[发明专利]一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的方法及装置，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。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种从油砂中提取沥青的方法，其是通过溶剂抽提来提取沥青的方法。

本发明的目的还在于提供一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的装置。

为达到上述目的，本发明提供了一种从油砂中通过溶剂抽提以提取沥青的方法，其包括如下步骤：

第一步，将含沥青的油砂进行破碎并筛分，将筛分后的油砂与温度为30-90℃的溶剂混合搅拌(该混合搅拌可以在搅拌釜中进行)，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；

第二步，将混合浆料进行二次筛分，将粗砂排出，剩余的为细砂浆料(即细砂、溶剂及溶解下来的沥青的混合物)；

第三步，对细砂浆料进行离心分离，分离出细砂，将剩余的沥青溶液进行分离得到沥青。

在本发明所提供的上述方法中，溶剂在搅拌的过程中能够溶解大颗粒状的油砂，可以很好地解决油砂在破碎过程中的粘结问题；通过采用两次筛分来分离天然油砂中的大块石头可以保护在提取过程所用到的泵和离心机等设备。

在上述方法中，优选地，筛分后的油砂的粒径为50mm以下。

在上述方法中，优选地，对细砂浆料的离心分离采用离心过滤机进行，更优选为具有过滤、洗涤功能的离心过滤机。离心分离的具体条件可以控制为离心分离因素800-1500。离心分离出的固体颗粒的主成分为含溶剂的细砂，分离出的液体为沥青溶液，其主成分为含沥青的溶剂。

在上述方法中，优选地，对于沥青溶液的分离按照以下步骤进行：将沥青溶液进行2-8小时的沉降处理，以去除水分和降低灰分，然后加热至150-200℃蒸馏分离得到沥青。上述的沉降处理可以在沉降罐中进行，加热可以采用加热炉进行，蒸馏可以采用蒸馏塔进行，这些都可以是本领域的常规设备。具体沉降时间可以由沥青溶液中的水分及灰分的沉降速度等决定。蒸馏之后所得到的沥青可以送去沥青储罐进行储存，溶剂可以进入溶剂罐并进行回收利用。这里所采用的沥青储罐优选为保温储罐，这是由于沥青的软化点很高，沥青储罐有保温及伴热措施便于沥青卸出，否则，沥青无法卸出。

在上述方法中，在第二步中排出的粗砂和第三步中分离出的细砂均可以送入沙砾后续处理装置进行处理，处理后的沙砾可以达标排放或者用做建筑材料。上述方法可以包括对粗砂和细砂进行处理的步骤，优选地，第三步还包括将粗砂和细砂混合，加热至60-120℃保温2-4h，抽真空至残压25mmHg保持0.5-1h以得到回收溶剂的处理。在粗砂和细砂进入干燥器进行干燥之前，可以先在中间罐中进行暂存，这是由于干燥器是间歇式操作，且分出的粗砂和细砂携带大量的溶剂，不能露天存放，所以通过中间罐进行暂存以适应干燥器的操作周期，其中，中间罐的体积与干燥器的体积相当即可。

在上述方法中，优选地，溶剂为氯代烃、烷烃和芳烃等中的一种或几种的组合。其中，氯代烃更优选为C₂-C₅的二氯代烃，烷烃更优选为C₆-C₉的烷烃，芳烃更优选为C₉-C₁₀的单环芳烃。其中，在上述溶剂中，氯代烃的溶解效果最好，芳烃的溶解效果次之。

在上述方法中，优选地，筛分后的油砂与溶剂的质量比为1∶1到1∶5.5。

在上述方法中，优选地，筛分后的油砂与溶剂的混合搅拌速度为100转/分以上(更优选为120-220转/分)，搅拌时间为10-60分钟。