油砂的传统开采方法及新技术展望

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砂石的技术创新与发展

砂石的技术创新与发展

砂石的技术创新与发展砂石是建筑施工中不可缺少的材料,它广泛应用于公路、桥梁、水利等基础设施建设中。

近年来,随着科技的不断进步,砂石行业也在不断进行技术创新与发展。

首先,砂石行业在采矿过程中进行了技术改进。

采矿是砂石行业的一个重要环节,但传统的采矿方式不仅效率低下,而且对环境造成了很大的破坏。

为此,砂石行业开始尝试使用先进的采矿设备,例如无人驾驶矿车、智能化矿山等。

这些先进的设备可以通过物联网技术实现自主驾驶和自动化生产,能有效提高采矿效率,降低安全风险,并且能够减少对环境的破坏。

其次,砂石产品的质量也得到了极大的提升。

传统的砂石制造过程存在许多质量问题,例如砂石颗粒粗细不均、含泥量过高、含坑石太多等。

为了解决这些问题,砂石行业开始使用高新技术生产砂石产品。

例如,通过使用机制砂生产线,可以控制砂石颗粒粒径的均匀性,提高砂石的用途范畴,同时抑制砂石中的碎石。

而采用中空砖机生产出的砖块,则可满足诸如建造防火墙、隔音墙等多种特殊要求。

此外,砂石行业在运输和储存方面也进行了技术改革。

传统的运输和储存方式操作简单,但存在多种缺陷,其中一大缺陷就是需要占用大量的土地和人力,由于堆放的砂石可能导致崩塌和坍塌。

因此,现在常见的运输和储存方法为砂石输送系统,砂石输送机、提升机等智能化的运输设备可以将砂石从矿山输送到目的地,在不同阶段的运输中可以实现杂质的清理、水平输送和垂直提升等一系列技术和流程。

运输方式得以全自动化实现,减少了对人工的依赖,同时大大提高了运输效率并降低了成本。

砂石的储存问题亦得到了相应解决,包括对许多特殊环境下,如寒冷和潮湿的场景下,均能取得了令人满意的解决方案。

总之,砂石行业的技术创新与发展得到了极大的重视,为行业的健康发展提供了强有力的保障。

虽然目前砂石行业还存在着一些问题,如环保、能源消耗等,但随着技术的进一步应用和优化,砂石行业将继续迅速发展。

我们期待未来,砂石行业技术的创新与发展还能为人类的建筑事业做出更加积极的贡献。

2024年油砂矿市场发展现状

2024年油砂矿市场发展现状

油砂矿市场发展现状油砂矿是一种含有大量油砂资源的地质产物,具有丰富的石油资源潜力。

随着全球能源需求的不断增长,油砂矿市场的发展也备受关注。

本文将对油砂矿市场的发展现状进行分析和概述。

1. 油砂矿概述油砂矿是指地下或地表堆积的富含油砂的矿体,主要由砂岩、泥页岩和沥青组成。

其中的沥青是一种含有丰富原油的凝胶状物质。

油砂矿被广泛认为是未来石油资源开发的重要方向之一,因其蕴含的大量油砂储量对于解决能源短缺问题具有巨大潜力。

2. 全球油砂矿市场发展现状目前,全球油砂矿市场发展较为活跃,在一些国家和地区已经进行了大规模的油砂资源开发。

主要的油砂矿开发国家包括加拿大、委内瑞拉、美国等。

这些国家拥有丰富的油砂储量,成为全球油砂矿市场的主要参与者。

2.1 加拿大油砂市场加拿大是全球最大的油砂矿开发国家之一,在亚塔巴斯加油砂地区拥有世界上最大的油砂储量。

加拿大油砂市场的发展主要集中在阿尔伯塔省,该地区拥有约1700亿桶的可开采油砂储量。

加拿大油砂市场以其丰富的资源和成熟的开发技术而闻名,为加拿大经济做出了重要贡献。

2.2 委内瑞拉油砂市场委内瑞拉是世界上拥有最多油砂储量的国家之一,主要集中在奥里诺科地区。

该地区的石油资源储量约为310亿桶,是全球最大的单个油砂区块。

委内瑞拉油砂市场的发展受到了技术和资金的限制,但随着技术的进步和国际投资的增加,委内瑞拉油砂市场具有巨大的潜力。

2.3 美国油砂市场美国也是全球重要的油砂矿市场之一,主要集中在加州、堪萨斯、堪萨斯和德克萨斯等地。

美国拥有丰富的油砂资源储量,尤其是德克萨斯州的布拉索地区被认为是全球最大的油砂储量之一。

然而,由于环保和社会反对等因素,美国油砂市场的发展面临一些困难。

3. 油砂矿市场的挑战和机遇尽管油砂矿市场具有巨大的潜力,但其发展面临许多挑战和机遇。

3.1 挑战首先,油砂矿的开采和加工过程对环境和生态造成一定的影响,包括土地破坏、水源污染等。

这些环境问题使得油砂矿的开发备受关注,并引发了环保组织和公众的抗议。

油砂资源分布及开采技术综述

油砂资源分布及开采技术综述

油砂资源分布及开采技术综述摘要:油砂是一种重要的非常规石油资源,世界油砂资源折算为油砂稠油约4000×108t,大于天然石油探明储量。

世界上最大的油砂矿在加拿大西部的沉积盆地,总储量约占世界储量的50%。

委内瑞拉也拥有巨大的油砂稠油资源,其次为俄罗斯和美国等,中国的油砂资源尚未经详细勘察。

油砂的结构可以分为亲水性和亲油性两类,亲水性油砂较易将稠油与固体颗粒分开,而亲油性油砂则较难将稠油与固体颗粒开。

油砂开发、稠油提取以及油砂干馏主要有露天开发和稠油提取、油砂干馏、地下就地提取稠油三类工艺。

工业上油砂露天开采、经热碱水抽提制取的稠油了直接出售,也可加工改质制成合成原油或轻质油品出售,加工改质主要有延迟化和流化焦化两种工艺流程。

目前世界上只有加拿大有大规模的油砂开发和提取油及稠油加工工业,阿尔伯达省油砂稠油等油品的总产量达到130×104bbl/d,占加拿大总原油产量的45%,盈利较丰厚。

美国有几家公司正在进行美国油砂的提取研究和中型试验,尚无工业生产。

中国石油大学等进行了中国及其他一些国家砂的抽提和干馏研究;中国石油勘探开发研究院廊坊分院等进行了中国油砂抽提和干馏等研究及中试。

中国三大石油公司都涉足加拿大油砂工业的开发利用。

本文论述了油砂资源的分布、开采方法和油砂的分离方法,可为我国油砂的和利用提供有益的信息,促进油砂开采及加工分离技术的发展。

关键词:油砂;循环蒸汽刺激法(CSS);蒸汽辅助重力泄油法(SAGD);露天开发;就地开采;油砂分离技术Resource distribution and exploitation of oil sandstechnology ReviewAbstract:The oil sands is an important unconventional oil resources, the world's oil sands resources are converted into oil sands, heavy oil of about 4000 × 108t, greater than the natural oil proved reserves. The world's largest oil sands in western Canada sedimentary basin, the total reserves of about 50 percent of world reserves. V enezuela has huge resources of oil sands, heavy oil, followed by Russia and the United States, China's oil sands resources has not been a detailed investigation. The structure of the oil sands can be divided into hydrophilic and lipophilic two types of hydrophilic oil sands easier to separate heavy oil and solid particles, lipophilic oil sands is more difficult to open the heavy oil and solid particles. Oil sands development, the dry distillation of heavy oil extraction and oil sands open development and heavy oil extraction, the dry distillation of oil sands underground, in situ extraction of heavy oil three types of technology. Industrial oil sands open pit mining, sold directly by the hot alkaline extraction preparation of heavy oil can be processed, but also made of modified synthetic crude oil or light oil for sale, processing modified delay and fluidized coking two kinds of process. World, only Canada has a large-scale oil sands development and extraction of oil and heavy oil processing industry, the Alberta oil sands heavy oil production reached 130 × 104bbl / d, accounting for 45% of Canada's total crude oil production , the more profitable lucrative. The United States there are a few ongoing oil sands extraction research and medium-sized trial, there is no industrial production. China Petroleum University of China and some other countries of sand extraction and the dry distillation of research; Langfang Branch of China Petroleum Exploration and Development Institute, Chinese oil sand extraction and distillation of such as research and pilot. China's three major oil companies are involved in the development and utilization of the Canadian oil sands industry. This paper discusses the distribution of oil sands resources, mining methods a nd the separation of the oil sands can provide useful information for China's oil sands and utilization to promote the development of oil sands mining and processing of separation technology.Key words:Oil sands;Cyclic steam stimulation;Steam assisted gravity drainage method;Open development;In situ mining;Oil sands separation technology目录1绪论 (1)1.1本文研究的目的及意义 (1)1.2国内外现状 (2)1.3本文研究的主要内容 (10)2国内外油砂的资源量,埋藏地点和矿藏特征 (11)2.1加拿大油砂资源量,埋藏地点和矿藏特征 (12)2.2其他国外油砂资源量,埋藏地点和矿藏特征 (13)2.3国内油砂资源量,埋藏地点和矿藏特征 (13)3世界油砂资源主要的开采技术 (16)3.1国外油砂资源开采技术 (16)3.2国内油砂资源开采技术 (21)3.3国内外油砂资源与开采技术对比 (24)4我国油砂资源开发技术展望 (26)4.1我国目前油砂资源开发程度 (26)4.2我国油砂资源开发技术的发展现状 (26)4.3我国油砂资源开发面临的困难 (26)5结论和建议 (28)5.1结论 (28)5.2建议 (28)参考文献 (30)致谢 (31)1绪论1.1本文研究的目的及意义油砂是一种含有天然沥青的砂岩或其他岩石,是由砂、沥青、矿物质、粘土和水组成的混合物。

胜利油区疏松砂岩油藏防砂工艺新进展及下步技术对策

胜利油区疏松砂岩油藏防砂工艺新进展及下步技术对策

1、防砂基础理论研究取得新进展
❖ 进一步建立和完善了防砂实验室
油田重点防砂实验室筹建工作于2002年正式 启动,有9大功能实验室构成,建成后,可以完 成10大类100余种实验研究和测试任务,为防砂 工艺的评价及新工艺新技术的开发提供平台 。
❖ 防砂设计决策技术日臻完善
出砂预测技术
计算方法:出砂指数计算 经验方法: 孔隙度法、声波时差法等 实验方法:出砂驱替实验 数模方法:液固耦合FEM计算模型
3)工艺管柱 ❖ 短井段(单油层)工艺管柱
高压挤充工具
信号总成 油层筛管 挤充转换总成
✓ 一趟管柱可完成短井段地层 挤压与环空充填防砂施工的所有 工序;
✓采用先丢手后施工的方式,施 工安全可靠;
✓能够实现无套压挤压施工;
底部自封封隔 器
❖ 多油层分层防砂工艺管柱
中间封隔器
一趟管柱可完成2层及 2层以上地层挤压与环空 充填防砂施工的所有工 序;解决长井段、油层 多、非均质性严重油藏 防砂难题
解决问题
科学判断油藏出砂程度 为区块防砂提供依据 指导油井合理生产
防砂工艺决策技术
系统数据管理 防砂方法优选 防砂工艺优化设计 防砂效果预测与评价
解决问题
提高防砂工艺设计水平 科学指导防砂现场施工
防砂工艺适应 性
物理模拟优化
MFrac压裂防砂数值模拟技术
解决问题
MEYER2001压裂防砂软件
提高压裂防砂施工成功率 确保裂缝导流能力
砾石充填
0.4%
压裂防砂
❖ “九五”以来各防砂工艺有效期统

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油砂开采技术的研究与应用

油砂开采技术的研究与应用
油砂开采技术的研究 与应用
汇报人:
目录
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油砂开采技术的发展 历程
油砂开采技术的原理 与工艺流程
油砂开采技术的应用 领域与案例分析
油砂开采技术的优势 与局限性
油砂开采技术的发展 前景与展望
添加章节标题
油砂开采技术的发 展历程
19世纪末:开始使用蒸汽动力开采油砂 20世纪初:引入电力和内燃机技术,提高开采效率 20世纪中叶:发展出热力开采和化学开采技术 20世纪末:开始使用水力压裂技术,提高油砂开采率
适应性强:油 砂开采技术可 以适应各种地 质条件,具有 较强的适应性。
开采成本高:油砂开采需要大量的能源和设备投入,导致成本较高。
环境污染严重:油砂开采过程中会产生大量的废气和废水,对环境造成严重污染。
资源浪费严重:油砂开采过程中会产生大量的废弃物和废料,导致资源浪费严重。 技术难度大:油砂开采技术需要解决一系列复杂的技术问题,如地下压力控制、地 下水处理等。
油砂开采技术在化工领域的应用案例包括:加拿大油砂项目、委内瑞拉奥里诺科河 油田项目等。
油砂开采技术在金属冶炼领 域的优势
油砂开采技术在金属冶炼领 域的应用
油砂开采技术在金属冶炼领 域的案例分析
油砂开采技术在金属冶炼领 域的发展趋势
油砂开采技术在环保领域的应用
油砂开采技术在化工领域的应用
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汇报人:
Байду номын сангаас
水力压裂技术:通过高压水力压裂 岩石,提高油砂开采效率
火驱技术:通过燃烧部分油砂,降 低粘度,提高开采效率
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蒸汽辅助重力泄油技术:利用蒸汽 降低油砂粘度,提高开采效率

2023年油砂开发行业市场分析现状

2023年油砂开发行业市场分析现状

2023年油砂开发行业市场分析现状油砂开发行业市场分析现状:油砂是一种非常重要的能源资源,被广泛用于石油生产和能源供应。

油砂开发行业市场呈现出以下几个方面的现状:1. 市场规模逐渐扩大:随着全球能源需求的增长,油砂市场规模逐渐扩大。

目前,加拿大、委内瑞拉、俄罗斯等国家是全球最大的油砂产地。

根据市场预测,未来几年油砂市场还将继续保持增长势头。

2. 技术进步促进行业发展:油砂开发行业的发展得益于技术的不断进步。

通过应用水平井和水平分段压裂技术,油砂开发效率得到了显著提高。

此外,油砂开发领域还逐渐涌现出一些新的技术,如二期开发、CO2注采和热采等,为行业发展提供了更多的机遇。

3. 环境保护成为关注焦点:虽然油砂开发为能源产业做出了重要贡献,但其开采过程对环境造成了一定的损害。

近年来,环境保护成为社会各界的关注焦点,相关法规和标准也日益严格。

因此,油砂开发企业需要加大环保投入,采取更加环保的开采和生产方式,以应对社会的要求。

4. 国际市场竞争激烈:油砂开发是一个国际化的行业,各个国家的企业都在争夺市场份额。

当前,加拿大的油砂开发技术较为成熟并拥有丰富的储量,因此在国际市场上占据主导地位。

同时,中国等新兴国家在油砂开发上也逐渐崭露头角,对市场产生了一定的冲击。

5. 价格波动影响行业发展:油砂开发行业是一个与油价密切相关的行业。

油价的波动会直接影响到企业的盈利能力和投资意愿,从而对行业的发展产生重大影响。

过去几年,由于油价的下跌,油砂开发企业面临着较大的困难,投资预期不明确,市场需求疲软。

综上所述,油砂开发行业市场目前呈现出规模扩大、技术进步促进、环境保护成为重要议题、国际竞争激烈和价格波动的现状。

面对这种现状,油砂开发企业需要不断创新、加强环保措施,同时也需要灵活应对市场需求变化,以确保行业的可持续发展。

油砂资源开采现状及趋势

油砂资源开采现状及趋势

高油价催热加拿大油砂开采作者:宋玉春2006-05-31油砂属重油,是一种含有原油的砂状矿藏,具有很高的黏稠性甚至呈准固态。

油砂形成的地质年代为白垩纪,它出现在地表至760公里的地底,是一种沥青、沙、富矿黏土和水的混合物。

与从油井中喷射而出的原油不同,油砂实际上像黑泥一样。

世界上有70多个国家蕴藏着油砂,而加拿大集中了全世界95%的油砂储量,大约2.5万亿桶,相当于整个中东地区剩余原油蕴藏量。

其中已探明的可开采储量超过3000亿桶,足够中国使用100年以上。

专家指出,随着传统石油资源的减少,油砂将成为世界最重要的石油接替物。

但油砂矿中含有较多的重油分子、硫化物和金属等,使油砂难以提炼。

由于油砂开采成本在每桶20~40美元之间,因此并没有被计算入全球常规能源储量中。

随着油价在2004年突破40美元的“临界线”,使油砂的命运发生了巨大的转折。

最新的技术进步又使作业成本不断降低,采收率不断提高,这使得许多类似的项目在经济上可行。

油砂开采历史根据资料,最初发现油砂的是一个印第安商贩,他1719年把在加拿大阿萨巴斯卡河发现的油砂带到了邱吉尔堡。

到了1735年,法国人开始开采油砂矿,后来,可能是由于于成本过高,油砂开采停顿了下来。

一直到1967年,美国森诺克(Sunoco)设在加拿大的子公司才正式展开了开采活动,另一家美加联营企业辛克鲁德(Syncrude)1978年投入大规模生产以来,它的产量已达到加拿大需求量的13%。

阿尔伯塔油砂区可开采储量有将近80%位于地下深处,只能采用昂贵的就地开采技术。

油砂要以蒸汽加热,直到它滴出油来,再吸出地面。

由麦克默里堡往北64公里,便是Syncrude的奥罗拉油砂矿。

站在已经塌陷的矿坑边缘向下望去,映入眼帘的是黑漆漆的一个坑。

这个坑有3.2公里宽,2.4公里长,深入石灰石岩床近60米。

机械铲在矿坑内四周抓起黑色石块,形状很像城市中的铺路石。

装卸车把石块运送到破碎机。

破碎机再将石块压碎,并同泥浆搅拌,再由分离管道喷出,然后逐步提炼出真正的石油。

油田低渗透砂岩开发技术分析

油田低渗透砂岩开发技术分析

油田低渗透砂岩开发技术分析近年来随着石油勘探领域的不断发展,油田低渗透砂岩储层的开发技术也得到了广泛的关注和研究。

由于低渗透砂岩储层的渗透性差、孔隙结构复杂等特点,使得该类油田的开发技术相对来说较为困难。

因此,本文将对低渗透砂岩油田的开发技术进行详细分析,旨在提高石油勘探行业相关人员对该领域的认识和了解。

一、低渗透砂岩储层的特点低渗透砂岩储层是指渗透率小于0.1mD的砂岩岩石储层。

该类储层的特点主要包括以下几个方面:1.渗透性差由于该类储层的孔隙度低、孔隙结构复杂,因此渗透性较差,使得其储层开发较为困难。

2.储层质量不稳定由于储层compaction压实,拉伸断裂等因素的影响,使得该类储层的质量不稳定,易受地质构造、吸水饱和等因素的影响。

3.油藏破裂在低渗透砂岩储层开发过程中,由于采出油的原因导致储层内压力的下降,从而导致储层破裂,增加了油藏受到污染的风险。

针对低渗透砂岩储层这一特殊的储层类型,我们需要采用一系列特殊的开发技术和方法,才能够较好地开采出其中的油藏。

下面我们将从三个方面对低渗透砂岩储层的开发技术进行分析:1.采用新型压裂技术传统的压裂技术对于低渗透砂岩储层的压裂不够精准,难以达到预期的效果。

因此我们需要采用一些新型压裂技术,如“鱼骨式”多级压裂、紫外线渗透法、低渗透率超声波压裂等技术,以提高砂岩岩石的渗透性,加快油藏的开发速度。

2.优化钻井开采技术钻井开采技术是低渗透砂岩储层开采的核心技术。

当前在有些油田开发过程中采用的钻井技术过于简单,导致开采效果不佳。

因此我们需要优化钻井技术,如采用地面电波在储层内部进行探测,搭配人工智能进行相应的决策与操作,提高储层开采效率和质量。

3.加强对储层的综合利用在低渗透砂岩储层开采过程中,要从钻井、压裂、井筒测井等方面对储层信息进行收集和管理,以便进行精确的决策和操作。

同时充分发挥热采、水驱、汽驱等互补作用,实现储层资源的综合利用,优化储层开采效率。

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(一)、油砂的开采方法最近几年, 油砂开发技术的进步不断推进着油砂工业的发展, 并已经取得了巨大的进步。

主要有以下几方面: 用巨型卡车和铲车开采油砂, 增加了开采的灵活性, 同时降低了成本; 用水力运输管道系统代替了传送带系统, 使油砂达到管输要求, 并简化了把沥青和砂分离开来的萃取过程; 在萃取阶段, 降低了加工的温度; 采用固化或合成残渣的技术, 加快了大面积残渣池的治理, 并在努力研究一种覆盖技术来处理残渣。

目前,油砂开采方式有两种,一类是露天开采,适用于埋深小于75m,厚度大于3m,另一类是井下开采,适用于埋深大于75m的矿层。

针对莫尔图克矿一层埋深较浅(0-46m),因此采用露天开采。

露天开采程序上分为采矿和萃取两个部分,主要用于开采埋藏较浅的近地表油砂,具有回收率高、效率高、安全的特点。

露天开采所需的设备及费用、油砂油采收率较其他方法好,技术上较为成熟,在加拿大及委内瑞拉等都已形成大规模工业开采。

多年来,油砂的露天开采技术已经取得的重要进步如下:采矿过程主要分为以下几个部分:✓用卡车和铲车除去盖层;✓用电动或水力铲车挖出油砂;✓把油砂从矿场运送到压碎机;✓把油砂加工碾碎;✓将油砂混合成砂浆;✓用离心泵和管线(常称为水力输送)把油砂从矿区运送到萃取区域。

图1-1 采矿过程示意图(二)、油砂的萃取分离1、油砂的分离工艺步骤采矿设备和某些采矿操作是油砂工业所独有的, 现在这一操作主要受到下一分离过程的限制;而萃取过程也是沥青损失最大的过程, 因此, 必须综合考虑采矿和萃取两个步骤。

在过去的15 年里, 水力传输已经代替了其他的设备。

从矿石浆中萃取沥青由两个步骤组成:步骤一: 分离初级分离器( primary separat io nvessel) 中的沥青泡沫, 其中含60% 沥青, 30%水, 10% 微固体。

步骤二: 稀释发泡处理(见图2-1) : 提取沥青, 尽可能排除水和固体。

如今, 实现此过程主要有两种方法: 最初的石脑油溶剂处理过程需要斜板分离器( inclined plate separators) 和离心分离机除去残余固体和水; 新的石蜡溶剂处理过程需要沉降容器, 但是由于不用离心分离机, 可以得到较纯净的产品。

图2-1 萃取过程示意图( 1) 初级分离初级分离器是一个巨大、昂贵、固定不易移动的装置。

运行条件必须稳定, 对矿石等级、温度、进料速度和其他因素的微小变化非常敏感。

35℃以上的温度条件需要大量的能量, 占一桶合成原油能量消耗的40%。

此过程还需要加入添加剂, 将pH值控制在8.5 左右。

除了操作方面的问题, 从初级分离器、石脑油基的发泡过程和稀释离心分离生产出来的产品含有1%2%的底部沉淀和水。

这将在下游生产过程中产生腐蚀、阻塞和催化剂中毒等问题, 而且也使沥青产品不适合炼厂精炼。

( 2) 发泡处理初级的石脑油溶剂基的稀释离心分离过程的沥青产品大约含有0 3% 0 4% 的固体和1%2% 的水,不适合管道输送, 也不适合直接卖给炼厂。

不能把产品直接销售到市场是油砂工业面临的一个障碍。

2、油砂的结构和特性油砂的结构可以分为亲水性和亲油性两类。

亲水性的油砂是有水渗透在固体颗粒的孔隙中,有一层很薄的水膜包裹在固体颗粒的外表面,而稠油则包裹在水膜的外面,即所谓的油包水、水包矿粒;亲油性的油砂乃是稠油渗透在固体颗粒的孑L隙中,有一层油膜包裹在固体颗粒的外表面.而水则包裹在油膜的外面,即所谓的水包油、油包矿粒。

对于亲水性的油砂,较易将稠油与固体颗粒分开;而亲油性的油砂则较难将稠油与同体颗粒分开。

典型的加拿大阿萨巴斯卡油砂属于亲水性油砂,其结构如图2-2所示。

该地砂粒的主要组成是圆形或略带尖角的石英.每一个砂粒被水薄膜所湿润,稠油层包围在水薄膜的外层及充填空间,填满空间的还有原生水及少量的空气或甲烷。

图2-2 加拿大阿萨巴斯卡亲水性油砂结构示意图在目前的技术条件下,油砂分离的主要方法有:热水碱洗提取法,有机溶剂提取法,热裂解干馏法,超声波辅助分离提取法等。

加拿大采用热碱水水洗工艺进行油砂分离,并提取重油,但此方法只局限于分离水润型油砂,而对油润性油砂几乎没有效用。

对油润性油砂,只能采用热裂解或有机溶剂抽提的方法提取。

有机溶剂抽提法适用性强,可用于抽提任何类型的油砂,通过抽提所得的重油所含的灰分很少,有利于后续加工。

对油润性的哈萨克斯坦油砂而言,利用有机溶剂抽提工艺提取重油是很好的选择。

3、油砂油的分离萃取方法1)有机溶剂抽提法利用相似相容的原理,使油砂表面的油砂油组分溶解于有机溶剂中,而砂土受重力的作用沉降于溶液底部。

对溶有油砂油组分的有机溶剂进行蒸馏,蒸馏出沸点较低的有机溶剂,有机溶剂可循环利用。

重油即油砂油的沸点较高,残留在蒸馏瓶中。

对沉降于底层的砂土(油砂) ,可进行水洗或加热蒸发处理,以回收吸附在砂土( 油砂) 表面的有机溶剂。

有机溶剂对油砂油的收率起决定性的作用。

溶剂对油砂油必须有一定的溶解能力,另外溶剂的沸点不能太高,否则不利于通过蒸馏的方法回收有机溶剂。

分别选用石脑油、柴油、石油醚、甲苯作为有机溶剂。

图2-2 油润性油砂抽提流程2)热水洗提取法在水洗抽提法处理油砂应用的工艺中大多数驱油都采用表明活性剂驱来实现的,通过溶有表面活性剂的水作用,可以改变砂子表面的润湿性,降低油水之间界面张力,使砂子表面更加亲水。

在油砂分离的过程中,通过搅拌,水剂对流动的油砂油起到乳化作用,从而把油砂油携带进流动的水剂中,在水剂中这些乳化油慢慢聚集,形成小的水包油乳化液也可使油乳化在水中,实现砂与吸附在上面的沥青分离。

其作用机理主要如下:1、降低油水之间界面张力,溶解消除表面刚性界面膜2、乳化作用及流动,在油砂分离过程中,当油水之间的表面张力降到很低时,系统在体系生成的乳化剂的作用下,形成油水乳液3、油-砂的润湿性反转4、油水增溶界面处的刚性薄膜图2-2 油砂分离示意图3)冷水分离提取技术与热水碱洗技术不同,冷水分离提取技术水温为2~15℃,在液态泥浆中加入条件助剂,混合足够的时间使沥青剥离,并将沥青上的条件助剂驱散,随后,对得到的泥浆进行泡沫浮选,最终得到沥青产品。

条件助剂(如煤油)的剂量为0.1‰。

~0.8‰。

浮选助剂为起泡剂MIBC,其用量为0.05‰一0.40‰,该技术为美国专利。

总体而言,油砂洗涤处理技术适用于水润型油砂,对油润型油砂处理效率较低,且易对环境造成二次污染。

4)热裂解干馏法热裂解干馏技术是对开采出的油砂直接采用在高于250 oC的温度下进行反应,经过一段时间的反应后,油砂油的性质有很大的上升,其中油的分子量和油中胶质含量会有所减少。

裂解就是重油经过高温条件下轻质化的过程。

5)超声波辅助分离提取法超声波油砂分离的主要原理是根据它独特的超声波空化效应来处理油砂。

在使用过程中由这种空化作用产生的四种处理效应将在整个油砂清洗系统中一起产生,这些效应就是界面、湍流、微扰和聚能效应。

与水洗法和溶剂法等油砂分离工艺相比较,利用超声波分离油砂的工艺具有以下几方面的特点:第一就是是在油砂清洗速度上,超声波处理在很大程度上缩短了油砂清洗的时间,这样超声波油砂清洗的处理效率得到了有效的提升;第二点是在处理工艺条件的应用方式上,超声波处理的工艺实施十分简易、方便,并且在分离过程中连续自动化的程度也会比其他方式相比会大大升高。

(三)、沥青的改质目前露天开采出的沥青大多需要被改质为合成原油,目前加拿大油藏沥青为原料生产的非常规原油主要有合成原油、稀释沥青和合成沥青。

露天开采的沥青一般采用轻烃(凝析油、天然汽油、液态天然气)等稀释剂稀释以降低粘度,成为稀释沥青;;合成沥青是以合成原油或部分改质沥青为调合组分的调合油,以上这些非常规原油均可以作为常规炼厂的原料。

1、改制原因分析委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青的API。

低,S、N、金属及杂质含量高,残炭和沥青质含量也很高,所以增加了常规炼厂加工的难度。

这两种非常规原油加工难度大的原因主要是:1)较高的金属(Ni和V等)含量会影响目的产品产量,降低催化剂活性并腐蚀设备;2)非常规原油中含有较多的S和N,会影响下游加工装置催化剂的活性,需要消耗更多的氢气,还可能造成设备腐蚀;3)IN常规原油残炭值高,易导致催化剂和设备结焦,焦炭产量较高,降低了其他产品的产量;4)环烷酸含量高会造成设备腐蚀和结垢,需要采取防腐措施。

2、沥青改质的机理目前沥青改质工业化的方法有两种:一种为加压或常压热缩聚法;另一种为减压蒸馏法(闪蒸法),都能达到提高软化点和焦化值的目的,但两种方法机理不同,因此改质后的沥青质量不同,对炭素工业产品质量影响也不同。

2.1热缩聚法改质沥青机理煤沥青是多种稠环大分子的互溶体,在各大分子的边缘缀有不同形式的脂肪链、环烷烃、芳香烃和一些金属、非金属杂原子沥青在常压下隔绝空气被加热至350℃左右时,分子上最弱的键首先断裂,低分子物质气化逸出,各个分子以一定的方式键合成更大更稳定的缩合稠环芳烃,各种脂肪键式化合物逐渐芳构化和聚合为芳烃或环烷烃大分子,当温度继续上升到400℃时,这些大分子固化运动而聚合为另一种新物相,在表面张力作用下形成所谓的中间相小球体。

在高气压条件下,第一次分解产物在体系中停留时间增长,进行第二次聚合反应、中间相小球体将充分成长,互相融合,同时分解出来的低分子量物质将在高压气相中聚合成大分子,并且衍生出新的苯不溶物,喹啉不溶物和B树脂,使沥青的软化点从70~80℃;提高到100℃以上,从而导致析出量的增大。

2.2 减压蒸馏(闪蒸)改质沥青机理根据勒夏特列原理,在分解反应中有气相生成时,此反应将随压力的减小而加速。

在加热条件下,降低蒸馏釜内气压,将使沥青中轻馏份加速气化逸出,大分子侧链也将加速断裂,这样就使体系内的轻馏份不断减少,比较稳定的稠环芳烃大分子不断富集,继而生成中间相小球体,从而使沥青的软化点和析出量提高,苯不溶物(BI)和喹啉不溶物(QI)含量虽因轻馏份的逸出而相对增加,但衍生物的生成并不多,故这种改质沥青的BI和QI都比较低。

3、改质沥青的工艺原理及工艺流程3.1 热缩聚法改质沥青的工艺原理本方法是将熔融沥青装入密闭釜中,缓慢加热到40O'(3左右,一定压力或常压下保持一定时间,间歇式或连续式进行。

分解出来的气体排出体系外。

在热缩聚过程中,温度对沥青质量影响很大,温度越高则聚合与分解速度越快。

在390以内沥青各项指标变化不大,390"(2以上,喹啉不溶物QI与软化点有较多的增长,400'C以上,喹啉不溶物QI和软化点有较大的增长,关键温度390℃~400℃。

影响质量的因素还有反应的时间和压力,时间愈长则聚合程度愈高。

压力可阻止低分子馏份的馏出,在相同温度和时间的条件下,压力低则软化点和BI、QI含量都提高的快。

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