1.本实用新型涉及油砂分离技术领域,具体而言,涉及一种增强油沙分离的装置。
背景技术:2.随着全球石油需求的不断增加,常规石油资源已经不能满足石油需求的快速增长,人们开始把目光转向非常规石油资源。油砂作为非常规石油资源的主要来源,在世界能源供给中起着举足轻重的作用。根据美国地质调查局的研究,世界上油砂油可采资源量约为103.51
×
109m3,约占世界石油资源可采总量的32%。目前,对油砂的研究和开发,世界各地均在加速进行,随着勘探开发技术的提高,其占全球烃类能源的比重将会不断增大。
3.现有技术中,处理油沙的方法主要包括热碱水表面活性剂洗法和蒸汽辅助重力泻油法(sagd),基于油沙与溶剂的相互作用。
4.然而,现有技术中油沙处理过程中存在处理所需时间长,耗费萃取剂量大,且处理不彻底的问题。
技术实现要素:5.本实用新型的目的在于,针对上述现有技术中油沙处理过程存在的不足,提供一种增强油沙分离的装置,以解决现有技术中油沙处理过程中存在处理所需时间长,耗费萃取剂量大,且处理不彻底的问题。
6.为实现上述目的,本实用新型实施例采用的技术方案如下:
7.本实用新型实施例提供了一种增强油沙分离的装置,其特征在于,包括:萃取器、分离器、热解单元、控制器和蒸馏单元;
8.其中,所述萃取器的侧壁设置微波源,且所述萃取器的底部设置超声波振子;所述萃取器的出口与所述分离器连接;所述热解单元与所述分离器连接,还与所述蒸馏单元连接;所述控制器分别与萃取器、分离器、热解单元和蒸馏单元连接。
9.可选的,所述萃取器为金属柱状腔体;所述腔体的侧壁均匀的设置微波源。
10.可选的,所述腔体内还包括搅拌器和超声波振子。
11.可选的,所述超声波振子设置在所述腔体的底部,所述搅拌器设置在所述腔体的内部中心位置处。
12.可选的,所述热解单元的顶部活动设置上盖;所述热解单元的内壁设置隔热层,且所述隔热层为不吸收微波的材质。
13.可选的,所述热解单元中还包括传感器,所述传感器与所述控制器连接。
14.可选的,所述传感器包括浓度传感器和温度传感器。
15.可选的,所述蒸馏单元采用电加热方式。
16.本实用新型的有益效果是:本实用新型提供一种增强油沙分离的装置,其特征在于,包括:萃取器、分离器、热解单元、控制器和蒸馏单元;其中,所述萃取器的侧壁设置微波源,且所述萃取器的底部设置超声波振子;所述萃取器的出口与所述分离器连接;所述热解
单元与所述分离器连接,还与所述蒸馏单元连接;所述控制器分别与萃取器、分离器、热解单元和蒸馏单元连接。也就是说,本实用新型基于微波源作用下,将各模块之间有序的共同作用下,加快了对油沙的处理速度,且能源消耗低,处理效果高。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
18.图1为本实用新型一实施例提供的一种增强油沙分离的装置示意图。
19.图标:1
‑
萃取器、2
‑
分离器、3
‑
热解单元、4
‑
控制器和5
‑
蒸馏单元。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
22.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
23.首先,对本实用新型中所使用的名词进行解释:
24.磁控管:是一种用来产生微波能的电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下,与高频电磁场发生相互作用,把从恒定电场中获得能量转变成微波能量,从而达到产生微波能的目的。同时,磁控管是一种消耗品,容易老化和消磁。
25.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
27.在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,
或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.图1为一种增强油沙分离的装置示意图;下面结合图1对本实用新型实施例所提供的一种增强油沙分离的装置进行详细说明。
29.图1为本实用新型一实施例提供的一种增强油沙分离的装置示意图,如图1所示,该一种增强油沙分离的装置,包括:萃取器1、分离器2、热解单元3、控制器5和蒸馏单元4;
30.其中,所述萃取器1的侧壁设置微波源,且所述萃取器1的底部设置超声波振子;所述萃取器1的出口与所述分离器2连接;所述热解单元3与所述分离器2连接,还与所述蒸馏单元4连接,所述控制器分别与萃取器1、分离器2、热解单元3和蒸馏单元4连接。
31.本实用新型实施例中,油沙是一种含有天然沥青的砂岩或其它岩石,通常是由砂、沥青、矿物质、粘土和水组成的混合物。不同地区的油砂矿性质和组成不同,通常情况下,油砂中沥青等重油所占的质量分数为3%~20%,无机矿物质占80%~85%,水占3%~6%。这里,在装置开始处理之前将油沙放置在萃取器1中。
32.示例性的,蒸馏单元4采用电加热方式;例如,在蒸馏单元4中设置浓度传感器或定时器,控制器实时采集各类数据信息,并将采集的数据信息与预设信息进行比对,确定采集的数据超出对应阈值范围时,停止蒸馏处理,将萃取液经过冷凝器的冷凝后回到萃取器1中,从而达到重复利用的目的。
33.可选的,萃取器1为金属柱状腔体;所述腔体的侧壁均匀的设置微波源;所述腔体内还包括搅拌器和超声波振子;进一步的,所述超声波振子设置在所述腔体的底部,所述搅拌器设置在所述腔体的内部中心位置处。
34.本实用新型实施例中,萃取器1位金属腔体,该金属腔体可以为柱状,柱状金属腔体的顶部设置上盖。可选的,将上盖打开加入油沙;腔体的外部侧壁上设置从多个微波源。这里的微波源包括磁控管、波导和辐射器,磁控管在电源的作用下,释放微波通过波导和辐射器作用于目标对象,辐射器与腔体的侧壁连接。
35.示例性的,微波源包括多个,多个微波源阵列设置在金属腔体的侧壁,微波源在电源的作用下,释放出微波,通过金属腔体,作用于金属腔体2中的油沙。需要说明的是,微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波,被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的相互摩擦运动的效应,此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化和膨化等一些列物化过程而达到微波加热的目的。
36.采用微波加热,具有以下优点:加热时间短;热能利用率高,节省能源;加热均匀;微波源易于控制,微波还能诱导催化反应的发生。
37.微波是由微波源产生的,微波源主要由大功率磁控管构成。磁控管是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件,能产生大功率的微波能,例如4250mhz的磁波管可以得到5mhz,而4250mhz速调管可得到30mhz,所以微波技术可以应用到废水处理技术领域。
38.本实用新型实施例中,金属腔体的底部超声波振子,超声波振子在驱动电源的作用下工作;搅拌器安装在上盖上,且搅拌器为不吸收微波、且反射微波的材质,搅拌器在电机的驱动下工作。
39.可选的,所述热解单元3的顶部活动设置上盖;所述热解单元3的内壁设置隔热层,且所述隔热层为不吸收微波的材质;所述热解单元3中还包括传感器,所述传感器与所述控制器5连接;所述传感器包括浓度传感器和温度传感器。
40.本实用新型实施例中,将经过萃取器1中萃取的油沙进一步进行离心分离,并将分离后的尾砂装入热解单元3。其中,热解单元3内部有隔热层,隔热层内为不吸收微波材料制成的内腔体,热解单元3的外部设置微波源,用于对尾砂进行加热。
41.本实施例公开了本实用新型提供一种增强油沙分离的装置,包括:萃取器1、分离器2、热解单元3、控制器5和蒸馏单元4;其中,所述萃取器1的侧壁设置微波源,且所述萃取器1的底部设置超声波振子;所述萃取器1的出口与所述分离器2连接;所述热解单元3与所述分离器2连接,还与所述蒸馏单元4连接,所述控制器分别与萃取器1、分离器2、热解单元3和蒸馏单元4连接。也就是说,本实用新型基于微波源作用下,将各模块之间有序的共同作用下,加快了对油沙的处理速度,且能源消耗低,处理效果高。
42.以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。