[发明专利]回流式油砂含油率及水分的同步测定系统及测定方法

说明书

本发明公开了一种回流式油砂含油率及其水分的同步测定系统及其测定方法，包括加热装置、抽提装置、回流装置和冷凝装置，所述抽提装置的抽提瓶包括瓶口、第一瓶体、第二瓶体和液体通道，所述第二瓶体放置在第一瓶体内，所述第二瓶体的瓶口最上方恰好位于所述第一瓶体的瓶口最下方，在第一瓶体和第二瓶体之间形成U形通道，第二瓶体为无胶滤筒，第一瓶体的底部设置有液体通道，液体通道的外侧套设有柱形的接管，接管与液体通道之间还设置有气体分布板，接管的底部与加热装置连接。本发明方法可以分别测定油砂样品的含油率、含水率和固体残渣含率，避免了直接称量固体残渣和水的质量然后通过差减法来获得含油率带来的误差。

技术领域

本发明属于油砂含油率及水分的检测分析技术领域，具体涉及一种回流式油砂含油率及水分的同步测定系统及测定方法。

背景技术

油砂，亦称沥青砂、重油砂或焦油砂，是一种分布广泛、储量丰富的非常规能源。在加拿大、委内瑞拉、俄罗斯、美国以及中国等70多个国家都蕴藏有油砂资源，目前世界已探明油砂资源约为3.7万亿桶，折合成重油约为300-600Gt。典型的油砂一般含有泥砂、油和水，其中质量分数为泥砂70％-80％、油5-30％、水小于10％。伴随着当今世界能源需求不断增长、供需矛盾进一步恶化，传统石化资源储量逐步减少、开采成本逐步上升，油砂作为石油资源的替代品的优势逐步凸显。

目前油砂的主要开采方式主要有露天开采和地下转化，露天开采技术要求低、资源利用率高，开采出来的油砂利用方式有：油砂热水洗工艺、油砂有机溶剂萃取工艺和油砂热解工艺，这几种工艺的优劣取决于重油的收率，而重油收率的表征离不开油砂样品的含油率。含油率是评价油砂品质的重要指标，是决定油砂矿是否具有工业开采价值的重要评价指标，同时具有一票否决的特点，在中国目前暂无此指标评价基准的情况下，一般参照加拿大开采油砂的平均下限品味为含油率(质量分数5％)进行评价：高品味平均含油率大于13％，中品位平均含油率8％-13％，低品位平均含油率5％-8％。

目前，国内测定油砂的含油率一般采用索氏抽提法或者加拿大阿尔伯塔省油砂管理局推荐的Dean-stark甲苯抽提法。索氏抽提法使用索氏抽提器(又称索氏脂肪提取器)，由于溶剂蒸气通过气体通道直接进入冷凝管，冷凝回流之后再对固体进行浸取抽提，从而导致抽提液温度较低、抽提时间较长(一般要24h)。Dean-stark甲苯抽提法是溶剂对固体的一个淋洗过程，抽提不完全，实验数据准确性、平行性差。CN102778409A公开了一种“测定样品中油和/或水含量的装置及方法”，该装置直接将抽提管置于提取瓶，这样抽提管的管径大小会受制于提取瓶瓶口的口径，而抽提管的大小直接影响试样量的多少。由于油砂本身的不均性，试样量过少势必会造成较大的取样误差。通过发明人发表的文章“含油污泥中油水含量的3种测定方法比较”(张珂等，环境工程学报，2014,8(1):386-391)发现其实验的样品量只有10g，而加拿大阿尔伯塔省油砂管理局推荐的Dean-stark甲苯抽提法实验样品量为50g。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回流式油砂含油率及其水分的同步测定系统及其测定方法，通过对抽提装置进行改进，以及抽提装置与加热装置、回流装置和冷凝装置之间的配合，可以准确、快速的测定样品的油、水和残渣含量。

本发明的任务之一是提供一种回流式油砂含油率及水分的同步测定系统。