技术领域

[0001] 本发明涉及石油化工及非常规能源领域， 具体是一种油砂的浆化处理方法。

背景技术

[0002] 油砂又称沥青砂、 焦油砂， 是沥青、 水、 砂及粘土的混合物， 其中沥青含量为 10〜 90%， 沙和粘土等矿物占 10〜 90%， 余下为水分。 高密度、 高粘度、 高碳氢 比和高金属含量的油砂沥青属于非常规石油资 源， 储量十分丰富， 约占世界石 油储量的 30%。 随着原油的资源短缺及价格的不断上涨， 提炼油砂中的沥青作为 石油的补充， 具有广阔的市场前景和巨大的经济效益。 世界上的油砂资源主要 分布在加拿大、 委内瑞拉、 美国、 俄罗斯等国家地区， 各地区的油砂性质迥异 不同， 其中美国， 伊朗和印尼的油砂具有含油量高 （20%— 85%） 、 埋藏深度浅 等特点， 十分适合开采利用。

[0003] 目前对油砂的提炼工艺主要有热碱水洗、 溶剂萃取和干馏三种。 热碱水洗工艺 简单、 操作成本低， 用来处理加拿大的油砂已进入商业化阶段， 但该方法仅适 用于亲水性油砂， 而对于亲油性油砂， 热碱水洗方法会使沥青和水进行乳化， 从而无法分离。 溶剂萃取法虽可处理亲油性油砂， 但由于油砂的灰分颗粒过细 ， 无法将其与溶剂有效分离， 再加上溶剂回收率低， 总体成本比较高， 也不具 备工业化条件。

[0004] 目前主流的干馏工艺都需要将原料破碎成一定 粒度的块状物料后送入干馏炉内 进行反应， 由于干馏反应速度与物料自身的导热性直接相 关， 而缩小物料粒度 直径可以增加受热面积、 减小传热半径， 有利于提高反应速率， 若是有一种加 工方法能将油砂矿石破碎成粉状甚至是微米级 细砂， 则可在现有工艺的基础上 极大提高干馏反应速率。 但到目前为止， 由于油砂的粘黏性很高， 通过传统的 机械破碎方法或粉磨的方法， 还无法将其破碎成微小颗粒以便于干馏加工。 如 果采用加热粉化的办法， 由于油砂的灰分颗粒极细且沥青中含硫量高， 在加热 过程中易产生粉尘污染和异味， 污染周边环境，所以也不太可行。 发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 针对上述油砂前期处理和干馏过程中存在的难 点和问题， 本发明提供了一种油 砂的浆化处理方法。

[0006] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是： 油砂的浆化处理方法， 油砂矿石 经初级分选送入搅拌器， 加入 10%-80%的溶剂油， 在搅拌过程中加热， 当油砂 浆温度达到 100-350°C时送入机械筛分分离出渣石， 去除渣石的油砂浆送入粉磨 机内进行进一步粉磨均化， 然后保温储存， 温度在 100°C〜 350°C之间的油砂浆流 动性更好， 也不易分层。

[0007] 进一步地， 所述溶剂油的沸点高于 150°C。

[0008] 进一步地， 搅拌器内的油砂浆温度范围优选 100-350°C。 温度过低油砂中水分 无法完全去除； 温度过高， 则油砂易发生部分热解， 造成物料损耗。

[0009] 进一步地， 加入溶剂油比例优选为 20〜 50%。 溶剂油配比越高制成的油砂浆黏 度越低、 流动性越好。

[0010] 油砂浆粉磨后固体油砂粒度 ^1000微米， 优选为 10-200微米。

发明的有益效果

有益效果

[0011] [00011]与现有技术相比， 本发明的有益效果为： 解决了由于油砂易粘结无法 使用传统机械破碎的问题， 将油砂矿石由固态物料转化为液态物料， 使其具有 流动性， 可经过管路泵送， 输送方式灵活方便无扬尘， 不污染环境， 且用管道 输送更有利于保温， 减少系统热损耗。 油砂矿石在浆化过程中油砂颗粒尺寸变 小至微米级， 有利于后续热解干馏反应的发生， 提高反应效率。 将原料浆化具 有流动性， 使其在一定程度上更符合石油替代资源的要求 ， 从而使油砂的后续 干馏热解不再拘泥于固定床或移动床等传统工 艺形式， 进而可以采取流化床等 更先进更成熟的工艺形式， 为油砂资源的加工利用提供了更多的可能性。 该方 法不但适用于油砂矿处理， 也可用于油页岩、 煤炭等其他灰分高的固态可燃有 机岩物料， 为油页岩、 煤炭等其他可燃有机岩的干馏提供一个新的工 艺方向。 实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0012] [00012]下面结合具体实施例对本发明作进一步� �释说明。

[0013] [00013]油砂的浆化处理方法， 油砂矿石经初级分选送入搅拌器， 加入 10%-80

%的溶剂油， 在搅拌过程中加热， 当油砂浆温度达到 100-350°C时送入机械筛分 分离出渣石， 去除渣石的油砂浆送入粉磨机内进行进一步粉 磨均化， 然后保温 储存， 温度在 100°C〜 350°C之间的油砂浆流动性更好， 也不易分层。

[0014] [00014]所述溶剂油的沸点高于 150°C。

[0015] 实施例 1油砂矿石经初级分选后送入搅拌器， 以 1:4 （油 /砂） 质量比加入溶剂 油， 在搅拌过程中将油砂浆加热到 130°C， 得到的油砂浆通过机械筛分分离出渣 石， 去除渣石的油砂浆送入粉磨机内进行进一步粉 磨均化， 制得温度在 U0°C的 油砂浆， 其具体性状见表一。

[0016] 实施例 2油砂矿石经初级分选后送入搅拌器， 以 2:3 （油 /砂） 质量比加入溶剂 油， 在搅拌过程中将油砂浆加热到 150°C， 得到的油砂浆通过机械筛分分离出渣 石， 去除渣石的油砂浆送入粉磨机内进行进一步粉 磨均化， 制得温度在 130°C的 油砂浆， 其具体性状见表一。

[0017] 实施例 3油砂矿石经初级分选后送入搅拌器， 以 1: 1 （油 /砂） 质量比加入溶剂 油， 在搅拌过程中将油砂浆加热到 200°C， 得到的油砂浆通过机械筛分分离出渣 石， 去除渣石的油砂浆送入粉磨机内进行进一步粉 磨均化， 制得温度在 180°C的 油砂浆， 其具体性状见表一。

[0018] 表一油砂浆性状

[] [0019] *注： 20°C是指按实施例制得的 110°C的油砂浆自然冷却到室温时的状态

[0020] 由表一可知， 随着加入溶剂油比例的不同， 制得的油砂浆具有不同的状态， 从 具有流动性便于输送角度来讲最合适的油/砂� �为 1 : 1〜 1 :4， 溶剂油过少则油砂溶 解不完全， 流动性差； 溶剂油过多则浪费资源。

[0021] 由表一可知， 制得的油砂浆应保持在一定温度范围内， 防止其冷却， 冷却后的 油砂浆不但流动性变差且易于分层， 最合适的保存温度为 150〜 200°C， 温度过低 则油砂浆会冷却流动性变差， 温度过高则油砂浆会发生热解反应， 造成油砂损 耗和安全隐患。

[0022] 搅拌器内的油砂浆温度范围优选 100-350°C。 温度过低油砂中水分无法完全去 除， 所得油砂浆流动性不好； 温度过高， 则油砂易发生部分热解， 造成油砂损 耗。

[0023] 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于 此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露 的技术范围内， 根据本发明 的技术方案及其构思加以等同替换或改变， 都应涵盖在本发明的保护范围之内