BRPI0713110A2

BRPI0713110A2 - método para liberar material orgánico a partir de xisto e materiais semelhantes para produzir um combutìvel lìquido de xisto

Info

Publication number: BRPI0713110A2
Application number: BRPI0713110-0A
Authority: BR
Inventors: Vladimir Faerman
Original assignee: Osat Llc
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2012-10-16
Also published as: US20100051511A1; WO2008001218A2; CA2656178A1; AU2007263525A1; WO2008001218A3; CN101506331A; EP2044173A2; IL196149A0

Abstract

MéTODO PARA LIBERAR MATERIAL ORGáNICO A PARTIR DE XISTO E MATERIAIS SEMELHANTES PARA PRODUZIR UM COMBUSTìVEL LìQUIDO DE XISTO. A presente invenção refere-se a um método para liberar meteriais orgânicos a partir de óleo de xisto, e substâncias sólida semelhantes, pelo tratamento de pó de óleo de xisto em um meio líquido, com movimentos em vórtice, movimentos ondulatórios, correntes acústicas turbulentas, ou combinações deles. O tratamento provoca a formação de espuma do meio líquido seguido pela separação da espuma do meio líquido, pelo qual a espuma é enriquecida com materiais orgânicos liberados a partir do pó de óleo de xisto. A espuma pode ser colocada em um solvente orgânico líquido e, tratada com movimentos de vórtice, movimentos ondulatórios, correntes acústicas turbulentas, ou combinações deles. O tratamento provoca a extração dos hidrocarbonetos para o interior do solvente, e a precipitação do material inorgânico do xisto. O material inorgânico restante comercialização pode ser utilizado na fabricação de materiais de construção. A solução obtida dos hidrocarbonetos extraídos para o interior do solvente representa um combustível sintético, o qual pode ser usado, após uma ligeira melhoria, como combustível para motores, combustível para jatos, ou semelhantes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA LIBERAR MATERIAL ORGÂNICO A PARTIR DE XISTO E MATE- RIAIS SEMELHANTES PARA PRODUZIR UM COMBUSTÍVEL LÍQUIDO DE XISTO".

Referência Cruzada a Pedidos de Patente Relacionados

Este pedido de patente reivindica prioridade do pedido de paten- te provisional norte-americano N0 de série 60/816.857, depositado em 28 de junho de 2006. Antecedentes da Invenção Campo da Invenção

Essa invenção reside no campo de um equipamento e de pro- cessos aperfeiçoados usados no tratamento de materiais em um meio líqui- do por correntes de vórtice acústico utilizando ondas de ultrassom. Mais es- pecificamente, essa invenção refere-se a um processo aperfeiçoado usando correntes de vórtice acústico para extrair hidrocarbonetos em um meio de solvente líquido a partir de xisto orgânico. Descrição da técnica anterior

O uso de ultrassom para direcionar reações químicas é conheci- do. Exemplos de publicações que descrevem os usos químicos do ultra-som são Suslick, K.S., Science, volume 247, p. 1439 (1990), e Mason, T. J., Prac- tical Sonochemistrv. A User's Guide to Applications in Chemistrv and Chemi- cal Enqineering, Ellis Nonwood Publishers, West Sussex, England (1991). Dentre os vários sistemas sônicos que têm sido desenvolvidos, aqueles co- nhecidos como sistemas do tipo "sonda" incluem um transdutor ultrassônico que gera uma energia ultrassônica e que transmite essa energia para um chifre ultrassônico para amplificação.

Descrições de transdutores de ultrassom magnetoestrictores e seus usos em reações químicas aparecem em Ruhman et al. Patente U.S. N0 6.545.060 BI, e seu pedido PCT correspondente WO 98/22277, bem co- mo em Yamazaki et al. Patente U.S. N0 5.486.733; Kuhn et al. patente U.S. N0 4.556.467; Blomquist et al. patente U.S. N0 5.360.498; e Sawyer patente U.S. N0 4.168.295. A patente de Ruhman et al. descreve um transdutor magnetoestrictor que produz vibrações ultrassônicas em um reator de fluxo contínuo, no qual as vibrações são orientadas radialmente com relação à direção do fluxo e a variação de freqüência é limitada a um máximo de 30 kHz. A patente de Yamazaki et al descreve um chifre ultrassônico de peque- na escala operando em uma potência relativamente baixa, na qual a magne- toestricção é listada como uma de um grupo de possíveis fontes de geração de vibração junto com elementos piezelétricos e elementos de tensão eletro- estrictiva. A patente de Kuhn et al. descreve um processador de fluxo contí- nuo que inclui uma pluralidade de chifres ultrassônicos e geradores de su- primento de freqüências menores do que 100 kHz. A patente de Blomquist et al. descreve um gerador ultrassônico utilizando um composto pulverizado magnetoestrictor operando em uma ressonância de freqüência de 23,5 kHz. A patente de Sawyer et al. descreve um tubo de reação de fluxo atravessan- te com três conjuntos de transdutores ultrassônicos, cada conjunto contendo quadro transdutores e distribuidores de ultrassom em uma freqüência de 20 a 40 kHz.

SuIphCo, Sparks, Nev., estão empreendendo dispositivos ultras- sônicos para o beneficiamento de óleos crus de alta acidez em um material suavizador mais leve. Sua tecnologia conhecidamente aumenta a gravidade e reduz os níveis de enxofre e de nitrogênio e a viscosidade, assim provendo mais produto por barril. Um típico óleo cru do Oriente Médio contém 40 a .45% de resíduo e 0 a 5% de asfaltenos. O processo ultrassônico converte uma parte desses componentes indesejáveis em frações desejáveis mais leves. O conteúdo de enxofre e de resíduo é reivindicado como sendo redu- zido em até 80%. Uma unidade de teste com um rendimento de 2.000 bbl/d de produtos de petróleo foi recentemente instalada no OIL-SC na Coréia do Sul. Foi demonstrado que um aumento de 5 graus na gravidade no óleo cru Arab Médio.

A tecnologia da SonoCracking utiliza uma energia ultrassônica de alta potência em uma mistura de óleo cru e água em conjunto com catáli- se proprietária não dispendiosa. O uso de cavitações de alta potência provo- cadas por ultrassom no líquido processado, criando bolhas que crescem, contraem e eventualmente queimam sob tensão das ondas de ultrassom. A queima gera excesso de calor e pressão em e ao redor de cada bolha de tamanho de micrômetro e de submicrômetro. Todo o processo leva uns pou- cos nano segundos e cada bolha de comporta como um microreator acele- rando as reações físicas devido ao calor liberado. As condições de alta tem- peratura 68,9 Hpa (10.000K)) e de alta pressão (10.000 psi) provocam o rompimento das adesões moleculares.

Radicais livres se formam como um resultado da quebra das li- gações moleculares no vapor de água em centro térmico das bolhas de cavi- tação. Apesar de uma grande parte desses radicais livres rapidamente se transformarem em vapor de água, poucos trazem um deslocamento de en- xofre nos hidrocarbonetos. Isso também resulta no craqueamento das liga- ções de elementos de resíduo, desse modo aumentando a qualidade do óleo cru.

O óleo de xisto é um termo genérico aplicado a um grupo de ro- chas ricas o suficiente em material orgânico (chamado cerogênio) para pro- duzir petróleo mediante destilação. O cerogênico em óleo de xisto pode ser convertido para óleo através de processo químico de pirólise. O United Sta- tes Energy Information Administration estima que o suprimento mundial de óleo de xisto em 2,6 trilhões de barris de óleo recuperável, 1 a 1,2 trilhões de barris dos quais estão nos Estados Unidos.

Existem duas abordagens convencionais para o processamento de óleo de xisto. Em uma, o xisto é fraturado no local e aquecido para obter gases e líquidos por poços. A segunda (pirólise) é pela mineração, transpor- te, e aquecimento do xisto em cerca de 450°C na ausência de ar, adicionan- do hidrogênio para o produto resultante e descartando e estabilizando o re- síduo. Em ambos os processo usam uma considerável quantidade de água. A demanda total por energia e água juntamente com os custos ambientais e monetários (para produzir óleo de xisto em quantidades significantes) tem até agora tornado a produção não viável economicamente.

Essas técnicas são extremidade dispendiosas e requerem muito mais energia para extrair uma quantidade relativamente pequena de óleo. Isso causa danos ambientais tal como poluição de ar, de solo e de água, e resulta na emissão de resíduos descartados.

Um novo processo é relatado como tendo sido desenvolvido pe- lo Professor M. Gvirtz e de propriedade da A.F.S.K.. De acordo com as pu- blicações, o xisto é misturado e revestido com betumem, um remanescente do refino de óleo normal e, então, colocado através de um conversor catalíti- co sob pressão relativamente baixa. O resultado é um óleo sintético que po- de ser refinado em gasolina e outros produtos. A companhia também tem desenvolvido uma forma de queimar o xisto restante que ainda contem com- bustível residual.

Recentemente, o governo concedeu para três companhias a o- portunidade de desenvolver recursos com óleo de xisto no Colorado. Os re- cursos para a Shell, Chevron e EGL receberam o arrendamento de 160 a- cres para desenvolver óleo de xisto. Eles estão explorando a planta local do aquecimento de xisto enquanto ainda no solo, permitindo que o óleo e o gás sejam bombeados para a superfície. Esse processo local alivia algumas pre- ocupações ambientais do tipo emissão de dióxido de carbono.

A Shell Oil Company vem testando esse método com algum su- cesso. O processo deles envolve a criação de uma parede de congelamento em torno da área alvo para vedar a água subterrânea. Após remover a água, a companhia insere hastes elétricas para aquecer o xisto abaixo a 700 °F. Mas o processo de aquecimento leva anos para produzir óleo. Uma vez que o óleo seja produzido, ele é extraído usando dispositivos de perfuração con- vencionais.

Essa técnica tem alguns grandes obstáculos. Um programa pro-

duzindo 100.000 bbl/dia de óleo requer uma grande quantidade de energia. Uma planta é necessária para gerar constantemente os 1,2 gigawatts ne- cessários para aquecer o xisto. Um fato permanece, que a tecnologia deve ser aperfeiçoada antes que a produção comercial seja possível. Uma outra tecnologia é descrita na patente US n° 4.304.656. A

patente descreve um método para extrair o conteúdo de óleo de um xisto de óleo pela compressão de grãos pulverizados de xisto de óleo enquanto apli- cando ondas ultra-sônicas a esses grãos pulverizados para separar o conte- údo de óleo a partir dos grãos pulverizados do xisto de óleo. Também co- nhecido é o tratamento de frações de óleo cru, combustíveis fósseis, e pro- dutos dos mesmos com a energia sônica descrita na patente US n° 7.081.196. Esse processo conectando a fração de óleo cru exposta à ener- gia sônica com o gás hidrogênio sob condições causando a conversão de enxofre orgânico a sulfeto de hidrogênio pela hidrossulforização. Algumas dessas desvantagens, dessas e outras patentes similares, incluem: proces- sos de alta temperatura e de alta pressão; alto consumo de água; danos ao meio ambiente, e alto consumo de energia.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Nenhum desses processos descritos têm as características de- sejadas de baixa temperatura e de pressão de operação, baixo consumo de água, pouco consumo de energia, e baixo impacto ambiental quando extra- indo hidrocarbonetos em um meio de solvente líquido a partir de xisto orgâ- nico. A invenção supera os problemas conhecidos pela provisão de um pro- cesso para tratar xisto em um meio líquido pelo uso de correntes acústicas verticais usando vibrações, incluindo ondas ultrassônicas que é de: (1) baixo custo; (2) não consome água; (3) não causa danos ao meio ambiente; (4) não requer queima de xisto ou de seu material inorgânico; (5) produz com- bustível livre de enxofre; (6) não emprega catálise química; (7) tem pouco consumo de energia; (7) tem emissão de calor desprezível e ainda não ne- cessita de aquecimento; (8) os resíduos inorgânicos podem ser usados co- mo matéria prima para produção de cimento, assim criando uma tecnologia de não desperdício total; (9) permite o desenvolvimento modular e crescen- te; e (10) possibilita o uso de depósitos de xisto pequenos e pobres.

A invenção resolve os problemas de obtenção de combustível a partir do xisto. Apesar de permanecer como um problema se obter eficien- temente óleo cru a partir do xisto, a presente invenção resolve o problema de obter diretamente uma fração leve mais avançada rica em combustível, que pode ser usada após ligeira purificação como um combustível para mo- tor, um combustível para jato ou similar. A invenção utiliza ondas ultra-sônicas produzidas tanto por transdutores magnetoestrictores piezelétricos quanto por radiadores hidrodi- nâmicos para obter o acima citado combustível rico em fração leve. Um ma- terial magnetoestrictor é um material que é submetido a uma mudança física no tamanho ou no formato como resultado da aplicação de um campo mag- nético. Transdutores magnetoestrictores são feitos de uma peça de ferro ou de níquel circundada por uma bobina elétrica; a corrente passa através da bobina e gera um campo magnético, induzindo o metal a se expandir e a contrair em freqüências ultrassônicas.

As ondas ultrassônicas proporcionam uma pressão de oscilação no meio líquido. A invenção pode também usar vibrações para proporcionar uma energia de onda no meio líquido. Em baixa intensidade, a onda irá in- duzir um movimento de mistura, um processo chamado de corrente acústica. Em intensidades mais altas, a onda ultrassônica propaga pela oscilação de ondas de pressão que alternativamente tencionam e comprimem o líquido. Microbolhas se formam quando a pressão local durante a fase de expansão cai abaixo da pressão de vapor do líquido. Durante essa etapa, gases dis- solvidos no volume de líquido podem entrar nas microbolhas e então reagir durante o colapso. Esse estágio de compressão leva a liberar a energia que é tanto curta em vida e concentrada na ordem de micro volumes. O resulta- do pode ser forças de cisalhamento extremamente altas para micromistura e a aparência de espécies reativas, tais como radicais livres dentro das bo- lhas.

As ondas de som ocorrendo naturalmente alteram as estruturas moleculares em hidrocarbonetos e água. A alta temperatura criada durante a cavitação quebra a adesão de oxigênio e hidrogênio na água, formando hi- drogênio e radicais de hidroxila. Cavitação também quebra as adesões dos hidrocarbonetos complexos.

Em uma modalidade, xisto orgânico insolúvel foi tornando solú- vel ao seguir o processo inventivo descrito. Durante o processo, uma amos- tra de solo de Israel com óleo de xisto foi colocada em um líquido, que sob condições normais é incapaz de se dissolver. No primeiro estágio, a mistura de água e de óleo de xisto é sujeita a movimentos de vórtice, movimentos de onda, correntes acústicas ou combinações dos mesmos, até que uma es- puma parece devido à cavitação. A espuma, que contem partículas orgâni- cas de óleo de xisto, é colocada em um solvente orgânico (por exemplo, e- tanol) induzindo a separação da matéria de xisto orgânico a partir da matéria não orgânica. Esse resultado em uma solução acastanhada, consistindo tan- to de líquido quanto de matéria orgânica extraída do xisto. Em um segundo estágio, a solução acastanhada é sujeita a movimentos de vórtice, movimen- tos de onda, correntes acústicas ou combinações dos mesmos para separar as substancias orgânicas a partir dos sólidos inorgânicos. Esse estágio tam- bém converte as substâncias orgânicas a partir da forma líquida, que pron- tamente se mistura com o solvente para formar um combustível de xisto a- castanhado. Os sólidos inorgânicos são removidos e podem ser usados em um processo de fabricação de cimento.

Em uma outra modalidade, uma amostra de um xisto moído fino é submerso em um solvente (por exemplo, etanol) e submetido a uma exci- tação ultrassônica (sonicação). A sonicação induz a cavitação e o surgimen- to de correntes turbulentas (vórtice). A cavitação produz radicais livres, em que os radicais livres extraem hidrocarbonetos a partir do xisto (primaria- mente derivados de benzeno) e os mistura com o solvente, assim criam uma solução com novas características. Essas características incluem alta infla- mabilidade e alto valor calórico, significando que a solução obtida pode ser usada (alteração, possivelmente após ligeira purificação) como um combus- tível eficiente. Os restos de xisto (primariamente matéria inorgânica) precipi- tam e podem ser usados em um processo de fabricação de cimento.

A solução acastanhada produzida é muito mais próxima dos combustíveis, portanto, óleo comum, e requer menos purificação, se neces- sitar, para ser usado como um combustível. A solução acastanhada obtida não muda sua cor por três meses e não é observada precipitação adicional. O combustível de óleo de xisto obtido é altamente combustível, com uma temperatura de combustão de mais do que 1000°C.

O processo inventivo é também efetivo quando o butanol é usa- do em lugar do etanol. Adicionalmente, o processo inventivo é também efeti- vo na extração de hidrocarbonetos a partir do butanol, areias asfálticas, be- tume e carvão.

Um outro objetivo da invenção é prover um processo que pode ser usado para produzir uma matéria não orgânica de xisto, consistindo pri- mariamente de argila, calcita e minerais. A matéria não orgânica pode ser usada, por exemplo, na fabricação de cimento.

Um objetivo adicional da invenção é prover um processo que pode também ser usado para tratar óleo de xisto para formar compostos u- sados como uma substituição para o óleo cru.

Um outro objetivo da invenção é prover um processo para enri- quecer o etanol e para aumentar seu conteúdo de energia por meio de ex- tração do mesmo em matéria de xisto orgânico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

O método da presente invenção é explicado em detalhes por meio dos desenhos anexos:

A figura 1 é uma vista interpretativa do dispositivo usado nas modalidades do processo inventivo.

A figura 2 é uma vista interpretativa de um rompedor usado nas modalidades do processo inventivo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

O método para liberação orgânica de acordo com a invenção compreende um processo para pulverização de óleo de xisto em grãos pul- verizados, por exemplo, um dispositivo mecânico; grãos misturados em um líquido e tratamento da mistura por movimentos de vórtice; movimento de ondas, correntes acústicas, ou combinações dos mesmos; espuma; remoção de espuma, que contém materiais orgânicos de óleo de xisto, a partir da mis- tura; misturar a espuma contendo materiais orgânicos com um solvente lí- quido, por exemplo, etanol; e processar essa mistura por movimentos de vórtice, movimentos de onda, correntes acústicas ou combinações dos mesmos. O processamento forma um líquido que contem derivados de ben- zeno (veja Tabela 1) e frações leves de hidrocarbonetos, por exemplo, Tolu- eno, Xileno e outros (veja Tabela 2) que são liberados a partir de materiais orgânicos de óleo de xisto. Os sólidos não orgânicos a partir do óleo de xisto consistem de, por exemplo, Calcita, Argila, e minerais (veja Tabela 3). O processo completo ocorre sob temperatura ambiente e pressão atmosférica sem a presença de catálise. Nenhuma água é consumida e nenhum gás é liberado.

O líquido obtido é uma solução acastanhada, que é uma solução verdadeira (real), uma vez que não muda sua cor por mais do que três me- ses e nenhum precipitado adicional foi observado após o término do proces- so. A solução acastanhada produzida é mais próxima do combustível do que o óleo de xisto normal, e ele requer muito menos purificação do que qual- quer um a ser usado como um combustível. Portanto, uma pessoa pode jus- tificar chamar o mesmo de um combustível de xisto ao invés de um óleo de xisto.

Por meio de exemplo e de nenhuma forma limitativa, a descrição a seguir explica o dispositivo usado para executar o método de acordo com a presente invenção com referência à figura 1 e à figura 2.

A técnica de separação de substâncias orgânicas de agentes sólidos tal como, xisto, é proposta, bem como a conversão de substâncias orgânicas sólidas separadas em estado líquido caracterizada como uma so- lução verdadeira com temperatura de combustão de acima de IOOO0C, uma densidade de 0,7 g por cm cúbico, e uma combustão de calor substancial- mente igual à do combustível diesel.

De acordo com a invenção, o dito processo consiste das seguin- tes etapas:

a) preparar uma suspensão líquida ou uma mistura aquosa feita de xisto moído;

b) processar a mistura por um processo de onda compreen- dendo energia vibracional ou movimentos de vórtice, movi-

mentos de onda, correntes acústicas turbulentas, ou combi-

nações dos mesmos que promovam a separação e a libe- ração de frações orgânicas de óleo de xisto; c) induzir a cavitação da mistura e uma espuma resultante;

d) remover a espuma a partir da superfície da mistura aquosa;

e) misturar a espuma em um solvente líquido, por exemplo, etanol;

f) processar a mistura pelo uso de movimentos de vórtice com energia vibracional, movimentos de onda, correntes acústi- cas turbulentas, ou combinações dos mesmos que promo- vam a dissolução das substâncias orgânicas sólidas encon- tradas na espuma, e sua conversão em estado líquido; e

g) isolar as partículas sólidas inorgânicas a partir do líquido.

O líquido obtido é eliminado a partir das partículas insolúveis separadas e pode ser usado como um combustível que pode parcial ou com- pletamente substituir a gasolina. O volume de partículas insolúveis consis- tindo de calcita, argila, e tais minerais como quartzo, pirita, apatita podem ser usados como material de construção, os quais juntos asseguram a tec- nologia sem desperdícios do processo inventivo.

A figura 1 ilustra o dispositivo chamado turbolizador, que escla- rece o processo inventivo. O turbolizador compreende um guia de onda 1 colocado em um cilindro 2. A mistura aquosa das partículas de xisto 3 é pul- verizada no cilindro 1 até que o nível 4 coincidindo com o plano nodular 5 do guia de onda 1 seja imerso no guia de onda abaixo da profundidade igual a A-A, em que X é o comprimento da onda propagando no guia de onda. A altura do líquido 6 é definida como H, em que H = 0,4 k. As ditas condições asseguram que a turbulência acústica flua durante o desempenho do guia de onda no cilindro.

A figura 2 adicionalmente descreve o processo inventivo. Os movimentos verticais 7 da mistura 3 emergem no cilindro do turbolizador como um resultado da operação do guia de onda, os quais podem levar a espuma 8 e, nesse processo, partículas orgânicas leves 9, a aparecerem na superfície da mistura 3 e serem aprisionadas pela espuma 8. O formato não linear do concentrador do guia de onda de energia de ultrassom pode ser descrito, por exemplo, por uma catenóide, assegura o gradiente grad = (V- V0)/(X/4) da taxa de vibração entre o guia de onda 1, o plano nodular 5 e a extremidade 11 do guia de onda 1, em que VO é a taxa vibracional do plano nodular igual a zero, e V é a taxa vibracional da extremidade 11 do guia de onda 1, igual à definição máxima de V=n, e que resulta na combinação dos movimentos vertical e de onda na mistura (isto é, fluxos de turbulência acús- tica). A intensidade de espuma aumentada é obtida após a introdução do surfactante na mistura.

A espuma enriquecida com partícula orgânica 9 (sustentada pe- los dados de análise química listados nas Tabelas 1, 2) é eliminada a partir da superfície da mistura e móvel para o turbolizador similar (não ilustrado nas figuras), em que ela é misturada com um solvente orgânico líquido, por exemplo, etanol, e é exposta a fluxos de turbulência acústica. A exposição a fluxos de turbulência acústica resulta na dissolução de partículas orgânicas sólidas e no surgimento do líquido com componentes de gasolina dissolvidos que representam tais frações leves de derivados de benzeno, tal como Tolu- eno, p-Xileno, benzeno, 1-etil-2-metil benzeno, 1, 2, 3-trimetil benzeno e ou- tros (veja dados de análise química na Tabela 2).

A mistura é então segregada em frações sedimentadas líquidas e sólidas. A segregação pode ser tanto espontânea quanto forçada. A fração líquida é um fluido inflamável enriquecido com derivados de benzeno e suas características são dadas na Tabela 2.

A fração liquida é removida a partir do segundo turbolizador para o reservatório (não ilustrado nas figuras). Sua parte sedimentada sólida in- clui partículas sólidas insolúveis e essencialmente representa a parte inor- gânica de xisto. A parte inorgânica é feita primariamente de calcita e de argi- la, que pode ser usada como um material de construção, que assim assegu- ra a produção pura ecologicamente sem desperdício (a composição de xisto é dada na Tabela 3).

O combustível obtido difere criticamente por sua cor acastanha- da, que não se altera com o tempo, e é uma solução verdadeira da fração orgânica do xisto. O combustível se queima totalmente e não contem enxo- fre. (Veja os resultados de análise química na Tabela 2 e os resultados de combustão na Tabela 4).

Tabela 1: Aumento da produção de material orgânico a partir da suspensão do óleo de xisto na espuma após a ativação de ondas (isto é, corrente acústica turbulenta) na suspensão em água.

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Tabela 2: Análise química do Combustível Líquido a partir do processo inventivo.

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Tabela 3: Composição de óleo de xisto como uma substân- cia sólida (% peso em base seca)

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Os materiais orgânicos obtidos a partir do processo inventivo con- têm derivados de benzeno, por exemplo, 1-butilheptil benzeno e outros, que é dissolvido no solvente líquido orgânico. Após o tratamento de onda (cor- rente acústica turbulenta) com freqüência na extensão de 10kHz - 100kHz, os materiais orgânicos são separados dos sólidos inorgânicos. O resultado é a extração dos materiais orgânicos do solvente líquido orgânico, que pode ser usado como um combustível, uma vez que sua temperatura de queima é de 1 .OIO0C e seu valor calorífico é de 10,3 Mcal/kg, que é maior do que o do etanol puro (veja Tabela 4).

Tabela 4: Aquecimento da combustão para combustíveis comuns

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O conteúdo de energia do combustível de xisto obtido a partir do exemplo acima é maior do que o do etanol, é mais próximo do diesel e é li- geiramente menor do que o da gasolina. A queima tem lugar com uma cha- ma amarelo avermelhada.

O material inorgânico do xisto, precipitado no curso do processo, 10 consiste primariamente de argila, calcita e minerais. Isso pode ser usado na fabricação de cimento.

Claims

1. Processo para liberar materiais orgânicos, a partir de uma substância sólida em um meio líquido do produto, o processo compreenden- do as etapas de: a) colocar a substância sólida em um primeiro meio líquido; b) sujeitar o primeiro meio líquido a vibrações; c) provocar cavitações no primeiro meio líquido, através das quais o primeiro meio líquido forma uma espuma; d) remover a espuma do primeiro meio líquido; e) introduzir a espuma em um segundo meio líquido; f) sujeitar o segundo meio líquido a correntes acústicas turbu- lentas, através das quais os não orgânicos da substância sólida precipitam; e g) separar a matéria não orgânica precipitada da substância sólida do segundo meio líquido.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que as ditas vibrações são causadas por movimentos de vórtice, movimentos de onda, ou correntes acústicas de vórtice, ou combinações de movimentos de vórtice, movimentos de onda, ou correntes acústicas de vórtice.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que as corren- tes acústicas de vórtice são causadas por radiadores hidrodinâmicos ope- rando em uma faixa de freqüência de, aproximadamente, 0,1 Hz a 100 MHz.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que as corren- tes acústicas de vórtice são causadas por ondas de ultra-som com extensão de 10-100 kHz.

5. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o segundo meio líquido é um solvente orgânico.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, em que o solvente orgânico é selecionado a partir do grupo que consiste em metanol, etanol e butanol.

7. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o primeiro meio líquido é água, através da qual a aplicação de correntes turbulentas provoca cavitações e o surgimento de espuma.

8. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que a espuma facilita a concentração de matéria substancialmente orgânica da substância sólida.

9. Processo de acordo com a reivindicação 7, em que a espuma facilita a concentração de matéria substancialmente orgânica da substância sólida.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, sendo que a dita substância sólida é selecionada a partir do grupo que consiste em xisto, óleo de xisto, areias asfálticas, betume e carvão.

11. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que a subs- tância sólida é óleo de xisto pulverizado e dito segundo meio líquido é um solvente orgânico selecionado a partir do grupo que consiste em metanol, etanol e butanol.

12. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que a subs- tância sólida é óleo de xisto pulverizado misturado com um dos seguintes: pó de folhas de árvore seca, areia asfáltica, carvão, serragem ou materiais semelhantes.

13. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 11, em que a matéria não orgânica pode ser usada como matéria-prima para a produção de cimento ou materiais de construção.

14. Produto, feito pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que o meio líquido do produto é um combustí- vel líquido que possui, substancialmente, componentes intermediários de gasolina, através da liberação de frações luminosas de hidrocarbonetos da substância sólida.

15. Produto, feito pelo processo como definido na reivindicação .11, em que o meio líquido do produto é um combustível líquido que possui, substancialmente, componentes intermediários de gasolina, através da Iibe- ração de frações luminosas de hidrocarbonetos do óleo de xisto pulverizado.

16. Produto, feito pelo processo como definido na reivindicação .2, em que a substância sólida é xisto e dito meio líquido do produto é um combustível líquido que possui, substancialmente, componentes intermediá- rios de gasolina, através da liberação de frações luminosas de hidrocarbo- netos do xisto.

17. Produto, feito pelo processo como definido na reivindicação -1, em que a substância sólida é xisto e dito meio líquido do produto é um combustível líquido que possui, substancialmente, componentes intermediá- rios de gasolina, através da liberação de frações luminosas de hidrocarbone- tos do xisto.

18. Produto, feito pelo processo como definido na reivindicação -11, em que o meio líquido do produto contém aproximadamente 28% de tolueno.

19. Produto, feito pelo processo como definido na reivindicação -11, em que o meio líquido do produto contém aproximadamente 10-27% em peso em uma base seca de material orgânico.

20. Produto, feito pelo processo como definido na reivindicação -11, em que o meio líquido do produto possui um calor de combustão de, a- proximadamente, 11 Mcal/kg.