Способи і системи для видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісних текучих середовищ

Реферат: Спосіб видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісного текучого середовища може включати приготування шару середовища з ґрунтового матеріалу (12) у вигляді частинок. Вуглеводеньвмісне текуче середовище, що містить дрібні частинки, при цьому може бути пропущене через шар середовища (12) при такій витраті, що частина дрібних частинок утримується в шарі середовища (12) з утворенням профільтрованого вуглеводеньвмісного текучого середовища. Витрата є достатньою, щоб підтримувати змочувальну плівку з вуглеводеньвмісного текучого середовища у щонайменше більшій частині ґрунтового матеріалу у вигляді частинок, який контактує з вуглеводеньвмісним текучим середовищем. Профільтроване вуглеводеньвмісне текуче середовище може бути витягнуте з шару середовища (12) через придатний випускний канал (16) при суттєво зменшеному вмісті дрібних частинок або повному їх усуненні. UA 106402 C2 (12) UA 106402 C2 UA 106402 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ПЕРЕДУМОВИ СТВОРЕННЯ ВИНАХОДУ У багатьох процесах витягування вуглеводнів залишаються залишкові дрібні частинки у вуглеводневому продукті або вихідних потоках. Дрібні частинки найбільш відомі з процесів, які включають безпосереднє виробництво вуглеводневих текучих середовищ із видобутих копалин, таких як нафтоносний сланець, кам'яне вугілля або бітумінозні піски. Інші джерела дрібних частинок можуть включати каталітичний матеріал, що використовується при гідрогенізації, гідрокрекінгу і/або інших процесах підвищення якості. Ці дрібні частинки часто шкідливі для подальшого застосування таких вуглеводневих текучих середовищ, що містять ці дрібні частинки. Типові методи видалення дрібних частинок з цих текучих середовищ можуть включати флокуляцію, осадження, фільтрацію і т. п. Однак ефективне видалення дрібних частинок з цих текучих середовищ залишається складною задачею. Наприклад, робляться значні зусилля для видалення дрібних частинок зі сланцевого масла й інших вуглеводнів, одержаних з сирих нафт, звичайно із застосуванням фільтрації. При операціях добування з бітумінозного піску проводиться великий об'єм лужних відходів. Ці відходи включають каустичну соду з деякою кількістю бітуму і дрібних частинок, суспендованих в потоці відходів. У цей час для цих відходів єдино надається можливість осадження у великих відстійних ставках. Ефективне осадження суспендованих дрібних частинок може займати у деяких випадках десятиріччя або сторіччя до обезводнення. Хоча робилися деякі спроби поліпшення параметрів обробки каустичних відходів, економічні ефективні варіанти не були розроблені. По цих й інших причинах залишається потреба в способах і системах, які можуть надавати можливість суттєвого видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісних текучих середовищ рентабельним чином. СУТЬ ВИНАХОДУ Спосіб видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісного текучого середовища може включати приготування шару середовища з ґрунтового матеріалу у вигляді частинок. Вуглеводеньвмісне текуче середовище, що містить дрібні частинки, при цьому може бути пропущене через шар середовища при такій витраті, що частина дрібних частинок утримується в шарі середовища з утворенням профільтрованого вуглеводеньвмісного текучого середовища. Витрата є достатньою, щоб підтримувати змочувальну плівку з вуглеводеньвмісного текучого середовища у щонайменше більшій частині ґрунтового матеріалу у вигляді частинок, що контактує з вуглеводеньвмісним текучим середовищем. Профільтроване вуглеводеньвмісне текуче середовище може бути витягнуте з шару середовища. Шар середовища може бути вуглеводневим матеріалом, з якого одержують вуглеводеньвмісне текуче середовище, так що одержання вуглеводеньвмісного текучого середовища і видалення дрібних частинок відбувається одночасним чином. Як альтернатива, в деяких випадках шар середовища може бути сформований як спеціальний шар для видалення дрібних частинок. Протягом такої обробки вміст дрібних частинок у вуглеводеньвмісному текучому середовищі поступово зменшується. Вигідним чином, профільтроване вуглеводеньвмісне текуче середовище може мати суттєво зменшений вміст дрібних частинок або повне їх усунення. Додаткові особливості і переваги даного винаходу будуть видні з наведеного нижче докладного опису, який ілюструє, за допомогою прикладів, особливості даного винаходу. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Фіг. 1 являє собою вигляд поперечного перерізу системи для видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісного текучого середовища при одночасному одержанні текучого середовища. Фіг. 2 являє собою вигляд поперечного перерізу системи для видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісного текучого середовища з подальшим одержанням текучого середовища. Розміри, матеріали і конфігурації представлені на вказаних фігурах тільки для зручності опису даного винаходу і можуть не представляти точні відносні пропорції або альтернативні варіанти, які розглядаються як частина даного винаходу. Деякі аспекти можуть бути перебільшені або відрізнятися від варіантів практичного здійснення для цілей ясності викладу. ДОКЛАДНИЙ ОПИС Тепер будуть зроблені посилання на типові варіанти здійснення, і конкретні формулювання будуть використані для їх опису. Проте, повинно бути зрозуміло, що цим передбачається обмеження об'єму винаходу. Зміни й інші модифікації особливостей даного винаходу, описаних в даному документі, і додаткові види застосування принципів даного винаходу, описаних в даному документі, які можуть бути зроблені фахівцем у відповідній галузі техніки і стосуються розкриття предмета винаходу, повинні розглядатися як такі, що знаходяться в межах об'єму даного винаходу. Крім того, перед тим як будуть розкриті й описані конкретні варіанти здійснення даного винаходу, потрібно розуміти, що даний винахід не обмежується конкретними 1 UA 106402 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 процесом і матеріалами, описаними в даному документі, і як такі можуть варіюватися до деякого ступеня. Потрібно також розуміти, що термінологія, яка використовується в даному документі, використовується лише з метою опису конкретних варіантів здійснення і не призначена для обмеження, оскільки об'єм даного винаходу буде визначатися лише прикладеною формулою винаходу і її еквівалентами. ВИЗНАЧЕННЯ В описі і при складанні формули даного винаходу буде використовуватися наступна термінологія. Форми однини в даному описі мають на увазі також множину, якщо тільки з контексту не треба зрозумілим чином інше. Відповідно, наприклад, посилання на "впускний канал" включає посилання на один або декілька таких конструкційних елементів, "матеріал у вигляді частинок" включає посилання на один або декілька таких матеріалів, і "стадія пропускання" стосується однієї або декількох таких стадій. Як використано в даному документі, "адсорбція" стосується адгезії дрібних частинок до матеріалу за допомогою поверхневих взаємодій, значною мірою зумовлених різницею в поверхневій енергії, і може включати фізичну адсорбцію і хімічну адсорбцію. Як використано в даному документі, "фільтрація" стосується видалення дрібних частинок з текучого середовища за допомогою залучення до пор або отворів в фільтруючому матеріалі, які менші розміру дрібної частинки. Як використано в даному документі, "дрібні частинки" стосуються матеріалу у вигляді твердотільних дрібних частинок, які суспендовані в текучому середовищі і мають розмір менший ніж приблизно 0,2 мм. Дрібні частинки розміром менше, ніж приблизно 0,1 мм, мають схильність вивільнятися або утворюватися під час обробки вуглеводневого матеріалу, з якого утворюється вуглеводневе текуче середовище. У надмірній кількості часто присутні частинки діаметром менше ніж 20 мкм. Як використано в даному документі, "вуглеводневий матеріал" стосується будь-якого вуглеводеньвмісного матеріалу, з якого вуглеводневі продукти можуть бути витягнуті або виготовлені. Наприклад, вуглеводні можуть бути витягнуті безпосереднім чином як рідина, видалена за допомогою екстракції розчинником, безпосереднім чином випарувані або видалені іншим чином з матеріалу. Однак багато які вуглеводневі матеріали містять кероген, бітум або різні види кам'яного вугілля, які можуть бути перетворені у вуглеводневу рідину або газ з меншою молекулярною масою за допомогою нагрівання і піролізу. Вуглеводневі матеріали можуть включати, однак, не обмежуючись ними, нафтоносний сланець, бітумінозні піски, кам'яне вугілля, лігніт, бітум, торф й інші органічні матеріали. Як використано в даному документі, "пуста порода" або подібна термінологія стосується обробленого вуглеводневого матеріалу, такого як нафтоносний сланець, бітумінозні піски і т. п., з якого деякі або всі вуглеводні були видалені. Як використано в даному документі, "ґрунт, модифікований бентонітом" або "BAS" стосується опціонального герметизуючого шару, утвореного з глини, води і ґрунту або заповнювача. Ґрунт, модифікований бентонітом, типово містить, по масі, приблизно 6-12 % бентонітової глини; 15-20 % води, змішаної з ґрунтом або заповнювачем. Як використано в даному документі, "змочувальна плівка" стосується плівки текучого середовища, яка змочує частинку. Змочувальна плівка включає щонайменше часткове покриття поверхні. Товщина і ступінь покриття є функцією численних змінних, що включають, однак, не обмежуючись ними, температуру, витрати, властивості текучого середовища (наприклад, в'язкість), властивості поверхні частинок (наприклад, пористість, поверхнева енергія, шорсткість і т. п.) і властивості поверхні розділення (наприклад, натяг на поверхні розділення, електростатичні взаємодії і т. п.). Змочувальна плівка також приводить до утворення порових просторів між деякими сусідніми змоченими частинками, хоча безпосередньо прилеглі частинки можуть мати загальну плівку. Як використано в даному документі, "суттєвий", коли використовується відносно величини або кількості матеріалу, або ж його конкретної характеристики, стосується кількості або величини, які достатні, щоб надати ефект, який матеріал або характеристика були призначені надати. Точний ступінь допустимого відхилення може в деяких випадках залежати від конкретних обставин. Подібним чином, "по суті що не міститься" або т. п. стосується відсутності ідентифікованого елемента або агента в складі. Зокрема, елементи, які ідентифіковані як "що по суті не містяться", або повністю відсутні в складі, або включені лише в кількостях, які достатньо малі для того, щоб не надавати вимірного ефекту на результати складу. Як використано в даному документі, "приблизно" стосується ступеня відхилення, основаного на експериментальній помилці, типовій для конкретної ідентифікованої властивості. Широта, що 2 UA 106402 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 надається терміном "приблизно", буде залежати від конкретних обставин і конкретної властивості і може бути легко зрозуміла фахівцями в даній галузі техніки. Термін "приблизно" не призначений для розширення або обмеження порядку еквівалентів, які в іншому випадку можуть мати конкретну величину. Крім того, якщо не вказане інше, термін "приблизно" повинен певним чином включати "точно" відповідно до представленого нижче розгляду інтервалів і чисельних даних. Концентрації, розміри, кількості й інші чисельні дані можуть бути присутніми в даному документі у вигляді інтервалу. Потрібно розуміти, що таке представлення у вигляді інтервалу використовується лише для зручності й стиснутості й повинно інтерпретуватися гнучким чином як таке, що включає не тільки чисельні значення, вказані в прямій формі як межі інтервалу, але також і як таке, що включає всі індивідуальні чисельні значення або субінтервали, що знаходяться в цьому інтервалі, як якби кожне чисельне значення і субінтервал вказувалися в прямій формі. Наприклад, інтервал від приблизно 1 до приблизно 200 повинен інтерпретуватися як такий, що включає не тільки вказані в прямій формі межі 1 і приблизно 200, але також що включає і індивідуальні величини, такі як 2, 3, 4, і субінтервали, такі як від 10 до 50, від 20 до 100 і т. п. Як використано в даному документі, множина об'єктів, структурних елементів, композиційних елементів і/або матеріалів може бути присутнім в загальному переліку для зручності. Однак ці переліки повинні тлумачитися, як якби кожний елемент переліку був би ідентифікований індивідуальним чином як окремий і єдиний в своєму роді елемент. Відповідно, індивідуальний елемент такого переліку не повинен тлумачитися як фактично еквівалентний будь-якому іншому елементу того ж самого переліку тільки лише на основі його уявлення в загальній групі без вказівок на протилежне. Видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісних текучих середовищ Спосіб видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісного текучого середовища може включати приготування шару середовища з ґрунтового матеріалу у вигляді частинок. Вуглеводеньвмісне текуче середовище, що містить дрібні частинки, при цьому може бути пропущене через шар середовища при такій витраті, що частина дрібних частинок утримується в шарі середовища з утворенням профільтрованого вуглеводеньвмісного текучого середовища. Витрата є достатньою, щоб підтримувати змочувальну плівку з вуглеводеньвмісного текучого середовища у щонайменше більшій частині ґрунтового матеріалу у вигляді частинок, який контактує з вуглеводеньвмісним текучим середовищем. Профільтроване вуглеводеньвмісне текуче середовище може бути витягнуте з шару середовища. Шар середовища може бути вуглеводневим матеріалом, з якого одержують вуглеводеньвмісне текуче середовище, так що одержання вуглеводеньвмісного текучого середовища і видалення дрібних частинок відбувається одночасно. Фіг. 1 ілюструє такий випадок, коли система 10 для видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісного текучого середовища включає шар 12 з гравітаційним протіканням. Шар з гравітаційним протіканням має шар середовища з вуглеводневого матеріалу, який спочатку збагачений вуглеводнем. Шар може бути частково або повністю поміщений в оболонку. У деяких видах застосування шару середовища може знаходитися при тиску навколишнього середовища і/або піддаватися впливу зовнішніх умов. Як альтернатива, шар середовища може бути по суті повністю поміщений в оболонку за допомогою відповідного захищаючого бар'єра 14. Цей бар'єр може бути будь-яким придатним бар'єром, який запобігає небажаному протіканню текучих середовищ в шар середовища і з нього. Необмежуючі приклади придатних бар'єрів можуть включати ґрунт, модифікований бентонітом, бетон, сталь, композити або т. п. Опціональні додаткові внутрішні шари можуть бути також надані, щоб утворити багатошарову систему. Наприклад, додатковий шар з матеріалу у вигляді частинок може бути сформований, щоб надати теплоізолюючий бар'єр, де пари можуть бути охолоджені і сконденсовані всередині зовнішнього бар'єрного шару для текучого середовища (наприклад, ґрунту, модифікованого бентонітом). Коли підтримуються придатні умови (тобто що залежать від виду вуглеводневого матеріалу), утворюється вуглеводеньвмісне текуче середовище, яке протікає через шар середовища. Ці умови звичайно включають нагрівання протягом заданого періоду часу. Наприклад, матеріал з нафтоносного сланцю може бути нагрітий при температурі від приблизно 200 °F (93 °C) до приблизно 700 °F (371 °C). При цих температурах кероген всередині нафтоносного сланцю піролізується з утворенням вуглеводнів. Подібні умови можуть також бути пристосовані і застосовані до бітумінозних пісків, кам'яного вугілля й інших вуглеводневих матеріалів. Звичайно, як гази, так і рідини утворюються під час таких процесів. Однак рідини будуть містити небажані дрібні частинки. Рідини протікають через шар середовища у вигляді частинок за допомогою гравітаційного протікання до випускного каналу 16 для текучого 3 UA 106402 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 середовища. Характер цього протікання описується більш детально нижче, однак воно ретельно регулюється таким чином, щоб забезпечувати можливість підтримання змочувальної плівки у щонайменше частині шару середовища. Випускний канал для текучого середовища може бути виконаний таким чином, щоб забезпечувати відбирання профільтрованого вуглеводеньвмісного текучого середовища для транспортування і/або додаткової обробки. Цей підхід може бути ефективним методом виробництва корисного вуглеводневого продукту і одночасного витягування проблематичних дрібних частинок з вуглеводневого продукту. Як альтернатива, в деяких випадках шар середовища може бути сформований як спеціальний шар для видалення дрібних частинок. Це може бути застосовно, наприклад, коли стадія виробництва вуглеводеньвмісного текучого середовища не включає придатний ґрунтовий матеріал і/або коли інші фактори обробки перешкоджають створенню бажаних умов для утворення змочувальної плівки. У цих випадках вуглеводеньвмісне текуче середовище вводиться в шар середовища послідовно після одержання вуглеводеньвмісного текучого середовища з відповідного вуглеводневого матеріалу. Фіг. 2 ілюструє спеціальну систему 20 для видалення дрібних частинок. Джерело 22 вуглеводеньвмісного текучого середовища може надавати вуглеводеньвмісне текуче середовище, яке проходить через шар середовища 24. Впускний канал 26 для подачі текучого середовища може бути виконаний таким чином, щоб забезпечувати можливість введення вуглеводеньвмісного текучого середовища з джерела в шар середовища. Хоча це не обов'язково, впускний канал може також включати дифузор 28 або інший подібний механізм, щоб розподіляти вуглеводеньвмісне текуче середовище упоперек шару середовища. Такий дифузор може сприяти збільшенню площі поверхні контакту з текучим середовищем за допомогою зменшення місцевих наскрізних потоків і невживаних частин шару середовища. На Фіг. 2 випускний канал 30 може бути використаний для відбору текучих середовищ з шару середовищ. Опціонально, система може включати бар'єр 32, який включає скошене дно, щоб сприяти відбиранню текучих середовищ. Шар середовища може бути будь-яким ґрунтовим матеріалом у вигляді частинок, який адсорбційним чином зв'язується з дрібними частинками з вуглеводеньвмісного текучого середовища. Конкретний вибір шару середовища може залежати від природи вуглеводеньвмісного текучого середовища і пов'язаних з ним умов обробки. Проте, необмежуючі приклади придатного ґрунтового матеріалу у вигляді частинок можуть включати нафтоносний сланець, бітумінозні піски, кам'яне вугілля, ґрунт і комбінації цих матеріалів. В одному з варіантів ґрунтовий матеріал у вигляді частинок може бути нафтоносним сланцем. Може бути придатним як збіднений (наприклад, використаний), так і невикористаний матеріал. Хоча це не завжди потрібно, вуглеводеньвмісне текуче середовище може бути одержане з вуглеводневого матеріалу, коли ґрунтовий матеріал у вигляді частинок є матеріалом того ж типу, що і вуглеводневий матеріал. Наприклад, сланцеве масло може бути пропущене через нафтоносний сланець, або нафта з нафтоносного пісковику може бути пропущена через бітумінозні піски. Ґрунтовий матеріал у вигляді частинок може мати середній розмір частинок, який ефективний для надання площі поверхні, через яку може протікати вуглеводеньвмісне текуче середовище. Хоча можуть бути придатними й інші розміри, звичайно матеріал має середній розмір частинок від приблизно 0,06 мм до приблизно 1 м. В одному з варіантів середній розмір частинок становить від приблизно 2 см до приблизно 1 м (наприклад, нафтоносний сланець або кам'яне вугілля). В іншому варіанті середній розмір частинок становить від приблизно 0,06 мм до приблизно 5 мм (наприклад, бітумінозний пісок). Вуглеводеньвмісне текуче середовище може бути будь-яким вуглеводневим текучим середовищем, яке містить в собі небажані дрібні частинки. Необмежуючі приклади вуглеводеньвмісних текучих середовищ включають сланцеве масло, відходи бітумінозних пісків, продукти зрідження кам'яного вугілля і їх комбінації. Сланцеве масло може бути одержане при застосуванні будь-якого придатного методу, включаючи, однак, не обмежуючись їм, технологію "In Capsule" (патентна заявка США № 12/028569, яка включена в даний документ за допомогою посилання), наземну перегонку, in situ або т. п. Відходи бітумінозних пісків можуть бути найбільш звичайним способом утворені від добре відомого процесу із застосуванням лужної гарячої води. Продукти зрідження кам'яного вугілля можуть бути одержані при застосуванні різних методів, включаючи, однак, не обмежуючись ними, екстракцію розчинником, карбонізацію, гідрогенізацію і т. п. Багато які з цих продуктів зрідження включають суттєву кількість дрібних частинок кремнезему, що вивільнилися з вихідного кам'яного вугілля під час конверсії. Відповідно, джерело вуглеводеньвмісного текучого середовища може являти собою систему нафтоносного сланцю, систему бітумінозного піску (або відстійний ставок для відходів від бітумінозного піску), систему зрідження кам'яного вугілля або будь-яку іншу систему 4 UA 106402 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 видобутку і переробки вуглеводнів, яка залишає дрібні частинки у вуглеводневому продукті або потоках інших побічних продуктів. Коли вуглеводеньвмісне текуче середовище протікає через шар середовища, витрати підтримуються таким чином, щоб зберігалася змочувальна плівка з вуглеводеньвмісного текучого середовища протягом ґрунтового матеріалу у вигляді частинок. Це може контролюватися за допомогою регулювання різних параметрів, наприклад, розміру частинок ґрунтового матеріалу, витрат при відбиранні і т. п. У випадку одночасного виробництва і видалення дрібних частинок можуть бути відрегульовані швидкість нагрівання, тиск і тепловий потік. Аналогічним чином, у випадку спеціальних шарів для видалення можуть варіюватися витрата текучого середовища на вході, розмір частинок шару і температура шару. При цьому змочувальна плівка може покривати щонайменше частину ґрунтового матеріалу у вигляді частинок. Хоча для збільшення ефективності звичайно бажано використовувати як можна більшу площу поверхні, може бути використаний не повністю весь шар середовища. Звичайно, щонайменше велика частина ґрунтового матеріалу у вигляді частинок, який контактує з вуглеводеньвмісним текучим середовищем, може бути покрита змочувальною плівкою. Хоча товщина плівки може варіюватися залежно від місця розташування і конкретних умов, товщина плівки і витрата вздовж плівки можуть бути достатніми, щоб забезпечити можливість масоперенесення дрібних частинок до поверхні ґрунтового матеріалу у вигляді частинок. Дрібні частинки мігрують дифузійним чином через плівку до поверхні. Часто дрібні частинки притягуються до поверхні внаслідок електростатичних взаємодій, хоча й інші сили можуть вносити внесок в залучення. Умови всередині ґрунтового матеріалу у вигляді частинок можуть підтримуватися таким чином, щоб товщина змочувальної плівки не перевищувала рівноважну товщину плівки. Рівноважна товщина плівки відповідає товщині плівки, яка створюється, коли не додається додаткова нафта/масло, і плівка знаходиться в сталому стані, тобто не зменшується. Звичайно у ґрунтовому матеріалі у вигляді частинок мають місце нерівномірні умови. Однак, в одному з варіантів, рівноважна товщина плівки не перевищена у щонайменше 10 % по об'єму ґрунтового матеріалу. У деяких випадках рівноважна товщина плівки не перевищена у щонайменше 30 % по об'єму ґрунтового матеріалу. Змочувальна плівка може звичайно мати товщину меншу ніж приблизно 1 мм і часто менше ніж приблизно 0,5 мм. Однак мається на увазі, що ця товщина може бути функцією в'язкості й інших змінних. Крім того, даний спосіб може бути порівняно повільним, щоб надавати велику площу поверхні контактування з великими об'ємами текучого середовища. В одному з варіантів витрата є достатньою для надання часу перебування вуглеводеньвмісного текучого середовища від приблизно 2 днів до приблизно 4 місяців. Ця система може використовуватися, коли потік текучого середовища, що однократно пройшов, або текуче середовище може бути повторно спрямоване для циркуляції через шар для збільшення ступеня видалення дрібних частинок. Як загальне правило, підтримка умов, при яких не перевищується рівноважна товщина плівки, може включати регульоване повільне первинне нагрівання ґрунтового матеріалу. При цьому час повільного нагрівання може знаходитися в інтервалі від декількох тижнів до декількох місяців. Нагрівання може виконуватися при застосуванні будь-якого придатного джерела нагрівання. Звичайно джерело тепла може бути термічно пов'язане з шаром ґрунтового матеріалу. Необмежуючі приклади придатних джерел нагрівання можуть включати топкові камери, теплопроводи, закладені в шар матеріалу, газові джерела конвекційного тепла, резистивні електронагрівальні, комбінації цих джерел і т. п. Шар середовища може мати будь-яку форму, яка є функціональною відносно надання можливості контактування з текучим середовищем і її протікання через ґрунтовий матеріал у вигляді частинок. Внутрішні перегородки або інші засоби можуть бути використані для того, щоб спрямовувати потік текучого середовища і збільшувати площу поверхні контактування з ґрунтовим матеріалом у вигляді частинок. Хоча майже будь-яка глибина може бути функціональною, шар середовища часто має глибину у вертикальному напрямку від приблизно 1 метра до приблизно 40 метрів. Крім того, шар середовища може бути в основному нерухомим під час пропускання вуглеводеньвмісного текучого середовища через шар середовища. Хоча можуть бути використані добавки, в одному з варіантів шар середовища може по суті не містити синтетичні матеріали. За допомогою підтримування змочувальної плівки утримання частини дрібних частинок в шарі середовища зумовлене головним чином адсорбцією, а не фільтрацією. Вміст дрібних частинок у вуглеводеньвмісному текучому середовищі, зрештою, повільно зменшується. Ступінь видалення є функцією товщини плівки і часу перебування, крім інших факторів. Переважно, профільтроване вуглеводеньвмісне текуче середовище може мати суттєво зменшений вміст дрібних частинок. У деяких варіантах профільтроване вуглеводеньвмісне текуче середовище може по суті не містити дрібні частинки. 5 UA 106402 C2 5 Потрібно розуміти, що розглянуті вище конфігурації являють собою ілюстрації застосування принципів даного винаходу. Відповідно, поряд з тим, що даний винахід був описаний вище в зв'язку з типовими варіантами здійснення винаходу, середнім фахівцям в даній галузі техніки буде очевидно, що численні модифікації і альтернативні варіанти можуть бути зроблені без відхилення від принципів і суті даного винаходу, які визначаються формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісного текучого середовища, що включає: a. приготування шару середовища з ґрунтового матеріалу у вигляді частинок; b. пропускання вуглеводеньвмісного текучого середовища, що містить дрібні частинки, через шар середовища при такій витраті, що частина дрібних частинок утримується в шарі середовища, щоб утворити профільтроване вуглеводеньвмісне текуче середовище, причому вказана витрата є достатньою, щоб підтримувати змочувальну плівку з вуглеводеньвмісного текучого середовища у щонайменше більшій частині ґрунтового матеріалу у вигляді частинок, який контактує з вуглеводеньвмісним текучим середовищем; і с. витягування профільтрованого вуглеводеньвмісного текучого середовища з шару середовища. 2. Спосіб за п. 1, в якому шар середовища є також вуглеводневим матеріалом, з якого одержують вуглеводеньвмісне текуче середовище, так що одержання вуглеводеньвмісного текучого середовища і видалення дрібних частинок відбувається одночасно. 3. Спосіб за п. 1, в якому пропускання вуглеводеньвмісного текучого середовища включає введення вуглеводеньвмісного текучого середовища в шар середовища після одержання вуглеводеньвмісного текучого середовища з вуглеводневого матеріалу. 4. Спосіб за п. 1, в якому вуглеводеньвмісне текуче середовище одержують з вуглеводневого матеріалу, і ґрунтовий матеріал у вигляді частинок є матеріалом того ж типу, що і вуглеводневий матеріал. 5. Спосіб за п. 1, в якому ґрунтовий матеріал у вигляді частинок вибирають з групи, що складається з нафтоносного сланцю, бітумінозних пісків, кам'яного вугілля і їх комбінацій. 6. Спосіб за п. 1, в якому ґрунтовий матеріал у вигляді частинок є нафтоносним сланцем. 7. Спосіб за п. 1, в якому ґрунтовий матеріал у вигляді частинок має середній розмір частинок від приблизно 0,06 мм до приблизно 1 м. 8. Спосіб за п. 7, в якому середній розмір частинок становить від приблизно 2 см до приблизно 1 м. 9. Спосіб за п. 7, в якому середній розмір частинок становить від приблизно 0,06 мм до приблизно 5 мм. 10. Спосіб за п. 1, в якому вуглеводеньвмісне текуче середовище вибирають з групи, що складається зі сланцевого масла, відходів бітумінозних пісків, продукту зрідження кам'яного вугілля і їх комбінацій. 11. Спосіб за п. 1, в якому змочувальна плівка має товщину, меншу ніж приблизно 1 мм. 12. Спосіб за п. 1, в якому витрата є достатньою для надання часу перебування вуглеводеньвмісного текучого середовища від приблизно 2 днів до приблизно 4 місяців. 13. Спосіб за п. 1, в якому щонайменше частина змочувальної плівки має товщину, яка не перевищує рівноважну товщину плівки. 14. Спосіб за п. 13, в якому вказана частина змочувальної плівки відповідає щонайменше 10 % по об'єму ґрунтового матеріалу у вигляді частинок. 15. Спосіб за п. 1, в якому шар середовища є в основному нерухомим під час пропускання вуглеводеньвмісного текучого середовища через шар середовища. 16. Спосіб за п. 1, в якому утримування частини дрібних частинок в шарі середовища зумовлене головним чином адсорбцією, а не фільтрацією. 17. Спосіб за п. 1, в якому профільтроване вуглеводеньвмісне текуче середовище по суті не містить дрібні частинки. 18. Система для видалення дрібних частинок з вуглеводеньвмісного текучого середовища, що містить: a. гравітаційний фільтруючий шар, що включає шар середовища з ґрунтового матеріалу; b. джерело тепла, термічно пов'язане з шаром середовища; c. джерело вуглеводеньвмісного текучого середовища; 6 UA 106402 C2 5 10 15 20 d. впускний канал для подачі текучого середовища, виконаний так, щоб забезпечувати можливість введення вуглеводеньвмісного текучого середовища з джерела в шар середовища; і е. випускний канал для текучого середовища, виконаний так, щоб забезпечувати відбирання профільтрованого вуглеводеньвмісного текучого середовища. 19. Система за п. 18, в якій вуглеводеньвмісне текуче середовище одержане з вуглеводневого матеріалу, і ґрунтовий матеріал у вигляді частинок є матеріалом того ж типу, що і вуглеводневий матеріал. 20. Система за п. 18, в якій ґрунтовий матеріал вибраний з групи, що складається з нафтоносного сланцю, бітумінозних пісків, кам'яного вугілля і їх комбінацій. 21. Система за п. 18, в якій ґрунтовий матеріал є нафтоносним сланцем. 22. Система за п. 18, в якій вуглеводеньвмісне текуче середовище вибране з групи, що складається з сланцевого масла, відходів бітумінозних пісків, продукту зрідження кам'яного вугілля і їх комбінацій. 23. Система за п. 18, в якій джерело вуглеводеньвмісного текучого середовища являє собою систему нафтоносного сланцю, систему бітумінозного піску, відстійний ставок для відходів від бітумінозного піску або систему зрідження кам'яного вугілля. 24. Система за п. 18, в якій шар матеріалу має глибину у вертикальному напрямку від приблизно 3 метрів до приблизно 40 метрів. 25. Система за п. 18, в якій шар середовища по суті не містить синтетичні матеріали. 26. Система за п. 18, в якій джерело тепла виконане так, щоб підтримувати товщину плівки вуглеводеньвмісного текучого середовища у щонайменше 10 % по об'єму ґрунтового матеріалу у вигляді частинок, який контактує з вуглеводеньвмісним текучим середовищем, при цьому товщина плівки не перевищує рівноважну товщину плівки. 7 UA 106402 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8