Parameters and mechanisms in the solvent extraction of mined athabasca oil sand

Autor: Patrick J. Leblanc, John M. Kenchington, Donald E. Cormack, Colin R. Phillips
Rok vydání: 1977
Předmět:
Zdroj: The Canadian Journal of Chemical Engineering. 55:572-580
ISSN: 1939-019X
0008-4034
Popis: The efficiency of solvent extraction of bitumen from mined Athabasca oil sands has been studied in laboratory-scale, batch, stirred vessels. Solvent type, solids concentration, stirrer speed and contact time have been identified as important parameters. A theoretical analysis of the extraction process provides a basis by which the various parameters are assessed in terms of relative overall mass transfer coefficients. However, because the size distribution of the oil sand aggregates is difficult to reproduce, the analysis is limited. Greater reproducibility, and similar quantitative results were obtained for the dissolution of pure bitumen from the bottom of the stirred vessels. It is shown that highly aromatic solvents such as benzene and toluene can dissolve bitumen 3–5 times faster than an essentially alpha tic solvent such as kerosene. There is evidence, however, which indicates that solvent properties other than aromaticity are also important. The data indicate that a minimum stirrer speed must be exceeded before the extraction of oil sand or pure bitumen will proceed at a reasonable rate. Above this minimum rate, the mass transfer coefficient increases linearly with stirrer speed. The solids concentration is also important since the data suggest that a higher efficiency is obtained at higher solids concentrations in the range of solid loadings studied. On a etudie l'efficacite de l'extraction, par solvants, du bitume provenant de l'exploitation des sables petroliferes de l'Athabasca; on a employe acette fin des recipients agites al'echelle du laboratoire et en procede discontinu. On a constate que le type de solvant, la concentration en matieres solides, la vitesse de l'agitateur et le temps de contact constiuaient des parametres importants. Une analyse theorique du procede d'extraction a fourni une base d'evaluation des divers parametres en fonction des coefficients relatifs de transfert global de masse; toutefois, l'analyse a ete limitee, parce qu'il a ete difficile de reproduire la granulometrie des agregats des sables bitumineux. On a obtenu des resultats quantitatifs semblables et mieux reproductibles dans le cas de la dissolution du bitume pur provenant du fond des recipients agites. On a constate que les solvants fortement aromatiques, tels que le benzene et le toluene, pouvaient dissoudre le bitume aune vitesse de 3 a 5 fois plus grande que dans le cas d'un solvant essentiellement aliphatique, tel que le kerosene. Il y a des preuves al'effet que d'autres proprietes des solvants que le caractere aromatique jouent aussi un rǒle important. Les resultats ont indique qu'il faut depasser une vitesse minimale de l'agitateur avant que l'extraction du sable petrolifere ou du bitume pur ne se fasse aun taux raisonnable; au-dessus de cette vitesse minimale, le coefficient de transfert de masse augmente en ligne droite avec la vitesse de l'agitateur. La concentration en matieres solides est aussi importante, parce que les resultats semblent indiquer qu'on peut obtenir un rendement meilleur lorsque les concentrations en matieres solides sont plus elevees dans l'echelle des chargements solides qui ont fait l'objet de la presente etude.
Databáze: OpenAIRE
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