[发明专利]一种油砂和油泥综合利用方法及装置

说明书

本发明公开了一种油砂和油泥综合利用方法及装置，具体地，本发明的加工装置包括破碎设备(L)、预混设备(T)、干馏反应器(A)、预反应器(F)、沉降器(B)、加热器(G)、煅烧器(J)、取热器(M)、急冷器(R)、洗涤器(N)、液固分离器(P)、重质油换热器(O)、中段抽出油换热器(Q)和上段抽出油换热器(U)，具体连接详见说明书。本发明的加工方法通过对油砂和油泥进行清洁高效加工以及尾砂无害化和资源化处理，具有原料适应广、产品质量好、能量利用好、环境友好等优点，将为油砂和油泥处理提供一条高效化、清洁化、资源化、无害化的加工路线。

技术领域

本发明属于油砂加工利用领域，具体涉及一种油砂和油泥的综合利用方法及装置。

背景技术

油砂又名焦油砂或沥青砂，是一种含有油的砂或砂岩，是一种非常规石油资源，目前油砂的含油储量已经超过天然石油的探明储量，主要分布在加拿大、委内瑞拉、印尼、俄罗斯和中国等国家。

油砂是由砂粒的核心和外面包裹着的油膜构成，基本组成为泥沙、粘土、油、水和无机矿物等，常温下通常为固态，一般情况下，油砂中固体含量约70％～80％，油含量通常为10～30％。根据结构特性，油砂分为亲水性、亲油性和中性三类。亲水性油砂是指油和砂体之间存在水膜，比较典型的亲水性油砂为加拿大阿萨巴斯卡油砂；亲油性油砂是油和砂体直接接触，仪器探测不到油砂中水的存在；而中性油砂的特性处于亲水性和亲油性两者之间。

油砂资源的开发利用方式根据其埋藏深度通常有：对于埋藏较深的油砂可采用蒸汽吞吐法、蒸汽辅助重力泄油法(SAGD)法、注入溶剂法、井下就地催化改质开采技术和水热裂解技术等，对于埋藏深度较浅的油砂采用露天开采法。露天开采法获得的油砂分离油砂中的油，目前主要以下三种方式：水洗法、溶剂萃取法和干馏方法。

水洗法是将粉碎后的油砂与热水混合，再通过搅拌、浮选、离心和静置等方式分离出油砂中的油，水洗法是首个被商业化应用的油砂油提取工艺。水洗法简单易于工业化生产，但也面临着严重环保问题。水洗工艺提取油砂油耗水量巨大，生产一桶油约耗四桶水，同时产生大量的尾矿，尾矿中混合着水、细小的颗粒、粘土和残余沥青/重油，同时含有环烷酸、芳香烃和石脑油等组分，使得尾矿问题难于处理，此外，水洗法对亲水性油砂效果较好，而对亲油性油砂提取效果差。

溶剂萃取法是通过溶剂从油砂中萃取油，再通过蒸馏回收溶剂的循环利用过程，溶剂萃取法相对于水洗法而言，其适用性更广，而且分离的效率更高；但溶剂萃取法易造成溶剂浪费和环境污染，溶剂成本高，溶剂回收能耗高，目前，溶剂萃取法尚未有工业化应用。

油砂干馏法是指在隔绝氧气(或空气)的环境中对油砂进行加热，使油砂中的油发生裂解反应，起到脱碳及改善碳氢比的作用，改善了油品性质，相比水洗法和溶剂萃取法，油砂干馏法具有原料适应广、油品质量好、环境影响小等特点，将成为开采出的油砂进行加工利用的发展趋势，应用前景广阔。

对于开采出的油砂加工利用目前相应的方法和技术均处于研发阶段，在现有方法和技术中大都关注油砂中油的提取，而忽视了油提取后剩余尾砂的无害化、资源化处理。

油砂加工领域急需一种对于开采出的油砂进行清洁高效加工以及尾砂无害化和资源化处理的综合加工方法。

含油污泥是在石油开采、运输、储存、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。我国石油化学行业中，平均每年产生80万吨罐底泥、池底泥。含油污泥中含有苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质，若不加以处理，不仅污染环境，而且造成资源的浪费。我国含油污泥处理水平低，处理方法单一，含油污泥中的有害物质会对大气、土壤、水体造成环境污染，因此，我国已将石油污泥列入《国家危险废物目录》。

含油污泥成份复杂，本领域目前暂没有一种成熟的处理技术可以处理所有类型的含油污泥，因此，本领域需要一种原料适应性强、资源化利用好、无害化处理程度高的污油处理技术来满足油泥处理的需要。

发明内容