CN202865178U

CN202865178U - 一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置

Info

Publication number: CN202865178U
Application number: CN 201220601671
Authority: CN
Inventors: 谭华平; 李术元; 马跃; 余姝丽
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-11-14

Abstract

本实用新型涉及一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置。该装置包括破碎筛分机、搅拌釜、二次筛分机、离心过滤机、干燥机、沥青溶液罐、加热炉、蒸馏塔、溶剂罐、换热器、中间罐、第一水冷凝器、第二水冷凝器、真空泵。本实用新型所提供的从油砂中提取沥青的装置具有以下有益效果：通过采用本实用新型所提供的装置采用溶剂抽提的方法提取油砂中的沥青，提取过程全部是物理过程，污染较轻，并且可以保留沥青的原有性质，是油砂用于道路建筑材料的最有效的方式之一。该装置比较简单，设备投资成本低，投资少、溶剂损耗较低，不产生污水及大气污染。

Description

一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置

技术领域

本实用新型涉及一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置，属于石油提取与冶炼技术领域。

背景技术

油砂是指地壳表层的碎屑物或岩石与其中所含的水和稠油或沥青形成的混合物的统称，储量非常巨大，是目前世界上一种重要的潜在石油资源。

如何从油砂中高效、低能耗、低污染的提取沥青，一直是困扰该行业发展的问题之一。尤其是对于一些特殊的油砂(比如原产于的印尼布登岛的油砂)，其特点在于：1)在低温200℃时开始发生软化，随着温度升高粘结现象越来越严重，温度高达420℃以上时随着油气的产出，粘结现象消失，变成半焦渣粉；2)半焦中细粉含量特别多，扬尘大，干馏油气含尘多；3)原料含水量变化大，烘干脱水难；4)油砂破碎困难，由于沥青的粘结作用和破碎机械的摩擦生热，使得已经破碎的油砂容易重新粘结甚至板结成块状物料，无法进行后续处理。

因此，目前世界上还没有从此类油砂中提取沥青的成熟方法。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种从油砂中提取沥青的装置，其是通过溶剂抽提来提取沥青的装置，具有结构简单，成本低等特点。

为达到上述目的，本实用新型提供一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置，其包括破碎筛分机、搅拌釜、二次筛分机、离心过滤机、干燥机、沥青溶液罐、加热炉、蒸馏塔、溶剂罐、换热器、中间罐、第一水冷凝器、第二水冷凝器、真空泵，其中：

破碎筛分机与搅拌釜的入口连通；

搅拌釜的出口与二次筛分机的入口连通；

二次筛分机分别与中间罐的入口、离心过滤机的入口连通；

中间罐的出口与干燥机的入口连通；

干燥机设有用于加热的夹套、沙砾出口和溶剂出口，溶剂出口与第一水冷凝器连通；

第一水冷凝器设有一集液罐，该集液罐连接有真空泵，并且，集液罐的出口与溶剂罐的入口连通；

离心过滤机设有沙砾出口和沥青溶液出口，其中，沙砾出口与中间罐的入口连通，沥青溶液出口与沥青溶液罐连通；

沥青溶液罐的出口与加热炉的入口连通；

加热炉的出口与蒸馏塔的入口连通；

蒸馏塔设有溶剂出口和沥青出口，其中，溶剂出口经过换热器与第二水冷凝器的入口连通，第二水冷凝器的出口与溶剂罐的入口连通；

溶剂罐设有溶剂出口和污水出口，其中，溶剂出口经过换热器分别与搅拌釜的入口、二次筛分机的入口、离心过滤机的入口连通。

在本实用新型提供的上述从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置中，优选地，所述破碎筛分机与所述搅拌釜的入口之间设有提升料斗。该提升料斗用于向搅拌釜中输送破碎筛分之后的油砂。

在本实用新型提供的上述从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置中，优选地，所述搅拌釜的出口与所述二次筛分机的入口之间设有一星型卸料器。该星形卸料器用于向二次筛分机中送料。

在本实用新型提供的上述从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置中，优选地，所述沥青溶液罐的出口与所述加热炉的入口之间设有离心泵。该离心泵用于向加热炉中输送沉降后的沥青溶液。

在上述装置中，破碎筛分机用于将含沥青的油砂进行破碎并筛分。

在上述装置中，搅拌釜用于对筛分后的油砂与溶剂混合搅拌并进行溶剂抽提使油砂中的沥青溶入溶剂中，得到混合浆料，搅拌釜的出口与二次筛分机的入口连通，用于向二次筛分机输入混合浆料。

在上述装置中，二次筛分机用于对混合浆料进行二次筛分得到细砂浆料和粗砂，其分别与中间罐的入口、离心过滤机的入口连通，分别向中间罐中输入粗砂、向离心过滤机中输入细砂浆料。

在上述装置中，中间罐用于粗砂等的暂存以及向干燥机的输入，其出口与干燥机的入口连通。

在上述装置中，干燥机用于对输入的粗砂等进行干燥和抽真空处理以回收溶剂，其设有用于加热的夹套、沙砾出口和溶剂出口，溶剂出口与第一水冷凝器连通，沙砾出口用于将干燥得到的干燥沙砾排出装置之外，其也可以与对干燥沙砾进行其他处理或应用的设备连接。

在上述装置中，第一水冷凝器用于对回收的溶剂进行冷却，然后经过集液罐输送到溶剂罐中。

在上述装置中，离心过滤机用于对二次筛分得到的细砂浆料进行离心过滤分离，分离得到的沙砾进入中间罐进行下一步的处理，沥青溶液则进入沥青溶液罐进行储存和下一步的处理，该离心过滤机设有沙砾出口和沥青溶液出口，其中，沙砾出口与中间罐的入口连通用于输送沙砾，沥青溶液出口与沥青溶液罐连通用于输送沥青溶液。

在上述装置中，沥青溶液罐(沉降罐)用于沥青溶液的收集和暂存、同时进行沉降处理以脱除水分和灰分等，其出口与加热炉的入口连通。

在上述装置中，加热炉用于对沉降后的沥青溶液进行加热，其出口与蒸馏塔的入口连通。

在上述装置中，蒸馏塔用于对经过加热的沥青溶液进行蒸馏分离，其设有溶剂出口和沥青出口，蒸馏得到的溶剂通过顶部的溶剂出口经过换热器换热之后再进入第二水冷凝器，沥青则通过底部的沥青出口排出，其中，溶剂出口经过换热器与第二水冷凝器的入口连通。

在上述装置中，第二水冷凝器用于对换热之后的溶剂进行冷凝，其出口与溶剂罐的入口连通。

在上述装置中，溶剂罐用于储存收集和储存溶剂以及向各个设备输送溶剂，其设有溶剂出口和污水出口，其中，溶剂出口经过换热器分别与搅拌釜的入口、二次筛分机的入口、离心过滤机的入口连通，分别用于向搅拌釜输入溶剂、向二次筛分机输入溶剂以冲洗筛分出的粗砂、向离心过滤机输入溶剂以冲洗离心出的细砂。

在本实用新型的上述提取装置中，各个设备之间的具体连接方式可以根据需要进行设置，只要能够实现相应的作用即可，并且在连接管道上还可以根据需要设置相应的阀门、开关、机泵等常用部件。

本实用新型所提供的从油砂中提取沥青的装置具有以下有益效果：1、通过采用本实用新型所提供的装置采用溶剂抽提的方法提取油砂中的沥青，提取过程全部是物理过程，污染较轻，并且可以保留沥青的原有性质，是油砂用于道路建筑材料的最有效的方式之一。2、该装置比较简单，设备投资成本低，投资少、溶剂损耗较低，不产生污水及大气污染。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1为实施例1所提供的从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置的示意图。

附图标号说明：

破碎筛分机1 搅拌釜2 二次筛分机3 离心过滤机4 干燥机5 沥青溶液罐6 加热炉7 蒸馏塔8 溶剂罐9 换热器10 中间罐11 第一水冷凝器12 第二水冷凝器13 真空泵14 夹套15 集液罐16

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现参照说明书附图对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置，其结构如图1所示。

该从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置包括破碎筛分机1、搅拌釜2、二次筛分机3、离心过滤机4、干燥机5、沥青溶液罐6、加热炉7、蒸馏塔8、溶剂罐9、换热器10、中间罐11、第一水冷凝器12、第二水冷凝器13、真空泵14，其中：

破碎筛分机1与搅拌釜2的入口连通，二者之间设有提升料斗；

搅拌釜2的出口与二次筛分机3的入口连通；

二次筛分机3分别与中间罐11的入口、离心过滤机4的入口连通；

中间罐11的出口与干燥机5的入口连通；

干燥机5设有用于加热的夹套15、沙砾出口和溶剂出口，溶剂出口与第一水冷凝器12连通；

第一水冷凝器12设有一集液罐16，该集液罐16连接有真空泵14，其出口与溶剂罐9的入口连通；

离心过滤机4设有沙砾出口和沥青溶液出口，其中，沙砾出口与中间罐11的入口连通，沥青溶液出口与沥青溶液罐6连通；

沥青溶液罐6(沉降罐)的出口与加热炉7的入口连通；

加热炉7的出口与蒸馏塔8的入口连通；

蒸馏塔8设有溶剂出口和沥青出口，溶剂出口经过换热器10与第二水冷凝器13的入口连通：

第二水冷凝器13的出口与溶剂罐9的入口连通；

溶剂罐9设有溶剂出口和污水出口，其中，溶剂出口经过换热器10分别与搅拌釜2的入口、二次筛分机3的入口、离心过滤机4的入口连通。

本实施例提供的上述从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置可以采用包括以下步骤的方法从油砂中提取沥青：

1、将含沥青的油砂100.5公斤(含油率为25％，含水率为1.2％，砂砾粒径为2-3000μm，主要为CaCO₃及SiO₂)输送至破碎筛分机1进行油砂沥青原矿的破碎，破碎成为直径在50mm以下的颗粒，大于50mm的颗粒返回破碎筛分机1再次破碎；

然后由提升料斗将直径D＜50mm的颗粒油砂送至搅拌釜2，与已经加入的303.3公斤混合溶剂(C₃二氯代烃∶C₈芳烃体积比＝2∶1，馏程范围：60-140℃)进行混合搅拌，搅拌速度为180转/分钟，搅拌时间15分钟，得到混合浆料；溶剂在加入搅拌釜2之前与蒸馏塔8顶部的回收溶剂在换热器10中进行换热，以提升温度至60℃，并回收蒸馏系统的热量；

2、将搅拌釜2出来的混合浆料卸出进入二次筛分机3进行筛分，从筛子下面出来的小于1mm的细砂浆料经离心过滤机4分离出含沥青的溶液以及含溶剂的细砂，离心过滤机4的离心因素为1100，含溶剂的细砂在卸出离心过滤机4之前继续用207.9公斤溶剂(来自溶剂罐9)洗涤，以尽可能回收细砂中的沥青；从筛子上面出来的大于1mm的粗砂因为量少，用少量的溶剂(来自溶剂罐9)洗涤后送入中间罐11；

3、使含沥青的溶液进入沥青溶液罐6，经沉降2h后用离心泵送入加热炉7，加热至160℃后进入蒸馏塔8进行溶剂与沥青的分离，从蒸馏塔8顶部分离出的溶剂经过换热器10之后回到溶剂罐9用于溶剂抽提循环使用(在进入溶剂罐9之前，这部分溶剂先经过第二水冷凝器13进行冷却)，蒸馏塔8底部分离出的即是目的产品--沥青约23.1公斤；

溶剂抽提的效率＝100×23.1公斤沥青/(100.5公斤油砂×25％含油率)/100＝91.9％，即油砂中91.9％的沥青被抽提出来了，这说明本实用新型所提供的上述装置能够获得较高的提取效率；

经离心过滤机4分离出的含溶剂的细砂进入中间罐11，从二次筛分机3筛分出来的大于1mm的粗砂也进入中间罐11，然后加入干燥器5，利用夹套15用1h的时间加热到100℃进行干燥，维持2.5h，并用真空泵14进行抽真空，当干燥器5中的残压达到25mmHg后维持0.5h，以回收其中的溶剂，同时使干燥器5中砂砾的溶剂含量小于1‰；溶剂经第一冷凝器12以及集液罐16冷却收集后并入溶剂罐9，以进行回用。

Claims

1.一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置，其特征在于，该从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置包括破碎筛分机、搅拌釜、二次筛分机、离心过滤机、干燥机、沥青溶液罐、加热炉、蒸馏塔、溶剂罐、换热器、中间罐、第一水冷凝器、第二水冷凝器、真空泵，其中，

所述破碎筛分机与所述搅拌釜的入口连通；

所述搅拌釜的出口与所述二次筛分机的入口连通；

所述二次筛分机分别与所述中间罐的入口、所述离心过滤机的入口连通；

所述中间罐的出口与所述干燥机的入口连通；

所述干燥机设有夹套、沙砾出口和溶剂出口，所述溶剂出口与所述第一水冷凝器连通；

所述第一水冷凝器设有一集液罐，该集液罐连接有真空泵，并且，所述集液罐的出口与所述溶剂罐的入口连通；

所述离心过滤机设有沙砾出口和沥青溶液出口，其中，所述沙砾出口与所述中间罐的入口连通，所述沥青溶液出口与所述沥青溶液罐连通；

所述沥青溶液罐的出口与所述加热炉的入口连通；

所述加热炉的出口与所述蒸馏塔的入口连通；

所述蒸馏塔设有溶剂出口和沥青出口，其中，所述溶剂出口经过换热器与第二水冷凝器的入口连通，所述第二水冷凝器的出口与溶剂罐的入口连通；

所述溶剂罐设有溶剂出口和污水出口，其中，所述溶剂出口经过换热器分别与所述搅拌釜的入口、所述二次筛分机的入口、所述离心过滤机的入口连通。

2.根据权利要求1所述的从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置，其特征在于，所述破碎筛分机与所述搅拌釜的入口之间设有提升料斗。

3.根据权利要求1所述的从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置，其特征在于，所述搅拌釜的出口与所述二次筛分机的入口之间设有一星型卸料器。

4.根据权利要求1所述的从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置，其特征在于，所述沥青溶液罐的出口与所述加热炉的入口之间设有离心泵。