Способ получения битума из битуминозных песчаников Советский патент 1982 года по МПК C10G1/04 

Изобретение относится к способам получения битума из битуминозных пес чаников и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Известен способ получения битуjvia из битуминозных песчаников путем приготовления водной суспензии песчаника и дальнейшим разделением этой суспензии на олеофильной поверхности tl , Наиболее близким к изобретению является способ получения битума из битуминозных песчаников, содержащих влагу, путем экстракции водой и органическим растворителем 2. Однако при экстракции битуминозных песчаников, содержащих реликУовую воду, происходит отложение в виде сгустков в экстракторе смеси извлеченных битумов с металлической пылью, глиной и песком о Кроме того, из-за образования сгустков происходит недостаточно эффективно удале ние битума из песчаника и вода и песчаник на выходе из экстрактора содержат небольшое количество битумных компонентов, что требует дополнительной обработки перед тем как песчаник и вода могут быть выведены из процесса. Цель изобретения - предотвращение отложений в экстракторе. Поставленная цель достигается способом-получения битума из битуминозных песчаников путем сушки битуминозного песчаника горячим газом до остаточного содержания влаги не выше 1 вес., а затем подачи осушенного песчаника, в экстрйктор либо сухим, либо предварительно смоченным водой и последовательной обработкой песчаника водой и керосином в виде .несмешивающихся фаз. В качестве горячего газа предпочтительно используют воздух или дымовые газы от сжигания кокса, полученного из битуминозного песчаника. Сушку предпочтительно проводить путем пропускания нефтесодержащих песчаников через стационарную или вращающуюся печь или конвейерные отсеки, через которые проходят в противотоке горячие топочные газы. Эти горячие газы могут быть получены при сжигании кокса, который получают из экстрагированных битумных нефтепродуктов при их очистке Поскольку в битумном коксе велико содержание серы, кокс целесообразно сжигать в пce доожиженном слое с добавками, реагирующими с серусодержащими компонентами кокса Сушка добытого битуминозного песчаника может осуществляться хранением на воздухе в течение продолжитель ного периода времени, вплоть до 1 го да, или под действием потока горячего воздуха или газов, пропускаемого через этот песчаник, или совмещая об способа, причем дополнительная сушка нагретым потоком будет меньше для ес тественно высушенного песчаника. После сушки битуминозного песчаники в нем смачивающихся веществ больше нет либо они по крайней мере неэффективны и, как результат, при последующем контакте с водой не происходит реге нерации геля, ответственного за образование сгустков. Высушенные битуминозные песчаники вводят сухими в. экстрактор, пр Сичем вода и растворитель непрерывно подаю ся и , пропускаются через этот экстрактор в виде отдельных и существенно несмешивающихся фаз Однако высушенные битуминозные песчаники при необходимости могут смешиваться с водой до ввода в экстрактор На чертеже приведена принципиальная схема, иллюстрирующая предлагаемый способ. Битуминозный песчаник по линии 1 направляют в печь 2, где навстречу ему подается горячий.газовый поток 3, отработанные газы из печи 2 отводят по линии k,. Горячий газовый поток обеспечивает эффективную сушку битуминозного песчаника, так что в нем «практически не остается реликтовой воды месторождения с Высушенный песчаник непрерывно выгружают из печи 2, направляя его по линии 5 в ситовое устройство 6, В этом устройстве удаляются круп .ные куски глины и другие компоненты После просеивания битуминозный песчаник может подвергаться измельчению, хотя этл стадия не всегда, яв974 ляется обязательной Затем песчаник вводят в нижнюю часть экстрактора 7. Экстрактор 7 является роторным и разбит на отсеки„ В нем обеспечивается противоток воды, и растворителя для битумных нефтепродуктов (керосина). Воду подают по линии 8, расположенной рядом с входом высушенного битуминозного песчаника, и она течет через экстрактор в том же направлении. Керосин подают по линии 9 с противоположного конца экстрактора и он течет в противотоке к битуминозному песчанику и воде в виде отдельной и более легкой фазы, икающей существенно стабильную поверхность раздела с более тяжелой водой. При проходе через экстрактор битуминозные песчаники поочередно контактируют с растворителем и водой, так что битумные нефтепродукты постепенно растворяются в керосине. Последний отводят из экстрактора по линии 10. Рафинат - чистый песок и воду - отводят по линии 11 в отстойник 12, где воду обрабатывают известью иЛи иными флокулянтами для удаления пылевидных частиц Горячий поток, направляемый в печь 2 для сушки битуминозного песчаника, получают сжиганием битумного кокса Битумные нефтепродукты, получаемые из потока растворителя 10, являются высоковязкими и перед их транспортировкой и использованием их обрабатывают для удаления битумного кокса В настоящее время кокс, полученный из битумных нефтепродуктов, обладает малой практической ценностью, поскольку содержание в нем серы столь велико, что не представляется возможным использовать его в качестве топлива из-за существующих законов об охране окружающей среды, поэтому в этом способе битумный кокс сжигают в псевдоожиженном слое с добавками извести, которая с серусодержащими компонентами дает сульфаткальциевую золу и не выделяет в атмосферу серусодержащих газов„ Битумный кокс и известь в тонкоизмельченном виде по линии 13 подают в печь 1А с псевдоожиженным слоем, причем псевдоожижение достигается потоком воздуха, подаваемым по линии 15 Горячие топочные газы отводят по линии 16 в верхней части печи и направляют в печь 2, При необходимости горячие газы из печи 1 могут пропускаться через цик59

лон 17, устанавливаемый перед входом в печь.2„ Циклон предназначен для удлеимя пили из газов. Внутри псевдоожиженного слоя пропущены охлаждающие трубки 18, по которым циркулирует вода или пар.

С другой стороны, охлаждающие труки 18 могут использоваться как воздушные холодильники-и подогретый воздух из трубок может направляться для сушки битуминозных песчаников либо сам по себе, либо в сочетании с горячим газом, что зависит от требуемой степени осушки

Псевдоожиженный слой печи 1 может работать под давлением выше атмосферного, и в этом случае инертными частицами слоя служит доломит, а не известь о Давление слоя может быть поднято до 15 атм, что достижимо для газовых турбин„

Битуминозные песчаники целесообразно вводить в г экстрактор в сухом состоянии, поскольку легче отсеять частицы крупного размера и удалить другие посторонние тела„ Однако при необходимости высушенные битуминозные песчаники могут смешиваться с водой перед вводом их в экстрактор ,

Пример 1. Экстракции подвергают битуминозный песчаник, высушенный по предлагаемому способу и содержащий 1 весД: реликтовой воды,

В экстрактор подают ,3 вес„ч. песчаника, содержащего 1.5,tS вес,ч. воды и 123,9 вес о ч. битума, путем смешения его в соотношении песчаник: вода:растворитель,, - 5,38:1,0:0,79. Экстракцию осуществляют керосином .(т,кип, 150-300С, плотность 0,780,82 г/см) при 70-80°С, легком перемешивании и времени контакта 5 мин.

В результате получают поток со среднего участка экстрактора с содержанием битума 1,81 и твердых частиц 1,99 по отношению к первоначальной загрузке битуминозного песчаника

76

{поток со среднего участка характеризует эффективность экстракции),

П р и м е р 2 (сравнительный). Экстракции подвергают битуминозный песчаник, содержащий реликтовую воду в количестве 5, весо%,

В экстрактор подают вес,ч, битуминозного песчаника, содержащего 50 весоЧ. воды и 1130 вес„ч. битума, при соотношении песчаник:вода: 1:1,5 Экстракцию проводят при 7090°С и времени 25 мин, В результате получают поток со среднего участка экстрактора, содержащий 8, битума и Ю, 22 твердых частиц.

Таким образом, видна эффективность предлагаемого способа по сравнению с известным.

Формула изобретения

1 о Способ получения битума из битуминозных песчаников, содержащих влагу, путем экстракции водой и органическим растворителем, отличающийся тем, что, с целью предотвращения отложений в экстракторе, битуминозный песчаник перед экстракцией сушат горячим газом до остаточного содержания влаги не выше 1,0 вес,, а затем осушенный песчаник подают в экстрактор либо сухим, пибо предварительно смоченным водой последовательно обрабатывают водой и керосином в виде несмешивающихся фаз,

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве горячего газа используют воздух или дымовые газы от сжигания кокса, полученного из битуминозного Песчаника,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США № 1236995, кл, 208-11, опублик 1980,

2.Патент СССР по заявке №2510551/0 кл, С 10 fi , 1981 (прототип).

t 1

-U

л L

t

Ms I f«-

su

4Vi