Способ экстракции битума из нефтебитуминозных пород
Изобретение относится к извлечению органических составляющих из нефтебитуминозных пород и может быть использовано при добыче битума из месторождений и обогащению минерального сырья. Цель - снижение затрат на экстракцию за счет уменьшения расхода реагентов и одновременного упрощения технологического процесса . Нефтебитуминозные породы, находящиеся под землей или извлеченные на поверхность и раздробленные, подают водный раствор щелочи. Последний предварительно нагревают до 70-80°С и смешивают с перекисью водорода. В качестве щелочи целесообразно использовать раствор карбоната натрия концентрацией 0,0321-0.0546 моль/л. При контакте нефтебитуминозных пород с раствором перекиси раствор проникает в породу и на частичках песка перекись разлагается, выделяя кислород . Последний вспучивает породу и увлекает за собой органическую составляющую в верхний слой. Кислород транспортирует битум . 1 табл. О
(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 03 В 9/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770681/03 (22) 25.10,89 (46) 23.10,91. 6юл. М 39 (71) Карагандинский политехнический институт (72) К.M.Àõìåòîâ, А.Я.Матвийчук, Н.Я.Шманева, А.С.Жакулова, Ж.Х.Хожина, С.Т.Копбаев, А.Б,Есиркецов, B.Â.Àðõèïîâ, Э.Б.Югай и
А.С.Макбузов (53) 622,337.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
hh 925985, кл. В 03 0 9/02.
Патент США М 4270609, кл. В 03 0 9/02, 1982, (54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИИ БИТУМА ИЗ
НЕФТЕБИТУМИНОЗНЦХ ПОРОД (57) Изобретение относится к извлечению . органических составляющих из нефтебитуминозных пород и может быть использовано при добыче битума из месторождений и
Изобретение относится к области из. влечения органических составляющих .из нефтебитуминозных пород-киров и может быть использовано при добыче битума из месторождений и при обогащении минерального сырья.
Цель изобретения — снижение затрат на зкстракцию за счет уменьшения расхода реагентов и одновременного упрощения технологического процесса.
Способ осуществляют следующим образом.
В нагретый (70-80 С) щелочной раствор йа2СОЗ (0,0321 — 0,0546 моль/л) вносят нефтебитуминозную породу (T:Ж=0,008-0,08) и обогащению минерального сырья. Цель— снижение. затрат на экстракцию за счет уменьшения расхода реагентов и одновременного упрощения технологического процесса, Нефтебитуминоэные породы, находящиеся под землей или извлеченные на поверхность и раздробленные, подают водный раствор щелочи. Последний предварительно нагревают до 70-80 С и смешивают с перекисью водорода. В качестве щелочи целесообразно испольэовать раствор карбоната натрия концентрацией
0,0321 — 0,0546 моль/л. При контакте нефтебитуминозных пород с раствором перекиси раствор проникает в породу и на частичках песка перекись разлагается, выделяя кислород. Последний вспучивает породу и увлекает эа собой органическую составляющую в верхний слой. Кислород транспортирует битум, 1 табл. перемешивают в. течение определенного времени (5 — 25 мин). Затем вносят перекись водорода (0,004 — 0,04) моль/л и через 2-3 мин снимают верхний слой. Содержание органики в концентрате определяют путем сжигания высушенной пробы. В состав песчаников входят соединения металлов (ванадий, железо, марганец), катализирующие процесс разложения перекиси. При контакте нефтебитуминозных пород с раствором перекиси раствор проникает в породу и на частичках песка перекись разлагается, вы- деляя кислород, который вспучивает породу и увлекает за собой органическую составляющую в верхний слой. Кислород транспортирует битум.
1685524
30 т а ия, моль/л
Содержа- Общее из
Время агитации, мин т;жв
HzOz влечение орг. из кира, $ ние органики в битуме, $ пе
0,0040
0,0202
0,0364
0,0283
0,0121
0,0364 . 00283
0,0040
0,0202
G,0121 8 ю 1
46 !
95 5
Ni
I9 8
Ф1
0,008
О,О
0,01
0,05
0,02
0,О
0,02
0,01
ОР
0,00
0,00
20,45
0,17
G,45
G,GG
4,04
2,40
8,87
1,65
7,22
0,00
2,34
22,16
9,18
0,00
97,67
92,11
71,02
37,45
86,15
Опыты по исследованию проводили в
I"eðìocòàòèðóåìîé емкости из органического стекла. Применялся вероятностно-детерминированный метод с построением многомерных моделей на ЗВМ. В таблиц в приведены условия проведения экспериментов и результаты опытов по извлечению органической составляющей из нефтебитуминозных пород. Содержание органикй в концентрате достигает 607 (исходное—
22,087) при температурах 70-80 С, содержании йа2СОз 0,04 моль/л, отношении Т:Ж в пульпе 004, времени агитации 15 мин, концентрации перекиси водорода 0,004 моль/л.
Пример 1 (опыт М 24). 25 r кира (содержащего 22,08 органики) помещают в раствор, содержащий 0,0312 моль/л соды, нагретый до 80 С, и перемешивают 25 мин, затем вносят перекись водорода (0,004 моль/л) и снимают верхний слой (концентрат). Содержание органики в концентрате
36,28, степень извлечения органики из кира 83,10$
Пример 2 (опыт М 8). 100 r кира (содержащего 22,08 органики) помещают в раствор, содержащий 0,0429 моль/л соды, нагретый до 70 С, и перемешивают 10 мин, затем вносят перекись водорода (0,004 моль/л) и снимают верхний слой (концентрат), Содержание органики в концентрате
88,87, степень извлечения органики из кира
71,02%.
П р и мер 3(опыт %21).70гкира ,"содержащего 22,08 органики) помещают в раствор, содержащий 0,0545 моль/л соды, и перемешивают 5 мин, затем вносят 0,0121
Моль/л перекиси водорода и снимают верхний слой (концентрат), Содержание органи ки в концентрате 53,10 $, Степень извлечения органики из кира 86,67Я.
При добыче битума в районе залегания
k ров способ реализуют следующим образок .
Горячий щелочной раствор, содержащий перекись водорода, нагнетают в песчаную битумсодержащую породу. Горячий раствор проникает в породу. B результате в присутствии катализаторов, содержащихся в песке, происходит разложение перекиси водорода, что приводит к вспучиванию нефтебитуминозной породы. Образующиеся при разложении пузырьки кислорода способствуют всплытию битума.
Преимуществом. способа является то, что применяется раствор, содержащий только один компонент (карбонат натрия
0,3 — 0,5ф) — дешевый и в небольшом количстве. Расход перекиси водорода при ее низкой стоимости не превышает 10-40 л на 1 т породы. Раствор содержит дисперсию органики и глины (над осадком)„не загрязнен посторонними ионами, так как перекись разлагается, и продуктом, летящим в газовую фазу, является кислород, в то время как в известном способе испаряются легколетучие органические соединения. Раствор может использоваться повторно. Матрица планирования эксперимента представлена в таблице, Формула изобретения
Способ экстракции битума из нефтебитуминозных пород, включающий обработку пород нагретым водным раствором, содержащим щелочь для осуществления процессов флотации и интенсификации транспортирования битума с выделением егоиз породы,отл ича ющийся тем, что, с целью снижения затрат на экстракцию эа счет уменьшения расхода реагентов и одновременного упрощения технологического процесса, при обработке пород в водный раствор щелочи добавляют пререкись
40 водорода, при этом в качестве щелочного раствора используют раствор карбоната натрия с концентрацией 0,0321-0,0546 моль/л, при этом обработку ра:.твором ведут при 70-80 С.
1685524
Продолжение таблицы
Опыт
Общее извлечение орг. иэ кира, ф>
Содержание органики в битуме, Кон ент а ия, моль/A
Время агитации, мин
Т:Ж в пульпе
Температура опыта, 0С
Маг СОэ
НгОг
Составитель Н.Руденко
Техред М.Моргентал Корректор Т Палий
Редактор В.Данко
Заказ 3553 Тираж Подписное
8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
11
12
13
14
16
17
18
19
21
22
23
24
0,021
0,083
0,042
0,008
0,058
0,083
0,058
0.008
0,042
0,021
0,058
0,008
0,042
0,021
0,083
0,0429
0,0078
0,0312
0,0195
0,0546, 0,0312
0,0195
0,0546
0,0429
0,0078
0,0546
0,0429
0,0078
0,0312
0,0195
0,0202
0,0121
0,0364
0,0283
0,0040
0,0283
0,004,0
0,0202
0,0121
0,0364
0,0121
0,0364
0,0283
0,0040
0,0202
35,27
27,24
26,50
27,72
79,54
39,39
57,78
32,00
52,45
37,42
53,10
36,04
36,54
86,28
55,92
95,45
10,83
98,13
9,72
24,75
86,60
89.93
98,96
89,79
93,83
86,67
96,38
87,16
83,10
87,67
