油砂分离方案设计及分离设备实验研究

摘要

油砂亦称焦油砂，是一种富含沥青(固态或者半固态烃类)或其他重质石油的沉积砂。其成分有沥青(重油)、砂、水和富矿粘土。随着世界对能源需求的逐渐递增，油砂作为一种非常规能源，经过加工处理后可以获得大量的重油，逐渐成为石油的重要替代资源。在正交实验和单因素实验的基础上,研究了新疆油砂分离方案及设备,主要应用的分离设备是旋流分离器和卧式螺旋卸料沉降离心机.实验结果表明,旋流分离器结构参数的最佳值为锥段锥角7.,直管段直径为50mm,在一定范围内,随着锥角的增大,分离效率升高;操作参数流量大约为5m/h,底流率大约为10％时,分离效率可达80％左右,流量和底流率过大或过小都会对分离效率产生不利影响;物料浓度的最佳值为0.6％左右.对于卧螺离心机而言,影响其分离效率的主次因素依次是物料浓度、转速、液位高度及差速.在一定范围内,随着物料浓度的增加、卧螺机转速的增大、液位高度的减小及卧螺机差速的增加,分离效率逐渐增加.旋流器-卧螺机串联装置,物料的处理量大,分离效率高,可分离出粒径小至10μm左右的颗粒.最终,提出了一套油砂分离工艺流程,分为6个子系统:进料系统、破碎系统、萃取系统、固液分离系统、干燥系统和分馏系统.