DE102007039453A1 - Bitumen extracting method, involves applying two-stage flotation process in single column cell, bringing gas in contact with bituminous pulp, and utilizing base and post-flotation chambers - Google Patents

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Abstract

The method involves applying a two-stage flotation process in a single column cell. Gas is injected according to a pneumatic principle. The gas is brought in contact with bituminous pulp contained in a conditioned material mixture. A base flotation chamber (21) and a post-flotation chamber (22) are utilized during the two-stage flotation process, where the chambers are combined into a single column. The gas required for the base chamber is injected outside the cell in the pulp. An independent claim is also included for a system for extracting bitumen from an oil sand-water mixture.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Bitumen aus Ölsand-Wasser-Mischungen durch Flotation der aufbereiteten, eine bitumenhaltige Pulpe enthaltenden Materialmischungen. Solche Materialmischungen werden auch als so genannte „Middlings" bezeichnet. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf eine Anlage zur Bitumengewinnung aus Ölsand-Wasser-Mischungen mit einer Einrichtung zur Herstellung einer Pulpe aus Rohbitumen und mit nachfolgenden Flotationszellen.The This invention relates to a process for recovering bitumen from oil sands-water mixtures by flotation of the treated, a bituminous pulp containing material mixtures. Such Material blends are also called "Middlings" designated. In addition, the invention also relates to a system for bitumen extraction from oil sand-water mixtures with a Device for producing a pulp of raw bitumen and with subsequent ones Flotation cells.

Aus dem Bitumen, der in Ölsand enthalten ist, kann durch sog. „Upgrading" synthetisches Rohöl gewonnen werden, das in Raffinerien zu Treibstoffen weiterverarbeitet wird. Zur Gewinnung des Bitumen werden bisher im Wesentlichen zwei Verfahren angewandt: Zum Einen das Mining-Verfahren, bei dem oberflächennahe Ölsandschichten bis maximal 50 m Tiefe mit Tagebauverfahren abgebaut und anschließend das Bitumen aus dem Sand extrahiert wird. Zum Anderen das sog. SAGD(steam assisted gravity drainage)-Verfahren, bei dem Dampf durch eine horizontale Bohrung in tiefer liegende Lagerstätten eingepresst wird und durch die Wärme des Dampfes das Bitumen verflüssig und vom Sand abgelöst wird. Durch eine zweite parallele Bohrung wird die gebildete Wasser/Bitumen-Emulsion an die Oberfläche gefördert.Out The bitumen contained in oil sands can be removed by so-called "upgrading". Synthetic crude oil obtained in refineries is processed into fuels. To recover the bitumen So far, essentially two methods have been applied: on the one hand the mining method, in the near-surface oil sand layers to maximum Mined 50 m depth with open pit method and then the bitumen is extracted from the sand. On the other hand, the so-called SAGD (steam assisted gravity drainage) method in which steam passes through a horizontal Drilling is pressed into deeper deposits and by the heat of the steam the bitumen liquefies and being detached from the sand. By a second parallel Bore the formed water / bitumen emulsion to the surface promoted.

Ein Teilprozess beim Mining-Verfahren ist die Bitumenextraktion: Beim derzeit in der Ölsand-Industrie praktizierten Verfahren wird der Ölsand nach dem Abbau in Brechern zerkleinert und große Gesteinsbrocken ausgesiebt. Danach wird mit heißem Wasser und Dampf eine Aufschlämmung hergestellt, die durch sog. „Hydrotransport Pipelines" gepumpt wird. Dabei erfolgt größtenteils das Ablösen des Bitumens vom Sandkorn durch die mechanische Agitation, die noch durch Einleiten von Luft unterstützt wird. Am Ende der Pipeline wird die Aufschlämmung in ein riesiges Absetzbecken gepumpt (PSV = primary separation vessel), in dem sich drei Phasen bilden, sogenannte primäre Separation. Oben schwimmt ein Bitumenschaum, das gewünschte Produkt, der kontinuierlich über den Kesselrand abfließt. Unten setzen sich das Gestein und Sandkörner ab. Die dritte Phase in der Mitte ist die Wasserphase ("middlings"), die noch einen Teil des Bitumens (ca. 10%) sowie Schwebstoffe und feinste Sand- und Tonpartikel enthält. Um den Bitumenanteil der middlings abzutrennen und in den Prozess zurückzuführen, wird beim gegenwärtig angewendeten Verfahren eine mehrstufige Flotation eingesetzt, sogenannte sekundäre Flotation oder sekundäre Separation.One Subprocess in the mining process is the bitumen extraction: At currently practiced in the oil sands industry the oil sand is comminuted into crushers after mining and sifted out large boulders. After that it gets hot Water and steam are made by a slurry so-called "hydrotransport pipelines" is pumped mostly the removal of the bitumen from the Grain of sand through the mechanical agitation, still by discharging is supported by air. At the end of the pipeline will be the Slurry pumped into a huge sedimentation tank (PSV = primary separation vessel), in which three phases form, so-called primary separation. A bitumen foam floats above desired product that is continuously over the Boiler edge drains off. Down the rock and sit down Sand grains off. The third phase in the middle is the water phase ("middlings"), which still a part of the bitumen (about 10%) and suspended matter and contains the finest sand and clay particles. To the bitumen fraction separating the middlings and returning them to the process becomes a multi-level process in the current process Used flotation, so-called secondary flotation or secondary separation.

In einigen Ölsandextraktionsanlagen wird die Restpulpe aus der sekundären Flotation mit der untersten Phase des PSV, die gestein- und sandhaltig ist und noch Bitumenreste enthält, vereinigt und dieses Gemisch einer weiteren Flotation unterworfen, so genannte tertiäre Flotation oder tertiäre Separation.In In some oil sands extraction plants, the residual pulp becomes secondary flotation with the lowest phase of PSV, the rock and sandhaltig is and still contains bitumen residues, combined and subjecting this mixture to further flotation, so-called tertiary flotation or tertiary separation.

Der Stand der Technik für die Bitumen-Flotation ist in der 1 dargestellt, die weiter unten noch im Einzelnen beschrieben wird. Dabei werden augenblicklich mechanische Agitationszellen eingesetzt, die einem hohen Verschleiß am Rührwerk unterliegen und deshalb oft gewartet werden müssen. Die Wartung verursacht hohe Kosten und langen Anlagenstillstand der gesamten Flotationsbank.The state of the art for bitumen flotation is in the 1 shown in detail below. At the same time mechanical agitation cells are used, which are subject to high wear on the agitator and therefore often have to be maintained. The maintenance causes high costs and long plant downtime of the entire flotation bank.

Seit einiger Zeit werden sog. „Säulenzellen" für den Einsatz bei der Flotation der middlings entwickelt., bei denen komprimierte Luft und Wasser unten in eine Säule eingedüst werden und die aufsteigende Luft im Gegenstrom mit der im oberen Teil der Zelle eingebrachten bitumenhaltigen Pulpe in Kontakt gebracht wird. Neben der höheren Verfügbarkeit wegen geringerem Verschleiß soll diese Technik als weitere Vorteile eine höhere Bitumenausbeute und einen geringeren Mineraliengehalt ermöglichen.since some time become so-called "column cells" for developed the use in the flotation of middlings, in which injected compressed air and water down into a column and the rising air in countercurrent with that in the upper Part of the cell introduced bitumen-containing pulp brought into contact becomes. In addition to higher availability because of lower Wear this technique as a further advantages a higher Allow bitumen yield and a lower mineral content.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Behandlung der middlings anzugeben. Dazu soll eine geeignete Anlage geschaffen werden.From that Based on the object of the invention, an improved method to indicate the treatment of the middlings. This is a suitable facility be created.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine zugehörige Anlage ist Gegenstand des Patentanspruches 12. Weiterbildungen des Verfahrens und der zugehörigen Anlage werden in den Unteransprüchen angegeben.The Task is according to the invention by the measures of claim 1. An associated one Plant is the subject of claim 12. Further developments of Method and the associated Appendix are in the subclaims specified.

Gegenstand der Erfindung ist ein speziell für die Bitumenextraktion neues Flotationsverfahren, das gegenüber den heute bei der Aufarbeitung der middlings angewendeten Verfahren beachtliche Vorteile bietet. Bei der zugehörigen Anlage werden die Prinzipien von der Erz-Flotation übernommen.object The invention is especially for bitumen extraction new flotation process compared to the today at the processing of the middlings used procedures remarkably Offers advantages. In the associated attachment, the principles taken from the ore flotation.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, eine zweistufige Flotationszelle, die bislang für die Flotation von Cu/Mo-Erz verwendet wird, zur Flotation der middlings, die beim Ölsand-Extraktionsprozess anfallen, einzusetzen. Eine solche Zelle wird in der WO 2006/061265 A1 und WO 2006/069995 A1 beschrieben, wobei im Rahmen der Erfindung Modifikationen vorgenommen werden.In the context of the invention, it is proposed to use a two-stage flotation cell hitherto used for flotation of Cu / Mo ore for flotation of the middlings obtained in the oil sands extraction process. Such a cell will be in the WO 2006/061265 A1 and WO 2006/069995 A1 described, wherein modifications are made within the scope of the invention.

Der Probebetrieb einer im Rahmen aus der Kupfer(Cu)-/Molybdän(Mo)-Erzaufarbeitung bekannten Flotationszelle für die Bitumenbearbeitung hat überraschenderweise gezeigt, dass der zweiteilige Aufbau mit einer Grundflotationskammer und einer Nachflotationskammer, die zu einer einzigen Säule kombiniert sind, erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen mechanischen oder pneumatischen Zellen bietet. Es konnte durch dieses Flotationsprinzip der Energie- und Gasbedarf gesenkt werden sowie die Anzahl der Zellen, die zu Flotationsbänken verschaltet werden, drastisch reduziert werden. Die reduzierte Zellenanzahl führt zu geringeren Investitionskosten und einem niedrigerem Platzbedarf in der Aufbereitungsanlage. Außerdem wurde eine wesentlich höhere Ausbeute an Mo-Erz erzielt.The trial operation of a known from the copper (Cu) - / molybdenum (Mo) ore processing Flotationszelle for bitumen processing has surprisingly shown that the two-piece construction with a Grundflotationskammer and a Nachflotationskammer, which are combined into a single column, considerable advantages over conventional mechanical or pneumatic cell len offers. This flotation principle reduced the energy and gas requirements as well as drastically reduced the number of cells connected to flotation benches. The reduced number of cells leads to lower investment costs and a lower space requirement in the processing plant. In addition, a much higher yield of Mo-ore was achieved.

Durch den Einsatz des zweistufigen Flotationsprinzips beim Ölsand-Extraktionsprozess können die in der Erzaufbereitung erzielten Verbesserungen überraschenderweise auch bei der Bitumengewinnung aus den middlings realisiert werden und so die Investitions- und Betriebskosten der Ölsandminenbetreiber gesenkt werden. Mit der neuen Säulenzelle wird die bisherige mehrstufige Flotation ersetzt, wobei sowohl die primäre als auch die sekundäre und die tertiäre Separation des Standes der Technik ersetzt werden kann.By the use of the two-stage flotation principle in the oil sands extraction process Surprisingly, the improvements achieved in ore processing can also be realized in the bitumen production from the middlings and so the investment and operating costs of the oil sands operators be lowered. With the new column cell is the previous replaces multistage flotation, with both the primary as well as the secondary and the tertiary separation of the prior art can be replaced.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen. Es zeigenFurther Details and advantages of the invention will become apparent from the following Description of the figures of exemplary embodiments with reference to FIG Drawing in conjunction with the claims. Show it

1 das Prinzip einer für Ölsand-Wasser-Mischungen konventionellen Flotation mit mehreren zu Flotationsbänken verschalteten Zellen, 1 the principle of a conventional flotation for oil sands-water mixtures with several cells connected to flotation benches,

2 den Längsschnitt durch eine Säulenzelle mit zweiteiliger Flotationszelle, die für den Einsatz bei der Ölsand-Flotation Verwendung finden kann, 2 the longitudinal section through a column cell with two-part flotation cell, which can be used for the oil sands flotation,

3 einen Horizontalschnitt durch eine Säulenzelle gemäß 2 und 3 a horizontal section through a column cell according to 2 and

4 eine Flotationsbank mit Säulenzellen gemäß 2 und zugehöriger Peripherie. 4 a flotation bank with column cells according to 2 and associated peripherals.

In der 1 ist eine Anlage zur Flotation von Ölsand-Wasser-Mischungen bekannt, wie sie beim Stand der Technik der Bitumengewinnung aus Ölsänden verwendet wird. Wesentlich ist dabei, dass eine Reihe von Flotationszellen 10, 10', 10'', ... die im Wesentlichen identisch aufgebaut sind, kaskadenartig hintereinandergeschaltet sind. Über Strömungsleitungen 1 bis 7 sind die einzelnen Flotationszellen miteinander verbunden, und zwar in der Weise, dass von oben das Ölsand-Gemisch in die Flotattionszellen gefüllt wird, der durch die Flotation entstehende Schaum mit dem Bitumen oben abgeschöpft und unten der verbleibende Reststoff (sog. „slurry") ausgeleitet und einer nächsten Flotationszelle zugeführt wird.In the 1 is a plant for the flotation of oil sand-water mixtures known, as used in the prior art Bitumengewinnung from oil sands. It is essential that a number of flotation cells 10 . 10 ' . 10 '' , ... which are constructed essentially identically, are cascaded in series. About flow lines 1 to 7 the individual flotation cells are connected to each other, in such a way that from above the oil sand mixture is filled into the Flotattionszellen, skimmed off the foam resulting from the flotation with the bitumen and the bottom of the remaining residue (so-called "slurry") and a next flotation cell is supplied.

Im Einzelnen dient in 1 die Leitung 1 zur Beschickung der ersten Flotationszelle 10 mit den middlings. Die Leitung 2 kennzeichnet die Wegführung des Restmaterials („slurry") aus der Flotationszelle 10 zur Beschickung der zweiten Flotationszelle 10'. Über die Leitung 3 erfolgt die Wegführung des Schaums mit dem Bitumenprodukt.In detail serves in 1 The administration 1 for charging the first flotation cell 10 with the middlings. The administration 2 indicates the routing of the residual material ("slurry") from the flotation cell 10 for charging the second flotation cell 10 ' , About the line 3 the removal of the foam with the bitumen product takes place.

In der Flotationszelle 10' beinhaltet Leitung 4 die Ausleitung des „slurry" zur dritten Flotationszelle 10'' und Leitung 5 die Wegführung des Schaums mit dem Bitumenprodukt. Entsprechend hat die dritte Flotationszelle 10'' eine Leitung 6 Ausleitung des „slurry" und eine Leitung 7 zur Wegführung des Schaumproduktes.In the flotation cell 10 ' includes lead 4 the discharge of the slurry to the third flotation cell 10 '' and direction 5 the removal of the foam with the bitumen product. The third flotation cell has the same effect 10 '' a line 6 Discharge of the "slurry" and a pipe 7 for the removal of the foam product.

Soweit sind solche Anordnungen für den Einsatz bei der Rohbitumengewinnung bekannt. Es sind beispielsweise drei einzelne Flotationszellen 10, 10', 10'' in der Kaskade notwendig. Daraus ist ersichtlich, dass bei separaten Flotationszellen ein vergleichsweise hoher Energiebedarf und auch ein hoher Raumbedarf notwendig sind.So far, such arrangements are known for use in Rohbitumengewinnung. For example, there are three single flotation cells 10 . 10 ' . 10 '' necessary in the cascade. It can be seen that with separate flotation cells a comparatively high energy requirement and also a high space requirement are necessary.

2 gibt eine pneumatisch betriebene Flotationssäule wieder, wie sie speziell in der Bergbauindustrie als aktuelle Entwicklung vorgeschlagen wurde. Dabei geht es insbesondere darum, beispielsweise Kupfer/Molybdän-Erze zu trennen, wobei ein Luft-Wassergemisch eingesetzt wird. 2 is a pneumatically operated flotation column, as it was specifically proposed in the mining industry as a current development. This involves, in particular, separating, for example, copper / molybdenum ores using an air / water mixture.

Im Einzelnen sind in der 2 eine erste größere Flotationszelle 21 und eine zweite kleinere Flotationszelle 22 dargestellt, die verschachtelt aufgebaut sind und das Gehäuse einer Säulenzelle 20 aus konzentrisch angeordneten Rohren bilden. Im Einzelnen sind ein erweiterter oberer Teil und ein engerer unterer Teil vorhanden, wobei das Innenrohr sich in nerhalb des erweiterten oberen Teils befindet und das Gehäuse 20 in eine Grundflotationskammer 21 und eine Nachflotationskammer 22 teilen. Die Nachflotationskammer 22 befindet sich mit ihrem oberen Ende 23 in der Grundflotationskammer 21. Dabei ist ein nicht im Einzelnen bezeichneter Schaumsammelbehälter vorhanden, der als Rinne ausgeführt sein kann und mit einem ringförmigen Stutzen 27 zum Austrag des Schaumproduktes ausgestattet ist.In detail are in the 2 a first larger flotation cell 21 and a second smaller flotation cell 22 represented nested and the housing of a column cell 20 form concentrically arranged tubes. Specifically, there are an enlarged upper part and a narrower lower part, wherein the inner tube is in within the extended upper part and the housing 20 in a Grundflotationskammer 21 and a postflotation chamber 22 share. The postflotation chamber 22 is at the top 23 in the basic flotation chamber 21 , In this case, a not designated in detail foam collecting container is present, which can be designed as a groove and with an annular nozzle 27 equipped to discharge the foam product.

Die Grundflotationskammer 21 wird mit Gas betrieben. Dieses Gas, vorzugsweise Luft, wird außerhalb der Säulenzelle unter Überdruck in die bitumenhaltige Pule eingedüst, wonach das so gebildete Bitumenpulpe-/Gasgemisch in die Grundflotationskammer 21 eingedüst wird. Wesentlich ist bei dieser Anordnung, dass das Bitumenpulpe-/Gasgemisch über einen seitlich am Umfang der Grundflotationskammer 21 befindlichen Injektor 24 tangential eingebracht wird, so dass in der Grundflotationskammer 21 eine Wirbelströmung entsteht. Durch Aufschwemmen wird ein Schaumprodukt gebildet, welches das Bitumen enthält.The basic flotation chamber 21 is powered by gas. This gas, preferably air, is injected outside the column cell under pressure in the bitumen-containing Pule, after which the bitumen pulp / gas mixture thus formed in the Grundflotationskammer 21 is injected. It is essential in this arrangement that the Bitumenpulpe- / gas mixture via a laterally on the circumference of the Grundflotationskammer 21 located injector 24 is introduced tangentially, so that in the Grundflotationskammer 21 a vortex flow arises. Flooding creates a foam product containing the bitumen.

Das Schaumprodukt kann weggeführt werden, wobei das Restprodukt („slurry") von der Grundflotationskammer 21 in die Nachflotationskammer 22 gelangt. In der Nachflotationskammer 22 ist im unteren Bereich am Umfang eine Belüftung 25 vorhanden, so dass aus dem Restmaterial ebenfalls ein Schaum mit weiteren Bitumenanteilen gebildet wird. In der Nachflotationskammer 22 wird über die Belüftung 25 komprimierte Luft von unten eingebracht und strömt der oben kommenden Restpulpe aus der Grundflotationskammer 21 entgegen. Es wird ein Gegenstromprinzip realisiert. Dabei werden in der Grund- und Nachflotationskammer 22 Gasblasen unterschiedlichen Durchmessers erzeugt, so dass die bitumenhaltigen Feinpartikel durch die kleineren Gasblasen eingefangen und in den Schaum transportiert werden. Durch die Variation und Anpassung der Blasengröße kann der Anteil der flotierten Feinpartikel deutlich erhöht werden und so die Bitumenausbeute drastisch gesteigert werden.The foam product can be carried away with the slurry from the base floatation chamber 21 in the postflotation chamber 22 arrives. In the postflotation chamber 22 is at the bottom of the circumference ventilation 25 present, so that from the residual material also a foam with other bitumen shares is formed. In the postflotation chamber 22 is about the ventilation 25 introduced compressed air from below and flows from the bottom coming residual pulp from the Grundflotationskammer 21 opposite. It is realized a countercurrent principle. This will be in the basic and Nachflotationskammer 22 Gas bubbles of different diameters produced so that the bitumen-containing fine particles are captured by the smaller gas bubbles and transported into the foam. By varying and adjusting the size of the bubbles, the proportion of floated fine particles can be significantly increased and thus the bitumen yield can be increased drastically.

Bei einem Aufbau gemäß 2 kann reines Wasser extern vor der Flotationszelle/-reaktor mit Gas bei 3 bar mit Luftsauerstoff gesättigt werden. Dieses vorgespannte Wasser wird vorteilhafterweise über den Radius der Flotationszelle 20 zur Entspannung im Innenteil eingesprüht, so dass sich ein zusätzlicher Flotationsteppich ausbildet.In a construction according to 2 pure water can be externally saturated in front of the flotation cell / reactor with gas at 3 bar with atmospheric oxygen. This prestressed water is advantageously over the radius of the flotation cell 20 sprayed for relaxation in the inner part, so that forms an additional Flotationsteppich.

An Hand der Schnittdarstellung von 3 wird deutlich, dass durch den Aufbau der Säulenzelle mit konzentrischen Rohren das Ölsand-Wasser-Gemisch über den Injektor 24 tangential in die Grundflotationskammer 21 eingedüst wird. Das zusätzliche mit Gas gesättigte Wasser wird dagegen zentrisch entlang der Achse I eingesprüht.On the basis of the sectional view of 3 It is clear that by building the column cell with concentric tubes, the oil sand-water mixture through the injector 24 tangential in the Grundflotationskammer 21 is injected. By contrast, the additional gas-saturated water is sprayed centrically along the axis I.

In 4 ist gezeigt, dass eine Reihe von Flotationssäulen 20, 20', 20'', ... parallel und/oder hintereinandergeschaltet eine Flotationsbank 100 bilden. Dabei sind die Peripherieaggregate wie Wasseraufbereitung o. dgl. als gemeinsame Einheit 30 für die parallelgeschalteten Säulenzellen 20, 20', 20'' bzw. die hintereinandergeschalteten Säulenzellen 20, 20''' ausgelegt. Eine Säulenzelle 20 bildet mit dem Peripherieaggregat 30 eine Flotationseinheit 50.In 4 is shown that a number of flotation columns 20 . 20 ' . 20 '' , ... parallel and / or connected in series a flotation bank 100 form. The peripheral units such as water treatment o. The like. As a common unit 30 for the parallel column cells 20 . 20 ' . 20 '' or the cascaded columns 20 . 20 ''' designed. A column cell 20 forms with the peripheral unit 30 a flotation unit 50 ,

Wie eingangs bereits erwähnt, ist der Aufbau einer solchen säulenartigen Flotationseinrichtung aus der WO 2006/069995 A1 bekannt. Wesentlich sind im vorliegenden Zusammenhang die spezifischen Modifikationen bezüglich der Peripherie, welche die an sich bekannte Vorrichtung nunmehr auch für Bitumenpulpen einsetzbar machen. Eine solche Anwendung ist nicht trivial, da aufgrund der Viskosität des Bitumens spezifische Strömungsverhältnisse vorliegen. Deshalb müssen die Düsen und sonstigen Mittel zur Lufteinbringung sowie die Geometrie der Kammern an die Bedingungen bei Bitumenflotation angepasst werden, um Strömungsverhältnisse, die Größenverteilung der Gasblasen und die Verweilzeit des Bitumens in der Zelle zu optimieren.As already mentioned, the construction of such a columnar flotation device is known from US Pat WO 2006/069995 A1 known. Essential in the present context are the specific modifications with respect to the periphery, which now make the device known per se applicable to bituminous pulps. Such an application is not trivial, since due to the viscosity of the bitumen specific flow conditions exist. Therefore, the nozzles and other means of introducing air and the geometry of the chambers must be adapted to the conditions of bitumen flotation in order to optimize flow conditions, the size distribution of the gas bubbles and the residence time of the bitumen in the cell.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 2006/061265 A1 [0010] WO 2006/061265 A1 [0010]
  • - WO 2006/069995 A1 [0010, 0029] WO 2006/069995 A1 [0010, 0029]

Claims (23)

Verfahren zur Gewinnung von Bitumen aus Ölsand-Wasser-Mischungen durch Flotation der aufbereiteten, eine bitumenhaltige Pulpe enthaltenden Materialmischungen, dadurch gekennzeichnet, dass für den Flotationsprozess in einer einzigen Zelle eine zweistufige Flotation angewandt wird, wobei das Gas nach einem pneumatischen Prinzip eingedüst und mit der Pulpe in Kontakt gebracht wird.A process for the production of bitumen from oil sand-water mixtures by flotation of the recycled, containing a bituminous pulp material mixtures, characterized in that for the flotation process in a single cell, a two-stage flotation is applied, wherein the gas injected according to a pneumatic principle and with the Pulp is brought into contact. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim zweiteiligen Flotationsprozess eine Grundflotationskammer und eine Nachflotationskammer, die zu einer einzigen Säule zusammengefasst sind, zum Einsatz kommen.Method according to claim 1, characterized in that that in the two-part flotation process a Grundflotationskammer and a postflotation chamber leading to a single column are used together. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Grundflotationskammer benötigte Gas außerhalb der Säulenzelle in die bitumenhaltige Pulpe eingedüst wird und das Bitumenpulpe-/Gasgemisch in die Grundflotationskammer eingedüst wird.Method according to claim 2, characterized in that that needed for the Grundflotationskammer Gas outside the column cell in the bituminous Pulp is injected and the bitumen pulp / gas mixture in the Grundflotationskammer is injected. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindüsen des Bitumenpulpe-Gasgemisches in die Grundflotationskammer tangential erfolgt, so dass eine Wirbelströmung erfolgt.Method according to claim 3, characterized that injecting the bitumen pulp gas mixture into the Grundflotationskammer takes place tangentially, so that a vortex flow he follows. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachflotationskammer das komprimierte Gas von unten eingebracht wird und der von oben kommenden bitumenhaltigen Pulpe, die aus der Grundflotationskammer ausströmt, entgegenströmt.Method according to claim 2, characterized in that in the post-flotation chamber, the compressed gas from below is introduced and coming from above bituminous pulp, the flows out of the Grundflotationskammer, counterflows. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Grund- und Nachflotationskammer Gasblasen mit unterschiedlichen Durchmessern erzeugt werden.Method according to claim 2, characterized in that that in the base and Nachflotationskammer gas bubbles with different Diameters are generated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachflotationszelle kleinere Gasblasen als in der Grundflotationskammer erzeugt werden.Method according to claim 2, characterized in that that in the Nachflotationszelle smaller gas bubbles than in the Grundflotationskammer be generated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass reines Wasser extern vor der Flotationszelle bei erhöhtem Druck mit Gas gesättigt wird und dieses vorgespannte Wasser über den Radius der Flotationszelle zur Entspannung in der Nachflotationskammer eingesprüht wird, so dass sich ein zusätzlicher Flotationsteppich ausbildet.Method according to claim 2, characterized in that that pure water externally in front of the flotation cell at elevated Pressure is saturated with gas and this prestressed water over the radius of the flotation cell for relaxation in the postflotation chamber is sprayed, so that an additional Flotation carpet forms. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erhöhte Druck im Bereich 1–15 bar abs. liegt, vorzugsweise im Bereich 2–5 bar abs.Method according to claim 8, characterized in that that the increased pressure in the range 1-15 bar abs. is preferably in the range 2-5 bar abs. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem verwendeten Gas um Luft handelt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is the gas used is about air. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem verwendeten Gas um Stickstoff handelt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is the gas used is nitrogen. Anlage zur Bitumengewinnung aus Ölsand-Wasser-Mischungen, mit einer Einrichtung zur Herstellung einer Pulpe aus Roh-Bitumen und nachfolgenden Flotationszellen, wobei eine Grundflotationskammer (21) und eine Nachflotationskammer (22) zu einer einzigen Säule (20) kombiniert sind.Plant for the extraction of bitumen from oil-sand-water mixtures, comprising a device for producing a pulp of raw bitumen and subsequent flotation cells, wherein a base flotation chamber ( 21 ) and a postflotation chamber ( 22 ) into a single pillar ( 20 ) are combined. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Säulenzelle (20) mit der zugehörigen Peripherie (30) eine komplette Flotationszelle (50) bildet.Plant according to claim 12, characterized in that in each case a column cell ( 20 ) with the associated periphery ( 30 ) a complete flotation cell ( 50 ). Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Flotationszellen (20, 20', 20'', ...) zum parallelen oder seriellen Betrieb vorhanden sind und dass eine Gruppe von Flotationszellen (20, 20', 20'', ...) jeweils eine Flotationsbank (100) bilden.Plant according to claim 13, characterized in that several flotation cells ( 20 . 20 ' . 20 '' , ...) are present for parallel or serial operation and that a group of flotation cells ( 20 . 20 ' . 20 '' , ...) one flotation bank each ( 100 ) form. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsames Aggregat (30) die Peripherie für die Flotationsbank (100) bildet.Plant according to claim 14, characterized in that a common aggregate ( 30 ) the periphery for the flotation bank ( 100 ). Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Aufbau der Säulen (20) mit Grundflotationskammer (21) und Nachflotationskammer (22) und Mitteln (24, 25)) zur von einander unabhängigen Erzeugung von Gasblasen der Energie- oder Gasbedarf für die Flotationszellen (50) Flotationsbank (100) minimiert ist.Installation according to one of claims 12 to 14, characterized in that by the structure of the columns ( 20 ) with Grundflotationskammer ( 21 ) and postflotation chamber ( 22 ) and funds ( 24 . 25 )) for the independent generation of gas bubbles the energy or gas demand for the flotation cells ( 50 ) Flotation Bank ( 100 ) is minimized. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch Aufbau der Säulen (20) mit Grundflotationskammer (21) und Nachflotationskammer (22) und Mitteln (24, 25)) zur von einander unabhängigen Erzeugung von Gasblasen der Platzbedarf für die Flotationszellen (50) bzw. Flotationsbank (100) minimiert ist.Installation according to one of claims 12 to 14, characterized in that by building the columns ( 20 ) with Grundflotationskammer ( 21 ) and postflotation chamber ( 22 ) and funds ( 24 . 25 )) for independent generation of gas bubbles the space required for the flotation cells ( 50 ) or flotation bank ( 100 ) is minimized. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch Aufbau der Säulen (20) mit Grundflotationskammer (21) und Nachflotationskammer (22) und den Mitteln (24, 25) zur von einander unabhängigen Erzeugung von Gasblasen die Ausbeute an Bitumen maximiert istInstallation according to one of claims 12 to 14, characterized in that by building the columns ( 20 ) with Grundflotationskammer ( 21 ) and postflotation chamber ( 22 ) and the means ( 24 . 25 ) for the independent generation of gas bubbles, the yield of bitumen is maximized Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch Aufbau der Säulen (20) mit Grundflotationskammer (20) und Nachflotationskammer (22) und den Mitteln (24, 25)) zur von einander unabhängigen Erzeugung von Gasblasen die Reinheit des Bitumens maximiert ist.Installation according to one of claims 12 to 14, characterized in that by building the columns ( 20 ) with Grundflotationskammer ( 20 ) and postflotation chamber ( 22 ) and the means ( 24 . 25 )) for independent generation of gas bubbles, the purity of the bitumen is maximized. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, welche zum Ersatz der tertiären mehrstufigen Flotation ausgeführt ist.Plant according to one of claims 12 to 15, which is for replacing the tertiary multistage flotation on is executed. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, welche zum Ersatz der sekundären mehrstufigen Flotation ausgeführt ist.Plant according to one of claims 12 to 15, which replace the secondary multistage flotation is executed. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, welche zum Ersatz der primären Separation ausgeführt ist.Plant according to one of claims 12 to 15, which performed to replace the primary separation is. Anlage nach einem der Ansprüche 20 bis 22, welche die primäre, sekundäre und tertiäre Separation ersetzt.Plant according to one of claims 20 to 22, which are the primary, secondary and tertiary Separation replaced.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2366759A1 (en) 2010-03-17 2011-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for extracting hydrocarbons from oil sand
EP2520348A1 (en) 2011-05-02 2012-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Filter device, method for its operation and usage
EP2522414A1 (en) 2011-05-11 2012-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Filter device, method for its operation and usage
EP2522413A1 (en) 2011-05-10 2012-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Filter device, method for its operation and usage
WO2020034678A1 (en) * 2018-08-14 2020-02-20 中国恩菲工程技术有限公司 Flotation system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2836496C2 (en) * 1978-08-21 1982-05-13 E. & M. Lamort S.A., 51300 Vitry-le-François, Marne Process and device for deinking pulp suspensions
WO1993013863A1 (en) * 1992-01-06 1993-07-22 Hydro Processing & Mining Ltd. Apparatus and method for separation of wet particles
DE19829315C2 (en) * 1998-07-01 2001-02-22 Voith Sulzer Papiertech Patent Process for removing solids from an aqueous fiber suspension
WO2006061265A1 (en) 2004-12-06 2006-06-15 Siemens Aktiengesellschaft Pneumatic flotation column
WO2006069995A1 (en) 2004-12-28 2006-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Pneumatic flotation column comprising a foam collecting container
WO2006095044A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Outotec Oyj. Method of floating and flotation circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2836496C2 (en) * 1978-08-21 1982-05-13 E. & M. Lamort S.A., 51300 Vitry-le-François, Marne Process and device for deinking pulp suspensions
WO1993013863A1 (en) * 1992-01-06 1993-07-22 Hydro Processing & Mining Ltd. Apparatus and method for separation of wet particles
DE19829315C2 (en) * 1998-07-01 2001-02-22 Voith Sulzer Papiertech Patent Process for removing solids from an aqueous fiber suspension
WO2006061265A1 (en) 2004-12-06 2006-06-15 Siemens Aktiengesellschaft Pneumatic flotation column
WO2006069995A1 (en) 2004-12-28 2006-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Pneumatic flotation column comprising a foam collecting container
WO2006095044A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Outotec Oyj. Method of floating and flotation circuit

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2366759A1 (en) 2010-03-17 2011-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for extracting hydrocarbons from oil sand
US8871083B2 (en) 2010-03-17 2014-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Methods and devices for extracting hydrocarbons from oil sand
EP2520348A1 (en) 2011-05-02 2012-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Filter device, method for its operation and usage
US9486721B2 (en) 2011-05-02 2016-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Filter device, method for its operation and use thereof
EP2522413A1 (en) 2011-05-10 2012-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Filter device, method for its operation and usage
EP2522414A1 (en) 2011-05-11 2012-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Filter device, method for its operation and usage
US8967390B2 (en) 2011-05-11 2015-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Filter device, method for its operation and use thereof
WO2020034678A1 (en) * 2018-08-14 2020-02-20 中国恩菲工程技术有限公司 Flotation system

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