[发明专利]去除和凝聚蒸汽的方法

说明书

相关申请

本申请要求2009年12月16日提交的、名称为“去除和凝聚蒸汽的方法”的美国临时申请第61/286,900号的优先权，其通过引用被并入本文。

发明背景

尽管价格上涨以及其他经济和地理政治关注，但对化石燃料的国内外需求仍继续上升。因为这种需求继续上升，所以对寻找另外的、经济上可行的化石燃料来源的研究和调查也相应地增加。在历史上，许多人已经认识到大量能源储存在油页岩、煤和沥青砂沉积物中。

用于从这种材料中回收烃的一种方法和系统公开在2008年2月8日提交的美国申请第12/028,569号中并要求保护，该申请通过引用以其整体被并入本文。在该申请中，公开了从含烃材料中回收烃的方法，包括形成构建的渗透性控制基础结构。该构建的基础结构限定基本上包封的容积。开采的含烃材料诸如油页岩可被引入到控制基础结构中，形成含烃材料的渗透体。渗透体可被充分加热，以从中重整并去除烃，留下贫乏的页岩或其它土材料。在加热期间，含烃材料可以基本上是固定的。可收集去除的烃用于进一步加工，作为补充燃料或添加物用于工艺中和/或直接使用而无需进一步处理。贫乏的页岩或其它材料可保留在基础结构中。控制基础结构可包括充分带衬的(lined)不透层或不透侧面层，其具有基本上不渗透的底板(floor)和盖。

在处理这种含烃材料中遇到的一个问题是从封闭的或包封的容积内收集和回收汽化烃。在气化和去除烃所需的温度下，期望提供这样的收集系统，其能够从这种封闭容积中去除最佳量的烃。液体的烃和/或在封闭容积内部凝聚的烃可通过合适的导管、管道或其它收集装置从下部被排出。蒸汽也可以借助于经过封闭容积内部通过适当设置的导管、管道或孔被去除。然而，这种方法涉及从封闭容积内指定的位置循环和去除蒸汽。

因为这些和其它原因，仍需要能提供从封闭容积内部回收和凝聚从适当的含烃材料中释放的烃蒸汽的改进的方法和系统。

发明内容

从加热的封闭容积内去除、凝聚（冷凝）和回收蒸汽可通过由土材料的绝缘颗粒层围绕的加热的封闭空间来完成，该土材料的绝缘颗粒层具有温度梯度，其从内部层表面到外部层表面温度逐渐降低。绝缘层对于蒸汽是可透性的。材料被放置在封闭空间中并被加热以产生蒸汽和任选地产生液体。从材料中萃取的液体从封闭空间下部排出，进行收集。由于加热材料以及蒸汽形成，在封闭空间内形成正压，并且，没有液化的蒸汽经过绝缘颗粒层的内部表面并朝向外部表面移动。而在绝缘颗粒层中，蒸汽接触颗粒土材料，而且还经受温度梯度中的温度降低。结果，蒸汽凝聚，并且，可以凝聚的液体向下经过绝缘颗粒层并被收集。任选的不透性外部覆盖物，诸如膨润土改进的土，可以包封或封闭绝缘颗粒层。

通过以下详细描述，本发明的另外的特征和优势将变得显而易见，该详细描述通过举例阐明了本发明的特征。

附图简述

图1是根据一个实施方式的基础结构的侧剖面图，显示封闭容积包含由不透层覆盖的绝缘颗粒土层并含有粉碎的含烃材料，并进一步显示液体在封闭容积的底部或底板处排出，并进一步显示液体在绝缘颗粒土层的底部处排出，以从层内部收集凝聚的蒸汽。

图2是由虚线限定的图1基础结构的一部分的分解图，更详细地显示封闭空间内部的粉碎的含烃材料；绝缘颗粒土层，其显示颗粒土材料并具有内部表面和外部表面，该内部表面和外部表面显示跨过其的温度梯度；外部不透层，显示方向箭头，该箭头指示蒸汽从封闭容积进入层以及凝聚液体在绝缘层中向下流动的通道。

在图中呈现维数、材料和构造仅为了方便描述本发明，而不代表精确的相对比例或被认为是本发明的部分的可选变化。为了便于清楚说明，一些方面可以被扩大或随着实践实施方式而变化。

发明详述

现将参考示例性实施方式，并将在本文中使用特定语言对其进行描述。然而，应该理解，并不因此意图限制本发明的范围。对本文描述的本发明特征的改造和进一步修饰以及本文所述的本发明原则的另外的应用——将会被相关领域中并拥有本公开内容的技术人员想到——将被认为属于本发明的范围。此外，在公开和描述本发明的具体实施方式之前，应该理解，本发明并不限于本文所公开的具体方法和材料，因为这在一定程度上可以变化。同样应该理解，本文利用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而并不意图是限制性的，因为本发明的范围将仅由所附权利要求书及其等同范围来限定。

定义