[发明专利]一种回收重质油溶剂萃取过程固体残渣中溶剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从重质油溶剂萃取过程所得固体残渣中回收残留溶剂和重质油的分离系统和方法，属于化工分离及环境工程领域，具体涉及采用制浆、浮选、脱溶剂、油水分离、液固分离及液、气循环等操作来回收残留溶剂及重质油。

技术背景

溶剂萃取技术作为一种常用的分离手段，被广泛的应用于化工分离、生物医药提取、环境修复、材料合成、矿物分离等领域。根据所萃取物质的不同，所用的溶剂可分为多种，比如有机溶剂、水溶液、离子液体、络合剂甚至超临界流体等；按照萃取物系进行分类，可分为液-液萃取和液-固萃取。其中，液固萃取因其操作简单、方便，而广泛应用于矿物提取、生物成分抽提等领域。

在重质油矿(如，油砂、油页岩、落地油泥等)的分离过程中，溶剂萃取技术也备受学术界及工业界所关注。比如，大量专利(中国专利CN 101274303A，CN 101544902A，CN102925190A及美国专利US 3117922(1964)，US 3392105(1968)，US 4046669(1969)，US 4046668(1977)，US 4036732(1977)，US 4347118(1982)，US 4498971(1984)，US 4929341(1990))报道称：溶剂萃取技术具有萃取率高、萃取过程不需要水的参与、可常温下操作、溶剂可循环使用等优点。然而，该技术因其萃取后残砂固体中的溶剂回收问题及溶剂泄露的环境问题而使其未能在油砂分离方面实现工业化的推广应用。针对残留溶剂回收的问题，相关学者提出了多种不同的解决方案，比如碱水洗法、真空干燥法、鼓风干燥法以及晾晒法等。虽然这些技术均可以起到回收残留溶剂的作用，有的甚至可以将固体中的残留溶剂降至环保要求以内，但是由于其高能耗或者带来二次污染，而阻碍了其工业化应用的步伐。

由此可见，溶剂回收问题依然是目前溶剂萃取法分离油砂等重质油矿的难题和关键所在。为此，本发明专利将主要针对上述问题，提出一种操作简单、节能、高效的残留溶剂回收方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收重质油溶剂萃取过程固体残渣中溶剂的方法，本方法具有低成本、高效、环保、节能的特点，可以用于回收重质油矿溶剂萃取分离过程所产生残渣中的残留溶剂的方法，该方法不仅可以将残渣中的残留溶剂回收，而且可以回收其中少量的残留重油。

本发明重点解决的问题是如何回收溶剂，就是溶剂萃取后剩余的残渣中因为有害溶剂的残留而不能直接排放处理或者丢弃处理，因此采用本发明的方法能够彻底将其回收，实现了油矿的尾矿的无害化处理。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种回收重质油溶剂萃取过程固体残渣中溶剂的方法，步骤如下

⑴溶剂萃取后的重质油矿固体残渣与水溶液混合制成浆液；

⑵上述所制成的浆液由泵输送至浮选器装置，采用充气浮选的方法进行鼓泡浮选；

⑶浮选后的气相混合物进入溶剂回收单元进行脱溶剂处理，气体循环利用；

⑷经过浮选后，浮于溶液表层的油相泡沫输送至油水分离器中进行分离，回收溶剂-油混合物，同时将所得的水相循环利用；

⑸经过浮选后的尾矿残渣输送至尾矿池中进行处理，回收并循环利用水资源。

而且，所处理的含溶剂固体残留物为重质油矿溶剂萃取所得固体残留物、油泥溶剂萃取所得固体残留物等。

而且，浮选过程固-液质量比为1:1～1:10。

而且，所充入的气体为二氧化碳、氮气等惰性气体，产生气泡的直径0.4～3mm；充气方式为向下充气鼓泡或者从底部鼓泡。

而且，采用冷凝或者吸附剂吸附的方法来回收气相中溶剂。

一种回收重质油溶剂萃取过程固体残渣中溶剂工艺，工艺实施的具体操作步骤：

⑴经过溶剂萃取的重质油矿残渣与水溶液按照1:1～10的重量比混合制浆，由浆液泵输送至浮选器中进行鼓泡浮选，充气气泡直径为0.4～3mm，搅拌速度为0～600r/min；

⑵经过浮选后浮于溶液上层的油相泡沫经刮板收集于油水分离器中进行分液处理，水溶液经泵打入制浆器内循环利用，油相收集进行后续处理；

⑶底部的尾矿经泥浆泵打入沉降池中进行沉降分离，沉降池中上层的清液由泵打回制浆器内循环利用，底部的固体经脱水后外排或卖给化工厂加工；

⑷从浮选器顶部排出的气相进入溶剂回收装置将其中的溶剂蒸汽分离回收，脱除溶剂的气相经气体循环泵输送至浮选装置继续用于后续浮选当中。

本发明的有益效果有如下几点：