去除和凝聚蒸汽的方法技术

公开了从封闭空间(120)内部去除和凝聚蒸汽的方法。含有材料(110)的封闭空间(120)被绝缘渗透层(130)围绕，该绝缘渗透层(130)在内部表面(220)和外部表面(240)之间具有降低的温度梯度(230)。绝缘层(130)也可以被不透层(140)覆盖。加热封闭空间(120)中的材料(110)导致在封闭空间(120)内部在正压下形成蒸汽。蒸汽经过绝缘渗透层(130)的内部表面(220)并接触渗透性材料，并且通过降低绝缘层(130)内部的温度被凝聚。凝聚液体向下经过绝缘层(130)，进行收集。加热的封闭空间(120)内的正压和绝缘层(130)中的凝聚以及压力和温度的降低用于将另外的蒸汽从封闭空间(120)内部引入到绝缘层(130)中，进行凝聚和收集。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关串请本申请要求2009年12月16日提交的、名称为“”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。
技术介绍
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、煤和浙青砂沉积物中。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。
技术实现思路
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，本专利技术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专利技术的特征。附图简沭图I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I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专利技术，而不代表精确的相对比例或被认为是本专利技术的部分的可选变化。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。专利技术详沭 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专利技术的范围。对本文描述的本专利技术特征的改造和进一步修饰以及本文所述的本专利技术原则的另外的应用——将会被相关领域中并拥有本公开内容的技术人员想到——将被认为属于本专利技术的范围。此外，在公开和描述本专利技术的具体实施方式之前，应该理解，本专利技术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，因为本专利技术的范围将仅由所附权利要求书及其等同范围来限定。定义在描述并要求保护本专利技术时，将使用以下术语。单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the) ”包括复数指代，除非上下文另有明确说明。因此，例如，对“一个出口”的指代包括对一个或多个这种结构的指代，“一种颗粒”包括对一种或多种这种材料的指代，并且，“一个通过步骤(passing st印)”指对一个或多个这种步骤的指代。如本文中所使用的，“导管”、“管道”、“孔”或类似术语指沿着指定距离的任何通道，其可用于运输材料和/或热从一个点到另一个点。尽管导管通常可能是圆形管道，但其它非圆形导管也可以是有用的，例如矩形通道等。导管可有利地被用于将流体引入封闭空间的材料中或者从中抽出流体、通过流体转移运输热，和/或用于运输射频装置、燃料电池机构、电阻加热器或其它装置。如本文中所使用的，“粉碎的”指将构造(formation)或较大的块破碎成片。粉碎的块可以被破碎化或以另外方式破碎成碎片。如本文中所使用的，“含烃材料(hydrocarbonaceous material) ”、“含有烃的材料(hydrocarbon containing material)”以及类似术语指可以从中提取或衍生烃产物的任何含烃材料。例如，烃可以作为液体被直接提取、通过溶剂萃取被除去、被直接汽化或以另外方式从材料中去除。然而，许多含烃材料含有油母质、浙青或各个等级的煤，其通过加热和热解被转换成更小分子量的烃液体或气体。含烃材料可包括、但不限于油页岩、浙青砂、煤、褐煤、浙青、泥炭以及其它有机材料。如本文中所使用的，“绝缘渗透颗粒土层”、“层(layer) ”或“多个层(layers) ”指构建的连续层，其具有绝缘性能，使得可以在层中保持温度梯度。绝缘层通常是垂直的，但可以以任何功能方式被定向。限定包封的容积的基础结构的顶板、底板和其它轮廓和部分也可以是本文所使用的“层”，除非另有说明。任何颗粒无机材料或土材料诸如砾石、压碎的岩石、沙或类似材料，通常具有直径小于约2英寸的粒度，可用于形成这样的层或多个层。如本文中所使用的，“外部不透层”、“膨润土改进的土”、“BAS”以及类似术语指部分或全部包围绝缘颗粒土层或多个层的密封控制层。不透层可以覆盖绝缘层以及绝缘基础结构的某些或所有的顶部和底板。当被使用时，BAS层通常包含按重量计约6-12%膨润土粘土； 15-20%混合有土或凝聚体(aggregate)-通常具有小于I的粒度并向下分布到容易获得的最细微材料——的水，尽管可以从这些总方针进行变化——只要水合BAS能保持功能性密封。当与水结合时，膨润土成分膨胀至膨润土粘土干燥体积的若干倍，从而密封土，使得该材料有可塑性和韧性。其它不透性材料诸如水泥、薄浆、聚合物(例如，膜、薄膜等)、高温柏油、钢板、铝板以及类似物也可以被使用。 如本文中所使用的，当用于涉及材料的量或数量或其具体特性时，“基本上”指足以产生该材料或特性意图提供的作用的量。在一些情况中，允许的偏差的确切程度取决于特定背景。相似地，“基本上不含”或类似术语指在组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.16 US 61/286,9001.从封闭空间内去除和凝聚蒸汽的方法，包括 加热封闭空间内的材料，形成从中提取的蒸汽，所述封闭空间被其中具有温度梯度的绝缘渗透层围绕，其中限定所述封闭空间的内部层表面处于第一较高温度并在横跨所述绝缘层的宽度至其外部表面具有逐渐降低的较低温度，其中所述蒸汽处于所述第一较高温度，并且还处于所述封闭空间内的第一正压下； 使所述蒸汽经过所述绝缘层的所述内部表面，其中该蒸汽接触形成所述绝缘层的物质并朝向所述绝缘层的所述外部表面向外通过，其中所述蒸汽与所述物质以及横跨所述绝缘层的逐渐降低的温度梯度的接触使得所述蒸汽凝聚并导致所述绝缘层内压力降低，从而使得另外的蒸汽从所述封闭空间引入到所述绝缘层进行凝聚，并且，其中所述凝聚液体向下经过所述绝缘层的所述物质，进行收集。2.权利要求I所述的方法，其中所述绝缘层由颗粒形成。3.权利要求2所述的方法，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·帕藤，
申请(专利权)人：红叶资源公司，
类型：发明
国别省市：