地下反应器系统技术方案

用于从有机材料制造烃和化学物的地下反应器优选包括热量回收设备。本发明专利技术的一些实施方案包括至少一个将生物质注入地下的管和至少一个收集表面上的反应后生物质的第二管。还公开了能够控制温度和压力并收集矿物质和二氧化碳的其它管。另外提供了利用反应器的方法。进一步的实施方案包括使用反应器的方法，例如，由藻类制造燃料的方法及使用矿物质和二氧化碳作为将用作反应器的生物质的藻场的食物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】地下反应器系统专利技术人:IGLESIAS，fcandon，美国公民，2721St.Charles Ave.2B, NewOrleans, Louisiana, 70130, US。受让人:THEADMINISTRATORS OF THE TULANE EDUCATIONAL FUND,路易斯安那州，US,非盈利公司，地址:6823St.Charles Ave., Suite300, Gibson Hall, NewOrleans, LA70118，US。相关申请案 在此要求2011年5月3日提交的美国临时专利申请第61/481，918号及2012年2月24日提交的美国临时专利申请第61/602，841号的优先权，这两篇临时专利申请据此以引用的方式并入本文。关于联邦政府资助的研究的声明不适用光盘提交不适用背景随着世界人口的不断增加，必须使用更可持续的能源过程来养活更多人口。为了用泵从地面抽取油，全球各地已钻探许多油井，这些油井一旦干涸便被废弃。同时，生物燃料已经走上一个完全独立的发展轨道，其中生物质到醇基燃料的转化是主要焦点。由于石油输出国组织(Organizationof the Petroleum ExportingCountries, OPEC)的石油禁运，从1978年开始藻类和硅藻得到了大量研究和开发。在1978 前 Jack Myers 和 Bessel Kok 出版了著作 Algal Culture “From Laboratory toPilot Plant”,而且麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)大约在1950年在屋顶(rooftop)上进行了大量培养项目。当燃料发展能源部(DOE)办公室(Department of Energy's (DOE) Office of Fuels Development)资助国家可再生能量实验室(National Renewable Energy Laboratory, NREL)的原水生物种计划(Aquatic SpeciesProgram, ASP) 16年以界定和确定将藻类转化成能量的工业可行性时，研究增多。1998ASP总结报告确认绿藻和硅藻是最原始形式的植物，因而在细胞分裂和生长上最有效，因为它们不会像陆生植物那样在诸如根、茎、叶的基本结构上消耗能量。ASP得出的结论是，由于微藻的原始本性，预计微藻的每单位面积土地的油产量是陆生油籽作物的30倍。然而，ASP报告的关注点在从藻类脂质制备生物柴油上，而不在合成原油上。1998ASP总结报告强调了由于天气和季节中不可控制的温度变化致使无能力维持一致高的藻类生物质生长速率所导致的敞开藻类池的关键问题。另外，它指出，不使用敞开藻类池设计的替代藻类工业规模生产几乎没有前景。进一步地，由于维持高产生物体的困难，因此推荐藻类生产成本分析。根据营养物的可获得性、光强度、温度和CO2确定藻类生物质生产率。光、营养物和温度的影响是乘性的(multiplicative)。已完成指示发生反应所需的温度和压力的计算。随着相对介电常数的减小，水更多是起到溶剂的作用，这部分归因于极性降低。使用Arrhenius方程，已计算出对于可变温度和恒定压力，或可变压力和恒定温度的水解离常数。热剥落(thermal spallation)是向硬岩石施加相当高的热通量的过程。在使用超热流体溶解岩石的本领域称为剥落的过程中，快速的应力导致表面颗粒从岩石上脱离。本文以引用方式并入了以下参考文献:美国专利第4，003，393号(其公开了可溶解的管道清管器)。US4，467，861、AU20 11200090 (Al)、US201 1/092726、W02009149519A1、US3，955，317、US5，958，761、FR2564855、EP1923460、EP1382576、US2005/064577、DE102QQ6Q45872、US2004/033557、US2QQ7/2955Q5、US6，468，429、W02Q11086358、GB2473865、DE102006045872、US2004/0033557、US2007/0295505、US4，937，052、US4，272，383、US7，866，385、US7，977，282。 Scott C.James和 Varun Boriah, Modeling Algae Growth in an Open-ChannelRaceway。Uri Kaplan， Advanced Organic Rankine Cycles in Binary Geothermal PowerPlants, World Energy Council，2007。Yuanhui Zhang, Hydrothermal Liquifaction to Convert Biomass into CrudeOil，第 10 章，Biofuels from Agricultural Wastes and Byproducts，2010。Yukihiko Matsumara等人，Biomass gasification in near-and super-criticalwater:Status and Prospects，Biomass and Bioenergy，2005。Uri Kaplan， Organic Rankine Cycle Configurations, Proceedings EuropeanGeothermal Congress，2007。Nadav Amir, Utilizing Organic Rankine Cycle Turbine Systems toEfficiently Drive Field Injection Pumps，GRC2007Annual Meeting，2007。ASME Steam Tables.Thermodynamic and Transport Properties of Steam，Thel967IFC formulation for industrial use.第 6 版，ASME，1993。Benjamin，M.2002.Water Chemistry，第 I 版，New York:McGraw Hill0Aqueous Systems at Elevated Temperatures and Pressures: PhysicalChemistry in Water, Steam and Hydrothermal Solutions，International Associationfor the Properties of Water and Steam，2004。Piezoelectricity:History and New Thrusts,Ultrasonics Symposium，1996。Adiabatic Processes http://hvperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/adiab.html，Geor本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在从有机材料制造燃料的燃料制造过程中的地下反应器，其包括：将有机材料注入地下的第一导管；收集由所述地下反应器产生的反应后有机材料的第二导管；提取待用于给所述燃料制造过程中使用的装备提供动力的热量的热交换器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.03 US 61/481,918;2012.02.24 US 61/602,8411.一种用在从有机材料制造燃料的燃料制造过程中的地下反应器，其包括: 将有机材料注入地下的第一导管； 收集由所述地下反应器产生的反应后有机材料的第二导管； 提取待用于给所述燃料制造过程中使用的装备提供动力的热量的热交换器。2.根据权利要求1所述的反应器，其进一步包括将来自所述热交换器的热量转化成能量从而给所述燃料制造过程中使用的装备提供动力的有机朗肯循环。3.根据权利要求1所述的反应器，其中所述燃料制造过程中使用的装备由从所述热交换器提取能量的设备直接驱动。4.根据权利要求1所述的反应器，其中所述装备包括泵。5.根据权利要求3所述的反应器，其中所述泵使热交换流体循环从而使反应带维持在所需温度。6.一种用在从有机材料制造燃料的燃料制造过程中的地下反应器，其包括: 将有机材料注入地下的第一导管； 收集由所述地下反应器产生的反应后有机材料的第二导管；以及 使热交换流体在闭7.根据权利要求6所述的反应器，其进一步包括提取待用于给所述燃料制造过程中使用的装备提供动力的热量的热交换器。8.根据权利要求7所述的反应器，其进一步包括将来自所述热交换器的热量转化成能量从而给所述燃料制造过程中使用的装备提供动力的有机朗肯循环。9.根据权利要求7所述的反应器，其中所述装备包括所述泵。10.根据权利要求7所述的反应器，其中所述燃料制造过程中使用的装备由从所述热交换器提取能量的设备直接驱动。11.根据权利要求1所述的地下反应器，其中所述有机材料为生物质。12.根据权利要求2所述的地下反应器，其中所述生物质为藻类。13.根据权利要求1所述的地下反应器，其中所述有机材料为聚合物。14.根据权利要求1所述的地下反应器，其中所述有机材料为固体废料。15.根据权利要求1所述的地下反应器，其中所述有机材料通过液化起反应。16.根据权利要求1所述的地下反应器，其中所述有机材料通过热化学反应起反应。17.根据权利要求1所述的地下反应器，其中所述有机材料通过水热过程起反应。18.根据权利要求1所述的地下反应器，其中所述第二导管在所述第一导管内。19.根据权利要求18所述的地下反应器，其中所述第一导管的底部是闭合的，而所述第二导管的底部是敞开的。20.根据权利要求18所述的地下反应器，其中所述第一导管在地下比所述第二导管深。21.根据权利要求18所述的地下反应器，其进一步包括包封所述第一导管和所述第二导管的套管。22.根据权利要求21所述的地下反应器，其中所述套管与所述第一导管至少一样深。23.根据权利要求21所述的地下反应器，其中所述套管没有所述第一导管深。24.根据权利要求23所述的地下反应器，其进一步包括下至所述第一导管的深度的滤网。25.根据权利要求22所述的地下反应器，其中所述套管为绝热体。26.根据权利要求25所述的地下反应器，其中所述绝热体为水泥。27.根据权利要求21所述的地下反应器，其进一步包括至少一个传热材料可通过其泵送的第三导管。28.根据权利要求27所述的地下反应器，其中所述传热材料为水。29.根据权利要求28所述的地下反应器，其进一步包括分离所述反应器的产物流出物的油、气体、水分离器。30.根据权利要求29所述的地下反应器，其中所述分离器在地面上。31.根据权利要求29所述的地下反应器，其中所述分离器在地面下。32.根据权利要求27所述的地下反应器，其中所述产物的一部分被储存。33.根据权利要求27所述的地下反应器，其中所述产物的一部分用作使生物质生长的食物。34.根据权利要求27所述的地下反应器，其中所述产物的一部分用于产生电。35.根据权利要求27所述的地...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰顿·伊格莱西亚斯，
申请(专利权)人：杜兰教育基金管委会，
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