一種從油砂中通過溶劑抽提以提取瀝青的裝置的製作方法

2023-05-02 15:59:31 1

專利名稱：一種從油砂中通過溶劑抽提以提取瀝青的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置，屬於石油提取與冶煉技術領域。
背景技術：
油砂是指地殼表層的碎屑物或巖石與其中所含的水和稠油或浙青形成的混合物的統稱，儲量非常巨大，是目前世界上一種重要的潛在石油資源。如何從油砂中高效、低能耗、低汙染的提取浙青，一直是困擾該行業發展的問題之一。尤其是對於一些特殊的油砂(比如原產於的印尼布登島的油砂)，其特點在於1)在低溫200°C時開始發生軟化，隨著溫度升高粘結現象越來越嚴重，溫度高達420°C以上時隨著油氣的產出，粘結現象消失，變成半焦渣粉；2)半焦中細粉含量特別多，揚塵大，乾餾油氣含塵多；3)原料含水量變化大，烘乾脫水難；4)油砂破碎困難，由於浙青的粘結作用和破碎機械的摩擦生熱，使得已經破碎的油砂容易重新粘結甚至板結成塊狀物料，無法進行後續處理。因此，目前世界上還沒有從此類油砂中提取浙青的成熟方法。

實用新型內容為解決上述技術問題，本實用新型的目的在於提供一種從油砂中提取浙青的裝置，其是通過溶劑抽提來提取浙青的裝置，具有結構簡單，成本低等特點。為達到上述目 的，本實用新型提供一種從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置，其包括破碎篩分機、攪拌釜、二次篩分機、離心過濾機、乾燥機、浙青溶液罐、加熱爐、蒸餾塔、溶劑罐、換熱器、中間罐、第一水冷凝器、第二水冷凝器、真空泵，其中破碎篩分機與攪拌釜的入口連通；攪拌釜的出口與二次篩分機的入口連通；二次篩分機分別與中間罐的入口、離心過濾機的入口連通；中間罐的出口與乾燥機的入口連通；乾燥機設有用於加熱的夾套、沙礫出口和溶劑出口，溶劑出口與第一水冷凝器連通；第一水冷凝器設有一集液罐，該集液罐連接有真空泵，並且，集液罐的出口與溶劑罐的入口連通；離心過濾機設有沙礫出口和浙青溶液出口，其中，沙礫出口與中間罐的入口連通，浙青溶液出口與浙青溶液罐連通；浙青溶液罐的出口與加熱爐的入口連通；加熱爐的出口與蒸餾塔的入口連通；蒸餾塔設有溶劑出口和浙青出口，其中，溶劑出口經過換熱器與第二水冷凝器的入口連通，第二水冷凝器的出口與溶劑罐的入口連通；[0017]溶劑罐設有溶劑出口和汙水出口，其中，溶劑出口經過換熱器分別與攪拌釜的入口、二次篩分機的入口、離心過濾機的入口連通。在本實用新型提供的上述從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置中，優選地，所述破碎篩分機與所述攪拌釜的入口之間設有提升料鬥。該提升料鬥用於向攪拌釜中輸送破碎篩分之後的油砂。在本實用新型提供的上述從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置中，優選地，所述攪拌釜的出口與所述二次篩分機的入口之間設有一星型卸料器。該星形卸料器用於向二次篩分機中送料。在本實用新型提供的上述從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置中，優選地，所述浙青溶液罐的出口與所述加 熱爐的入口之間設有離心泵。該離心泵用於向加熱爐中輸送沉降後的浙青溶液。在上述裝置中，破碎篩分機用於將含浙青的油砂進行破碎並篩分。在上述裝置中，攪拌釜用於對篩分後的油砂與溶劑混合攪拌並進行溶劑抽提使油砂中的浙青溶入溶劑中，得到混合漿料，攪拌釜的出口與二次篩分機的入口連通，用於向二次篩分機輸入混合漿料。在上述裝置中，二次篩分機用於對混合漿料進行二次篩分得到細砂漿料和粗砂，其分別與中間罐的入口、離心過濾機的入口連通,分別向中間罐中輸入粗砂、向離心過濾機中輸入細砂漿料。在上述裝置中，中間罐用於粗砂等的暫存以及向乾燥機的輸入，其出口與乾燥機的入口連通。在上述裝置中，乾燥機用於對輸入的粗砂等進行乾燥和抽真空處理以回收溶劑，其設有用於加熱的夾套、沙礫出口和溶劑出口，溶劑出口與第一水冷凝器連通，沙礫出口用於將乾燥得到的乾燥沙礫排出裝置之外，其也可以與對乾燥沙礫進行其他處理或應用的設備連接。在上述裝置中，第一水冷凝器用於對回收的溶劑進行冷卻，然後經過集液罐輸送到溶劑te中。在上述裝置中，離心過濾機用於對二次篩分得到的細砂漿料進行離心過濾分離，分離得到的沙礫進入中間罐進行下一步的處理，浙青溶液則進入浙青溶液罐進行儲存和下一步的處理，該離心過濾機設有沙礫出口和浙青溶液出口，其中，沙礫出口與中間罐的入口連通用於輸送沙礫，浙青溶液出口與浙青溶液罐連通用於輸送浙青溶液。在上述裝置中，浙青溶液罐(沉降罐)用於浙青溶液的收集和暫存、同時進行沉降處理以脫除水分和灰分等，其出口與加熱爐的入口連通。在上述裝置中，加熱爐用於對沉降後的浙青溶液進行加熱，其出口與蒸餾塔的入口連通。在上述裝置中，蒸餾塔用於對經過加熱的浙青溶液進行蒸餾分離，其設有溶劑出口和浙青出口，蒸餾得到的溶劑通過頂部的溶劑出口經過換熱器換熱之後再進入第二水冷凝器，浙青則通過底部的浙青出口排出，其中，溶劑出口經過換熱器與第二水冷凝器的入口連通。在上述裝置中，第二水冷凝器用於對換熱之後的溶劑進行冷凝，其出口與溶劑罐的入口連通。在上述裝置中，溶劑罐用於儲存收集和儲存溶劑以及向各個設備輸送溶劑，其設有溶劑出口和汙水出口，其中，溶劑出口經過換熱器分別與攪拌釜的入口、二次篩分機的入口、離心過濾機的入口連通，分別用於向攪拌釜輸入溶劑、向二次篩分機輸入溶劑以衝洗篩分出的粗砂、向離心過濾機輸入溶劑以衝洗離心出的細砂。在本實用新型的上述提取裝置中，各個設備之間的具體連接方式可以根據需要進行設置，只要能夠實現相應的作用即可，並且在連接管道上還可以根據需要設置相應的閥門、開關、機泵等常用部件。本實用新型所提供的從油砂中提取浙青的裝置具有以下有益效果1、通過採用本實用新型所提供的裝置採用溶劑抽提的方法提取油砂中的浙青，提取過程全部是物理過程，汙染較輕，並且可以保留浙青的原有性質，是油砂用於道路建築材料的最有效的方式之一。2、該裝置比較簡單，設備投資成本低，投資少、溶劑損耗較低，不產生汙水及大氣汙染。

以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。其中圖1為實施例1所提供的從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置的示意圖。附圖標號說明破碎篩分機1攪拌釜2 二次篩分機3離心過濾機4乾燥機5浙青溶液罐6加熱爐7蒸餾塔8溶劑罐9換熱器10中間罐11第一水冷凝器12第二水冷凝器13真空泵14夾套15集液罐1具體實施方式
為了對本實用新型的技術特徵、目的和有益效果有更加清楚的理解，現參照說明書附圖對本實用新型的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本實用新型的可實施範圍的限定。實施例1本實施例提供了一種從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置，其結構如圖1所
/Jn ο該從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置包括破碎篩分機1、攪拌釜2、二次篩分機3、離心過濾機4、乾燥機5、浙青溶液罐6、加熱爐7、蒸餾塔8、溶劑罐9、換熱器10、中間罐11、第一水冷凝器12、第二水冷凝器13、真空泵14，其中破碎篩分機1與攪拌釜2的入口連通，二者之間設有提升料鬥；攪拌釜2的出口與二次篩分機3的入口連通；二次篩分機3分別與中間罐11的入口、離心過濾機4的入口連通；中間罐11的出口與乾燥機5的入口連通；乾燥機5設有用於加熱的夾套15、沙礫出口和溶劑出口，溶劑出口與第一水冷凝器12連通；第一水冷凝器12設有一集液罐16，該集液罐16連接有真空泵14，其出口與溶劑罐9的入口連通；離心過濾機4設有沙礫出口和浙青溶液出口，其中，沙礫出口與中間罐11的入口連通，浙青溶液出口與浙青溶液罐6連通；浙青溶液罐6 (沉降罐)的出口與加熱爐7的入口連通；加熱爐7的出口與蒸餾塔8的入口連通；蒸餾塔8設有溶劑出口和浙青出口，溶劑出口經過換熱器10與第二水冷凝器13的入口連通第二水冷凝器13的出口與溶劑罐9的入口連通；溶劑罐9設有溶劑出口和汙水出口，其中，溶劑出口經過換熱器10分別與攪拌釜2的入口、二次篩分機3的入口、離心過濾機4的入口連通。本實施例提供的上述從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置可以採用包括以下步驟的方法從油砂中提取浙青1、將含浙青的油砂100. 5公斤(含油率為25%，含水率為1.2%，砂礫粒徑為2-3000 μ m,主要為CaCO3及SiO2)輸送至破碎篩分機I進行油砂浙青原礦的破碎，破碎成為直徑在50mm以下的顆粒,大於50mm的顆粒返回破碎篩分機I再次破碎；然後由提升料鬥將直徑D < 50mm的顆粒油砂送至攪拌釜2，與已經加入的303. 3公斤混合溶劑(C3二氯代烴C8芳烴體積比=2 1，餾程範圍60-140°C)進行混合攪拌，攪拌速度為180轉/分鐘，攪拌時 間15分鐘，得到混合漿料；溶劑在加入攪拌釜2之前與蒸餾塔8頂部的回收溶劑在換熱器10中進行換熱，以提升溫度至60°C，並回收蒸餾系統的熱量;2、將攪拌釜2出來的混合漿料卸出進入二次篩分機3進行篩分，從篩子下面出來的小於1_的細砂漿料經離心過濾機4分離出含浙青的溶液以及含溶劑的細砂，離心過濾機4的離心因素為1100，含溶劑的細砂在卸出離心過濾機4之前繼續用207. 9公斤溶劑(來自溶劑罐9)洗滌，以儘可能回收細砂中的浙青；從篩子上面出來的大於1_的粗砂因為量少，用少量的溶劑(來自溶劑罐9)洗滌後送入中間罐11 ；3、使含浙青的溶液進入浙青溶液罐6，經沉降2h後用離心泵送入加熱爐7，加熱至160°C後進入蒸餾塔8進行溶劑與浙青的分離，從蒸餾塔8頂部分離出的溶劑經過換熱器10之後回到溶劑罐9用於溶劑抽提循環使用(在進入溶劑罐9之前，這部分溶劑先經過第二水冷凝器13進行冷卻)，蒸餾塔8底部分離出的即是目的產品一浙青約23.1公斤；溶劑抽提的效率=100X23.1公斤浙青/(100. 5公斤油砂X 25 %含油率)/100 =91. 9%，即油砂中91. 9%的浙青被抽提出來了，這說明本實用新型所提供的上述裝置能夠獲得較聞的提取效率；經離心過濾機4分離出的含溶劑的細砂進入中間罐11，從二次篩分機3篩分出來的大於Imm的粗砂也進入中間罐11，然後加入乾燥器5，利用夾套15用Ih的時間加熱到100°C進行乾燥，維持2. 5h，並用真空泵14進行抽真空，當乾燥器5中的殘壓達到25mmHg後維持O. 5h，以回收其中的溶劑，同時使乾燥器5中砂礫的溶劑含量小於1%。；溶劑經第一冷凝器12以及集液罐16冷卻收集後併入溶劑罐9，以進行回用。
權利要求1.一種從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置，其特徵在於，該從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置包括破碎篩分機、攪拌釜、二次篩分機、離心過濾機、乾燥機、浙青溶液罐、加熱爐、蒸餾塔、溶劑罐、換熱器、中間罐、第一水冷凝器、第二水冷凝器、真空泵，其中，所述破碎篩分機與所述攪拌釜的入口連通；所述攪拌釜的出口與所述二次篩分機的入口連通；所述二次篩分機分別與所述中間罐的入口、所述離心過濾機的入口連通；所述中間罐的出口與所述乾燥機的入口連通；所述乾燥機設有夾套、沙礫出口和溶劑出口，所述溶劑出口與所述第一水冷凝器連通；所述第一水冷凝器設有一集液罐，該集液罐連接有真空泵，並且，所述集液罐的出口與所述溶劑罐的入口連通；所述離心過濾機設有沙礫出口和浙青溶液出口，其中，所述沙礫出口與所述中間罐的入口連通,所述浙青溶液出口與所述浙青溶液罐連通；所述浙青溶液罐的出口與所述加熱爐的入口連通；所述加熱爐的出口與所述蒸餾塔的入口連通；所述蒸餾塔設有溶劑出口和浙青出口，其中，所述溶劑出口經過換熱器與第二水冷凝器的入口連通，所述第二水冷凝器的出口與溶劑罐的入口連通；所述溶劑罐設有溶劑出口和汙水出口，其中，所述溶劑出口經過換熱器分別與所述攪拌釜的入口、所述二次篩分機的入口、所述離心過濾機的入口連通。
2.根據權利要求1所述的從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置，其特徵在於，所述破碎篩分機與所述攪拌釜的入口之間設有提升料鬥。
3.根據權利要求1所述的從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置，其特徵在於，所述攪拌釜的出口與所述二次篩分機的入口之間設有一星型卸料器。
4.根據權利要求1所述的從油砂中通過溶劑抽提以提取浙青的裝置，其特徵在於，所述浙青溶液罐的出口與所述加熱爐的入口之間設有離心泵。
專利摘要本實用新型涉及一種從油砂中通過溶劑抽提以提取瀝青的裝置。該裝置包括破碎篩分機、攪拌釜、二次篩分機、離心過濾機、乾燥機、瀝青溶液罐、加熱爐、蒸餾塔、溶劑罐、換熱器、中間罐、第一水冷凝器、第二水冷凝器、真空泵。本實用新型所提供的從油砂中提取瀝青的裝置具有以下有益效果通過採用本實用新型所提供的裝置採用溶劑抽提的方法提取油砂中的瀝青，提取過程全部是物理過程，汙染較輕，並且可以保留瀝青的原有性質，是油砂用於道路建築材料的最有效的方式之一。該裝置比較簡單，設備投資成本低，投資少、溶劑損耗較低，不產生汙水及大氣汙染。
文檔編號C10G1/04GK202865178SQ20122060167
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月14日 優先權日2012年11月14日
發明者譚華平, 李術元, 馬躍, 餘姝麗 申請人:中國石油大學(北京)