177165. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gyorsan változó elektromágneses terekkel történő szén nemesítésére, valamint szénhidrogén kinyerésére olajtartalmú kőzetekből
3 177165 4 meltetési, és energiafelhasználási igény, különösen összehasonlítva a fúrt pozitív gyűjtőkutakból termelt, primer, vagy szekunder olajkinyerési eljárásokkal. Ezért is nem jelentenek ma még konkurenciát, annak ellenére, hogy az olajpala és olajhomok készleteket, lelőhelyeket ugyancsak feltárták illetőleg regisztrálták már világszerte, sőt hazánkban is. A találmányunk mindezen felsorolt hátrányok, és nehézségek kiküszöbölését illetve csökkentését célozza, mind a szenek nemesítésénél, mind a bányászati úton kitermelt vagy kitermelendő olajtartalmú kőzetekből való szénhidrogén kinyerésénél egyaránt. Találmányunk azon felismerésen alapszik, hogy ha az előzőekben megjelölt illetve megnevezett anyagokat, gyorsan változó elektromos illetve elektromágneses tér hatásának tesszük ki, akkor az eltérő fizikai-kémiai tulajdonságú komponensek szeparálhatók. Kísérleteink során arra az eredményre jutottunk, hogy ha például a nyers szeneket, célszerűen választott, gyorsan változó elektromágneses tér hatásának tesszük ki akkor megfelelő körülmények között a szén leadja az abszorbeált folyadékot, gáznemű anyagot, — elsősorban természetesen a vizét - majd összetételi változás illetve a szén vegyületeinek spontán bomlása következik be. Megállapítottuk, hogy a speciális kezelés hatására bizonyos vegyületeknél kölcsönhatás lép fel az abszorbeált, valamint az abszorbens anyag között, továbbá a vegyületalkatrészeinek rezonancia jelenségei előnyösen befolyásolják a bomlást, illetve a szeparálódást. Alkalmasan megválasztott üzemi körülmények között ez a hatás oly mértékig fokozható, hogy a nyers szénből a víz, a kátrány, az olaj, majd a gáz leválasztható és végeredményül magas karbontartalmú tüzelőanyagot kapunk. Az eljárás viszonylag alacsony hőmérsékleten, 100-160 °C-on megy végbe. További kísérleteink igazolták azt is, hogy ha a felismerésünkön alapuló eljárással a bányászati úton nyert olajtartalmú kőzeteket (olajpalát, olajhomokot) kezelünk akkor az eltérő fizikai-kémiai tulajdonságú anyagok itt is szeparálódnak és az olaj az abszorbeáló ásványtól, kőzettől leválasztható és kinyerhető egyszerű módon. Ugyanis a szilárd hordozó közegben abszorbeált anyagok — jelen esetben elsősorban a szénhidrogén származékok és a víz — adhéziója, kohéziója és viszkozitása a kinyerési technológia szempontjából előnyösen változik. Megfelelő intenzitású és frekvenciájú gyorsan változó inhomogén elektromágneses térrel történő kezeléssel olajtartalmú kőzet abszorbenstől az abszorbeált gázt, vizet, olajat rendre leválasztjuk és az előírt sorrendben kinyerjük. A kezelés energia sűrűségtől, a kezelési időtől függően változó terméket kapunk. A hordozó kőzet — mint maradék anyag — a természetes összetételének megfelelően elsődlegesen szilikátipari célra használható fel a továbbiakban, akár közvetlenül, akár közvetve további kezelés után. A találmányunk szerinti elektromágneses térrel történő kezelési eljárás hatása — mind a két kezelendő anyagféleség esetén egyaránt - szükség szerint intenzifikálható, további másodlagos kezeléssel illetőleg kisegítő energia közlésével. Szóba jöhet például vákuum, ultrahang, termikus energia, sajtolás stb. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló — önmagában ismert — berendezés a bányászati szállító rendszerre is ráépíthető. így a szeparálási művelet a bányavágatban végezhető el. Ennél a megoldásnál - amennyiben a kőzet további felhasználásra nem kerül az rögtön a vágatba tömedékelhető közvetlenül. A találmány szerinti eljárásunk alkalmazását a következőkben két konkrét foganatosítási példa kapcsán mutatjuk be. 1. példa 1700Kcal/kg fűtőértékű 51% nedvesség és 13% hamutartalmú lignitet 46 percig 2,55 GHz frekvenciájú elektromágneses térrel kezeltük. A kezelés alatt 350 ml/kg nyersszén vizet, 10 ml/kg nyersszén olajat, benzint, 32gr/kg nyerszén kátrányt nyertünk. A kezelés után kapott szén adatai pedig a következők voltak: fűtőérték 4649 Kcal/kg, karbontartalom 51,3% hamutartalom 15,4%, nedvesség 8,4%. Látható, hogy a rövid kezelési idő alatt a nyersszén tüzeléstechnikai mutatói nagymértékben változtak előnyösen a szén valóban nemesedett. A hőmérséklet a kezelés során 120 °C volt, a kezelt szenet nem kellett a levegőtől elzárni. Elősegítheti az eljárást még a szeparált, valamint bontott vegyületek eltávolítását elősegítő, a szénnek plusz oxigénhordozót nem juttató mechanikus segédenergia is pl. ultrahang alkalmazása. Az ismert eljárásokkal szemben az elektromágneses térrel történő szén nemesítés nagy berendezéseket nem igényel, az energiaközlésre szolgáló üreg rezonátor célszerűen a meglevő szállító, továbbító rendszerre telepíthető. A szén nemesítő berendezés a kinyerés helyén a bányába építhető meg. 2. példa 1500 gr nyers pulai olajpalát, 75 percig, 2,45 GHz frekvenciájú elektromágneses térrel kezeltük, üregrezonátorban 2 kV-os magnetronnal, 0,8 KW teljesítmény mellett. A kezelés eredményeként 150 gr olajat, 660 gr „palavizet” 700 gr cement alapanyagot és éghető gázt kaptunk. A kezelés hőmérséklete 100-160 °C között zajlott le. Mindkét példában bemutatott módszer egyértelműen igazolja a találmányunk szerinti eljárás eredményességét. Az eljárás egyszerű, a fajlagos energiafelhasználási mutató előnyös, a beruházási ráfordítás nagyságrenddel kisebb, minden klasszikus azonos célú eljárásénál. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás szénnemesítésre azzal jellemezve, hogy a szenet gyorsan változó elektromágneses térrel kezeljük, alacsony, kímélő, 100-160 °C közötti 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
