離子液體強(qiáng)化溶劑萃取油砂瀝青工藝優(yōu)化及機(jī)理研究.pdf

1、油砂作為一種非常有潛力的石油替代能源，其礦藏儲量十分可觀。在石油儲量急劇減小和加工難度增加帶來油價(jià)上升等諸多問題的背景下，油砂加工技術(shù)的開發(fā)和改進(jìn)已經(jīng)受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
　　現(xiàn)有工業(yè)化應(yīng)用的熱堿水洗技術(shù)存在耗水量大、尾礦難處理、環(huán)境危害性大等問題；而傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑萃取法存在溶劑易燃易爆、殘沙中殘留的溶劑易形成二次污染等缺點(diǎn)。針對上述問題，本文開發(fā)了一種新型離子液體促進(jìn)溶劑萃取油砂瀝青的工藝，使用不同比例的乙酸乙酯/正庚烷作為復(fù)

2、合溶劑萃取油砂瀝青，研究離子液體（1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽：[Emim]BF4）對該溶劑萃取體系的萃取率和分離潔凈程度的影響。結(jié)果表明：當(dāng)復(fù)合溶劑體積比為1:2時(shí)，[Emim]BF4促使瀝青回收率達(dá)到最大值93.18％，比單純復(fù)合溶劑萃取體系的最大萃取率提高9.86%；分析測試證明了[Emim]BF4能有效解決瀝青夾帶沙土和殘沙中含油的問題。
　　瀝青四組分(SARA)中的瀝青質(zhì)在下游加工過程中較難處理，本文采用ASTM標(biāo)

3、準(zhǔn)，考察了瀝青的四組分分布情況。結(jié)果表明：對于相同質(zhì)量的油砂，[Emim]BF4輔助乙酸乙酯/正庚烷萃取體系和乙酸乙酯/正庚烷萃取體系對瀝青質(zhì)的回收率分別為1.02%和1.07%，對其他三個(gè)組分的回收率前者比后者的增加了共0.99%，表明[Emim]BF4促進(jìn)了輕組分的提取；對于單位質(zhì)量的瀝青，[Emim]BF4輔助乙酸乙酯/正庚烷萃取體系的瀝青質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)要比純復(fù)合溶劑萃取體系少1.7%，表明對于加工能力一定的設(shè)備來說，前者萃取得到的瀝

4、青更有利于下游加工。
　　為獲得離子液體強(qiáng)化溶劑萃取的機(jī)理，本文通過原子力顯微鏡測定了[Emim]BF4、1 mM[Emim]BF4、1 mMKCl和純水環(huán)境中硅球與瀝青之間的作用力。結(jié)果表明：硅球和瀝青之間的黏附力在上述四種環(huán)境中的大小關(guān)系為：[Emim]BF4（~5.5nN）<純水（~12.5nN）<1 mMKCl（~14.5nN）<1 mM[Emim]BF4（~22.5nN），純[Emim]BF4環(huán)境中瀝青和硅球的黏附力最小