、工艺简单、易于控制。沥青回收率较高，可达到94％以上。而分离后剩余油泥或油砂的含油率不超过0.3％，分离效果显著。

2、该分离剂所用组分以无机成分为主，较有机试剂来源广泛，价格低廉，成本低。

3、该分离剂用量少，大大地降低了分离成本，提高了经济效益。

4、使用该分离剂不易形成乳状液，能够较快的实现油砂、油水分离。

5、该分离剂氢氧化钠用量少，试剂损失少，且可以重复使用。

四、具体实施方式

实施例1：配制100克用于新疆油砂的分离剂：用容器盛取88.2克的水，然后向水中加入氢氧化钠0.4克，三聚磷酸钠0.5克，硅酸钠4.6克，碳酸钠0.5克，氯化钠0.1克，煤油5.5克，石油烷基苯磺酸钠0.2克，加热至30～40℃温度，用搅拌器搅拌25-30分钟即得

经测定，使用该油砂分离剂配方，可使油砂中的沥青质的收率达94.1％，剩余油砂含油率为0.26％。

实施例2：配制100克用于青海油砂的分离剂：用容器盛取90.8 克的水，然后向水中加入氢氧化钠0.3克，六偏磷酸钠0.6克，硅酸钠3.7克，碳酸钠0.6克，氯化钠0.4克，煤油3.5克，石油烷基苯磺酸钠0.1克，加热至30～40℃温度，用搅拌器搅拌25-30分钟即得

经测定，使用该油砂分离剂配方，可使油砂中的沥青质的收率达95.0％，剩余油砂含油率为0.27％。

实施例3：配制100克用于内蒙古油砂的分离剂：用容器盛取89.9克的水，然后向水中加入氢氧化钠0.3克，三聚磷酸钠0.5克，偏硅酸钠3.2克，碳酸钠0.7克，氯化钠0.2克，柴油5克，十二烷基磺酸钠0.2克，加热至30～40℃温度，用搅拌器搅拌25-30分钟即得

经测定，使用该油砂分离剂配方，可使油砂中的沥青质的收率达96％，剩余油砂含油率为0.23％。

Claims

1.一种从油砂中提取沥青的分离剂，其特征是：包含的组份及重量百分比为：氢氧化钠或氢氧化钾0.1％～0.5％；磷酸类钠盐或磷酸类钾盐0.5％～2％；硅酸类钠盐或硅酸类钾盐1％～5.5％；碳酸类钠盐或碳酸类钾盐0.5％～1％；氯化钠0.1％～0.5％；油溶剂3％～7％；表面活性剂0.1％～0.5％；水85％～94％；所述的油溶剂为煤油、柴油、煤焦油、乙烯裂解焦油中的一种；所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、石油烷基苯磺酸钠、NP10、司盘80、土温80中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种从油砂中提取沥青的分离剂，其特征是：所述的磷酸类钠盐为焦磷酸四钠、焦磷酸二氢钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、七聚磷酸钠、十聚磷酸钠、环状聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种；所述的磷酸类钾盐为焦磷酸四钾、焦磷酸二氢钾、三聚磷酸钾、四聚磷酸钾、七聚磷酸钾、十聚磷酸钾、环状聚磷酸钾、六偏磷酸钾中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种从油砂中提取沥青的分离剂，其特征是：所述的硅酸类钠盐为硅酸钠、偏硅酸钠中的一种；所述的硅酸类钾盐为硅酸钾。

4.根据权利要求1所述的一种从油砂中提取沥青的分离剂，其特征是：所述的碳酸类钠盐为碳酸钠、碳酸氢钠中的一种；所述的碳酸类钾盐为碳酸钾、碳酸氢钾中的一种。