一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分離頁巖油水混合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全球油頁巖資源折合熱值的儲量僅次于煤炭資源量，我國的油頁巖儲量位居世界前列，吉林省的油頁巖占全國的56%。目前油頁巖的提取的的工藝主要是干餾，在冷凝過程中不可避免的會有油水混合物的產(chǎn)生，對油分的回收利用是非常重要的工藝過程。在傳統(tǒng)的工藝中，油水密度不同引起分層，將油分離出來，依靠物質(zhì)本身的物理特性很難做到高效的油水分離。離心法分離油水混合物時，高速旋轉(zhuǎn)對設(shè)備的要求高，同時消耗較多的能源，在分離過程中由于分子的剪切力的作用，會使一些油分顆粒細(xì)化，當(dāng)油分破碎到一定程度水分和油分以微粒形態(tài)混合在一起形成懸濁液或乳化液，利用傳統(tǒng)的油水分離方法很難實現(xiàn)油水的分離，造成資源的浪費。因此目前的油水分離工藝耗能大，油水分離的效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有方法分離油水耗能大、分離效率低的問題，提供了一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法。
[0004]本發(fā)明一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，包括如下步驟:
[0005]一、取石蠟置于螺旋管環(huán)繞的管道中，再向螺旋管中通入熱載體，然后加熱到65°C后保溫，待石蠟完全融化，從管道中取出，得到液態(tài)石蠟，靜置；
[0006]二、稱取粒徑為0.1?2_的磁性鐵粉加入到液態(tài)石蠟中，液態(tài)石蠟和磁性鐵粉質(zhì)量比為1: (0.5?3)，然后在常溫下邊攪拌邊冷卻，得到石蠟和磁性鐵粉混合物顆粒；
[0007]三、將石蠟和磁性鐵粉混合物顆粒置于粉碎裝置中，得到顆粒A，然后加入到溫度為O?40°C的頁巖油水混合物中，攪拌10?30min，然后進(jìn)行分離，得到石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物；其中顆粒A的粒徑為磁性鐵粉粒徑的1.1?3倍，顆粒A與頁巖油水混合物中頁巖油的質(zhì)量比為1: (0.5?3)；
[0008]四、將石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物放到槽體中，加熱到65°C后保溫，再利用磁鐵將磁性鐵粉分離出來，得到頁巖油，即完成。
[0009]本發(fā)明利用石蠟與磁性鐵耦合實現(xiàn)油水分離的過程。石蠟-磁性鐵由兩部分組成，里面是具有磁性的還原性鐵粉或四氧化三鐵，主要作用是利用材料的電磁性用磁鐵將吸附有油的物質(zhì)從水中分離出來，實現(xiàn)油水分離。磁性鐵外面包裹的是石蠟，石蠟具有疏水、親油性(油酸、高級脂肪酸、一些表面活性劑、合成樹脂同樣具有該特性)，因此可以吸附分散在水中的油分，而且石蠟來源于頁巖油、石油等，石蠟的存在不會給提取的油帶入雜質(zhì)。本發(fā)明對于油水分離的效果較好，可以回收混合物中95%以上的頁巖油。
【附圖說明】
[0010]圖1為試驗I分離方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]【具體實施方式】一:本實施方式一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，包括如下步驟:
[0012]一、取石蠟置于螺旋管環(huán)繞的管道中，再向螺旋管中通入熱載體，然后加熱到65°C后保溫，待石蠟完全融化，從管道中取出，得到液態(tài)石蠟，靜置；
[0013]二、稱取粒徑為0.1?2_的磁性鐵粉加入到液態(tài)石蠟中，液態(tài)石蠟和磁性鐵粉質(zhì)量比為1: (0.5?3)，然后在常溫下邊攪拌邊冷卻，得到石蠟和磁性鐵粉混合物顆粒；
[0014]三、將石蠟和磁性鐵粉混合物顆粒置于粉碎裝置中，得到顆粒A，然后加入到溫度為O?40°C的頁巖油水混合物中，攪拌10?30min，然后進(jìn)行分離，得到石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物；其中顆粒A的粒徑為磁性鐵粉粒徑的1.1?3倍，顆粒A與頁巖油水混合物中頁巖油的質(zhì)量比為1: (0.5?3)；
[0015]四、將石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物放到槽體中，加熱到65°C后保溫，再利用磁鐵將磁性鐵粉分離出來，得到頁巖油，即完成。
[0016]本實施方式中頁巖油水混合物中頁巖油和水是按任意比混合的。
[0017]本實施方式利用石蠟與磁性鐵耦合實現(xiàn)油水分離的過程。石蠟-磁性鐵由兩部分組成，里面是具有磁性的還原性鐵粉或四氧化三鐵，主要作用是利用材料的電磁性用磁鐵將吸附有油的物質(zhì)從水中分離出來，實現(xiàn)油水分離。磁性鐵外面包裹的是石蠟，石蠟具有疏水、親油性(油酸、高級脂肪酸、一些表面活性劑、合成樹脂同樣具有該特性)，因此可以吸附分散在水中的油分，而且石蠟來源于頁巖油、石油等，石蠟的存在不會給提取的油帶入雜質(zhì)。本實施方式對于油水分離的效果較好，可以回收混合物中95%以上的頁巖油。
[0018]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟二中所述的磁性鐵粉為還原鐵粉或四氧化三鐵。其他步驟和參數(shù)與【具體實施方式】一相同。
[0019]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:步驟二所述的液態(tài)石蠟和磁性鐵粉質(zhì)量比為1:1。其他步驟和參數(shù)與【具體實施方式】一或二相同。
[0020]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:步驟二中所述的攪拌時間為10?60min，攪拌速度為50?500rad/min。其他步驟和參數(shù)與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0021]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:步驟三所述的攪拌時間為20min。其他步驟和參數(shù)與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0022]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是:步驟三所述的分離的方法為:若頁巖油水混合物中無雜質(zhì)或雜質(zhì)粒徑小于磁性鐵粉粒徑，則用磁鐵進(jìn)行分離；若頁巖油水混合物中雜質(zhì)粒徑大于磁性鐵粉粒徑，則采用機(jī)械篩分的方法分離。其他步驟和參數(shù)與【具體實施方式】一至五之一相同。
[0023]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是:步驟四中所述的槽體為上方開口，底部設(shè)有含熱載體的螺旋管。其他步驟和參數(shù)與【具體實施方式】一至六之一相同。
[0024]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】一至七之一不同的是:步驟四中所述的保溫的時間為10?60min。其他步驟和參數(shù)與【具體實施方式】一至七之一相同。
[0025]通過以下試驗驗證本發(fā)明的有益效果:
[0026]試驗1、本試驗利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，包括如下步驟:
[0027]一、取石蠟置于用螺旋管環(huán)繞的管道中，再向螺旋管中通入熱載體，然后加熱到65°C后保溫，待石蠟完全融化，從管道中取出，得到液態(tài)石蠟，靜置；
[0028]二、稱取粒徑為0.1的還原鐵粉加入到液態(tài)石蠟中，液態(tài)石蠟和還原鐵粉質(zhì)量比為1:1，然后在常溫下邊攪拌邊冷卻，攪拌時間為15min，攪拌速度為80rad/min，得到石錯和鐵粉混合物顆粒；
[0029]三、將石蠟和磁性鐵粉混合物顆粒置于粉碎裝置中，得到顆粒A，然后加入到溫度為30°C頁巖油水混合物中，攪拌20min，然后用磁鐵進(jìn)行分離，得到石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物；其中顆粒A的粒徑為磁性鐵粉粒徑的2倍，顆粒A與頁巖油水混合物中頁巖油的質(zhì)量比為1:0.5 ;
[0030]四、將石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物放到槽體中，加熱到65°C后保溫40min，再利用磁鐵將磁性鐵粉分離出來，得到頁巖油，即完成。
[0031]本試驗分離方法的示意圖如圖1所示。
[0032]本試驗步驟四中的槽體為上方開口，底部設(shè)有含熱載體的螺旋管。
[0033]本試驗對于油水分離的效果較好，可以回收頁巖油水混合物中95%以上的頁巖油。
【主權(quán)項】
1.一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，其特征在于該方法包括如下步驟: 一、取石蠟置于螺旋管環(huán)繞的管道中，再向螺旋管中通入熱載體，然后加熱到65°c后保溫，待石蠟完全融化，從管道中取出，得到液態(tài)石蠟，靜置； 二、稱取粒徑為0.1?2_的磁性鐵粉加入到液態(tài)石蠟中，液態(tài)石蠟和磁性鐵粉質(zhì)量比為1: (0.5?3)，然后在常溫下邊攪拌邊冷卻，得到石蠟和磁性鐵粉混合物顆粒； 三、將石蠟和磁性鐵粉混合物顆粒置于粉碎裝置中，得到顆粒A，然后加入到溫度為O?40°C的頁巖油水混合物中，攪拌10?30min，然后進(jìn)行分離，得到石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物；其中顆粒A的粒徑為磁性鐵粉粒徑的1.1?3倍，顆粒A與頁巖油水混合物中頁巖油的質(zhì)量比為1: (0.5?3)； 四、將石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物放到槽體中，加熱到65°C后保溫，再利用磁鐵將磁性鐵粉分離出來，得到頁巖油，即完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，其特征在于步驟二中所述的磁性鐵粉為還原鐵粉或四氧化三鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，其特征在于步驟二所述的液態(tài)石蠟和磁性鐵粉質(zhì)量比為1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，其特征在于步驟二中所述的攪拌時間為10?60min，攪拌速度為50?500rad/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，其特征在于步驟三所述的攪拌時間為20min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，其特征在于步驟三所述的分離的方法為:若頁巖油水混合物中無雜質(zhì)或雜質(zhì)粒徑小于磁性鐵粉粒徑，則用磁鐵進(jìn)行分離；若頁巖油水混合物中雜質(zhì)粒徑大于磁性鐵粉粒徑，則采用機(jī)械篩分的方法分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，其特征在于步驟四中所述的槽體為上方開口，底部設(shè)有含熱載體的螺旋管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油水混合物的方法，其特征在于步驟四中所述的保溫時間為10?60min。
【專利摘要】一種利用石蠟-磁性鐵分離頁巖油與水混合物的方法，它涉及一種分離頁巖油與水混合物的方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有方法分離油水耗能大、分離效率低的問題，方法為：一、制備液態(tài)石蠟，靜置；二、制備石蠟和鐵粉混合物顆粒；三、制備石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物；四、將石蠟-磁性鐵粉和油的結(jié)合物放到可加熱蓄油池中，加熱到65℃，再利用磁鐵將磁性鐵粉分離出來，得到頁巖油，即完成。本發(fā)明對于油水分離的效果較好，可以回收混合物中95％以上的頁巖油。本發(fā)明應(yīng)用于頁巖油分離領(lǐng)域。
【IPC分類】C10G25-00, C10G33-00
【公開號】CN104830367
【申請?zhí)枴緾N201510271270
【發(fā)明人】楊玉奇, 寇凱凱, 劉明君, 劉冬冬, 高繼慧
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月25日