复合油砂分离剂及分步超声油砂分离方法技术

一种复合油砂分离剂及分步超声油砂分离方法。常规能源开采价格相对非常规油砂资源要廉价得多，使得油砂的研究相对滞后，加之加工有着很大的差别，以最低的成本、最高的收率从油砂中分离出沥青质就是突破油砂分离的关键技术问题。所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为5～10份的页岩油、180～200份的水，0.5～1份的氢氧化钠，0.2～1份的烷基苯磺酸钠，0.2～1份的木质素磺酸钠，0.1～0.6份的甲苯，0.005～0.05份的乙基纤维素组成。本发明专利技术能够提高油砂的分离效率，使得油砂分离效率可以达到99％以上，并且降低的碱液、水的用量，降低成本，实现了环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工分离
，具体涉及一种复合油砂分离剂及分步超声油砂分离方法。
技术介绍
油砂又称沥青砂或焦油砂，是由沥青、水、沙粒和黏土等矿物质组成的非常规石油资源。其中沥青含量一般为3％-20％，水含量约为3％-6％，沙粒和黏土等矿物质占80％-85％。油砂折算成常规原油，其储量约占世界石油储量的30％，随着石油资源的不断开采，油砂在全球烃类能源中所占的比例也不断增大，这就奠定了油砂在未来能源供给中举足轻重的地位。但是，常规能源开采价格相对非常规油砂资源要廉价得多，使得油砂的研究相对滞后，加之油砂中沥青的分离与加工也是一系列技术化程度极高的工艺过程，并且与常规石油的开发、加工有着很大的差别，所以，如何以最低的成本、最高的收率从油砂中分离出沥青质就是突破油砂分离的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决油砂提炼效率低的技术问题，提供了一种复合油砂分离剂及分步超声油砂分离方法。本专利技术通过以下技术方案实现：一种复合油砂分离剂，所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为5～10份的页岩油、180～200份的水，0.5～1份的氢氧化钠，0.2～1份的烷基苯磺酸钠，0.2～1份的木质素磺酸钠，0.1～0.6份的甲苯，0.005～0.05份的乙基纤维素组成。本专利技术所述的复合油砂分离剂的分步超声油砂分离方法，包括如下步骤：步骤1、按照重量份数分别称取5～10份的页岩油、180～200份的水，0.5～1份的氢氧化钠，0.2～1份的烷基苯磺酸钠，0.2～1份的木质素磺酸钠，0.1～0.6份的甲苯，0.005～0.05份的乙基纤维素，将称量好的药品全部放入反应容器中，进行机械搅拌，搅拌器转速设定为1000～3000rpm，搅拌时间5～20min，得到所述的复合油砂分离剂；步骤2、将步骤1制备的复合油砂分离剂和油砂按照质量比5:1，分别称量后置于同一容器中，混合均匀后倒入充气搅拌式浮选机中，将浮选槽放置于超声波振荡器中；步骤3、设置浮选机的搅拌速率200r/min，反应温度50℃，设置超声波的超声功率为500～1500W，同时开启浮选机和超声波振荡器，设置工作时间为15～30min；步骤4、步骤3完成后，浮选机静置5～10min，然后将浮选机内漂浮在溶液上层的泡沫刮到容器中，再一次设置浮选机的搅拌速率200r/min，反应温度50℃，设置超声波的超声功率为500～1500W，同时开启浮选机和超声波振荡器，设置工作时间为5～15min；步骤5、步骤4完成后，浮选机静置5～10min，然后将浮选机内漂浮在溶液上层的泡沫刮到步骤四所述的容器中，将中层溶液和下层沉淀物分离，中层溶液添加复合油砂分离剂重新利用，下层沉淀物回收处理，完成油砂超声分离。本专利技术油砂分离效率的技术方法如下：首先，采用Dean-stark法测量油砂原矿含油率B％。准确称量50g油砂样品，记为Wo，并与200ml甲苯一同加入500ml圆底烧瓶中，用电子调温电热套加热，使溶剂沸腾，至水分测定管中滴出的溶液为无色，收集并记录水分测定管中水的体积，记为Vw。将圆底烧瓶中的甲苯—稠油液转移至250ml容量瓶中，加入甲苯配成250ml溶液。用5ml移液管准确移取5ml溶液分散于称重过的玻璃纤维滤纸上，晾干2小时后称重。将5ml溶液中的沥青重量记为Wb。将圆底烧瓶中的固体在150℃下用红外线电热鼓风干燥箱烘烤1小时，常温冷却后，将圆底烧瓶中的固体全部转移到事先称量好的样品袋中进行称重，最后得出的固体重量记为Ws。根据公式(1)、(2)、(3)分别计算油砂含油率、含水率、固体含量，重复三次求平均值。计算公式如下：式中各符号含义：B％：油砂含油率，％；W％：油砂含水率，％；S％：油砂固体含量，％；Wo：样品重量，g；Ws：抽提后的固体重量，g；Vw：水的体积，ml；Wb：5ml溶液中的沥青重量，g。第二，计算油砂尾矿含油率C％。利用本专利技术所述的复合油砂分离剂的油砂超声分离方法，将步骤5中下层所得剩余沉淀物油砂利用上述的Dean-stark甲苯抽提法测定油砂尾矿的含油率。第三，计算本专利技术油砂分离效率D％。D％＝(B％-C％)/C％×100％本专利技术利用一种非常规能源与另外一种非常规能源结构相似达到彼此互溶来实现油砂中砂与沥青质的分离，使分离效率显著提高，并采用了超声辅助手段加大了油砂与分离剂之间的空化状态，提高油砂的分离效率，使得油砂分离效率可以达到99％以上，并且降低的碱液、水的用量，降低成本，实现了环境友好。具体实施方式具体实施方式一：本专利技术所述的复合油砂分离剂，所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为5份的页岩油、193份的水，1份的氢氧化钠，0.6份的烷基苯磺酸钠，0.4份的木质素磺酸钠，0.1份的甲苯，0.005份的乙基纤维素组成。利用具体实施方式一制备的复合油砂分离剂分离油砂，油砂分离效率为96.18％,相比于应用同样的重量份数的传统的油砂分离剂其分离效率只能达到91.15％。具体实施方式二：本专利技术所述的复合油砂分离剂，所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为6份的页岩油、192份的水，1份的氢氧化钠，0.6份的烷基苯磺酸钠，0.4份的木质素磺酸钠，0.2份的甲苯，0.01份的乙基纤维素组成。利用具体实施方式二制备的复合油砂分离剂分离油砂，油砂分离效率为97.27％，,相比于应用同样的重量份数的传统的油砂分离剂其分离效率只能达到95.23％。具体实施方式三：本专利技术所述的复合油砂分离剂，所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为7份的页岩油、191份的水，0.5份的氢氧化钠，0.2份的烷基苯磺酸钠，0.6份的木质素磺酸钠，0.3份的甲苯，0.02份的乙基纤维素组成。利用具体实施方式三制备的复合油砂分离剂分离油砂，油砂分离效率为98.13％,相比于应用同样的重量份数的传统的油砂分离剂其分离效率只能达到95.91％。具体实施方式四：本专利技术所述的复合油砂分离剂，所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为8份的页岩油、190份的水，0.8份的氢氧化钠，0.4份的烷基苯磺酸钠，0.6份的木质素磺酸钠，0.1份的甲苯，0.005份的乙基纤维素组成。利用具体实施方式四制备的复合油砂分离剂分离油砂，油砂分离效率为99.24％,相比于应用同样的重量份数的传统的油砂分离剂其分离效率只能达到97.34％。具体实施方式五：本专利技术所述的复合油砂分离剂，所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为9份的页岩油、189份的水，1份的氢氧化钠，0.8份的烷基苯磺酸钠，0.8份的木质素磺酸钠，0.6份的甲苯，0.03份的乙基纤维素组成。利用具体实施方式五制备的复合油砂分离剂分离油砂，油砂分离效率为99.47％，相比于应用同样的重量份数的传统的油砂分离剂其分离效率只能达到98.11％。具体实施方式六：本专利技术所述的复合油砂分离剂的分步超声油砂分离方法，包括如下步骤：步骤1、按照重量份数分别称取5份的页岩油、193份的水，1份的氢氧化钠，1份的烷基苯磺酸钠，1份的木质素磺酸钠，0.1份的甲苯，0.005份的乙基纤维素，将称量好的药品全部放入反应容器中，进行机械搅拌，搅拌器转速设定为1000rpm，搅拌时间10min，得到所述的复合油砂分离剂；步骤2、将步骤1制备的复合油砂分离剂和油砂按照质量比5:1分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合油砂分离剂，其特征在于：所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为5～10份的页岩油、180～200份的水，0.5～1份的氢氧化钠，0.2～1份的烷基苯磺酸钠，0.2～1份的木质素磺酸钠，0.1～0.6份的甲苯，0.005～0.05份的乙基纤维素组成。

【技术特征摘要】
1.一种复合油砂分离剂，其特征在于：所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为5～10份的页岩油、180～200份的水，0.5～1份的氢氧化钠，0.2～1份的烷基苯磺酸钠，0.2～1份的木质素磺酸钠，0.1～0.6份的甲苯，0.005～0.05份的乙基纤维素组成。2.根据权利要求1所述的复合油砂分离剂，其特征在于：所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为5份的页岩油、193份的水，1份的氢氧化钠，0.6份的烷基苯磺酸钠，0.4份的木质素磺酸钠，0.1份的甲苯，0.005份的乙基纤维素组成。3.根据权利要求1所述的复合油砂分离剂，其特征在于：所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为6份的页岩油、192份的水，1份的氢氧化钠，0.6份的烷基苯磺酸钠，0.4份的木质素磺酸钠，0.2份的甲苯，0.01份的乙基纤维素组成。4.根据权利要求1所述的复合油砂分离剂，其特征在于：所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为7份的页岩油、191份的水，0.5份的氢氧化钠，0.2份的烷基苯磺酸钠，0.6份的木质素磺酸钠，0.3份的甲苯，0.02份的乙基纤维素组成。5.根据权利要求1所述的复合油砂分离剂，其特征在于：所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为8份的页岩油、190份的水，0.8份的氢氧化钠，0.4份的烷基苯磺酸钠，0.6份的木质素磺酸钠，0.1份的甲苯，0.005份的乙基纤维素组成。6.根据权利要求1所述的复合油砂分离剂，其特征在于：所述的复合油砂分离剂主要是由重量份数为9份的页岩油、189份的水，1份的氢氧化钠，0.8份的烷基苯磺酸钠，0.8份的木质素磺酸钠，0.6份的甲苯，0.03份的乙基纤维素组成。7.一种权利要求1-6之一所述的复合油砂分离剂的分步超声油砂分离方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、按照重量份数分别称取5～10份的页岩油、180～200份的水，0.5～1份的氢氧化钠，0.2～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周扬，陈松，杨光，丁会敏，王晓栋，
申请(专利权)人：黑龙江省能源环境研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23