CN105950203A - 一种水洗油砂分离药剂 - Google Patents

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丁宁
高翔
丁宝民
张晓宝
张涛
郭俊博
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal

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Abstract

本发明提供了一种水洗油砂分离药剂，所述分离药剂的原料组分及各组分的重量百分比为，硅酸钠15.0%‑35.0%，碳酸钠0.5%‑5.0%，碱类0.1%‑5.0%，表面活性剂0.1%‑1.0%，助溶剂1.0%‑8.0%，剩余为水。本发明硅酸钠和碳酸钠在无机电解质中活性碱度和PH缓冲指数很高，有较强的润湿、乳化和皂化油脂的作用，且碱类能够和油类中的酸性物质进行反应，生成具有表面活性的物质，从而促进油、砂和泥之间的分离，同时，表面活性剂能降低水与原油之间的界面张力，促使油、砂和泥之间分离彻底，使砂、泥中的残油率较低，达到环保排放要求，降低油砂资源浪费，且油砂洗净率高，实现环境效益、社会效益和经济效益统一的效果。

Description

一种水洗油砂分离药剂
技术领域
本发明涉及油砂分离药剂技术领域，具体指一种水洗油砂分离药剂。
背景技术
油砂是指富含天然沥青的沉积砂，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，油砂作为重要的后备资源日益受到全世界的瞩目。在油砂开采过程中由于油砂中原油化学组成极复杂，主要为稠环芳烃及大分子烃类，胶质和沥青质含量高，油砂在常规条件下粘度大于1x104mPa.s，油品密度大于1g/cm3，由于其黏度高，分子量大，导致其流动性及互溶性差，因此极易沉积吸附在所接触面上，不易分离。
现有的国内外油砂分离技术主要分为含水与非水体系两大类，含水体系即操作过程中有水参与，包括热碱水水洗技术、超声波分离技术、水剂法分离技术等，非水体系包括溶剂萃取技术、离子液体萃取技术和热解干馏技术。
水洗分离药剂是水洗油砂过程中必需的化学药品，通过药剂对油砂浸润，使药液中的水和油砂表面的水膜形成正向吸附，从而使砂粒从油膜和水膜中分离出来，达到油、砂分离的目的。现有的一些水洗分离药剂分离油砂不彻底，使砂、泥中的残油率较高，油砂洗净率低，排放后不仅对环境造成污染，而且某种程度上也造成了油砂资源的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水洗油砂分离药剂。
为解决上述问题，本发明所述的一种水洗油砂分离药剂，所述分离药剂的原料组分及各组分的重量百分比为，硅酸钠15.0%-35.0%，碳酸钠0.5%-5.0%，碱类0.1%-5.0%，表面活性剂0.1%-1.0%，助溶剂1.0%-8.0%，剩余为水。
一种水洗油砂分离药剂，所述分离药剂的原料组分及各组分的重量百分比较好的配比为，硅酸钠16.0%-33.0%，碳酸钠0.6%-4.5%，碱类0.2%-4.5%，表面活性剂0.2%-0.8%，助溶剂2.0%-6.5%，剩余为水。
一种水洗油砂分离药剂，所述分离药剂的原料组分及各组分的重量百分比优选的配比为，硅酸钠18.0%-32.0%，碳酸钠2.5%-2.6%，碱类0.5%-2.5%，表面活性剂0.3%-0.6%，助溶剂4.5%-6.0%，剩余为水。
所述碱类为氢氧化钾、氢氧化钠两者任意一种。
所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种。
所述助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明药剂中的硅酸钠和碳酸钠在无机电解质中活性碱度和PH缓冲指数很高，PH值为8.5-10.5，有较强的润湿、乳化和皂化油脂的作用，同时硅酸钠在去除、分散和悬浮污垢方面具有优秀的表现，并能阻止污垢的再沉积。
2、本发明药剂中的碱类能够和油类中的酸性物质进行反应，生成具有表面活性的物质，从而促进油、砂和泥之间的分离。
3、本发明药剂中的表面活性剂使油和药剂快速分离即破乳作用，分离后的药剂能够循环使用，降低了生产成本，大幅提高了产能，同时能降低水与原油之间的界面张力，促使油、砂和泥之间分离彻底，使砂、泥中的残油率小于1‰，达到环保排放要求，降低油砂资源浪费，且油砂洗净率达到98.5%以上，实现环境效益、社会效益和经济效益统一。
4、本药剂中的助溶剂为橡胶油，具有较强乳化性和相容性，能降低油砂油的粘度和软化点，且价格低廉，降低生产成本。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明及其效果作进一步说明。
实施例 1 ：
一种水洗油砂分离药剂主要包括硅酸钠、碳酸钠、碱类、表面活性剂、助溶剂和水，药剂中各组分的重量百分比是硅酸钠15.0%、碳酸钠0.5%、碱类0.1%、表面活性剂0.1%、助溶剂1.0%、剩余为水。
上述碱类为氢氧化钾、氢氧化钠两者任意一种；上述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种；上述助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种。
水洗油砂分离药剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按重量比例取原料：硅酸钠15%，碳酸钠0.5%，碱类使用氢氧化钾或氢氧化钠中的一种，其所占重量比例为0.1%，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种，其所占重量比例为0.1%，助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种，其所占比例为1.0%，水83.3%；
步骤二：将硅酸钠、碳酸钠、碱类和表面活性剂依次加入水中，在15-25℃温度下进行搅拌溶解；
步骤三：待步骤二中的混合物充分搅拌溶解，再向其中加入助溶剂，边加入边搅拌；
步骤四：待步骤三中混合物搅拌均匀后，即可获得水洗油砂分离药剂。
实施例 2 ：
一种水洗油砂分离药剂主要包括硅酸钠、碳酸钠、碱类、表面活性剂、助溶剂和水，药剂中各组分的重量百分比是硅酸钠16.0%、碳酸钠0.6%、碱类0.2%、表面活性剂0.2%、助溶剂2.0%、剩余为水。
上述碱类为氢氧化钾、氢氧化钠两者任意一种；上述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种；上述助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种。
水洗油砂分离药剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按重量比例取原料：硅酸钠16%，碳酸钠0.6%，碱类使用氢氧化钾或氢氧化钠中的一种，其所占重量比例为0.2%，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种，其所占重量比例为0.2%，助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种，其所占重量比例为2.0%，水81.0%；
步骤二：将硅酸钠、碳酸钠、碱类和表面活性剂依次加入水中，在15-25℃温度下进行搅拌溶解；
步骤三：待步骤二中的混合物充分搅拌溶解，再向其中加入助溶剂，边加入边搅拌；
步骤四：待步骤三中混合物搅拌均匀后，即可获得水洗油砂分离药剂。
实施例 3 ：
一种水洗油砂分离药剂主要包括硅酸钠、碳酸钠、碱类、表面活性剂、助溶剂和水，药剂中各组分的重量百分比是硅酸钠18.0%、碳酸钠2.5%、碱类4.5%、表面活性剂0.8%、助溶剂4.5%、剩余为水。
上述碱类为氢氧化钾、氢氧化钠两者任意一种；上述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种；上述助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种。
水洗油砂分离药剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按重量比例取原料：硅酸钠18%，碳酸钠2.5%，碱类使用氢氧化钾或氢氧化钠中的一种，其所占重量比例为4.5%，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种，其所占重量比例为0.8%，助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种，其所占重量比例为4.5%，水69.7%；
步骤二：将硅酸钠、碳酸钠、碱类和表面活性剂依次加入水中，在15-25℃温度下进行搅拌溶解；
步骤三：待步骤二中的混合物充分搅拌溶解，再向其中加入助溶剂，边加入边搅拌；
步骤四：待步骤三中混合物搅拌均匀后，即可获得水洗油砂分离药剂。
实施例 4 ：
一种水洗油砂分离药剂主要包括硅酸钠、碳酸钠、碱类、表面活性剂、助溶剂和水，药剂中各组分的重量百分比是硅酸钠32.0%、碳酸钠2.6%、碱类0.5%、表面活性剂0.3%、助溶剂6.0%、剩余为水。
上述碱类为氢氧化钾、氢氧化钠两者任意一种；上述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种；上述助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种。
水洗油砂分离药剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按重量比例取原料：硅酸钠32%，碳酸钠2.6%，碱类使用氢氧化钾或氢氧化钠中的一种，其所占重量比例为0.5%，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种，其所占重量比例为0.3%，助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种，其所占重量比例为6.0%，水58.6%；
步骤二：将硅酸钠、碳酸钠、碱类和表面活性剂依次加入水中，在15-25℃温度下进行搅拌溶解；
步骤三：待步骤二中的混合物充分搅拌溶解，再向其中加入助溶剂，边加入边搅拌；
步骤四：待步骤三中混合物搅拌均匀后，即可获得水洗油砂分离药剂。
实施例 5 ：
一种水洗油砂分离药剂主要包括硅酸钠、碳酸钠、碱类、表面活性剂、助溶剂和水，药剂中各组分的重量百分比是硅酸钠33.0%、碳酸钠4.5%、碱类2.5%、表面活性剂0.6%、助溶剂6.5%、剩余为水。
上述碱类为氢氧化钾、氢氧化钠两者任意一种；上述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种；上述助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种。
水洗油砂分离药剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按重量比例取原料：硅酸钠33%，碳酸钠4.5%，碱类使用氢氧化钾或氢氧化钠中的一种，其所占重量比例为2.5%，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种，其所占重量比例为0.6%，助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种，其所占重量比例为6.5%，水52.9%；
步骤二：将硅酸钠、碳酸钠、碱类和表面活性剂依次加入水中，在15-25℃温度下进行搅拌溶解；
步骤三：待步骤二中的混合物充分搅拌溶解，再向其中加入助溶剂，边加入边搅拌；
步骤四：待步骤三中混合物搅拌均匀后，即可获得水洗油砂分离药剂。
实施例 6 ：
一种水洗油砂分离药剂主要包括硅酸钠、碳酸钠、碱类、表面活性剂、助溶剂和水，药剂中各组分的重量百分比是硅酸钠35.0%、碳酸钠5.0%、碱类5.0%、表面活性剂1.0%、助溶剂8.0%、剩余为水。
上述碱类为氢氧化钾、氢氧化钠两者任意一种；上述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种；上述助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种。
水洗油砂分离药剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按重量比例取原料：硅酸钠35.0%，碳酸钠5.0%，碱类使用氢氧化钾或氢氧化钠中的一种，其所占重量比例为5.0%，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种，其所占重量比例为1.0%，助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种，其所占重量比例为8.0%，水46.0%；
步骤二：将硅酸钠、碳酸钠、碱类和表面活性剂依次加入水中，在15-25℃温度下进行搅拌溶解；
步骤三：待步骤二中的混合物充分搅拌溶解，再向其中加入助溶剂，边加入边搅拌；
步骤四：待步骤三中混合物搅拌均匀后，即可获得水洗油砂分离药剂。
分别取上述实施例中的药剂样品进行油砂水洗分离，将分离后砂子的残油率进行测定，测试结果如下：
试样 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
砂、泥残油率（质量）‰ 0.8 0.4 0.5 0.7 0.45 0.65
油砂洗净率（质量）% 98.5 99.5 99.2 98.7 99.4 99.1
从以上检测结果可看出，6个药剂样品在水洗油砂分离过程中，油砂水洗分离后砂子的残油率在0.4‰-0.8‰之间，油砂洗净率达到98.5%以上，实现环境效益、社会效益和经济效益统一的效果。

Claims (6)

1.一种水洗油砂分离药剂，其特征在于：所述分离药剂的原料组分及各组分的重量百分比为，硅酸钠15.0%-35.0%，碳酸钠0.5%-5.0%，碱类0.1%-5.0%，表面活性剂0.1%-1.0%，助溶剂1.0%-8.0%，剩余为水。
2.根据权利要求1所述的一种水洗油砂分离药剂，其特征在于：所述分离药剂的原料组分及各组分的重量百分比较好的配比为，硅酸钠16.0%-33.0%，碳酸钠0.6%-4.5%，碱类0.2%-4.5%，表面活性剂0.2%-0.8%，助溶剂2.0%-6.5%，剩余为水。
3.根据权利要求1所述的一种水洗油砂分离药剂，其特征在于：所述分离药剂的原料组分及各组分的重量百分比优选的配比选为，硅酸钠18.0%-32.0%，碳酸钠2.5%-2.6%，碱类0.5%-2.5%，表面活性剂0.3%-0.6%，助溶剂4.5%-6.0%，剩余为水。
4.根据权利要求1所述的一种水洗油砂分离药剂，其特征在于：所述碱类为氢氧化钾、氢氧化钠两者任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种水洗油砂分离药剂，其特征在于：所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸其中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种水洗油砂分离药剂，其特征在于：所述助溶剂为橡胶油、溶剂油、混合芳烃其中的一种。
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