一种有机溶剂提取油砂中沥青油的方法技术

本发明专利技术公开了一种有机溶剂提取油砂中沥青油的方法。本发明专利技术将油砂、含有表面活性剂的水溶液以及有机溶剂加入到反应器中，在温和的条件下进行提取，提取完成后除去水相得到油相，将油相进行蒸馏得到沥青，有机溶剂进行回收并循环利用。本发明专利技术沥青的最大的提取率在90％以上，有机溶剂的回收利用率在90％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油砂分离
，具体地讲，本专利技术涉及一种有机溶剂提取油砂中浙青油的方法。
技术介绍
油砂(Oil Sands)是一种重要的非常规油气资源，是由浙青油(Bitumen)、砂粒或粘土以及水组成的一种混合物。加拿大艾伯塔省是世界上油砂资源最为丰富的地区，据加拿大艾伯塔省能源局统计，2004年加拿大油砂油产量达到83万桶/日，2010年产量提高到170-200万桶/日。我国的油砂资源量也比较丰富，初步估算有千亿吨储量，其中可采储量约100亿吨左右，占到我国油气可采储量的1/3左右，但目前国内对油砂矿分离技术的研究刚刚起步，还未实现工业化。油砂露天开采分离技术主要有水基提取法、溶剂萃取法及热解干馏法等。一般情况下，根据油砂的结构和性质采用特定的分离方法。水湿性油砂(油砂中固体颗粒表面为亲水性)一般采用水基提取法，而油湿性油砂(油砂中固体颗粒表面为疏·水性)适用于有机溶剂萃取法或热解干馏法。溶剂抽提处理油砂的优点是普适性强，可应用于不同类型的油砂，但直接用溶剂提取油砂中的浙青会使浙青中固体微粒组分含量高而且残砂里的溶剂难分离回收。2010 年，Paul Painter (Energy Fuels 2010，24，2172-2173)等通过在油砂与有机溶剂间介入离子液体的方法解决了以上难题，由于离子液体价格昂贵无法实现工业化应用，因此，有必要进行进一步的技术改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既经济又高效的溶剂提取油砂中浙青油的方法。本专利技术将油砂、含有表面活性剂的水溶液以及有机溶剂加入到反应器中，在温和的条件下进行提取，提取完成后除去水相得到油相，将油相进行蒸馏得到浙青，有机溶剂进行回收并循环利用。一种有机溶剂提取油砂中浙青油的方法，其特征在于该方法依次为A和B两个步骤A将油砂、含有表面活性剂的水溶液以及有机溶剂加入到反应器中，在50_60°C的条件下进行提取；所述的有机溶剂为石脑油、甲苯、石油醚或环己烷；所述的表面活性剂为季铵盐；B提取完成后除去水相得到油相，将油相进行蒸馏得到浙青，有机溶剂进行回收并循环利用。本专利技术所述的表面活性剂为季铵盐，本专利技术最佳的表面活性剂选自十二烷基三甲基氯化铵。本专利技术所述的含有表面活性剂的水溶液浓度为O. 2 O. 3wt%。本专利技术所述的有机溶剂为石脑油、甲苯、石油醚或环己烷，其对油砂中的浙青油具有良好的溶解性。本专利技术所述的油砂、含有表面活性剂的水溶液以及有机溶剂之间的质量比为I O. 8 I. 2 O. 9 I. 5。在本专利技术所述的方法中，浙青的最大的提取率在90%以上，有机溶剂的回收利用率在90%以上。本专利技术通过在油砂与有机溶剂间介入水层的方法有效降低了油相中固体微粒组分的含量，并有效防止了有机溶剂残留于油砂分离后的固体组分中，提高了溶剂的回收利用率。对疏水性油砂的分离，通过在水相中加入了剂量的表面活性剂有效防止了分离过程中砂粒在油-水界面间的团聚、悬浮，提高了分离效果并使后续分离工作更加简便。本专利技术有望用于油砂分离提取的工业生产中。具体实施方式 为了更好地理解本专利技术，通过实施例进行说明实施例I将50g油砂(取自内蒙扎赉特旗，浙青含量10.35wt%、水含量0.6 0.7wt%、矿物质含量88. 95 89. 05wt% )、50g水(含O. 2被％十二烷基三甲基氯化铵)、50g石脑油依次加入到500ml的三颈烧瓶中，水浴加热至50°C，机械搅拌条件下保持30min。分离提取完成后将油相和水相一并移入分液漏斗中，分离出水层得到油相。将油相进行蒸馏得到浙青，石脑油进行回收并循环利用，石脑油的回收率在90%以上。浙青油回收率的计算方法将得到的油相定容至250ml的容量瓶中，取15g于离心机中在15000r/min转速下离心30min以除去液相中的固体微粒组分，用移液管从离心管上部取5ml均匀转移至定性滤纸上，待滤纸完全干燥后进行重量分析，分析结果表明浙青回收率大于70%。实施例2将50g油砂(取自内蒙扎赉特旗，浙青含量10.35wt%、水含量0.6 0.7wt%、矿物质含量88. 95 89. 05wt% )、45g水(含O. 3被％十二烷基三甲基氯化铵)、50g石油醚依次加入到500ml的三颈烧瓶中，水浴加热至55°C，机械搅拌条件下保持25min。分离提取完成后将油相和水相一并移入分液漏斗中，分离出水层得到油相。将油相进行蒸馏得到浙青，石油醚进行回收并循环利用，石油醚的回收率在90%以上。浙青油回收率的计算方法将得到的油相定容至250ml的容量瓶中，取15g于离心机中在15000r/min转速下离心30min以除去液相中的固体微粒组分，用移液管从离心管上部取5ml均匀转移至定性滤纸上，待滤纸完全干燥后进行重量分析，分析结果表明浙青回收率大于65%。实施例3将50g油砂(取自内蒙扎赉特旗，浙青含量10.35wt%、水含量0.6 0.7wt%、矿物质含量88. 95 89. 05wt%)、50g水(含O. 25wt%+二烷基三甲基氯化铵)、60g甲苯依次加入到500ml的三颈烧瓶中，水浴加热至50°C，机械搅拌条件下保持40min ；分离提取完成后将油相和水相一并移入分液漏斗中，分离出水层得到油相。将油相进行蒸馏得到浙青，甲苯进行回收并循环利用，甲苯的回收率在90%以上。浙青油回收率的计算方法将得到的油相定容至250ml的容量瓶中，取15g于离心机中在15000r/min转速下离心30min以除去液相中的固体微粒组分，用移液管从离心管上部取5ml均匀转移至定性滤纸上，待滤纸完全干燥后进行重量分析，分析结果表明浙青回收率大于90%。实施例4将50g油砂(取自内蒙扎赉特旗，浙青含量10.35wt%、水含量0.6 0.7wt%、矿物质含量88. 95 89. 05wt% )、60g水(含O. 2wt%+二烷基三甲基氯化铵)、75g环己烷依次加入到500ml的三颈烧瓶中，水浴加热至60°C，机械搅拌条件下保持30min。分离提取完成后将油相和水相一并移入分液漏斗中，分离出水层得到油相。将油相进行蒸馏得到浙青，环己烷进行回收并循环利用，环己烷的回收率在90%以上。浙青油回收率的计算方法将得到的油相定容至250ml的容量瓶中，取15g于离心机中在15000r/min转速下离心30min以除去液相中的固体微粒组分，用移液管从离心管上部取5ml均匀转移至定性滤纸上，待滤纸完全干燥后进行重量分析，分析结果表明浙青回 收率大于85%。权利要求1.一种有机溶剂提取油砂中浙青油的方法，其特征在于该方法依次为A和B两个步骤 A将油砂、含有表面活性剂的水溶液以及有机溶剂加入到反应器中，在50-60°C的条件下进行提取；所述的有机溶剂为石脑油、甲苯、石油醚或环己烷；所述的表面活性剂为季铵盐； B提取完成后除去水相得到油相，将油相进行蒸馏得到浙青，有机溶剂进行回收并循环利用。2.根据权利要求I所述的方法，其特征是季铵盐选自十二烷基三甲基氯化铵。3.根据权利要求I所述的方法，其特征是含有表面活性剂的水溶液浓度为O.2 O. 3wt % ο4.根据权利要求I所述的方法，其特征是油砂、含有表面活性剂的水溶液以及有机溶剂之间的质量比为I : O. 8 I. 2 O. 9 I. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机溶剂提取油砂中沥青油的方法，其特征在于该方法依次为A和B两个步骤：A将油砂、含有表面活性剂的水溶液以及有机溶剂加入到反应器中，在50？60℃的条件下进行提取；所述的有机溶剂为石脑油、甲苯、石油醚或环己烷；所述的表面活性剂为季铵盐；B提取完成后除去水相得到油相，将油相进行蒸馏得到沥青，有机溶剂进行回收并循环利用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任嗣利，杨红强，胡斌，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：