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油砂是一种重要的非常规油气资源,油砂资源合理的开发和利用对解决我国能源安全具有重要的意义,因此对油砂分离技术的研究则显得尤为重要。水基提取技术是当前油砂分离的重要方法,该技术的成功应用与油砂的特点有着密切的关系,对油砂自身性质的分析是其水基分离提取前必须开展的工作,对不适于水基分离油砂则考虑用溶剂法进行提取。印度尼西亚油砂具有储量丰富、含油率高等特点,具有很大的开发价值。因此,本论文主要对印尼油砂的基本性质做了系统分析,分别用水基提取法及溶剂提取法探索了适宜印尼油砂的分离技术。主要获得以下研究成果: 1.对印尼油砂的基本性质如油砂的组分、砂粒的粒径分布、砂粒的润湿性及沥青的四组分进行分析,测试了沥青、粘土在不同 pH下的 Zeta电位,考察了二价金属离子Ca2+对沥青、粘土Zeta电位的影响。分析结果发现,印尼油砂含油率高达24%,砂粒粒径分布中细微粒组分含量较高,砂粒表面为油润性,沥青中重质组分含量较高。Zeta电位测试表明,Ca2+的存在使沥青与粘土表面的 Zeta电位升高(向正值方向变化),不利于油砂的分离。 2.基于印尼油砂为油润型油砂,沥青中的重质组分含量的增高导致沥青的粘度增大,在水基提取过程中通过添加助剂或采用微生物驱油技术对印尼油砂进行预处理。研究结果发现,添加助剂及微生物预处理均未有效的提高沥青的收率,这可能与微生物处理没有有效的改变砂粒表面的润湿性,沥青未能在砂粒表面脱附,影响沥青的最终收率。 3.采用水辅助溶剂提取技术,以甲苯为溶剂,对沥青的提取条件进行了优化,提取溶剂采用蒸馏的方法进行回收,考察了温度对沥青收率及溶剂回收率的影响。结果表明,室温下沥青的提取率比高温提取时偏低,但溶剂的回收率却高于高温提取,其原因是沥青收率增大的同时,加大了溶剂的挥发度,使得溶剂的回收率降低。 4.采用多级溶剂提取法对印尼油砂中的沥青进行提取,分别考察了第三级提取过程中加水和不加水的条件下对沥青提取率及溶剂回收率的影响。结果表明,在第三级提取时介入水层,能够方便沥青提取液与尾砂的分离,从而提高沥青收率及溶剂的回收率。