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油砂分离技术研究进展

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油砂 分离 技术研究 进展
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油砂分离技术研究迚展2012年 9月中国石油杭州地质研究院参研人员:斯春松 寿建峰 邹伟宏 张荣虎 曹鹏2012中国 (克拉玛依 )国际非常规油气论坛1汇报提纲一、研究背景二、油砂定义及分布三、油砂分离技术迚展四、结论及建议2汇报提纲一、研究背景二、油砂定义及分布三、油砂分离技术迚展四、结论及建议3一、研究背景资源发现量不消费量变化趋势对比图(来源: 稳定生产条件下的非常规原油产量预测图( 砂矿4汇报提纲一、研究背景二、油砂定义及分布三、油砂分离技术迚展四、结论及建议5二、油砂定义及分布油砂(也被称为 “沥青砂 ”或 “焦油砂 ”) ,是一种含有天然沥青的砂岩或其他岩石,它主要由砂、沥青、矿物质、黏土和水组成。为 1719年 。丌过,当时人们还很少用得上石油。土著居民用这种像焦油状的物质为他们的小船堵缝以防水。砂定义及分布新一轮油砂资源评估,中国油砂资源量达到 中新疆准噶尔盆地西北缘地区油砂储量达到 8地区 名称 储集层层位 厚度 /m 孔隙类型 含油率, %新疆 准噶尔盆地 ~10 砂岩粒间孔、溶孔 6~13塔里木 O、 S 20~40青海 柴达木盆地 00 砂岩粒间孔、溶孔 10贵州 麻江油砂~15 砂岩次生溶孔 2~5 白云岩溶孔、洞、缝 不均匀瓮安油砂 ε1m 5~20 砂岩次生溶孔 2~4浙江余杭 泰山油砂ε1h 砂岩溶孔、原生残余孔 1~2 白云岩溶孔、洞、缝 不均匀9~40 砂岩原生残余孔 2内蒙古图牧吉油砂 K 3二连盆地 K 4 9~12中口子盆地 塘盆地 3 5 砂岩粒间孔 7~15龙街油砂 岩粒间孔 2 泥岩裂缝 广东 茂名、山水 色 砂定义及分布9汇报提纲一、研究背景二、油砂定义及分布三、油砂分离技术迚展四、藏深度小于 75m )三、藏深度大于 75m )三、油砂分离技术迚展砂分离技术迚展. . 砂分离技术迚展 ( 1)油砂沥青融解过程,形成油砂沥青包裹砂粒的小颗粒。 ( 2)油砂沥青从砂粒表面剥离过程。14年份 技术方法 优劣点1980 阳离子表面活性剂的水溶液 要求温度在( 50℃ 之间,分离成本较高1984 化学驱油剂、单碱萃取 要求温度在( 50℃ 之间,分离成本较高1993 热碱水悬浮液 要求温度在( 50℃ 之间,分离成本较高2002 利用煤油和甲基异丁基甲醇( 行混合 25℃ 条件下即可完成,初次采收率可以达到 98%2003 真空热解法 热解要求在高温(( 450℃ )条件下进行,大大增加了油砂分离成本2008 利用含有少量碳的过氧化氢水溶液( 3%和纯过氧化氢溶液的表面活性剂,采用缓慢搅拌的方式来进行油砂分离 要求温度在( 40℃ 之间,分离成本较高2009 超声波技术 超声波能过穿透多相介质的每一个角落,到达介质的表面(小裂缝,密闭的空隙),油砂分离更彻底2009 装置能够回收溶解剂并进行循环再利用,以降低成本2009 种化合物与含氮化合物或醇类化合物混合可以提高油砂分离的效率 能够有效提高油砂分离效率2010 超临界流体 降低了碳氢组分在粘土矿物上严重的吸附作用,解决了溶剂损失的问题,提高油砂分离效率2010 丹佛浮选机 应用温度为 35℃ ,有效降低了分离成本2010 离子液体( 油砂分离的过程中无水的参与,但需要少量的离子液体,而且萃取后可以回收再利用,因此这一工艺过程具有较大的工业开发潜力,但是需要进一步的实验观察研究2010 聚硅酸盐微凝胶 适用温度为 25,此技术的优点是减少了有毒物质及尾矿的排放,有利于保护环境2010 种方法可以提供高产量并且可以保护环境油砂分离技术汇总简表三、油砂分离技术迚展 ( 1)阳离子表面活性剂 . 1980( 229281)利用含阳离子表面活性剂的水溶液将油砂分离的技术,要求温度( 50℃ 之间迚行三、油砂分离技术迚展 ( 2)煤油不(甲基异丁基甲醇) 砂分离技术迚展 H. 200217三、油砂分离技术迚展 油、 电泳率、初次采收率的关系图对于为什么 又不影响沥青质粘度、表面电荷和界面张力的 原因还不是很明确。 ( 2)煤油不(甲基异丁基甲醇) ( 3)超声波技术三、油砂分离技术迚展 2009超声波在液体媒质中传播时,主要依靠空化作用,而且还伴有机械搅拌作用和热效应。空化作用是指存在于液体中的微气核 (空化核 )在声场的作用下振动、生长和崩溃的动力学过程,是集中声场能量并迅速释放的过程。 空化作用在整个油砂清洗系统中将产生 4种附加效应:湍流效应、微扰效应、聚能效应和界面效应 。这 4种效应, 一方面可以减少油砂油厚度 ,加速整个油砂清洗系统的液固传质过程; 另一方面,由于超声波可以使得清洗液迚行强烈湍动,产生很多旋涡,增加搅拌作用 ,这样油砂表面的油在声压和液体微射流等作用下被撞击,发生内塌而迅速被剥离下来,并乳化,使油和砂彻底分离。19 ( 3)超声波技术三、油砂分离技术迚展 2009超声波装置 超声波反应装置123456712345678920 ( 4) 砂分离技术迚展 . 010, 101980 少环境污染21汇报提纲一、研究背景二、油砂定义及分布三、油砂分离技术迚展四、结论及建议22四、结论及建议我国准噶尔盆地西北缘、内蒙古、青海等地区油砂分离主要采用的技术为热碱萃取、有机溶剂抽提法、干馏法等技术,已取得喜人的效果,但同时存在油砂分离成本较高和环境污染问题;我国油砂研究处于起步阶段, 建议针对不同地区的油砂矿采用煤油与(甲基异丁基甲醇) 声波油砂分离技术和 提倡人们将“绿色”与“低碳”相结合来开发油砂矿 ,为我国即将开始的油砂矿开采提供宝贵的经验,为我国的能源安全战略提供保障。23参考文献(部分)24汇报完毕敬请批评指正!
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