專利名稱：一種有機(jī)溶劑提取油砂中瀝青油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油砂分離技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種有機(jī)溶劑提取油砂中浙青油的方法。
背景技術(shù)：
油砂(Oil Sands)是一種重要的非常規(guī)油氣資源，是由浙青油(Bitumen)、砂?；蛘惩烈约八M成的一種混合物。加拿大艾伯塔省是世界上油砂資源最為豐富的地區(qū)，據(jù)加拿大艾伯塔省能源局統(tǒng)計(jì)，2004年加拿大油砂油產(chǎn)量達(dá)到83萬桶/日，2010年產(chǎn)量提高到170-200萬桶/日。我國的油砂資源量也比較豐富，初步估算有千億噸儲量，其中可采儲量約100億噸左右，占到我國油氣可采儲量的1/3左右，但目前國內(nèi)對油砂礦分離技術(shù)的研究剛剛起步，還未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。油砂露天開采分離技術(shù)主要有水基提取法、溶劑萃取法及熱解干餾法等。一般情況下，根據(jù)油砂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)采用特定的分離方法。水濕性油砂(油砂中固體顆粒表面為親水性)一般采用水基提取法，而油濕性油砂(油砂中固體顆粒表面為疏·水性)適用于有機(jī)溶劑萃取法或熱解干餾法。溶劑抽提處理油砂的優(yōu)點(diǎn)是普適性強(qiáng)，可應(yīng)用于不同類型的油砂，但直接用溶劑提取油砂中的浙青會使浙青中固體微粒組分含量高而且殘砂里的溶劑難分離回收。2010 年，Paul Painter (Energy Fuels 2010，24，2172-2173)等通過在油砂與有機(jī)溶劑間介入離子液體的方法解決了以上難題，由于離子液體價格昂貴無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，因此，有必要進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種既經(jīng)濟(jì)又高效的溶劑提取油砂中浙青油的方法。本發(fā)明將油砂、含有表面活性劑的水溶液以及有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)器中，在溫和的條件下進(jìn)行提取，提取完成后除去水相得到油相，將油相進(jìn)行蒸餾得到浙青，有機(jī)溶劑進(jìn)行回收并循環(huán)利用。一種有機(jī)溶劑提取油砂中浙青油的方法，其特征在于該方法依次為A和B兩個步驟A將油砂、含有表面活性劑的水溶液以及有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)器中，在50_60°C的條件下進(jìn)行提??；所述的有機(jī)溶劑為石腦油、甲苯、石油醚或環(huán)己烷；所述的表面活性劑為
季銨鹽；B提取完成后除去水相得到油相，將油相進(jìn)行蒸餾得到浙青，有機(jī)溶劑進(jìn)行回收并循環(huán)利用。本發(fā)明所述的表面活性劑為季銨鹽，本發(fā)明最佳的表面活性劑選自十二烷基三甲
基氯化銨。本發(fā)明所述的含有表面活性劑的水溶液濃度為O. 2 O. 3wt%。本發(fā)明所述的有機(jī)溶劑為石腦油、甲苯、石油醚或環(huán)己烷，其對油砂中的浙青油具有良好的溶解性。
本發(fā)明所述的油砂、含有表面活性劑的水溶液以及有機(jī)溶劑之間的質(zhì)量比為I O. 8 I. 2 O. 9 I. 5。在本發(fā)明所述的方法中，浙青的最大的提取率在90%以上，有機(jī)溶劑的回收利用率在90%以上。本發(fā)明通過在油砂與有機(jī)溶劑間介入水層的方法有效降低了油相中固體微粒組分的含量，并有效防止了有機(jī)溶劑殘留于油砂分離后的固體組分中，提高了溶劑的回收利用率。對疏水性油砂的分離，通過在水相中加入了劑量的表面活性劑有效防止了分離過程中砂粒在油-水界面間的團(tuán)聚、懸浮，提高了分離效果并使后續(xù)分離工作更加簡便。本發(fā)明有望用于油砂分離提取的工業(yè)生產(chǎn)中。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，通過實(shí)施例進(jìn)行說明實(shí)施例I將50g油砂(取自內(nèi)蒙扎賚特旗，浙青含量10.35wt%、水含量0.6 0.7wt%、礦物質(zhì)含量88. 95 89. 05wt% )、50g水(含O. 2被％十二烷基三甲基氯化銨)、50g石腦油依次加入到500ml的三頸燒瓶中，水浴加熱至50°C，機(jī)械攪拌條件下保持30min。分離提取完成后將油相和水相一并移入分液漏斗中，分離出水層得到油相。將油相進(jìn)行蒸餾得到浙青，石腦油進(jìn)行回收并循環(huán)利用，石腦油的回收率在90%以上。浙青油回收率的計(jì)算方法將得到的油相定容至250ml的容量瓶中，取15g于離心機(jī)中在15000r/min轉(zhuǎn)速下離心30min以除去液相中的固體微粒組分，用移液管從離心管上部取5ml均勻轉(zhuǎn)移至定性濾紙上，待濾紙完全干燥后進(jìn)行重量分析，分析結(jié)果表明浙青回收率大于70%。實(shí)施例2將50g油砂(取自內(nèi)蒙扎賚特旗，浙青含量10.35wt%、水含量0.6 0.7wt%、礦物質(zhì)含量88. 95 89. 05wt% )、45g水(含O. 3被％十二烷基三甲基氯化銨)、50g石油醚依次加入到500ml的三頸燒瓶中，水浴加熱至55°C，機(jī)械攪拌條件下保持25min。分離提取完成后將油相和水相一并移入分液漏斗中，分離出水層得到油相。將油相進(jìn)行蒸餾得到浙青，石油醚進(jìn)行回收并循環(huán)利用，石油醚的回收率在90%以上。浙青油回收率的計(jì)算方法將得到的油相定容至250ml的容量瓶中，取15g于離心機(jī)中在15000r/min轉(zhuǎn)速下離心30min以除去液相中的固體微粒組分，用移液管從離心管上部取5ml均勻轉(zhuǎn)移至定性濾紙上，待濾紙完全干燥后進(jìn)行重量分析，分析結(jié)果表明浙青回收率大于65%。實(shí)施例3將50g油砂(取自內(nèi)蒙扎賚特旗，浙青含量10.35wt%、水含量0.6 0.7wt%、礦物質(zhì)含量88. 95 89. 05wt%)、50g水(含O. 25wt%+二烷基三甲基氯化銨)、60g甲苯依次加入到500ml的三頸燒瓶中，水浴加熱至50°C，機(jī)械攪拌條件下保持40min ；分離提取完成后將油相和水相一并移入分液漏斗中，分離出水層得到油相。將油相進(jìn)行蒸餾得到浙青，甲苯進(jìn)行回收并循環(huán)利用，甲苯的回收率在90%以上。浙青油回收率的計(jì)算方法將得到的油相定容至250ml的容量瓶中，取15g于離心機(jī)中在15000r/min轉(zhuǎn)速下離心30min以除去液相中的固體微粒組分，用移液管從離心管上部取5ml均勻轉(zhuǎn)移至定性濾紙上，待濾紙完全干燥后進(jìn)行重量分析，分析結(jié)果表明浙青回收率大于90%。實(shí)施例4將50g油砂(取自內(nèi)蒙扎賚特旗，浙青含量10.35wt%、水含量0.6 0.7wt%、礦物質(zhì)含量88. 95 89. 05wt% )、60g水(含O. 2wt%+二烷基三甲基氯化銨)、75g環(huán)己烷依次加入到500ml的三頸燒瓶中，水浴加熱至60°C，機(jī)械攪拌條件下保持30min。分離提取完成后將油相和水相一并移入分液漏斗中，分離出水層得到油相。將油相進(jìn)行蒸餾得到浙青，環(huán)己烷進(jìn)行回收并循環(huán)利用，環(huán)己烷的回收率在90%以上。浙青油回收率的計(jì)算方法將得到的油相定容至250ml的容量瓶中，取15g于離心機(jī)中在15000r/min轉(zhuǎn)速下離心30min以除去液相中的固體微粒組分，用移液管從離心管上部取5ml均勻轉(zhuǎn)移至定性濾紙上，待濾紙完全干燥后進(jìn)行重量分析，分析結(jié)果表明浙青回 收率大于85%。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)溶劑提取油砂中浙青油的方法，其特征在于該方法依次為A和B兩個步驟 A將油砂、含有表面活性劑的水溶液以及有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)器中，在50-60°C的條件下進(jìn)行提??；所述的有機(jī)溶劑為石腦油、甲苯、石油醚或環(huán)己烷；所述的表面活性劑為季銨鹽； B提取完成后除去水相得到油相，將油相進(jìn)行蒸餾得到浙青，有機(jī)溶劑進(jìn)行回收并循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是季銨鹽選自十二烷基三甲基氯化銨。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是含有表面活性劑的水溶液濃度為O.2 O. 3wt % ο
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是油砂、含有表面活性劑的水溶液以及有機(jī)溶劑之間的質(zhì)量比為I : O. 8 I. 2 O. 9 I. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)溶劑提取油砂中瀝青油的方法。本發(fā)明將油砂、含有表面活性劑的水溶液以及有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)器中，在溫和的條件下進(jìn)行提取，提取完成后除去水相得到油相，將油相進(jìn)行蒸餾得到瀝青，有機(jī)溶劑進(jìn)行回收并循環(huán)利用。本發(fā)明瀝青的最大的提取率在90％以上，有機(jī)溶劑的回收利用率在90％以上。
文檔編號C10G1/04GK102888238SQ201110212500
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者任嗣利, 楊紅強(qiáng), 胡斌 申請人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所