本發(fā)明涉及油砂采集技術(shù),屬于使被破碎過的粗油砂顆粒在漿化狀態(tài)中分裂成細(xì)油砂顆粒的油砂處理藥劑,特別是水潤型油砂漿化離解劑。
背景技術(shù):
油砂,亦被稱作為“瀝青砂”、“重油砂”或“焦油砂”,是一種由瀝青、砂粒、富礦粘土和水的混合物,其瀝青含量為7%-14%,沙和粘土等礦物占80%-85%,含水3%-6%。我國的油砂資源儲量經(jīng)初步估算達(dá)到千億噸,是重要的非常規(guī)石油資源。油砂的開發(fā)主要集中在開采方式和如何從油砂中提取瀝青油。根據(jù)油砂結(jié)構(gòu)不同所采用的油砂分離技術(shù)主要有三種:溶劑萃取法、熱解干餾法及熱化學(xué)水洗法。一般油潤型油砂適于有機溶劑萃取分離或熱解干餾分離。由于溶劑萃取法存在溶劑回收率低和環(huán)境污染的問題,而熱解干餾法工藝不成熟,成本較高,所以,這溶劑萃取法與熱解干餾法工業(yè)應(yīng)用較少,基本停留在室內(nèi)研究階段。水潤型油砂適于熱化學(xué)水洗法,即在表活劑和堿的作用下,實現(xiàn)油和砂的剝離。油砂熱化學(xué)水洗法因工藝簡單、成本低且水洗試劑可循環(huán)利用而得到廣泛的工業(yè)化應(yīng)用。影響油砂熱化學(xué)水洗技術(shù)效果的技術(shù)因素包括水洗藥劑、水洗溫度、水砂質(zhì)量比等技術(shù)因素,砂粒粒徑對油砂熱化學(xué)水洗技術(shù)效果的影響也至關(guān)重要,表現(xiàn)為砂粒粒徑越小,熱洗效果越好。目前,國外淺層油砂(油砂埋深小于75米)開采以露天挖掘為主,其挖掘出來的油砂塊性狀大小差異極大,處理之前需要將其充分破碎。通常使用常規(guī)礦山鄂式、輥式破碎機設(shè)備對油砂塊進行破碎,其工作原理是破碎機執(zhí)行機構(gòu)對油砂實施擠壓、剪切與拋投,使油砂在外力作用下被粉碎,這種工作原理對于具有一定結(jié)構(gòu)強度的固體礦物比較有效,但對于油砂這類具有觸變性的軟固體類物質(zhì)卻效果不理想,特別是當(dāng)油砂塊粒徑破碎至5cm-8cm后,油砂再受到外力剪切時會產(chǎn)生壓實、蠕變現(xiàn)象,瀝青與砂就會粘結(jié)在設(shè)備的破碎機構(gòu)執(zhí)行部件上,使破碎機運動部件卡死,無法進行連續(xù)的油砂破碎作業(yè),進而無法滿足熱化學(xué)水洗法對油砂砂粒粒徑的起碼要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種水潤型油砂漿化離解劑,物化穩(wěn)定性較強,能有效用于被細(xì)破碎過的水潤型油砂的漿化,不僅能滿足后續(xù)熱化學(xué)水洗對水潤型油砂沙粒粒徑的要求,而且還可改善油與砂的分離效果。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種水潤型油砂漿化離解劑,包括滲透劑、礦物油、瀝青乳化劑、剝離劑、ph值調(diào)節(jié)劑與水,滲透劑與礦物油組成a型混合物,滲透劑在a型混合物中的質(zhì)量百分含量為0.020%-0.025%,滲透劑由oep-70與aep-98組成,oep-70的質(zhì)量和aep-98的質(zhì)量的比值為(10﹕13)-(1﹕1);瀝青乳化劑、剝離劑、ph值調(diào)節(jié)劑與水組成b型混合物,瀝青乳化劑在b型混合物中的質(zhì)量百分含量為0.2%-0.4%,瀝青乳化劑由span-80與tween-80組成,span-80的質(zhì)量與tween-80的質(zhì)量的比值為(1﹕12)-(1﹕8),剝離劑在b型混合物中的質(zhì)量百分含量為0.005%-0.010%,剝離劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨與十六烷基氯化吡啶三者當(dāng)中的任意一者純凈物或該三者通過任意組合方式以任意質(zhì)量比例相混勻成的混合物,ph值調(diào)節(jié)劑在b型混合物中的質(zhì)量百分含量為0.3%-0.5%,ph值調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉、三聚磷酸鈉與硅酸鈉六者當(dāng)中的任意一者純凈物或該六者通過任意組合方式以任意質(zhì)量比例相混勻成的混合物,礦物油為柴油、焦化柴油、煤油與120#溶劑油四者當(dāng)中的任意一者純凈物或該四者通過任意組合方式以任意質(zhì)量比例相混勻成的混合物。
經(jīng)大量反復(fù)驗證,將質(zhì)量等于油砂質(zhì)量30%-50%的本發(fā)明與質(zhì)量等于油砂質(zhì)量且溫度為大于或等于40℃的熱水組成的漿化離解液與被細(xì)破碎過而砂粒粒徑小于或等于5mm的水潤型油砂在被滾筒式攪拌機內(nèi)被滾筒式攪拌機以50r/min的轉(zhuǎn)速充分?jǐn)噭虿⒁员换靹虻臓顟B(tài)在被滾筒式攪拌機以50r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌時相互接觸30min-40min,被細(xì)破碎過的水潤型油砂被漿化而相互離解,以至其離解后的粒徑小于2.5mm,旨在達(dá)到熱化學(xué)水洗法對水潤型油砂粒徑的起碼要求,增強熱化學(xué)水洗法對水潤型油砂的清洗效果。后續(xù)的熱化學(xué)水洗法可證實:被漿化過的水潤型油砂更有利于油砂中的瀝青的提取。綜上所述,本發(fā)明物化穩(wěn)定性較強,能有效用于被細(xì)破碎過的水潤型油砂的漿化,不僅能滿足后續(xù)熱化學(xué)水洗對水潤型油砂沙粒粒徑的要求,而且還可改善油與砂的分離效果。
具體實施方式
一種水潤型油砂漿化離解劑,包括滲透劑、礦物油、瀝青乳化劑、剝離劑、ph值調(diào)節(jié)劑與水,滲透劑與礦物油組成a型混合物,滲透劑在a型混合物中的質(zhì)量百分含量為0.020%-0.025%,即滲透劑的質(zhì)量和a型混合物的質(zhì)量的比值為0.00020-0.00025,滲透劑由oep-70與aep-98組成,oep-70的質(zhì)量和aep-98的質(zhì)量的比值為(10﹕13)-(1﹕1);瀝青乳化劑、剝離劑、ph值調(diào)節(jié)劑與水組成b型混合物,瀝青乳化劑在b型混合物中的質(zhì)量百分含量為0.2%-0.4%,即瀝青乳化劑的質(zhì)量和b型混合物的質(zhì)量的比值為0.002-0.004,瀝青乳化劑由span-80與tween-80組成,span-80的質(zhì)量與tween-80的質(zhì)量的比值為(1﹕12)-(1﹕8),剝離劑在b型混合物中的質(zhì)量百分含量為0.005%-0.010%,即剝離劑的質(zhì)量和b型混合物的質(zhì)量的比值為0.00005-0.00010,剝離劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨與十六烷基氯化吡啶三者當(dāng)中的任意一者純凈物或該三者通過任意組合方式以任意質(zhì)量比例相混勻成的混合物,ph值調(diào)節(jié)劑在b型混合物中的質(zhì)量百分含量為0.3%-0.5%,即ph值調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量和b型混合物的質(zhì)量的比值為0.003-0.005,ph值調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉、三聚磷酸鈉與硅酸鈉六者當(dāng)中的任意一者純凈物或該六者通過任意組合方式以任意質(zhì)量比例相混勻成的混合物,礦物油為柴油、焦化柴油、煤油與120#溶劑油四者當(dāng)中的任意一者純凈物或該四者通過任意組合方式以任意質(zhì)量比例相混勻成的混合物。
a型混合物在本水潤型油砂漿化離解劑中的質(zhì)量百分含量為5%,即a型混合物的質(zhì)量和本水潤型油砂漿化離解劑的質(zhì)量的首選比值為0.05,b型混合物在本水潤型油砂漿化離解劑中的質(zhì)量百分含量為95%,即b型混合物的質(zhì)量和本水潤型油砂漿化離解劑的質(zhì)量的首選比值為0.95。
制備本水潤型油砂漿化離解劑的方法是:把a型混合物與b型混合物依次攪勻、靜置直至共同形成表面無浮油且呈乳白色的本水潤型漿化離解劑。具體地說:在滾筒式攪拌機保持10000r/min的高速時,先將b型混合物放入滾筒式攪拌機的鼓筒內(nèi),再將百分含量為5%的a型混合物以不變的單位時間供給量加入滾筒式攪拌機的鼓筒內(nèi),使?jié)L筒式攪拌機以10000r/min的轉(zhuǎn)速持續(xù)攪拌a型混合物與b型混合物30min,接著使?jié)L筒式攪拌機以200r/min的轉(zhuǎn)速持續(xù)攪拌a型混合物與b型混合物5min,最后再靜置由a型混合物與b型混合物被攪勻成的混合液直至a型混合物與b型混合物組成表面無浮油且呈乳白色的本水潤型漿化離解劑。
本發(fā)明的某一實施例:根據(jù)某油砂礦油砂的組分性質(zhì)(其瀝青百分質(zhì)量含量為12.8%,沙和粘土等礦物百分質(zhì)量含量為83.8%,水百分質(zhì)量含量為3.4%,粒徑大于5cm的油砂在油砂礦油砂中的百分質(zhì)量含量大于90%),屬于水潤型油砂,因此,本發(fā)明對應(yīng)于水潤型油砂組分性質(zhì)的配方為:選取焦化柴油作為礦物油,在滲透劑中設(shè)定oep-70與aep-98的首選質(zhì)量配比為1﹕12,在瀝青乳化劑中設(shè)定span-80與tween-80的首選質(zhì)量配比為1﹕10,選取硅酸鈉作為ph值調(diào)節(jié)劑,十二烷基二甲基芐基氯化銨作為剝離劑,設(shè)定滲透劑在a型混合物中的首選質(zhì)量百分含量為0.020%,瀝青乳化劑在b型混合物中的首選質(zhì)量百分含量為0.3%,剝離劑在b型混合物中的首選質(zhì)量百分含量為0.008%,ph值調(diào)節(jié)劑在b型混合物中的首選質(zhì)量百分含量為0.3%,即滲透劑的質(zhì)量與a型混合物的質(zhì)量的首選比值為0.00020,瀝青乳化劑的質(zhì)量與b型混合物的質(zhì)量的首選比值為0.003,剝離劑的質(zhì)量與b型混合物的質(zhì)量的首選比值為0.00008,ph值調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量與b型混合物的質(zhì)量的首選比值為0.003。本發(fā)明對應(yīng)于砂粒粒徑小于或等于5mm的該水潤型油砂組分性質(zhì)的配方可使被漿化過的油砂粒徑小于2.5mm。由此可見,水潤型油砂漿化劑通常由表活劑、堿、增溶劑等復(fù)配而成,但針對不同物化性質(zhì)的水潤型油砂,其配方也相應(yīng)不同。