一种油沙分离处理工艺的制作方法

1.本发明涉及油砂分离技术领域，具体而言，涉及一种油沙分离处理工艺。


背景技术：

2.随着全球石油需求的不断增加，常规石油资源已经不能满足石油需求的快速增长，人们开始把目光转向非常规石油资源。油砂作为非常规石油资源的主要来源，在世界能源供给中起着举足轻重的作用。根据美国地质调查局的研究，世界上油砂油可采资源量约为103.51
×
109m3，约占世界石油资源可采总量的32％。目前，对油砂的研究和开发，世界各地均在加速进行，随着勘探开发技术的提高，其占全球烃类能源的比重将会不断增大。
3.现有技术中，处理油沙的方法主要包括热碱水表面活性剂洗法和蒸汽辅助重力泻油法(sagd)，基于油沙与溶剂的相互作用。
4.然而，现有技术中油沙处理过程中存在处理所需时间长，耗费萃取剂量大，且处理不彻底的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对上述现有技术中油沙分离处理工艺方法存在的不足，提供一种油沙分离处理工艺，以解决现有技术中处理污油泥的方法存在处理效果差，有二次污染产生问题。
6.为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
7.第一方面，本发明提供了一种油沙分离处理工艺，所述工艺包括：
8.基于1-5:1的比例获取萃取剂与待处理油沙，得到第一混合物；
9.将所述第一混合物基于40-60摄氏度的环境下萃取10-60分钟；
10.将萃取后的物质进行分离，得到尾砂和第一溶剂。
11.可选的，所述处理工艺还包括，将所述第一溶剂进行蒸馏，得到油沙油和第二溶剂；
12.对所述第二溶剂进行萃取。
13.可选的，所述萃取剂包括极性成分和非极性成分。
14.可选的，所述极性成分包括：水、甲醇和石脑油。
15.可选的，所述非极性成分包括：汽油和溶剂油。
16.本发明的有益效果是：本发明提供了一种油沙分离处理工艺，涉及油砂分离技术领域，工艺包括：基于1-5:1的比例获取萃取剂与待处理油沙，得到第一混合物；将所述第一混合物基于40-60摄氏度的环境下萃取10-60分钟；将萃取后的物质进行分离，得到尾砂和第一溶剂。也就是说，本发明提供油沙分离处理工艺，基于对油沙分离过程中各环节的控制，提高了油沙分离速度，使得油沙分离效率提高，并且适用于大量的油沙开采工业化环境。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
18.图1为本发明一实施例提供的油沙分离处理工艺流程示意图；
19.图2为本发明另一实施例提供的油沙分离处理工艺装置示意图；
20.图3为本发明另一实施例提供的油沙分离处理工艺设备示意图。
21.图标：1-萃取器、2-分离器、3-热解单元、4-控制器和5-蒸馏单元。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.图1为本发明一实施例提供的油沙分离处理工艺流程示意图；图2为本发明另一实施例提供的油沙分离处理工艺装置示意图；图3为本发明另一实施例提供的油沙分离处理工艺设备示意图。以下将结合图1至图3，对本发明实施例所提供的油沙分离处理工艺方法的过程进行详细说明。
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.本发明的实施例提供了油沙分离处理工艺，应用于具有油沙分离处理功能的装置中。下面结合图1，对该工艺包括的步骤进行具体介绍。
32.步骤101：基于1-5:1的比例获取萃取剂与待处理油沙，得到第一混合物。
33.本发明实施例中，所述萃取剂包括极性成分和非极性成分；其中，极性成分包括：水、甲醇和石脑油；所述非极性成分包括：汽油和溶剂油。
34.具体的，基于相似相容的原理将油沙中的油沙油能够最大限度的溶解到提取剂中，并且使用的萃取剂的沸点要比所提取的油沙油的初馏点低,以便进行抽提试剂的回收。
35.进一步的，油沙分离装置中的控制器按照1-5:1的比例将萃取剂与待处理油沙进行充分混合，这里，萃取剂包括：极性成分和非极性成分；非极性成分包括：汽油、溶剂油、石脑油等；极性成分包括：水(能吸收微波，发热，同时具有辅助分离作用)、甲醇、石脑油。
36.步骤102：将所述第一混合物基于40-60摄氏度的环境下萃取10-60分钟。
37.本发明实施例中，第一混合物是萃取剂与油沙的混合物，将第一混合物。将第一混合物装入萃取器中，其中，萃取器的侧壁设置微波源，萃取器的底部设置超声波振子，并且在萃取器中设置搅拌器，用于在微波源在电源的作用下，释放微波作用于第一混合物，并在底部超声波振子的作用下，快速将第一混合物进行处理，提高油沙的分离效率。
38.步骤103：将萃取后的物质进行分离，得到尾砂和第一溶剂。
39.本发明实施例中，将萃取后的物质通过离心机进行分离，得到尾砂和第一溶剂。进一步的，步骤103将萃取后的物质进行分离，得到尾砂和第一溶剂，之后还包括：
40.将所述第一溶剂进行蒸馏，得到油沙油和第二溶剂；对所述第二溶剂进行萃取。
41.进一步的，对离心分离后的尾砂进行热解，通过将微波辐射热量聚集在腔体内，对腔体内的尾砂进行加热，使得加热的温度大于或等于萃取剂的沸点，使得萃取剂挥发后进入冷凝器中，经过冷凝后再次将回收的萃取剂利用。
42.可选的，控制器基于蒸馏器控制热解时间或萃取剂的气体浓度信息，确定油沙分离是否达到标准。其中，蒸馏器采用电加热的方式。例如，控制器基于获取的时间数据，确定当前萃取时间达到预设时间，控制器控制关闭微波源并切断萃取器中各个部件的电源。或者，获取热解后的萃取剂的浓度信息，确定获取到的萃取剂的浓度小于预设浓度值时，停止油沙处理装置工作，从而使得尾砂含油率达到国家标准，既可以填埋或利用。
43.本发明提供了一种油沙分离处理工艺，涉及油砂分离技术领域，工艺包括：基于1-5:1的比例获取萃取剂与待处理油沙，得到第一混合物；将所述第一混合物基于40-60摄氏度的环境下萃取10-60分钟；将萃取后的物质进行分离，得到尾砂和第一溶剂。也就是说，本发明提供油沙分离处理工艺，基于对油沙分离过程中各环节的控制，提高了油沙分离速度，使得油沙分离效率提高，并且适用于大量的油沙开采工业化环境。
44.在另一种可行的实施例中，本发明还提供了一种油沙分离处理工艺装置，如图2所示，该油沙分离的装置包括：萃取器1、分离器2、热解单元3、控制器5和蒸馏单元4；
45.其中，所述萃取器1的侧壁设置微波源，且所述萃取器1的底部设置超声波振子；所述萃取器1的出口与所述分离器2连接；所述热解单元3与所述分离器2连接，还与所述蒸馏
单元4连接，所述控制器分别与萃取器1、分离器2、热解单元3和蒸馏单元4连接。
46.本发明实施例中，油沙是一种含有天然沥青的砂岩或其它岩石,通常是由砂、沥青、矿物质、粘土和水组成的混合物。不同地区的油砂矿性质和组成不同，通常情况下,油砂中沥青等重油所占的质量分数为3％～20％，无机矿物质占80％～85％，水占3％～6％。这里，在装置开始处理之前将油沙放置在萃取器1中。
47.示例性的，蒸馏单元4采用电加热方式；例如，在蒸馏单元4中设置浓度传感器或定时器，控制器实时采集各类数据信息，并将采集的数据信息与预设信息进行比对，确定采集的数据超出对应阈值范围时，停止蒸馏处理，将萃取液经过冷凝器的冷凝后回到萃取器1中，从而达到重复利用的目的。
48.可选的，萃取器1为金属柱状腔体；所述腔体的侧壁均匀的设置微波源；所述腔体内还包括搅拌器和超声波振子；进一步的，所述超声波振子设置在所述腔体的底部，所述搅拌器设置在所述腔体的内部中心位置处。
49.本发明实施例中，萃取器1位金属腔体，该金属腔体可以为柱状，柱状金属腔体的顶部设置上盖。可选的，将上盖打开加入油沙；腔体的外部侧壁上设置从多个微波源。这里的微波源包括磁控管、波导和辐射器，磁控管在电源的作用下，释放微波通过波导和辐射器作用于目标对象，辐射器与腔体的侧壁连接。
50.示例性的，微波源包括多个，多个微波源阵列设置在金属腔体的侧壁，微波源在电源的作用下，释放出微波，通过金属腔体，作用于金属腔体2中的油沙。需要说明的是，微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的相互摩擦运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一些列物化过程而达到微波加热的目的。
51.采用微波加热，具有以下优点：加热时间短；热能利用率高，节省能源；加热均匀；微波源易于控制，微波还能诱导催化反应的发生。
52.微波是由微波源产生的，微波源主要由大功率磁控管构成。磁控管是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件，能产生大功率的微波能，例如4250mhz的磁波管可以得到5mhz，而4250mhz速调管可得到30mhz，所以微波技术可以应用到废水处理技术领域。
53.本发明实施例中，金属腔体的底部超声波振子，超声波振子在驱动电源的作用下工作；搅拌器安装在上盖上，且搅拌器为不吸收微波、且反射微波的材质，搅拌器在电机的驱动下工作。
54.可选的，所述热解单元3的顶部活动设置上盖；所述热解单元3的内壁设置隔热层，且所述隔热层为不吸收微波的材质；所述热解单元3中还包括传感器，所述传感器与所述控制器5连接；所述传感器包括浓度传感器和温度传感器。
55.本发明实施例中，将经过萃取器1中萃取的油沙进一步进行离心分离，并将分离后的尾砂装入热解单元3。其中，热解单元3内部有隔热层，隔热层内为不吸收微波材料制成的内腔体，热解单元3的外部设置微波源，用于对尾砂进行加热。
56.本实施例公开了本发明提供一种油沙分离的装置，包括：萃取器1、分离器2、热解单元3、控制器5和蒸馏单元4；其中，所述萃取器1的侧壁设置微波源，且所述萃取器1的底部设置超声波振子；所述萃取器1的出口与所述分离器2连接；所述热解单元3与所述分离器2
连接，还与所述蒸馏单元4连接，所述控制器分别与萃取器1、分离器2、热解单元3和蒸馏单元4连接。也就是说，本发明基于微波源作用下，将各模块之间有序的共同作用下，加快了对油沙的处理速度，且能源消耗低，处理效果高。
57.如图3所示，为本发明实施例另一实施例中提供的油沙分离处理工艺方法设备示意图，集成于终端设备或者终端设备的芯片。
58.该装置包括：存储器301、处理器302。
59.存储器301用于存储程序，处理器302调用存储器301存储的程序，以执行上述油沙分离处理工艺方法方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
60.优选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
61.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
62.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
63.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：random access memory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。