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Keywords:

  • oil sands;
  • physical modeling;
  • primary separation vessel;
  • feedwell;
  • flow visualisation

Abstract

A physical modeling program was undertaken to assess and eliminate a significant vessel wear problem observed in a primary separation vessel used in the recovery of bitumen from oil sands. A 1:20 scale model was fabricated, and process rates and materials were selected on the basis of dimensional analysis. Experiments showed that the existing feedwell produced poor circumferential distribution and formed a localised jet that entered the vessel over a narrow sector. Tests were then conducted with several different modifications to the feedwell to improve the flow distribution. The final design produced uniform circumferential distribution and a modest improvement in model separation efficiency. This design has been in commercial service for several years and has eliminated the local wear problems.

On a créé un programme de modélisation physique pour évaluer et éliminer un important problème d'usure des cuves observé dans une cuve de séparation primaire utilisée dans la récupération du bitume des sables bitumineux. On a fabriqué un modèle à l'échelle 1:20, puis des vitesses de traitement et des matériaux expérimentaux ont été choisis en fonction d'une analyse dimensionnelle. Des expériences ont montré que le puits d'alimentation existant générait une distribution périphérique médiocre et permettait la formation d'un jet localisé qui pénétrait dans la cuve par une zone étroite. On a mené des essais en apportant plusieurs modifications au puits d'alimentation afin d'améliorer la distribution du débit. La conception finale a permis d'obtenir une distribution périphérique uniforme et une amélioration modeste dans l'efficacité de la séparation du modèle; cette conception est en service commercial depuis plusieurs années.