專利名稱:在密閉控制基層結構內的中間蒸汽收集的制作方法
技術領域:
背景技術:
盡管有價格上漲和其它經濟與地理政治方面的因素,化石燃料的全球和國內需求持續上升。由于這樣的需求持續上升,因此尋找化石燃料的另外經濟可行的來源的研究和調查相應增加。歷史上,許多人已認識到例如油頁巖、煤和浙青砂礦層中儲藏的巨量能量。 然而,這些來源仍然在經濟競爭性回收方面存在困難的挑戰。加拿大浙青砂已表明這樣的努力可能是有成效的,盡管仍有許多挑戰,其包括環境影響、產物質量、生產成本和加工時間等。估計世界各地的油頁巖儲量在兩萬億桶到近七萬億桶石油的范圍內,這取決于估計來源。無論如何,這些儲量表現為極大的容量并且仍是基本未使用的資源。大量公司和調查員繼續研究和試驗從這樣的儲量中回收石油的方法。在油頁巖工業中,提取方法包括通過爆炸產生的地下碎石通道、原位方法例如原位轉化工藝(ICP)方法(殼牌石油公司Shell Oil)以及在鋼制干餾器內加熱。其它方法包括原位射頻法(微波)以及“修正”原位工藝, 其中已經結合使用地下采礦、爆破和干餾以從地層中制造碎石,從而允許更好的傳熱和產物去除。在典型的油頁巖工藝中,所有工藝都面臨經濟和環境因素的權衡。當前沒有工藝單獨滿足經濟、環境和技術挑戰。此外,全球變暖的問題引發解決與這類工藝相關的二氧化碳(CO2)排放的額外措施。需要實現環境管理(environmental stewardship)而仍提供高產量成本有效的石油生產的方法。地下原位概念的出現基于其產出高產量且同時避免采礦成本的能力。盡管可以實現因避免采礦導致的成本節省,但由于固體油頁巖的極低的導熱性和高比熱,因此原位方法需要較長時間加熱地層。對于任何原位工藝來說,最重大的挑戰也許是不確定性和可能伴隨地下淡水含水層出現的長期潛在的水污染。在Siell的ICP方法的情況下,“冷凍壁” 被用作屏障,從而維持含水層(aquifer)和地下處理區之間的分離。盡管這是可能的,但沒有長期分析證明可長期保證防止污染。在沒有保證以及甚至在較少補救的情況下,如果冷凍壁失敗,那么期望其它方法解決這樣的環境危險。因為該原因和其它原因,仍需要可以提供改善的從合適含烴材料中回收烴的方法和系統,該方法和系統具有可接受的經濟性并避免上面提到的缺點。
發明內容
一種從含烴材料中回收烴的方法可以包括形成構造化滲透性控制基層結構。該構造化基層結構限定基本密閉體積。開采的含烴材料可以被引入該控制基層結構以形成含烴材料的可滲透體。該可滲透體可以被充分加熱以從其中去除烴。在加熱期間含烴材料可以基本靜止。可以從可滲透體內的中間位置收集烴產物。所收集的烴產物可以被運輸以便進一步加工、在工藝中用作補充燃料或添加劑和/或直接使用而不做進一步處理。中間流體收集系統可以用來在預選位置從可滲透體中抽取烴產物。這種中間收集可以提供烴產物餾分,其可以減少或消除對具有全套產物例如通常在原油中發現的產物的烴產物的全面蒸餾的需要。此外,這種中間收集和可任選的分階段的平衡可以在可回收的不同餾分的產物質量和數量方面向系統供應提高的可修整性。本發明的另外特征和優點將通過以下詳細描述變得明顯,這些詳細描述以示例方式說明本發明的特征。
圖1是根據一個實施例的構造化滲透性控制基層結構的側面部分剖視示意圖。圖2A和2B是根據一個實施例的多個滲透性控制蓄積池的頂視圖和平面圖。圖3是根據一個實施例的滲透性控制蓄積池的側面剖視圖。圖4是根據一個實施例的構造化基層結構的一部分的示意圖。圖5是示出根據另一實施例的兩個滲透性控制蓄積池之間的熱傳遞的示意圖。圖6是根據一個實施例的具有多塔板(tray)的多個中間流體收集系統的側截面圖。圖7是根據另一實施例的作為中間流體收集系統的立式冷凝器的側面透視圖。應該注意,附圖僅是若干實施例的示范,并由此無意限制本發明的范圍。進一步地,附圖通常不按比例繪制,而是為了方便并清晰地圖解本發明的各方面草擬的。
具體實施例方式現在參考示例性實施例,并且在此使用特定語言描述這些示例性實施例。然而應理解在此無意限制本發明的范圍。在相關領域中擁有本公開內容的技術人員容易想到的在此描述的本發明特征的替換和進一步修改以及在此描述的本發明原理的其他應用應被視為在本發明的范圍內。進一步地,在公開和描述具體實施例之前,應理解本發明不限于在此公開的具體工藝和材料,因為這些可以在一定程度上變化。同樣應理解在此使用的術語僅用于描述具體實施例,并且無意進行限制,因為本發明的范圍僅由隨附的權利要求及其等價物限定。定義在描述和要求保護本發明時,將使用下面的術語。單數形式“一”、“一個/ 一種”和“所述/該”包括復數指代,除非上下文另外明確規定。因此,例如,對“(一個)塔板”的指代包括指代一個或更多個這樣的結構,“(一種) 可滲透體”包括指代一種或多于一種這樣的材料,以及“(一個)加熱步驟”指代一個或多于一個這樣的步驟。如在此使用,“現有參考水準面(grade) ”或相似術語指代參考水準面或平面,其平行于含有如在此描述的基層結構的位置的局部表面地形,該基層結構可以在現有參考水準面之上或之下。如在此使用,“導管”指代沿特定距離的任何通路,其可以用來從一個點向另一點運送材料和/或傳熱。盡管導管通常可以是圓形管道,但其它非圓形管道也可能是有用的。 導管可以有利地用來引入流體到可滲透體內或從該可滲透體抽取流體、進行傳熱和/或運輸射頻器件、燃料電池機構、電阻加熱器或其它器件。如在此使用,“構造化基層結構”指代基本上全部人造的結構,其與通過修改或填充現有地質地層的孔隙形成的冷凍壁、硫壁或其它屏障相反。構造化滲透性控制基層結構經常基本不含原狀地質地層,盡管該基層結構可以鄰近或直接接觸原狀地層形成。這樣的控制基層結構可以是獨立的或通過機械手段、化學手段或此類手段的結合固定到原狀地層,例如使用錨、系材或其它合適的硬設備栓接到地層。如在此使用,“粉碎的”指代使地層或較大團塊破裂為碎塊。粉碎的團塊可以被破碎或以其他方式破裂為碎片。如在此使用,“含烴材料”指代可以從其中提取或得到烴產物的任何含烴材料。例如,烴可以作為液體被直接提取、經溶劑提取被去除、被直接蒸發或以其他方式從該材料中去除。然而,許多含烴材料含有通過加熱和高溫分解轉化為烴的干酪根或浙青。含烴材料可以包括但不限于油頁巖、浙青砂、煤、褐煤、浙青、泥煤和其它有機材料。如在此使用,“蓄積池”指代經設計容納或保持流體和/或固體可移動材料的累積的結構。蓄積池通常源于地層的至少一大部分和源自土地材料的結構支撐。因此,控制壁不總是具有與形成它們的土地材料和/或地層無關的獨立強度或結構完整性。如在此使用,“釋放”指代材料的形成和/或釋出。因此,使烴從含烴材料中釋放可以經常包括從其它含烴材料例如干酪根、浙青、煤等中形成烴產物。如在此使用,“可滲透體”指代具有相對高滲透性的粉碎的含烴材料的任何團塊, 該相對高的滲透性超過相同組成的固體原狀地層的滲透性。合適的可滲透體可以具有大于約10%的空隙空間,并通常具有從大約30%到45%的空隙空間,盡管其它范圍也可能是合適的。例如通過合并大的不規則成形顆粒,允許高滲透性有利于以對流作為主要傳熱方式對可滲透體進行加熱,同時也大大降低與壓碎成非常小的尺寸(例如低于大約1英寸到大約0.5英寸)相關的成本。如在此使用,“壁/墻壁”指代具有滲透性控制作用以將材料限制在至少部分由控制壁定義的密閉體積內的任何構造化特征。壁/墻壁可以以任何方式定向,例如垂直,但定義該密閉體積的頂部、底部和其它輪廓也可以是如在此使用的“壁/墻壁”。如在此使用,“采出/開采的(材料)”指代從原始色譜分離位置或地質位置移到或擾動到第二不同位置或返回到相同位置的材料。通常,可以通過破碎、壓碎、爆炸引爆或其它方式從地質地層中去除材料來產生采出的材料。如在此使用,“基本靜止”指代在從密閉體積內的含烴材料中去除烴從而留下貧礦材料(lean material)時幾乎靜止的材料定位,其允許一定程度的下沉、膨脹和/或沉降。 相反,含烴材料的任何循環和/或流動,例如在流化床(fluidized bed)或旋轉干餾器中發現的循環和/或流動包括含烴材料的極其顯著的移動和處理。如在此使用,在提到材料的量或數量或其特定特征時所用的“基本”一詞指代足以提供該材料或特征有意提供的效果的量。可允許的精確的偏差度在一些情況下可能取決于特定的上下文。類似地,“基本不含……”等指代在組合物中缺乏所確定的元素或試劑。特別地,被確定為“基本不含”的元素或者完全不存在于組合物中,或者僅含有足夠小的量以至對該組合物沒有可測量影響。如在此使用,“大約”指代基于特別是所確定的具體屬性的實驗誤差的偏差度。術語“大約”提供的范圍將取決于具體的上下文和具體屬性,并可以由本領域技術人員容易辨別。術語“大約”無意擴展或限制可另外賦予具體值的等價程度。進一步地,除非另外說明, 否則術語“大約”明確包括“精確地”,與下面關于范圍和數字數據的討論一致。濃度、尺寸、數量和其它數字數據在此可以用范圍形式呈現。應理解這樣的范圍形式僅為方便和簡潔使用,并應該靈活解釋為不僅包括作為該范圍的界限明確表述的數值, 而且包括包含在該范圍內的全部單個數值或子范圍,如同每個數值和子范圍都被明確表述。例如,大約1到大約200的范圍應該解釋為不僅包括明確表述的1和200的界限,而且包括單個大小例如2、3、4,以及子范圍例如10到50,20到100等。如在此使用,為方便起見,多個項目、結構元素、組成元素和/或材料可以在共同列表中呈現。然而,這些列表應該理解為如同該列表的每個組分都各自被確定為單獨且唯一的組分。因此,在沒有相反表示的情況下,此類列表的單個組分都不應僅基于它們呈現在一個共同組中而被解釋為同樣列表的任何其它組分的實際等價物。控制基層結構的中間蒸汽收集系統從含烴材料中回收烴的方法可以包括形成構造化滲透性控制基層結構。該構造化基層結構限定基本密閉體積。開采或收獲的含烴材料可被引入該控制基層結構以形成含烴材料的可滲透體。可滲透體可以被充分加熱以從其中去除烴。在加熱期間,由于構造化基層結構是固定結構,因此含烴材料基本靜止。中間流體收集系統可被整合到可滲透體中,以便從可滲透體中抽取至少一部分的釋放烴。可從中間收集系統和其它收集導管和/或儲存裝置中收集去除的流體烴以便進一步加工、在加工過程中使用和/或在回收時使用。可以通過使用現有參考水準面(grade)作為該構造化基層結構的底部支撐和/或作為側壁支撐,形成構造化滲透性控制基層結構。例如,控制基層結構可以被形成為獨立式結構,即僅使用現有參考水準面作為底部,其中側壁是人造的。可替換地,控制基層結構可以在挖掘的坑內形成。構造化滲透性控制基層結構可以包括限定基本密閉體積的滲透性控制蓄積池。滲透性控制蓄積池基本不含原狀地質地層。特別地,蓄積池的滲透性控制方面可以被完全構造化并人造為單獨的隔絕機構,以便防止材料不受控制地遷移到密閉體積內或移出密閉體積。在一個實施例中,滲透性控制蓄積池可以沿挖掘的含烴材料礦床的壁形成。例如, 油頁巖、浙青砂或煤可以從礦床采出,從而形成大約對應于期望的蓄積池密閉體積的空穴。 然后挖掘的空穴可以被用作構建滲透性控制蓄積池的形狀和支撐體。在一個可替換實施例中,可以形成至少一個另外的已挖掘含烴材料礦床,從而使得可以操作多個蓄積池。此外,這樣的配置可以有利于減小采出材料的運輸距離。特別地, 任何具體密閉體積的采出含烴材料可以從鄰近的已挖掘含烴材料礦床中采出。這樣,可以建造構造化結構的網格,從而使得采出的材料可以立即且直接填充到鄰近的蓄積池中。可以通過使用任何合適技術,來實現含烴礦床的開采和/或挖掘。可以使用常規的露天開采,盡管也可以使用可替換的挖掘機而不需要運輸采出的材料。在一個特定實施例中,可以使用起重機懸掛的挖掘機挖掘含烴礦床。合適的挖掘機的一個示例可以包括垂直隧道掘進機(boring machine)。這樣的機器可以被配置為挖掘在挖掘機下面的巖石和材料。隨著材料被去除,挖掘機被降低以確保與地層基本連續接觸。去除的材料可以利用運輸機或升降機輸送出挖掘區。可替換地,挖掘可以在含水泥漿的條件下發生,從而降低灰塵問題并充當潤滑劑/冷卻劑。泥漿材料可以被泵出挖掘處,以便在沉降槽或其它類似的固體-液體分離器中進行固體分離,或可以允許固體在蓄積池中直接沉淀。該方法可以容易地與金屬和其它材料的同時或順次的基于溶液的回收整合,如下面更詳細描述。此外,滲透性控制蓄積池的挖掘和形成可以同時實現。例如,挖掘機可以被配置為在去除含烴材料的同時形成蓄積池的側壁。材料可以僅從側壁邊緣下面去除,從而使得該側壁可以被向下引導,從而允許另外的墻壁段堆疊在上面。該方法可以允許增加深度的同時在支撐性蓄積池壁形成之前避免或降低坍塌的風險。蓄積池可以由提供隔絕穿過蓄積池壁的材料傳遞的任何合適材料形成。這樣,在控制基層結構操作期間,壁的完整性被保持為足以基本防止流體不受控制地遷移到控制基層結構的外面。用來形成構造化滲透性控制基層結構的蓄積池的合適材料的非限制性示例可以包括粘土、膨潤土(例如包含至少一部分膨潤土的粘土)、膨潤土改良土壤、壓實填充物、耐火水泥、水泥、合成的土工柵格、玻璃纖維、鋼筋、納米碳富勒烯(fullerene)添加劑、 填充的土工布袋、聚合物樹脂、耐油的PVC襯里或其結合。經改造的類水泥復合物(ECC)材料、纖維增強的復合物等可以是特別堅固的并可以容易地改造,從而滿足給定裝置的滲透性和溫度容限需求。作為一般方針,盡管非必需,但在基層結構的操作溫度下具有低滲透性和高機械完整性的材料可以提供優良性能。例如,熔點高于基層結構的最大操作溫度的材料可能對在加熱和回收期間以及之后維持防漏(containment)是有用的。然而,如果非加熱緩沖區被維持在壁與可滲透體的加熱部分之間,那么也可以使用較低溫度的材料。這樣的緩沖區可以在從6英寸到50英尺的范圍內,其取決于用于蓄積池的特定材料和可滲透體的組合物。在另一方面,蓄積池的壁可以耐酸、耐水和/或耐鹽水,例如足以耐受暴露于溶劑回收和/或用酸性或鹽水溶液漂洗,以及耐受蒸汽或水。對于沿地層或其它固體支撐體形成的蓄積池壁,該蓄積池壁可以由噴涂水泥漿、噴涂液體乳液或其它噴射材料例如可噴涂的耐火級水泥漿形成,該可噴涂的耐火級水泥漿針對地層形成密封并創建滲透性控制蓄積池壁。蓄積池壁可以基本連續,以使蓄積池限定密閉體積從而防止流體出入除所定義的進口和出口以外的蓄積池(例如經由在此討論的導管等)的實質移動。這樣,蓄積池可以容易地滿足管理流體遷移規章(government fluid migration regulations)。可替換地或與制造的屏障結合,部分蓄積池壁可以是原狀地質地層和/或壓實土地。在此情況下,構造化滲透性控制基層結構是可滲透壁和不可滲透壁的結合,如在下面更詳細描述。在一個詳細方面,經前處理或后處理的一部分含烴材料可以用作水泥加固和/或水泥基底,其然后在合適位置被傾注,從而形成控制基層結構的部分壁或全部壁。這些材料可以被形成在合適位置,或可以被預形成然后在現場被組裝,以形成整體蓄積池結構。例如,蓄積池可以通過在合適位置鑄造形成為單一體、擠壓件、預形成件或預制件的堆疊、通過水泥漿(水泥、ECC或其它合適材料)連結的混凝土板材、膨脹外形體/形式(form)等來建造。這些外形體可以依地層建造或者可以是獨立結構。這些外形體可以由任何合適材料建造,例如但不限于鋼、木材、玻璃纖維、聚合物等。這些外形體可以在合適位置被組裝, 或者可以使用起重機或其它合適機構被定向。可替換地,構造化滲透性控制基層結構可以由用致密填充材料按層組裝的篾筐和/或土工合成織物形成。可以添加任選的粘合劑來增強滲透性控制壁的致密性。在另一詳細方面,控制基層結構可以包含或主要由密封劑、水泥漿、鋼筋、合成粘土、膨潤土、粘土襯層、耐火水泥、高溫土工膜、排水管、合金片或其組合構成。蓄積池壁可以任選地包括不可滲透的絕緣體和/或細粉(fines)收集層。這些可滲透層可以在滲透性控制屏障和可滲透體之間定向。例如,可以提供含烴粉碎材料的層,其允許流體進入層內、在層內冷卻并且至少部分冷凝。此類可滲透層材料通常可以具有小于可滲透體的顆粒尺寸。此外,此類含烴材料可以經各種吸引力從經過的流體中去除細粉。 在一個實施例中,蓄積池壁和底部的構造可以包括固有的或受控的低質頁巖與砂、水泥、纖維、植物纖維、納米碳、碎玻璃、增強鋼、改造的碳增強柵格、鈣鹽等的任何組合的多個壓實層。除這樣的復合材料壁之外,可以采用通過額外不滲透性工程來抑制長期的流體和氣體遷移的設計,其包括但不限于襯里、土工膜、壓實土、輸入砂、砂礫或巖石和重力排水外形, 從而使流體和氣體遠離不透水層移動到出口。由于采礦過程的情況可以規定遵循最優礦石品級采礦,因此蓄積池底部和壁構造可以但不需要包含上階或下階的斜坡或臺階。在任何這樣的上階或下階的應用中,底部取平和防漏壁構造通常可以向一側或特定的(多個)中央儲集區排出或傾斜,從而通過重力排水幫助去除流體。任選地,密閉容器(capsule)壁和底部結構可以包括絕緣體,其防止熱從構造化基層結構向外傳遞,或從主構造化密閉防漏容器內的內部密閉容器或導管向外傳遞。絕緣體可以包含人造材料、水泥或各種其它材料,其比周圍物體即可滲透體、地層、鄰近基層結構等的導熱性小。絕熱屏障也可以在可滲透體內、沿蓄積池壁、頂部和/或底部形成。一個詳細方面包括使用可生物降解的絕緣材料,例如大豆絕緣體等。這與其中蓄積池是單一用途體系以使絕緣體、管道和/或其它組件可以具有相對低的使用壽命(例如小于1-2年) 的實施例一致。這可以降低設備成本,并減少長期環境影響。這些結構和方法可以在幾乎任何規模下應用。較大的密閉體積和增加的蓄積池數目可以容易地產生相當于或超過較小構造化基層結構的烴產物和性能。作為說明,單蓄積池的尺寸范圍可從數十米到數十英畝。優選的蓄積池尺寸可以根據含烴材料和操作參數而變化,然而,預期合適的面積范圍可以是從大約二分之一英畝到五英畝的頂部平面表面積。這些方法和基層結構可以用來從多種含烴材料中回收烴。滲透性控制基層結構的一個具體優點是在控制引入密閉體積的可滲透體的顆粒尺寸、條件和組成方面的寬自由度。可以被處理的采出的含烴材料的非限制示例包含油頁巖、浙青砂、煤、褐煤、浙青、泥煤或其組合。在一些情況下,可能期望提供單一類型的含烴材料,從而可滲透體主要由上述材料中的一種構成。然而,可滲透體可以包括這些材料的混合物,從而可以調整等級、含油量、 含氫量、滲透性等以實現期望的結果。此外,不同的烴材料可以處于多個層中或處于混合方式,例如結合的煤、油頁巖、浙青砂、生物質(biomass)和/或泥煤。在一個實施例中,為最優化的原因,含烴材料可以被分類到主要構造化基層結構內的各種內部密閉容器中。例如,在油頁巖地層被開采時,被開采的油頁巖地層的層數和深度可能在某些深度的產區中更富集。一旦爆炸、開采、鏟起和拖拉到密閉容器以便放置,那么更富集的含油礦石可以通過富集度分類或混合,以便實現最優產量、更快回收,或實現在各蓄積池內的最優平均。此外,提供不同組成的層可以具有額外的益處。例如,下層浙青砂可以被定向為在上層油頁巖的下面。通常,該上下層可以相互直接接觸,盡管不是必需的。上層可以包括嵌入其中的加熱管,如在下面更詳細描述。加熱管可以將油頁巖加熱到足以釋放包括可充當從浙青砂中去除浙青的溶劑的短鏈液烴的干酪根油。這樣,上層充當原位溶劑來源,以便增強從下層去除浙青。在下層內的加熱管是任選的,從而該下層可以不含加熱管或可以包括加熱管,這取決于從上層或任何其它熱源經向下傳遞的液體傳遞的熱量。選擇性控制可滲透體的特性和組成的能力在最優化石油產量和質量方面增加顯著的自由度。此外,在許多實施例中,釋放的氣體和液體產物充當原位生產的溶劑,其補充干酪根去除和/或從含烴材料中去除額外的烴。在另一詳細方面,可滲透體可以進一步包含添加劑或生物質。添加劑可以包括用作增加去除的烴的質量的任何組成,例如增加API、減小粘度、改善流動特性、降低剩余頁巖的潤濕度、減少硫、減少氫化劑等。合適添加劑的非限制性示例可以包括浙青、干酪根、丙烷、天然氣、天然氣冷凝物、原油、精煉底部殘留物(refining bottoms)、浙青烯、常用溶劑、 其它稀釋劑和這些材料的組合。在一個特定實施例中,添加劑可以包括流動改善劑和/或供氫體劑。一些材料可以充當兩種或任一種試劑從而改善流動或作為供氫體。此類添加劑的非限制性示例可以包括甲烷、天然氣冷凝物、常用溶劑例如丙酮、甲苯、苯等以及上面列出的其它添加劑。添加劑可以用來增加任何烴產物中的氫碳比率,以及充當流動增強劑。例如,各種溶劑和其它添加劑可以產生物理混合物,其對于固體顆粒、巖石等具有降低的粘度和/或降低的親和性。此外,一些添加劑可以與烴發生化學反應和/或允許烴產物的液體流動。使用的任何添加劑可以變為最終回收產物的一部分,或可以被去除并再利用或另外處理。類似地,可以通過使用已知的添加劑和方法來實現含烴材料的生物羥基化作用, 從而形成合成氣體或其它較輕質產物。也可用相似方式使用酶或生物催化劑。此外,人造材料也可以用作添加劑,例如但不限于輪胎、聚合物廢品或其它含烴材料。盡管這些方法可廣泛應用,但作為一般方針,可滲透體可以包括最大尺寸從大約 1/8英寸到大約6英尺的顆粒,并且在一些情況下小于1英尺,以及在其它情況下小于大約 6英寸。然而,作為實際情況,大約2英寸到大約2英尺的尺寸可以提供優良結果,其中大約1英尺的直徑對于油頁巖是特別有用的。空隙空間可以是確定最優顆粒直徑的重要因素。作為一般情況,可以使用任何功能性空隙空間;然而,大約15%到大約50%并且在一些情況下大約30%到大約45%的比率通常提供滲透性與可用體積的有效使用之間的良好平衡。通過改變其它參數例如加熱導管位置、添加劑等,空隙體積可以稍微變化。采出的含烴材料的機械分離使得能夠創造細網孔、高滲透性的顆粒,其一旦放入蓄積池內的密閉容器中則提高散熱率。增加的滲透性允許更合理的低溫,其也幫助避免較高溫度,該較高溫度導致碳酸鹽分解產生更多CO2,以及相應釋出痕量重金屬、揮發性有機物和可以生成被監測和控制的有毒流出物和/或不期望材料的其它化合物。在一個實施例中,計算機輔助的開采、開采設計、拖運、爆炸、化驗、裝載、運輸、安置和防塵措施可以用來滿足和最優化采出材料移動到構造化密閉防漏結構內的速度。在一個可替換方面,蓄積池可以在含烴地層的挖掘體積中形成,盡管遠離控制基層結構的其它位置也可能是有用的。例如,一些含烴地層具有相對薄的烴富集層,例如厚度小于大約300 英尺。因此,垂直采礦和鉆孔有可能不是成本有效的。在此情況下,水平采礦對于回收含烴材料以便形成可滲透體是有用的。盡管水平采礦一直是挑戰性的嘗試,但許多技術已開發并在繼續發展,其可以連同蓄積池使用。在此情況下,蓄積池的至少一部分可以跨越水平層形成,而該蓄積池的其它部分可以沿著和/或鄰近非含烴地層形成。其它采礦方法例如但不限于房柱式采礦(room and pillar mining)可以提供具有最小限度浪費的有效含烴材料來源,和/或可以運輸到蓄積池并處理的回收。如在此提到,這些系統和工藝過程允許對可為給定裝置設計并最優化的可滲透體的性質和特性進行較大程度的控制。蓄積池(單獨地和跨越多個蓄積池)可以基于材料的不同組成、預期的產物等被容易地修正和分類。例如,幾個蓄積池可以專用于生產重質原油,而其它蓄積池可以被配置為生產較輕質產物和/或合成氣體。潛在的分類和因素的非限制性示例可以包括催化劑活性、特定產物的酶促反應、芳香族化合物、含氫量、微生物菌株或用途、改質/提級(upgrade)過程、目標最終產物、壓力(影響產物質量和類型)、溫度、膨脹性能、水熱反應、供氫體劑、熱附加處理(superdisposition)、垃圾蓄積池、污水蓄積池、可復用的管道及其它。通常,這些因素中的多個可以用來為不同的產物和目的在給定工程區中配置蓄積池。粉碎的含烴材料可以用任何合適方式填充到控制基層結構中以形成可滲透體。通常,粉碎的含烴材料可以通過傾卸、傳送裝置或其它合適方法輸送到控制基層結構中。如前面提到,可滲透體可以具有適當高的空隙體積,雜亂的傾卸可能導致過度的壓實和空隙體積減少。因此,可以通過使含烴材料低壓實輸送到基層結構中來形成可滲透體。例如,在形成可滲透體時,收縮的傳送裝置可以用來遞送材料到可滲透體的頂面附近。這樣,含烴材料可以保持顆粒之間的顯著空隙體積,而基本沒有進一步壓碎或壓實,盡管在形成可滲透體時存在一些經常由巖石靜壓力(lithostatic pressure)導致的小程度壓實。一旦期望的可滲透體已在控制基層結構內形成,則可以例如經由熱解作用引入足以開始去除烴的熱量。合適的熱源可以與可滲透體熱相關。可滲透體內的最優操作溫度可以根據組成和期望的產物而變化。然而,作為一般方針,操作溫度的范圍可以是從大約200 °F到大約750下。整個密閉體積的溫度變化可以改變,并且在一些區域可達到高達 900 °F或更高。在一個實施例中,操作溫度可以是相對較低的溫度,從而促進液體產物生產, 例如從大約200 °F到大約650 T。該加熱步驟可以是導致對可滲透體的壓碎礦石進行選礦的烘烤操作。此外,一個實施例包含控制溫度、壓力和其它變量,使其足以主要產生液體產物,并在一些情況下基本僅產生液體產物。通常,產物可以包括液體和氣體產物,而液體產物可能需要較少加工步驟,例如洗滌機等。可滲透體的相對高的滲透性允許生產液體烴產物并使氣體產物最少化,這在某種程度上取決于特定原材料和操作條件。在一個實施例中, 烴產物的回收基本上可以在可滲透體內不存在裂縫的情況下發生。在一個方面,熱量可經對流傳遞到可滲透體。加熱氣體可以被注入控制基層結構內,以便在加熱氣體貫穿可滲透體時該可滲透體主要經對流加熱。可以通過天然氣、烴產物或任何其它合適來源的燃燒產生加熱氣體。合適傳熱流體的非限制性示例可以包括熱空氣、熱廢氣、蒸汽、烴蒸汽和/或熱液體。加熱氣體可以從外部來源輸入,或從該工藝回收。
可替換地或與對流加熱結合,高度可配置的方法可以包括將多條導管嵌入可滲透體內。這些導管可以被配置為用作加熱管、冷卻管、傳熱管、排水管或氣體管。此外,在基層結構操作期間,這些導管可以專用于單一功能或可以用于多種功能,即傳熱和排水。根據預期的功能,這些導管可以由任何合適材料形成。合適材料的非限制性示例可以包括瓦管、耐火水泥管、耐火ECC管、現場澆筑管、例如鑄鐵、不銹鋼等金屬管、例如PVC的聚合物等等。在一個特定實施例中,全部或至少一部分嵌入導管可以包含可降解材料。例如非鍍鋅6 “鑄鐵管可以有效地用于單用途實施例,并且其在一般小于大約2年的蓄積池有效期限內運行良好。此外,多條導管的不同部分可以由不同材料形成。現場澆筑管對于非常大的密閉體積可以特別有用,其中管徑超過幾英尺。這樣的管道可以通過使用以環形形狀保持粘性流體的柔性外罩形成。例如,PVC管可以連同柔性外罩一起用作該外形體的一部分,其中混凝土或其它粘性流體被泵送入PVC與柔性外罩之間的環形空間。根據預期的功能,可以在導管中制造穿孔或其它開孔,從而允許流體在導管和可滲透體之間流動。典型的操作溫度超過常規聚合物和樹脂管的熔點。在一些實施例中,導管可以被放置和定向成使得導管在基層結構的操作期間有意熔化或以其它方式降解。多條導管可以容易地以任何配置定向,無論是基本水平的、垂直的、傾斜的、分支的還是其它形式。在將導管嵌入可滲透體內之前,導管的至少一部分可以沿預定通道被定向。預定通道可以被設計為改善傳熱、氣-液-固接觸,最大化在密閉體積內的流體從特定區域的輸出或去除等。此外,至少部分導管可以專用于加熱可滲透體。這些加熱導管可以被選擇性地穿孔以允許加熱氣體或其它流體對流加熱可滲透體并在整個可滲透體中混合。 穿孔可以被定位并調整尺寸以優化貫穿可滲透體內的均勻和/或受控加熱。可替換地,加熱導管可以形成閉合環路,以使加熱氣體或流體與可滲透體隔離開。因此,“閉合環路”不一定需要再循環,而需要隔離加熱流體與可滲透體。這樣,加熱可以主要或基本上僅通過從加熱流體穿過導管壁進入可滲透體的熱傳導來實現。在閉合環路中的加熱使得能夠防止在加熱流體和可滲透體之間的物質傳遞,并可以減少氣體烴產物的形成和/或提取。在可滲透體的加熱或烘烤期間,超過母巖分解溫度(經常高于大約900 T )的局部化加熱區可以降低產率并形成二氧化碳以及可能導致含有重金屬、可溶性有機物等的浸析液的不期望污染化合物。加熱導管可以允許基本消除這樣的局部化熱點,同時使大多數可滲透體維持在期望的溫度范圍內。溫度的均勻程度可以是成本(例如額外加熱導管的成本)對產率的權衡。然而,至少大約85%的可滲透體可以被容易地維持在大約5-10%的目標溫度范圍內,其中基本沒有熱點,即超過含烴材料的分解溫度,例如大約800下以及在許多情況下大約900下。因此,如在此描述進行操作時,系統可以允許回收烴且同時消除或基本避免產生不希望的浸析液。盡管產物可以根據原材料而顯著變化,但高質量液體和氣體產物是可能的。根據一個實施例,壓碎的油頁巖材料可以產生具有從大約30到大約45的 API的液體產物,其中大約33到大約38是當前典型的,其直接源自油頁巖而沒有附加處理。 有趣的是,這些工藝的實踐導致這樣的理解,即對于回收的烴的質量,壓力似乎是比溫度和加熱時間影響小得多的因素。盡管加熱時間可以根據空隙空間、可滲透體的組成、質量等顯著變化,但作為一般方針,時間可以在從幾天(即3-4天)到大約一年的范圍內。在一個特定示例中,加熱時間可以在大約2周到大約4個月的范圍內。在較短的停留時間(即幾分鐘到幾小時)下,加熱不足的油頁巖可能導致形成可浸析和/或稍微揮發性的烴。因此,延長的停留時間可在中等溫度下實現,從而存在于油頁巖中的有機物可揮發和/或碳化,留下少量的可浸析有機物。另外,下面的頁巖通常不分解或改變,這減少可溶性鹽的形成。此外,導管可以被定向在多個蓄積池和/或控制基層結構之間,從而在這些結構之間轉移流體和/或熱量。導管可以使用常規焊接等被相互焊接。此外,導管可以包括允許在可滲透體中材料的膨脹和沉降期間旋轉和/或少量運動的接頭。另外,導管可以包括支撐系統,其在填充密閉體積之前和期間以及在操作期間用來支撐導管的組件。例如,在流體的加熱流動期間,加熱等可以導致膨脹(壓裂或爆米花效應)或下沉,其足以在導管和相關接頭上產生潛在破壞性的應力和應變。桁架支撐系統或其它類似錨定構件可以有利于降低對導管的損害。錨定構件可以包括水泥磚、工字梁、鋼筋、立柱等,其可與蓄積池的壁(包括側壁、底部和頂部)相關。可替換地,導管可以在任何開采的材料被引入密閉體積之前完全構造和裝配好。 在設計導管的預定通道和填充該體積的方法時要謹慎并規劃,以防止導管埋入時在填充過程中破壞該導管。因此,按一般規則,導管可以從開始起或在嵌入可滲透體之前被定向,以使它們不被鉆孔。結果,可以在沒有大規模取心鉆進(core drilling)和/或與井筒或水平鉆孔相關的復雜機械的情況下,執行導管的構造化及其放置。相反,導管的水平或任何其它定向可以容易地通過在用采出的含烴材料填充基層結構之前或與此同時裝配期望的預定通道來實現。以各種幾何圖案定向的非鉆孔、手放置/起重機放置的導管可以被布置成具有閥控制的連接點,其在密閉蓄積池內產生精確的且被密切監測的加熱。放置和分層布置導管的能力包括連接旁路和流量閥以及直接注入和退出點,其使得能夠實現精確的溫度和加熱速率、精確的壓力和增壓率以及精確的流體和氣體入口、出口以及組成混合物。例如, 在使用細菌、酶或其它生物材料時,可以容易地遍及可滲透體維持最優溫度,從而提高此類生物材料的性能、反應和可靠性。導管通常在不同的點穿過構造化基層結構的壁。由于存在溫差和容限,因此在壁和導管之間的界面處包括絕緣材料可能是有益的。該界面的尺寸可以被最小化,同時也留出用于在基層結構的啟動、穩態運行、波動操作條件和停工期間的熱膨脹差異的空間。該界面也可以包括絕緣材料和密封裝置,其防止從控制基層結構中不受控制地放出烴或其它材料。合適材料的非限制性示例可以包括高溫墊圈、金屬合金、陶瓷、粘土或礦物襯墊、復合材料或其它材料,其具有高于典型操作溫度的熔點并充當由控制基層結構的壁提供的滲透性控制的連續體。此外,構造化基層結構的壁可以被配置為最小化熱損失。在一個方面,這些壁可以被構建為具有基本均勻的厚度,該厚度被優化以提供足夠的機械強度且同時也最小化導管穿過的壁材料的體積。特別地,過厚的壁可能減少通過由傳導吸熱而傳入可滲透體的熱量。 相反,該壁也可以充當熱屏障,從而在操作期間一定程度上隔離可滲透體并保持其中的熱量。在一個實施例中,在可滲透體內的流體和氣體化合物可以通過使用例如通過氣體誘導的壓力或源自堆積碎石的堆積巖石靜壓力,改變為期望的提取產物。因此,一些程度的改質(upgrading)和/或改性可以與回收過程一起實現。此外,某些含烴材料可能需要使用特定稀釋劑或其它材料處理。例如,根據眾所周知的機理,通過蒸汽噴射或溶劑噴射以促進浙青從砂粒中分離,可以容易地實現浙青砂的處理。
牢記上面描述,圖1示出一個實施例的側視圖,其示出建造的密閉防漏提取蓄積池100,其中現有參考水準面108主要用作不滲透底層112的支撐。外部密閉蓄積池側壁 102提供防漏,并可以但不必須由內壁104細分。細分部分可以在更大的密閉防漏蓄積池 100內創建獨立的防漏密閉容器(capsule) 122,其可以是任何幾何形狀、尺寸或細分部分。 進一步地,細分可以水平或垂直堆疊。通過創建獨立的防漏密閉容器122或腔室,可以容易地適應較低級材料、各種氣體、各種液體、各種處理階段例如礦物提取、各種酶或微生物學類型或其它期望的分階段處理的分類。被構造成較大構造化密閉容器內的筒倉(silos)的分段密閉容器也可以被設計為提供分階段的和順次的加工、溫度、氣體和流體組合物以及熱傳遞。這樣的分段密閉容器可以提供另外的環境監測,并且可以由類似于主要外壁的具有線紋的建造的尾部護臺(tailing berms)建造。在一個實施例中,蓄積池100內的分段可以用于在缺乏外部加熱的情況下隔離放置材料,或意圖限制或控制燃燒或溶劑應用。具有較低含量的烴的材料可以用作燃燒材料或作為填充或護臺壁建造材料。不滿足各種截止品位閾值(cut-off grade threshold)的材料也可以被截存(sequester),而不需要在專用于這一目的的蓄積池中改變。在這樣的實施例中,這樣的區域可以被完全隔離,或被熱量、 溶劑、氣體、液體等繞過。任選的監測器件和/或設備可以永久或暫時安裝在蓄積池內或蓄積池的外周,以便確認隔絕材料的防漏。 壁102和104以及蓋子116和不滲透層112可以通過篾筐146和/或填充壓實而分層布置的土工格柵148來建造并加固。可替換地,包含滲透性控制蓄積池并一起限定密閉體積的這些壁102、104、116和112可以由如前面描述的任何其它合適材料形成。在該實施例中,蓄積池100包括自支承式的側壁102和104。在一個實施例中,尾部護臺、壁和底部的結構和滲透性可以被壓實和建造。在滲透性控制層之前或與滲透性控制層結合,可以包括使用用于支撐護臺和提壩的壓實的土工格柵和其它錨定樁結構(deadman structure), 該滲透性控制層可以包括砂、粘土、膨潤土、砂礫、水泥、水泥漿、鋼筋水泥、耐火水泥、絕緣體、土工膜、排水管、穿孔加熱管的耐高溫絕緣體等。在一個可替換實施例中,滲透性控制蓄積池可以包括側壁,該側壁是壓實土地和/ 或原狀地質地層,而蓋子和底部是不滲透的。具體地,在這樣的實施例中,不滲透蓋可以用來防止揮發物和氣體從蓄積池不受控制地逸出,從而可以使用合適的氣體收集出口。類似地,不滲透底部可以用來容納和引導收集的液體到合適出口例如排放系統133,從而從蓄積池的較低區域移出液體產物。盡管在一些實施例中不滲透側壁可能是期望的,但是并不總是需要這樣的不滲透側壁。在一些情況下,側壁可以是暴露的原狀土地或壓實的填充物或土地,或其它可滲透材料。具有可滲透側壁可以允許來自蓄積池的氣體和/或液體的少量放出。盡管未示出,但在構造化密閉防漏容器的上面、下面、周圍和附近,可以建造環境水文學測量裝置從而在操作期間將地表水重新引導遠離密閉的壁、底部、蓋子等。此外,重力輔助的排水管和機構可以用來根據需要聚集和引導密閉體積內的流體、液體或溶劑到達中央聚集管、泵送管、冷凝管、加熱管、分階段管和排放管、筒倉、儲槽和/或井。以相似的方式,有意引入(例如用于浙青砂浙青處理而引入)的蒸汽和/或水可以被再循環。一旦壁結構102和104已經構造在從地表面106開始的構造化和不滲透底層112 之上,那么采出的碎石120 (其可以根據尺寸或烴富集度被壓碎或分類)可以被分層放置在
14放置的管狀加熱管118、流體排放管IM和/或氣體聚集或注入管1 上(或緊挨它們)。 這些管道可以按任何最優流型、角度、長度、尺寸、體積、交叉、柵格、壁尺寸、合金構造、穿孔設計、注入速率和提取速率被定向和設計。在一些情況下,管道,例如用于熱傳遞的那些管道可以被連接到熱源134、再循環通過熱源134或從熱源134獲取熱量。可替換地或結合地,回收的氣體可以由冷凝器140冷凝。通過冷凝器回收的熱量可以任選地用于可滲透體的補充加熱,或用于其它加工需要。熱源134可以獲取、增強、聚集、產生、結合、分離、傳遞或包括從任何合適熱源獲取的熱量,該合適熱源包括但不限于燃料電池(例如固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池等)、太陽能源、風能源、液態烴或氣態烴燃燒加熱器、地熱熱源、核電站、燃煤電廠、 射頻發熱、波能、無焰燃燒室、自然分布的燃燒室或其任何組合。在一些情況下,可以使用電阻加熱器或其它加熱器,盡管燃料電池和基于燃燒的加熱器特別有效。在一些場所,足夠量的地熱水可以被循環到地面以加熱可滲透體,并且被引導到基層結構。在另一實施例中,導電材料可以遍及可滲透體分布,并且足以發熱的電流可以經過導電材料。導電材料可以包括但不限于金屬片或金屬珠、導電水泥、涂敷金屬的顆粒、金屬陶瓷復合材料、導電半金屬碳化物、煅燒的石油焦炭、敷設絲(laid wire)、這些材料的組合等。導電材料可以被預先混合以具有各種網孔尺寸,或者該材料可以在可滲透體形成之后被引入可滲透體。液體或氣體可以從熱源134傳熱,或在另一實施例中,在烴液體或氣體燃燒的情況下,射頻發生器(微波)或燃料電池都可以但事實上不需要在密閉蓄積池區114或122 內發熱。在一個實施例中,可滲透體的加熱可以通過源自烴燃燒的對流加熱來實現。特別感興趣的是在燃料與氧的化學計量條件下執行的烴燃燒。化學計量條件可以允許顯著提高加熱氣體溫度。化學計量燃燒可以采用純氧源但通常不需要純氧源,純氧源可以由公知技術提供,其包括但不限于氧濃縮器、隔膜、電解質等。在一些實施例中,可以從具有化學計量數量的氧氣和氫氣的空氣提供氧氣。燃燒廢氣可以被引導到超高溫換熱器,例如陶瓷或操作溫度高于大約2500 °F的其它合適材料。從周圍環境獲得或從其它工藝再循環的空氣可以經該超高溫換熱器加熱,然后被送到蓄積池以便加熱可滲透體。然后,燃燒廢氣可以被截存(sequester),而不需要進一步分離,這是因為該廢氣主要是二氧化碳和水。為最小化熱量損失,燃燒室、換熱器和蓄積池之間的距離可以被最小化。因此,在一個特定詳述實施例中,便攜式燃燒室可以被附連到單獨加熱導管或較小的導管分段。便攜式燃燒室或燃燒器可以獨立提供大約100,OOOBtu到大約1,000, OOOBtu的熱量,其中每管道大約600,OOOBtu通常是足夠的。可替換地,密閉容器內的燃燒可以在主要的構造化密閉防漏結構內的分隔密閉容器里面開始。該過程部分燃燒含烴材料從而提供熱量和固有熱解。不需要的空氣排放物 144 一旦從密閉防漏容器114、122或從熱源134獲得并且通過已鉆的井筒142輸送,那么其可以被捕獲并截存(sequester)在地層108中。熱源134也可以產生電并經電傳輸線150 傳輸、轉換或供電。從密閉蓄積池處理區114或122提取的液體或氣體可以被貯存在附近的收集槽136中,或貯存在密閉防漏容器114或122內。例如,不滲透底層112可以包括傾斜區110,其向排放系統133引導液體,在排放系統133液體被引導到收集槽。在碎石材料120與管道118、1對、1沈和1 一起放置時,預期各種測量器件或傳感器130用于在提取過程期間監測建造的密閉防漏蓄積池100內、其周圍或在其下面的溫度、壓力、流體、氣體、組成、加熱速率、密度以及全部其它工藝屬性。這樣的監測器件和傳感器130可以分布在放置的管道118、1對、1沈和128內、其周圍、其部分、與其連接或在其頂部上的任何地方,或在碎石材料120或不滲透屏障區112的頂部、被其覆蓋或埋入其內。在放置的碎石材料120填充密閉處理區114或122時,120變為建造的不滲透的蓋子屏障區138和壁屏障構造170的頂部支撐,壁屏障構造170可以包括不滲透性與建造的流體和氣體屏障或構造化密閉構造的任何組合,該構造化密閉構造包含可以組成112的材料,該材料包括但不限于粘土 162、壓實填充物或輸入材料164、含有水泥或耐火水泥的材料166、土工合成膜、襯里或絕緣體168。可以作為頂蓋116被定向的填充材料被放置在138 上方,從而在密閉處理區114或122上產生巖石靜壓力。用足以在可滲透體內產生增加的巖石靜壓力的壓實填充物覆蓋可滲透體可以對進一步增加烴產物質量有用。壓實填充物頂部可以基本覆蓋可滲透體,而可滲透體反過來可以基本支撐該壓實填充物頂部。壓實填充物頂部可以進一步對去除的烴是足夠不滲透的,或可以按類似于側壁和/或底壁的方式增加額外的滲透性控制材料層。一旦根據具體情況經管道118、124、1沈或128中的任何管道提取、處理或再循環,則可以通過增加任何氣體或流體將額外的壓力引入提取密閉處理區114 或122。相對于密閉蓄積池100內的加熱、提取、穩定、截存、蓄積、改質、精煉或構造分析工藝,所有相關的測量值、優化率、注入速率、提取速率、溫度、加熱速率、流速、壓力比率、容量指示器、化學組成或其它數據通過連接到計算設備132而被預期,計算設備132操作計算機軟件以便管理、計算和最優化整個工藝。此外,取心鉆進、地質儲量分析以及地層在爆炸、開采和運輸之前(或在此類任務之前、之后或期間的任何時間)的試驗模型可以用作進入計算機控制的機構中的數據輸入,該計算機控制的機構操作軟件以鑒別最優放置、尺寸、被校準并交叉引用從而達到期望生產率的體積和設計、壓力、溫度、熱量輸入速率、氣體重量百分數、氣體注入組成、熱容量、滲透性、孔隙率、化學和礦物組成、壓實、密度。這樣的分析和確定可以包括其它因素如氣象數據因素,例如影響構造化基層結構的總體性能的溫度和空氣濕度含量。其它數據,例如礦石濕度含量、烴富集度、重量、網孔尺寸和礦物與地質組成可以用作輸入,這些輸入包括產生項目現金流、債務還本付息和內部回報率的貨幣的時間價值數據組。圖2A示出蓄積池的集合,其包括未覆蓋的或打開蓋的密閉蓄積池100,密閉蓄積池100含有在采礦場200里面的分段密閉蓄積池122,采礦場200具有各種高度的臺階式采礦。圖2B僅為了清晰圖解說明沒有相連的導管和其它方面的單個蓄積池122。該蓄積池可以類似于在圖1中圖解說明的蓄積池或任何其它配置。在一些實施例中,預期開采的碎石可以沿斜道230或經輸送機232傳輸到采礦場密閉蓄積池100和122而不需要任何采礦運輸卡車。圖3示出在位于地層108的現有參考水準面106上的密閉蓄積池100下面建造的滲透屏障112,其中蓋子覆蓋密閉蓄積池100的側面和頂部上的材料或填充物302,從而最終(在該工藝之后)覆蓋和再生新的地表300。已暫時從該地區移走的本土植物例如樹306 可以被重新栽培。構造化基層結構通常可以是單一用途的結構,其可以容易且安全地以最小限度的附加補救關閉。這可以顯著降低與移動大量廢料相關的成本。然而,在一些情況下,構造化基層結構可以被挖掘和再使用。一些設備例如射頻(RF)機構、管材、器件和發射器可以在烴回收完成之后就從構造化蓄積池內回收。圖4示出計算機裝置130,其在集合蓄積池100內的細分蓄積池122中的加工期間控制連接到熱源134的導管118、1沈或128的各種性質輸入和輸出,從而控制可滲透體的加熱。類似地,從蓄積池收集的液體和蒸汽可以被監測并且分別收集在儲槽136和冷凝器140中。源自冷凝器的冷凝液體可以被收集在儲槽141中,而不可冷凝的蒸汽在單元143 處被收集。如前面描述,液體和蒸汽產物可以被結合,或更經常被留下作為分離的產物,這取決于可冷凝性、目標產物等。蒸汽產物的一部分可以任選地被冷凝并且在儲槽136中與液體產物結合。然而,大部分蒸汽產物是可以燃燒、銷售或在該工藝內使用的C4和較輕氣體。例如,氫氣可以通過使用常規氣體分離被回收,并且可以根據常規改質方法例如催化方法等用于對液體產物進行加氫處理(hydrotreat),或者不冷凝氣體產物可以被燃燒從而產生熱量,以便用于加熱可滲透體、加熱鄰近或附近的蓄積池、加熱服務或職員區或滿足其它處理用熱需要。構造化基層結構可以包括熱電偶、壓力計、流量計、流體分散傳感器、富集度傳感器和遍及該構造化基層結構分布的任何其它常規工藝控制器件。這些器件可以每個都與計算機可操作地相關聯,從而使得在可滲透體的加熱期間加熱速率、產物流速和壓力可以被監測或改變。任選地,可以使用例如與可滲透體相關的超聲波發生器執行合適位置的攪動。這樣的攪動可以促進烴從與它們相關的下面的固體材料中分離和熱解。此外,足夠的攪動可以減少遍及可滲透體和導管的阻塞和結塊。圖5示出任何導管如何可以用于以氣體、液體或熱量的任何形式經輸送裝置510 將熱量從任何分段的密閉蓄積池傳遞到另一分段的密閉蓄積池。然后,冷卻的流體可以經傳熱裝置512被輸送到發熱密閉容器500或發熱源134,以從密閉容器500獲得更多熱,從而再次再循環到目標密閉容器522。因此,各種導管可以用于將熱量從一個蓄積池傳遞到另一蓄積池,以便再循環熱量并管理能量的使用從而最小化能耗。圖6圖示說明構造化滲透性控制基層結構600,其具有限制在該基層結構的密閉體積內的可滲透體605。中間流體收集系統610可以被整合到可滲透體中,以便從可滲透體中抽取至少一部分釋放的烴。在可滲透體的加熱期間,烴產物和其它流體被從含烴材料中釋放。通常,大多數釋放產物是期望的烴燃料,盡管也可能產生一些其它產物,例如水、二氧化碳、氫等。這些釋放的流體代表具有不同性質的廣泛的烴和其它材料的集合。同樣,可能存在以非常高的對流混合程度滲透遍及可滲透體的流體動態流。對流驅動的熱流將使流體循環,從而產生這些流體的大規模(遍及可滲透體)和小規模局部混合。另外,已經認識到可以通過謹慎放置加熱和/或冷卻導管來控制遍及可滲透體的加熱。盡管溫度均勻性有時是期望的目標,但遍及可滲透體的溫度梯度也可以被有利地使用以驅動流體產物分離成不同的可回收部分。通過在可滲透體內選擇性放置中間收集系統,可以安排原位蒸餾系統或溫度梯度驅動分離器。盡管在設計等效“理論塔板(theoretical trays) ”和選擇抽取點方面復雜得多,但可以應用與蒸餾塔設計一起使用的基本分離和分階段平衡工藝。盡管有一些通常的相似性,但可滲透體和中間收集系統也包括顯著的新變化,例如但不限于和專用的一個或兩個輸入流相反的源自整個可滲透體的“輸入”流。因此,這些中間收集系統或抽取溝可以在對應于各回收區的三維空間中遍及可滲透體定向(例如垂直或水平變化),以便從每個區域回收期望的烴產物。此外,中間收集系統可以包括可進一步影響分離的專用加熱元件或冷卻元件。例如,中間再沸器(interreboilers)和/或中間冷卻器(intercoolers)可以被并入到設計中,以便在各回收區中選擇性地分離選擇產物,或在可滲透體內其它區域中冷凝產物。另一復雜性是增加來自整個可滲透體而不是專用入口的平衡流體。結果,較高端產物可能被弓丨入到較低回收區中,反之亦然。可替換地,可滲透體可以經分層而具有含烴材料質量的梯度。通過將趨向于產生較高端產物的材料分層到較高區域中,并將將趨向于產生較重端產物的材料分層到較低區域中,可以擴大各餾分的平衡和分離。任選地,這可以被反轉,以便增加可充當偽計數器(pseudo-counter)當前分離的烴產物混合。在這點上,中間流體收集系統可以包括至少兩個中間位置,其垂直隔開到足以允許從較低中間區回收第一烴餾分并從較高中間區回收第二烴餾分的程度,所述第二烴餾分具有高于第一烴餾分的平均API。回收區通常可以遠離蓄積池的壁設置,盡管不總是需要這樣。如圖6所示,中間流體收集系統610可以包括在較高回收區620中的第一多個流體相關塔板615以及在較低回收區630中定向的第二多個流體相關塔板625。塔板可以是任何合適形狀和深度。例如,塔板可以是矩形(例如槽形)、圓形、卵形、正方形等。盡管示出兩組塔板,但可實現任何數量的塔板區,這取決于蓄積池的尺寸和期望的烴產物。如所示, 多個層疊的收集構件可以包括偏移塔板,其包括經定向和層疊以允許液體溢出到較低層的多個流體相關塔板。任選的篩子635可以在塔板上方被定向,從而防止粉碎材料或其它固體進入塔板并干擾每個塔板中液相貯藏器的收集和/或建立。此外,在每個回收區中一個或更多個塔板可以包括允許流體從可滲透體中去除的抽取溝(未示出)。這樣的抽取溝可以是重力排水、壓力驅動或泵送的導管。圖7示出另一中間流體收集系統,其是可以用作上述塔板的替換或附加于上述塔板的立式冷凝器700。立式冷凝器可以被基本垂直定向在其中具有可滲透體710的構造化滲透性控制基層結構705內。立式冷凝器可以具有在冷凝器套管720內定向的中央冷卻構件715。冷凝器套管可以具有開孔以允許與可滲透體流體連通,從而使烴產物的蒸汽產物沿中央冷卻構件冷凝而形成液體產物。套管可以由網孔材料、篩子、多孔金屬板或任何其它合適材料形成,該合適材料允許流體進入但防止過大固體粉碎材料進入,例如大到足夠堵塞導管或相關泵送系統的固體粉碎材料。通常可以容忍小于約0.25"的固體材料,這取決于使用的設計和設備。中央冷卻構件715可以是具有循環通過該構件長度的冷卻劑的冷卻環路。中央冷卻構件不需要在冷凝器內對稱居中,而是可以設置在提供期望的冷卻效果的任何位置或取向。合適冷卻劑可以包括水、液體二氧化碳、冷卻的烴產物、烷撐二醇、高溫聚烷撐二醇、 R-22、礦物油、無水氨、其它常規致冷劑等。盡管圖示說明了普通的入口和出口取向,但其它設計也可能是合適的,例如較高入口和較低出口。多個這樣的立式冷凝器也可以遍及可滲透體710使用并且分布。這樣的冷凝器可以相互獨立或者并行或串行連接。這樣的立式冷凝器的額外任選特征可以包括沿冷凝器的垂直長度從不同回收區選擇性截存冷凝物的一個或更多個內部擋板725。例如,中間回收區730相比于較低回收區735可以是較輕冷凝物的來源。內部擋板可以是平板或者是可具有能夠匯集或收集冷凝物的凹陷區。冷凝物可以經流體連接到收集構件(例如,儲槽、容器、導管、分離器等)的出口(未示出)回收。出口可以是沿冷卻構件、在環形空間內或沿冷凝器套管720倒退的垂直導管。這樣的垂直導管也可有助于在蒸汽進入冷凝器時冷卻蒸汽,從而減少中央冷卻構件的冷卻負載。可替換地, 出口可以是連接通過套管的導管,該套管通過可滲透體傳出并連接到嵌入在可滲透體內的回收導管,或直接連接穿過基層結構壁中的一個。另外,這樣的立式冷凝器可以用作采樣機構,從而在回收工藝期間監測烴產物的質量。在另一方面,在加熱步驟期間供氫體劑可以被引入可滲透體。供氫體劑可以是能夠對烴進行加氫的任何組成并且可以任選地是還原劑。合適供氫體劑的非限制示例可以包括合成氣體、丙烷、甲烷、氫、天然氣、天然氣冷凝物、工業溶劑例如丙酮、甲苯、苯、二甲苯、 枯烯、環戊烷、環己烷、低碳烯烴(C4-C10)、萜烯、這些溶劑的取代化合物等。此外,回收的烴可以在可滲透體內或在收集之后受到加氫處理。有利地,從氣體產物回收的氫可以被再引入到液體產物中以便改質。無論如何,加氫處理或加氫脫硫過程對降低最終烴產物中的氮和硫含量可以非常有用。任選地,可以引入催化劑從而促進這樣的反應。另外,將輕質烴引入到可滲透體中可以導致降低分子量且同時增加氫碳比的重整反應。這是特別有利的,至少部分由于可滲透體的高滲透性,例如經常為大約30% -40%的空隙體積,盡管空隙體積通常可以在從大約10%到大約50%的空隙體積范圍內變化。可以注入的輕質烴可以是向回收的烴提供重整的任何烴。合適輕質烴的非限制示例包括天然氣、天然氣冷凝物、工業溶劑、供氫體劑和具有十個或更少碳且通常具有五個或更少碳的其它烴。目前,天然氣是有效方便且豐富的輕質烴。如前面提到,各種溶劑或其它添加劑也可以被加入,從而輔助從油頁巖提取烴產物,并且經常也可以增加流動性。通過將輕質烴輸送通過具有與可滲透體較低部分流體連通的開口端的輸送導管, 以使該輕質烴(其在正常操作狀態下是氣體)向上透過該可滲透體,則該輕質烴可以被引入可滲透體。可替換地,該相同方法可以被應用于首先輸送到空蓄積池的回收烴。這樣,蓄積池可以充當源自附近蓄積池的直接產物的收集槽,并充當重整裝置或改質裝置。在該實施例中,蓄積池可以至少部分填充液體產物,氣體輕質烴在其中經過,并且允許氣體輕質烴在足以根據眾所周知的工藝實現重整的溫度和條件下與液體烴產物接觸。蓄積池內的液體產物也可以包括任選的重整催化劑,其包括金屬例如Pd、Ni或其它合適的催化活性金屬。 催化劑的添加可以用來為特定液體產物降低和/或調節重整溫度和/或壓力。此外,蓄積池可以容易地形成在幾乎任何深度。因此,最優重整壓力(或當蓄積池深度用作壓力控制措施以便從可滲透體回收時的回收壓力)可以基于由蓄積池中的液體量和蓄積池的高度導致的流體靜壓力設計,即P= Pgh。另外,在蓄積池的高度上壓力可以顯著改變,足以提供多個重整區和適應性壓力。通常,可滲透體內的壓力可以足夠實現基本僅液體提取,盡管根據可滲透體的具體組成,可能產生少量的蒸汽。作為一般原則,壓力可以在從大約fetm 到大約50atm的范圍內,盡管從大約6atm到大約20atm的壓力可能特別有用。然而,可以使用任何大于約大氣壓的壓力。在一個實施例中,提取的粗制物在細分密閉容器內沉淀出細粒。可以處理提取的流體和氣體以便去除細粒和灰塵顆粒。可以通過例如但不限于熱氣過濾、沉淀和重油再循環的技術實現細粒從油頁巖分離。從可滲透體回收的烴產物可以被進一步加工(例如精煉)或在生產時使用。任何可冷凝氣體產物可以通過冷卻和收集來冷凝,而不可冷凝氣體可以被收集、作為燃料燃燒、 再注入或另外利用或處置。任選地,移動設備可以用來收集氣體。這些單元可以被容易地定向為緊鄰控制基層結構,并且氣體產物經合適導管從控制基層結構的上面區域引導到這些單元。在另一可替換實施例中,可滲透體內的熱量可以在從其初次回收烴材料之后被回收。例如,大量的熱保留在可滲透體中。在一個任選的實施例中,可滲透體可以充滿傳熱流體例如水從而形成加熱的流體,例如加熱的水和/或蒸汽。同時,該處理可以經廢頁巖固體的物理漂洗促進一些殘余烴產物的去除。在一些情況下,水的引入和蒸汽的存在可以導致水氣變換反應以及合成氣體的形成。從該處理回收的蒸汽可以用來驅動發電機、導入另一附近的基層結構或另外使用。烴和/或合成氣體可通過常規方法與蒸汽或加熱流體分離。盡管方法和基層結構允許改善的滲透性和操作條件的控制,但是大量的未回收的烴、貴金屬、礦物質、碳酸氫鈉或其它商業上有價值的材料經常留在可滲透體中。因此,選擇性試劑可以被注入或引入該可滲透體。通常,這可以在收集烴之后完成,盡管某些選擇性試劑或溶劑可以在加熱和/或收集之前被有利地使用。這可以通過使用一個或多個現有導管,或通過直接注入并滲透通過可滲透體來完成。選擇性溶劑或浸析液(Ieachate)可以被選為一種或多種目標材料(例如礦物質、貴金屬、重金屬、烴或碳酸氫鈉)的溶劑。在一個特定實施例中,蒸汽或二氧化碳可以用作可滲透體的漂洗劑,從而移去任何剩余烴的至少一部分。這不僅對于去除可能有價值的次級產物可以是有益的,而且對于將痕量重金屬或無機物的剩余廢料清除到低于可檢測水平,以便符合規章標準或防止將來材料的意外浸析也是有益的。更特別地,在加熱可滲透體之前或之后可以使用各種回收步驟,來回收具有經濟價值或在加熱可滲透體期間可能導致不期望問題的重金屬、貴金屬、痕量金屬或其它材料。 通常,這樣的材料回收可以在可滲透體的加熱處理之前完成。回收步驟可以包括但是絕不限于溶液采礦、浸析(leaching)、溶劑回收、沉淀、酸(例如鹽酸、酸性鹵化物等)、浮選、離子樹脂交換、電鍍等。例如,可以通過將可滲透體注滿合適的溶劑并通過合適設計的離子交換樹脂(例如珠粒、隔膜等)再循環得到的浸析液,去除重金屬、鋁土礦或鋁以及汞。相似地,可以執行烴材料、廢料或貴金屬的生物提取、生物浸析、生物回收或生物修復(bioremediation),從而進一步改善修復、提取有價值金屬以及使廢料恢復到環境可接受的標準。在這樣的生物提取情況中,導管可以用來注入催化氣體作為前體,其有助于助長生物反應和生長。這樣的微生物和酶可以在礦石溶劑萃取之前經生物氧化來對礦體或材料或纖維質或其它生物質材料進行生物化學氧化。例如,穿孔管或其它機構可以用來將足以刺激本地細菌生長和活動的輕質烴(例如甲烷、乙烷、丙烷或丁烷)注入可滲透體。細菌可以是本地的或引入的,并可以在有氧或厭氧條件下生長。這樣的細菌可以從可滲透體釋放金屬,然后這些金屬可以經由用合適溶劑沖洗或其它合適的回收方法回收。然后可以使用常規方法沉淀出回收的金屬。合成氣體也可以在加熱步驟期間從可滲透體回收。通過工藝可以操縱氣體生產的各個階段,該工藝提高或降低密閉體積內的操作溫度,并調整進入蓄積池的其它輸入從而產生合成氣體,該合成氣體可以包括但不限于一氧化碳、氫氣、硫化氫、烴、氨、水、氮氣或其各種組合。在一個實施例中,在提取合成氣時,可以控制可滲透體內的溫度和壓力以減少 CO2排放。從構造化基層結構回收的烴產物最經常可以通過例如改質、精練等被進一步加工。源自相關改質和精練加工的硫可以被隔離在更大結構化蓄積池防漏密閉容器內的各種構造化硫密閉容器中。構造化硫密閉容器可以是用過的構造化基層結構,或專用于在脫硫后貯存和分離目的。類似地,在構造化基層結構中剩余的廢含烴材料可以用于水泥和聚集產物的生產,以便用于基層結構自身的建造或穩定,或用來形成別處的構造化基層結構。用廢頁巖制造的此類水泥產物可以包括但不限于具有以下物質的混合物波特蘭水泥、鈣鹽、火山灰、 珍珠巖、合成納米碳、砂、玻璃纖維、碎玻璃、浙青、焦油、粘合用樹脂、纖維質植物纖維等。在另一實施例中,注入、監測和生產用導管或提取出口可以任何樣式或布置合并到構造化基層結構內。在構造化密閉防漏容器下面或外面的監測井和構造化土工膜層可以用來監測防漏邊界和構造化基層結構外不需要的流體和濕氣遷移。盡管填充和制備的構造化基層結構可能經常立即被加熱以回收烴,但這不是必需的。例如,用采出的含烴材料建造并填充的構造化基層結構可以被留在合適位置作為探明儲量。這樣的結構較不易受到恐怖分子活動導致的爆炸或破壞,并且也可以提供未加工石油產物的戰略儲備,其具有已分類和已知的性質,從而經濟估價可以增加并且更是可預測的。長期石油貯存經常面臨隨時間推移的品質退化問題。因此,該構造化基層結構可以任選地用于長期質量保證和貯存,并減少關于烴產物分解和降解的顧慮。在另一方面,高質量液體產物可以與更粘的低質量(例如較低API)烴產物摻合。 例如,從蓄積池生產的干酪根油可與浙青摻合以形成摻合油。浙青在常規且公認的管道標準下通常不能通過延長的管道輸送,并可能具有基本高于干酪根油的粘度和基本低于干酪根油的API。通過摻合干酪根油和浙青,可以使得摻合油變成可輸送的,而不需要使用額外的稀釋劑或其它粘度或API修改劑(modifier)。結果,摻合油可以被泵送通過管道而不需要額外處理來去除稀釋劑或經二級管道返回此類稀釋劑。常規地,浙青與稀釋劑例如天然氣冷凝物或其它低分子量液體混合,從而允許泵送到遙遠的位置。稀釋劑被去除并經第二管道返回到浙青源。這些系統和方法允許消除返回稀釋劑并同時對浙青改質。可因此解決涉及從地表或地下采出的含烴礦床(例如油頁巖、浙青砂、褐煤和煤) 以及從收獲的生物質中提取烴液體和氣體的困難問題。除其他優點外,這些方法和系統幫助降低成本、增加輸出容量、減少空氣排放、限制水消耗、防止地下含水層污染、修整地表擾動、減少材料處理成本、去除臟的細顆粒以及改善回收的含烴液體或氣體的組成。也可以用更安全、更可預測、構造的、可觀察、可修理、適應的和可預防的水體保護結構來解決水污染問題。盡管描述的方法和系統是與采礦相關的,但它們不受地上(非現場)干餾工藝限制或阻礙。該方法改善了表面干餾的益處,其包括由于加工和加熱采出的碎石而帶來的溫度、壓力、注入速率、流體和氣體組成、產物質量的更優的工藝控制以及更優的滲透性。這些優點是可用的,且同時仍解決大多數制造的表面干餾所不能解決的體積、處理和可量測性問題。可實現的其它改善涉及環境保護。常規表面干餾具有頁巖開采并經過表面干餾之后的廢頁巖問題。熱變質的廢頁巖需要特殊處理以回收并與地表流域和地下含水層隔離。 這些方法和系統可以解決用獨特組合方法進行收回和干餾。關于同樣是現有表面干餾方法的典型主要問題的空氣排放,該方法由于其大容量和高滲透性而能夠適應較長的加熱停留時間和由此而來的較低溫度。在提取工藝中較低溫度的一個好處在于可基本限制從油頁巖礦石中碳酸鹽分解產生二氧化碳,由此顯著減少(X)2排放和大氣污染物。
應理解,上面提到的布置基于本發明的原理來圖示說明本申請。因此,盡管在上面已經結合示范實施例描述了本發明,但是對本領域技術人員而言顯而易見的是可做出很多修改和可替換布置而不背離如權利要求闡述的本發明的原理和概念。
權利要求
1.一種從密閉體積中收集烴產物的方法,其包含a)形成限定基本密閉體積的構造化滲透性控制基層結構;b)在所述密閉體積內形成粉碎的含烴材料的可滲透體;c)充分加熱所述可滲透體以從其中釋放所述烴產物,從而所述含烴材料在加熱期間基本靜止;以及d)從所述可滲透體內的中間位置收集所述烴產物的至少一部分。
2.根據權利要求1所述的方法,其中所述收集包括至少兩個中間位置,所述中間位置充分地垂直隔開,從而允許從較低中間位置回收第一烴餾分并從較高中間位置回收第二烴餾分,所述第二烴餾分具有高于所述第一烴餾分的平均API。
3.根據權利要求1所述的方法,其中所述收集包括多個層疊的收集構件,所述構件包括多個流體相關的塔板。
4.根據權利要求1所述的方法,其中所述收集包括在所述可滲透體內定向的立式冷凝器中使所述烴產物的所述至少一部分冷凝為液體產物。
5.根據權利要求4所述的方法,其中所述立式冷凝器包括在冷凝器套管內定向的中央冷卻構件,所述冷凝器套管具有開孔以允許與所述可滲透體流體連通,從而所述烴產物的蒸汽產物沿所述中央冷卻構件冷凝以形成所述液體產物,所述方法進一步包含從所述立式冷凝器中抽取所述液體產物。
6.根據權利要求1所述的方法,其中所述滲透性控制蓄積池基本不含原狀地質地層。
7.根據權利要求1所述的方法,其中所述控制基層結構被形成為直接接觸挖掘的含烴材料礦床的壁。
8.根據權利要求1所述的方法,其中所述控制基層結構是獨立式的。
9.根據權利要求1所述的方法,其中開采的含烴材料包含油頁巖、浙青砂、煤、褐煤、浙青、泥炭或其結合。
10.根據權利要求1所述的方法,其中所述可滲透體進一步包含添加劑或生物質。
11.根據權利要求1所述的方法,其中所述可滲透體具有從所述可滲透體的總體積的大約10%到大約50%的空隙空間。
12.根據權利要求1所述的方法,其中所述加熱的步驟包括將加熱氣體注入所述控制基層結構中,從而在所述加熱氣體穿過所述可滲透體時所述可滲透體主要通過對流加熱。
13.根據權利要求1所述的方法,其中所述可滲透體進一步包含嵌入所述可滲透體內的多個導管,所述導管中的至少一些被配置為加熱管。
14.根據權利要求13所述的方法,其中所述加熱導管被流體耦合到熱源,并且該方法進一步包含使加熱流體在閉合環路中循環通過所述加熱導管,足以防止在所述加熱流體和所述可滲透體之間的實質質量轉移。
15.一種構造化滲透性控制基層結構,其包含a)滲透性控制蓄積池,其限定基本密閉體積;b)粉碎的含烴材料,其在所述密閉體積內形成含烴材料的可滲透體;以及c)中間流體收集系統,其在所述可滲透體內定向,并被配置為從所述可滲透體中抽取烴產物。
16.根據權利要求15所述的基層結構,其中所述中間流體收集系統包括立式冷凝器,所述立式冷凝器具有在冷凝器套管內定向的中央冷卻構件,所述冷凝器套管具有開孔以允許與所述可滲透體流體連通,從而所述烴產物的蒸汽產物沿所述中央冷卻構件冷凝以形成液體產物。
17.根據權利要求15所述的基層結構,其中所述中間流體收集系統包括至少兩個中間收集器,所述中間收集器充分地垂直隔開,從而允許從較低中間位置回收第一烴餾分并從較高中間位置回收第二烴餾分,所述第二烴餾分具有高于所述第一烴餾分的平均API。
18.根據權利要求17所述的基層結構,其中所述至少兩個中間收集器包括多個流體相關的塔板,所述塔板被定向和層疊以允許液體溢出到較低疊層。
19.根據權利要求15所述的基層結構,其中所述中間流體收集系統包括允許從所述可滲透體內的選擇位置去除所述烴產物的至少兩個抽取溝。
20.根據權利要求15所述的基層結構,其中所述控制基層結構被形成為直接接觸挖掘的含烴材料礦床的壁。
21.根據權利要求15所述的基層結構,其中所述控制基層結構是獨立式的。
22.根據權利要求15所述的基層結構,其中所述粉碎的含烴材料主要包含油頁巖、浙青砂、煤、褐煤、浙青、泥炭或其結合,或主要由油頁巖、浙青砂、煤、褐煤、浙青、泥炭或其結合構成。
23.根據權利要求15所述的基層結構,其中所述可滲透體具有從所述可滲透體的總體積的10%到約50%的空隙空間。
24.根據權利要求15所述的基層結構,其進一步包含氣體熱源,所述氣體熱源可操作地連接到所述滲透性控制蓄積池并被配置為引導加熱氣體到所述可滲透體以便其對流加熱。
25.根據權利要求15所述的基層結構,其進一步包含嵌入在所述可滲透體內的多個導管,所述多個導管中的至少一些被配置為加熱管。
26.根據權利要求25所述的基層結構,其中所述加熱導管被熱耦合到所述熱源并嵌入在所述可滲透體內,從而形成在所述可滲透體和所述加熱導管內的所述加熱流體之間基本沒有物質轉移的封閉加熱系統。
全文摘要
本發明涉及一種從含烴材料回收烴的方法,該方法可以包括形成構造化滲透性控制基層結構(600)。該構造化基層結構(600)限定基本密閉體積。開采的含烴材料可以被引入該控制基層結構以形成含烴材料的可滲透體(605)。可滲透體(605)可以被充分加熱以從其中去除烴。可以從可滲透體(605)內的中間位置(620、630)收集烴產物。有利地,中間流體收集系統(610)可以被用來在預選位置從可滲透體(605)中抽取烴產物。這樣的中間收集可以提供烴產物餾分,其可以減少或消除對具有全套產物例如通常在原油中發現的產物的烴產物的全面蒸餾的需要。另外,可通過監測這樣的中間抽取并相應調整操作參數來定制產物質量。
文檔編號E21B43/00GK102395655SQ201080016477
公開日2012年3月28日 申請日期2010年2月8日 優先權日2009年2月12日
發明者J·W·帕藤, T·達納 申請人:紅葉資源公司