KR20100100761A - 탄화수소 함유 물질로부터 탄화 수소를 추출하는 방법 - Google Patents

탄화수소 함유 물질로부터 탄화 수소를 추출하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 테레빈 액을 포함하는 제 1 액을 제공하고; 테레빈 액과 탄화수소 함유 물질을 접촉시켜 추출 혼합물을 형성하며; 탄화수소 물질을 테레빈 액으로 추출하고; 추출되지 않은 잔류 물질과 추출된 탄화수소물질을 분리하는 단계를 포함하는, 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

탄화수소 함유 물질로부터 탄화 수소를 추출하는 방법{EXTRACTION OF HYDROCARBONS FROM HYDROCARBON-CONTAINING MATERIALS}
본 출원은, 본 명세서에 참조로 포함되어 있는 2008년 7월 16일 출원된 미국 특허 출원 제 12/174,139호와 2008년 3월 21일 출원된 미국 특허 출원 제 12/053,126호의 부분 계속 출원으로서, 본 명세서에 참조로 포함되어 있는 2007년 9월 20일 출원된 미국 가특허 출원 제 60/973,964호의 이익을 청구한다.
본 발명은, 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소를 추출하는 방법에 관한 것이다.
고형물, 반고형물, 고 점성 또는 점성 형태의, 소위 탄화수소 함유 유기물질(hydrocarbon-containing organic matter)이라 불리는 화석 연료(개별적으로 그리고 합해서 이하에서는 화석 연료라 칭함)의 액화, 용해 및/또는 추출은 극히 도전적이고 어려운 것으로 밝혀졌다. 여기에 사용된 이러한 화석 연료로는 제한되지 않지만 석탄, 오일 셸(oil shale), 타르 샌드(tar sands) 및 오일 샌드(이하, 합해서 타르 샌드라 칭함) 뿐만 아니라, 원유(crude oil), 중질유(heavy crude oil), 원 역청, 케로겐(kerogen), 천연 아스팔트 및/또는 아스팔텐(asphaltene) 내의 탄화수소 함유 유기 물질을 포함한다. 곤란성은 부분적으로 이러한 화석 연료들이 종종 무기 화합물의 매트릭스에 있는, 산소 및 황 결합에 의해 결합된 복합 유기 중합체를 포함한다는 사실에 기인할 수 있다. 탄화수소계 물질의 요구 및 소비가 증가함에 따라 액체 및 가스 연료의 제조뿐만 아니라, 다양한 화학물질, 약제 및 가공된 물질을 제조하기 위한 추가적인 액체 탄화 수소 공급 원료를 제조할 필요성이 존재한다.
다양한 기술 및 공정들이 화석 연료를 액화, 용해 및/또는 추출하기 위해 개발되어 왔다. 그러나, 어떤 선행 기술의 액화, 용해 및 추출 기술 또는 공정도 모든 형태의 화석 연료에 대하여 대규모로 상업적으로 실행 가능하다는 것을 입증하지 못했다. 이것은 현재까지 개발된 탄화수소의 액화, 용해 또는 추출을 위한 모든 선행 기술 및 공정들이 배치하고 작동시키기에 비싸다는 사실에 기인한다. 또한, 탄화수소의 액화, 용해 또는 추출을 위한 선행 기술 및 공정들은 하기 이유들 중 하나 이상 때문에 규모를 증가시키고, 작동 및/또는 제어하는 것이 어렵다: (1) 과도하게 상승된 압력에서 작동; (2) 매우 높은 온도에서 작동; (3) 극한 조건하에서 수소의 외부 공급을 요구하는 값비싼 공정 용기 및 장비의 필요성; (4) 자주 고 독성이며, 재생하거나 재순환할 수 없는, 둘 이상의 시약, 촉매 및/또는 프로모터의 혼합물 또는 조성물이 되기 쉽다; (5) 특수한 형태의 에너지, 예를 들어, 마이크로파 방사선을 공급하는것이 요구됨; (6) 부분적인 액화, 용해 또는 추출의 긴 처리 시간; (7) 제조 및 취급하기에 과도하게 어렵고 비싼, 약 200 메쉬(0.074 mm)의 크기를 갖는, 과도하게 미세한 입자가 요구됨; (8) 필요한 시약, 촉매 및/또는 프로모터를 회수 및 재생할 수 없음. 따라서, 탄화수소 물질의 증가된 회수하기 위한 추가 기술 및 공정을 제공할 필요성이 존재한다.
일차적인 드릴링 작업에 있어서는 관통공을 통해 존재하는 압력구배가 탄화수소 함유 유기 물질에 힘을 가하도록 회수될 수 있는 추가적인 또는 트랩된 탄화수소 함유 유기 물질의 용해를 강화하고 이동을 돕는 공정을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 일반적으로 일차 드릴링 작업을 통해 저장소에 남아있는 중질 탄화수소를 용해시키는 것이 유용하다.
이차 및 삼차 또는 강화된 오일 회수 시스템에 있어서는 비용면에서 효과적이고, 저장소에 손상을 가하지 않는 방법으로 저장소에서 탄화수소 함유 유기물질을 회수하도록 오일의 용해를 강화하는 공정을 사용하는 것이 바람직하다. 삼차 작업에 있어서는 효과적인 방법 및 조성물이 존재하지만, 현재의 방법은 생성된 탄화수소 함유 유기 물질의 가치와 비교할 때 작업 비용으로 인하여 고통받는다.
본 발명의 실시예에 따라서, 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 방법은 테레빈 액(turpentine liquid)을 포함하는 제 1 액을 제공하고, 테레빈 액과 탄화수소 함유 물질을 접촉시켜 추출 혼합물 뿐만 아니라 잔류 물질도 형성되도록 하는 단계를 포함한다. 추출 혼합물은 적어도 일부의 탄화수소 함유 유기 물질 및 테레빈 액을 함유한다. 잔류 물질은 탄화수소 함유 물질로부터의 비-용해성 물질을 포함한다. 잔류 물질은 또한 모든 이러한 탄화수소 함유 물질이 테레빈 액에 의해 용해되지 않고 추출 혼합물로 이동되는 환경에서 감소된 부분의 탄화수소 함유 유기 물질을 포함한다. 잔류 물질은 이후, 추출 혼합물과 분리된다. 추출 혼합물은 제 1 부분과 제 2 부분으로 더 분리된다. 추출 혼합물의 제 1 부분은 탄화수소 함유 물질로부터 추출된 탄화수소 함유 유기 물질의 적어도 일부를 포함하는 탄화수소 생성물 스트림을 포함한다. 추출 혼합물의 제 2 부분은 테레빈 액의 적어도 일부를 포함한다. 하나의 실시예에서, 거의 모든 테레빈 액이 재생 스트림에서 회수된다.
또 다른 실시예에서, 거의 모든 탄화수소 함유 유기 물질이 추출 혼합물로 추출된다. 이러한 실시예에서, 잔류 물질은 기본적으로 오일이 없으며, 환경에 대한 영향없이 더 사용 또는 배치될 수 있다.
본 발명은, 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소를 추출하는 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은, 타르 샌드로부터 탄화수소의 회수하기 위한 장치의 하나의 실시예의 개략도.
도 2는, 오일 셸로부터 탄화수소의 회수하기 위한 장치의 하나의 실시예의 개략도.
도 3은, 석탄으로부터 탄화수소의 회수하기 위한 장치의 하나의 실시예의 개략도.
도 4는, 지표면 아래의 저장소로부터 탄화수소의 강화된 회수하기 위한 개략도.
하나의 양태로서, 본 발명은 석탄, 오일 셸, 타르 샌드 등 뿐만 아니라 저장소로부터의 화석 연료의 추출, 액화 및/또는 용해를 위해 쉽게 배치되는 조성물에 관한 것이다.
하나의 실시예에 따라서, 본 발명의 방법은 석탄, 오일 셸, 타르 샌드, 또는 중질유, 원유, 천연 가스(이것은 자주 원유 및 다른 상기 화석 연료들과 공존한다) 또는 이들의 조합을 함유하는 저장소와 같은 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기물질을 액화, 용해 및/또는 추출하는 단계를 포함하는 것을 제공한다. 탄화수소 함유 유기 물질로는 제한되지 않지만 중질유, 원유, 천연 가스 등을 포함한다. 탄화수소 함유 유기 물질은 고형, 반고형, 액체, 슬러지, 점성 액체, 액체 또는 가스성 형태일 수 있다. 본 발명의 방법을 사용하여 처리하기 위한 적절한 탄화수소 함유 물질인 다른 물질로는 탄화수소 함유 물질 뿐만 아니라 잔류 물질을 포함하는 액체 및 고체를 포함한다. 예시적인 탄화수소 함유 물질로는 또한 오일 탱크 바닥, 오일 피트(pit) 및 폰드(pond) 슬러지 및 슬러리 믹스, 버려진 음식, 거름, 하수 슬러지 또는 또시 쓰레기를 포함할수 있다. 탄화수소 함유 유기 물질을 액화, 용해 및/또는 추출하는 것은 테레빈 액을 제공하고, 탄화수소 함유 물질로부터 테레빈 액으로 탄화수소 함유 유기 물질의 적어도 일부를 추출하도록 테레빈 액과 탄화수소 함유 물질을 접촉시켜 탄화수소 함유 물질 및 테레빈 액으로부터 제거된 탄화수소 함유 유기 물질을 포함하는 추출 혼합물을 생성하며, 추출되지 않은 어떤 잔류 물질로부터 테레빈 액에 있는 추출된 유기 물질을 분리하는 단계를 포함한다. 테레빈 액은 일정량의 테르피네올(terpineol)을 포함할 수 있다. 자연 발생 테레빈 액은 일정량의 테르펜(terpene)을 포함한다. 하나의 실시예에서, 테레빈 액은 α-테르피네올을 포함한다.
특정 실시예에서, 테레빈 액 대 탄화수소 함유 유기 물질의 비율은 약 1:2 및 4:1 이상이고, 어떤 실시예에서는 약 1:1 이상이며, 어떤 실시예에서는 2:1 이상이다. 저장소 회수와 관련한 실시예에서는 비율이 약 3:1 이상이고, 저장소 회수와 관련한 다른 실시예에서는 비율이 약 4:1 이상일 수 있다. 저장소에 적용할 목적으로, 공극량은 탄화수소 함유 물질의 추정치를 측정하는데 사용된다. 본 발명의 다른 양태로서, 타르 샌드 및 석탄 및 오일 셸의 사용에서와 같이, 탄화수소 함유 물질의 양은 보다 직접적으로 측정될 수 있다.
특정 실시예에서, 탄화수소 함유 물질에 함유된 최소 유기 물질은 탄화수소 함유 물질의 약 1 중량% 이상, 다른 실시예에서는 약 10 중량% 이상, 또 다른 실시예에서는 약 14 중량% 이상이다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 탄화수소 함유 물질에 대해 선택된 액화, 용해 또는 추출 시약은 천연, 합성 또는 미네랄 테레빈으로서 α-테르피네올, 또는 α-테르피네올 자체를 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 화석 연료 또는 탄화수소 함유 유기 물질의 액화, 용해 및/또는 추출은 약 2-300℃ 범위 내의 온도에서 수행될 수 있다. 특정 실시예에서, 유기물 또는 물질은 약 300℃ 이하, 또는 약 60℃ 이하의 온도에서 테레빈 액과 접촉된다. 다른 실시예에서, 액화, 용해 및/또는 추출 온도는 약 20 ~ 200℃의 범위 내일 수 있다. 화석 연료의 액화, 용해 및/또는 추출이 수행되도록하는 압력은 일반적으로 약 1.O×1O4 파스칼 (0.1 atm) ~ 약 5.O×1O6 파스칼 (50.0 atm)의 범위 내일 수 있다. 특정 실시예에서, 공정은 약 5.O×1O4 파스칼 (0.5 atm) ~ 약 8.O×1O5 파스칼 (8.0 atm) 사이의 압력에서 수행될 수 있다. 특정한 다른 실시예에서, 하나 이상의 테레빈 액에 침지되거나 이와 접촉하여 액화, 용해 및/또는 추출되는 화석 연료 또는 탄화수소 함유 유기 물질은 입자 크기가 하나 이상의 상기 액화, 용해 및/또는 추출 시약을 함유하는 액화, 용해 및/또는 추출 용기(이하 반응기라 함)에서 약 0.74 ~ 10mm 범위 이내인, 화석 연료의 입자, 편, 덩어리 또는 블록의 상의 형태일 수 있다. 특정 실시예에서, 화석 연료의 입자, 편, 덩어리 또는 블록의 크기는 약 0.149 mm (100 mesh) ~ 20 mm의 범위 이내이다. 특정 실시예에서, 화석 연료의 입자, 편, 덩어리 또는 블록의 상은 시약 또는 시약들을 비등시켜 입자, 편, 덩어리 또는 블록의 상을 통해 액체 형태의 액화, 용해 및/또는 추출 시약 또는 시약들을 통과시켜 교반된다. 특정 실시예에서, 액화, 용해 및/또는 추출의 시간은 약 1 분 내지 90분 사이이다. 화석 연료는 부분적으로 또는 완전히 액화, 용해 및/또는 추출될 수 있다; 액화, 용해 및/또는 추출의 정도는 온도, 압력, 교반의 세기 및 작동 시간과 같은 작업 조건을 조절하고 그리고/또는 반응기에서 액화, 용해 또는 추출 시약 또는 시약들의 형태, 상대적인 양 및 농도를 조정하여 수행될 수 있다.
본 발명의 한 가지 양태의 기초는 트레이에 있는, 펜실베니아의 워싱턴 카운티에 있는 피츠버그 심(Pittsburgh seam)으로부터의 석탄의 약 250 그램의 60-메쉬 샘플에 약 500 그램의 시약, α-테르피네올을 첨가할 때, 시약의 색이 거의 즉시 피치 블랙으로 변하고 수 시간 후에도 그렇게 유지된다는 예상 밖의 발견에 있다. 이것은 색 변화가 석탄 입자의 현탁에 기인한 것이 아니라, 석탄으로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 추출의 표시라는 것을 나타냈다. 후속하여 α-테르피네올 및 석탄 샘플의 2:1 혼합물을 트레이에서 마개로 타이트하게 밀봉된 단지(jar)로 이송하고 약 25일 동안 약 20℃ 및 1.01×1O5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기 조건에서 유지시켰다. 석탄 샘플의 전환(즉, 액화 정도)은 여과, 에탄올로의 세척, 건조 및 칭량 후에 약 71 중량%인 것으로 측정되었다. 이러한 71 중량% 전환은 분석이 2.00 중량%의 그대로의 수분, 9.25 중량%의 건조 애쉬(ash), 38.63 중량%의 휘발성 물질 및 50.12 중량%의 건성 고정 탄소인 석탄 샘플에 존재하는 거의 모든 용해가능한 역청(유기물)과 상응한다. 다양한 작업 조건 하에서 석탄 뿐만 아니라 오일 셸 및 타르 샌드로의 일련의 후속 실험은 피넨(pinenes)을 함유하는 천연 및/또는 합성 테레빈 및 피넨의 알코올, 즉 테르피네올을 포함하는 시약의 패밀리가 어떤 촉매, 또는 알칼린 금속의 도움을 요구하지 않고 석탄, 오일 셸, 타르 샌드, 중질유 및/또는 원유를 포함하는 화석 연료에서 케로겐(유기물), 역청(유기물) 및/또는 아스팔텐(유기물)을 액화, 용해 및/또는 추출하는데 매우 효과적인 것으로 나타났다. 석유로부터 유도된 미네랄 테레빈을 제외한 이러한 시약들은 재생 가능하고, "그린(green)", 즉 저 독성이며, 테트라린, 자일렌, 안트라센 및 이들 시약과 다른 화합물의 다양한 용액 또는 혼합물과 같은, 화석 연료를 위한 모든 다른 공지의 액화, 용해 및/또는 추출 시약과 비교할 때 상대적으로 저렴하다. 재생 가능하지 않지만 석유로부터 유도된 미네랄 테레빈 조차도 상대적으로 저독성이며 저렴하다. 상기 액화, 용해 및/또는 추출 시약들 중 어떤 것은 상당한 정도의 속도로 그들의 공극을 통하여 화석 연료의 입자, 편, 블록 또는 덩어리로 침투 또는 확산하여 이들 입자, 편, 덩어리 또는 블록 또는 덩어리가 석탄, 오일 셸, 타르 샌드, 원유 및 중질유와 같은 화석 연료의 액화, 용해 및/또는 추출과 관련한 최근의 발명들에서 요구되는 것보다 훨씬 더 부드러운 조건, 예를 들어, 상온 및 압력하에서도 종종 거의 완전히 그들에서 액화, 용해 또는 추출가능한 프랙션을 후속하여 방출시킬 수 있다는 것도 발견되었다.
본 발명의 하나의 양태는 석탄, 오일 셸 및 타르 샌드와 같은 탄화수소 함유 물질로부터 화석 연료 또는 탄화수소 함유 유기 물질을 액화, 용해 또는 추출하는 방법을 제공하는데, 여기에서 고형 또는 반고형 화석 연료의 일부는 알칼리 금속, 촉매, 수소(H2) 및/또는 일산화탄소(CO)가 없을 수 있는 추출 혼합물에서 테레빈 액과 접촉된다. 수소 및 CO는 혼합제로서 유용할 수 있지만 본 발명의 하나의 실시예는 수소 및 CO가 없는 공정 및 조성물을 포함한다.
특정 실시예에서, 테레빈 액은 천연 테레빈, 합성 테레빈, 미네랄 테레빈, 송유, α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 이들의 중합체 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 특정한 다른 실시예에서, 테레빈 액은 게라니올, 3-카렌, 디펜텐(p-멘타-1,8-디엔), 노폴, 피난, 2-피난 하이드로퍼옥사이드, 테르핀 하이드레이트, 2-피나놀, 디하이드로마이세놀, 이소보네올, p-멘탄-8-올, α-테르피닐 아세테이트, 시트로넬올, p-멘탄-8-일 아세테이트, 7-하이드록시디하이드로시트로넬알, 멘톨 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 아네톨, 캄펜; p-시멘, 아니스알데이드, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 이소보닐 아세테이트, 오시멘, 알로오시멘, 알로오시멘 알코올, 2-메톡시-2,6-디메틸-7,8-에폭시옥탄, 캠퍼, 시트랄, 7-메톡시디하이드로-시트로넬알, 10-캠퍼설폰산, 신트로넬알, 멘톤, 이들의 혼합물로부터 선택된다.
하나의 양태에 따라서, 석탄, 오일 셸, 타르 샌드 및 중질유 또는 예를 들어, 오일 탱크 바닥, 오일 피트 또는 폰드 슬러지, 버려진 음식물, 거름, 하수 슬러지 또는 도시 쓰레기와 같은 고형 또는 반고형 화석 연료 또는 다른 탄화수소 함유 물질은 테레빈 액과의 접촉을 용이하게 할 수 있는 크기로 제공될 수 있다. 화석 연료 또는 탄화수소 함유 물질은 입자, 편, 덩어리 또는 블록, 예를 들어, 석탄 또는 오일 셸의 큰 단편 또는 편으로서 제공될 수 있다. 본 발명의 특정 양태에 따라서, 화석 연료 또는 탄화수소 함유 물질은 입자로서 제공될 수 있다. 본 발명의 특정 양태에 따라서, 화석 연료 또는 탄화수소 함유 물질의 입자는 약 0.074 ~ 100 mm의 평균 입자 크기를 갖는다. 특정한 다른 실시예에서, 화석 연료의 입자는 약 0.074 ~ 25 mm의 평균 입자 크기를 갖는다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 제 2 액이 테레빈 액에 첨가될 수 있다. 본 발명의 특정 양태에 따라서, 제 2 액은 저급 지방족 알코올, 알칸, 방향족류, 지방족 아민, 방향족 아민, 카본 디설파이드 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 예시적인 혼합물로는 디캔트 유(decant oil), 경 순환유(light cycle oil) 및 나프타와 같은 원유 정제에서 제조된 용매, 또는 석탄을 건조 증유하고 액화된 석탄을 분별화하는데에서 제조된 용매를 포함한다.
여기에 사용된, 저급 지방족 알코올은 2-12의 탄소 원자를 갖는 일차, 이차 및 삼차 모노하이드릭 및 폴리하이드릭 알코올을 일컫는다. 여기에 사용된, 알칸은 5-22의 탄소 원자를 갖는 직쇄 및 가지쇄 알칸을 일컫는다. 여기에 사용된, 방향족류는 모노사이클릭, 헤테로사이클릭 및 폴리사이클릭 화합물을 일컫는다. 여기에 사용된, 지방족 아민은 1 ~ 15의 탄소 원자를 갖는 알킬 치환체를 갖는 일차, 이차 및 삼차 아민을 일컫는다. 특정 실시예에서, 벤젠, 나프탈렌, 톨루엔 또는 이들의 조합이 사용된다. 또 다른 실시예에서, 상기한 저급 지방족 알코올이 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 용매는 액체 형태로 용매를 유지시키도록 작용가능한 온도 및 압력에서 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 펜탄, 헵탄, 헥산, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 나프탈렌, 안트라센, 테트라린, 트리에틸아민, 아닐린, 카본 비설파이드 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
특정 실시예에서, 상기 유체에 함유된 테레빈 액 대 어떤 다른 테레빈-혼화가능 용매의 비율은 1:1 이상, 특정 실시예에서는 약 9:4 이상이다. 특정 실시예에서, 비율은 약 3:1 이상이다. 또 다른 실시예에서, 비율은 4:1 이상이다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 화석 연료와 테레빈 액은 약 20-300℃의 온도에서 접촉된다. 특정 실시예에서, 화석 연료는 약 200℃ 이하의 온도에서 테레빈 액에 의해 접촉된다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 화석 연료와 테레빈 액은 약 1.0×104 파스칼 (0.1 atm) ~ 5.O×1O6 파스칼 (50 atm)의 압력에서 접촉된다. 하나의 양태에 따라서, 이 방법은 약 0.5 ~ 8 atm의 압력에서 실행된다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 본 발명 방법은 고형물 또는 반고형물 화석 연료가 테레빈 액과 접촉하는 추출 용기를 제공하는 것을 포함한다. 하나의 양태에 따라서, 교반 수단이 제공되어 반응기 또는 추출기 용기내에 함유된 화석 연료와 테레빈 액이 혼합 및 교반되도록 할 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 화석 연료와 테레빈 액은 그들의 접촉 시간을 연장시키기 위해 유지 탱크에서 배양될 수 있다. 추가적인 양태에 따라서, 액화, 용해 및/또는 추출의 정도는 고형물 또는 반고형물 화석 연료가 테레빈 액과 접촉하는 시간의 길이 및/또는 화석 연료와 테레빈 액의 혼합물의 온도에 의해 조절된다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 화석 연료는 테레빈 액과 교반제로서 물을 포함하는 균질액과 접촉된다.
특정 실시예에서, 테레빈 액 대 물의 비율은 테레빈 액-함유 유체에서 추출된 유기 물질의 분리를 어렵게 할 수 있는 슬러리 형성을 피하기 위해 체적으로 약 1:1 이상이다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 화석 연료는 약 300℃ 이상의 열 에너지, 50 atm 이상의 압력, 마이크로파 에너지, 초음파 에너지, 이온화 방사 에너지, 기계적 전단력 및 이들의 혼합물로부터 선택된 에너지 입력의 존재하에서 테레빈 액에 의해 접촉된다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 액화 또는 용해 촉매가 화석 연료와 테레빈 액의 혼합물에 제공된다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 반응 및 용해 혼합물은 수소, 일산화탄소, 물, 금속 산화물, 금속 및 이들의 혼합물로부터 선택된 화합물을 선택하여 보충된다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 반응 및 용해 혼합물에 미생물이 포함된다. 화석 연료 및 다른 탄화수소 함유 물질의 탄화수소에서의 선택 화학적 결합, 예를 들어, 황 가교 결합 및 산소 가교 결합은 고온 황 온천으로부터 유도된 자연 발생 분리물들로부터 선택된 바실러스-타입 친열성 및 무기영양(chemolithotrophic) 미생물로 생처리(biotreatment)하여 파괴된다. 이러한 선택 화학적 결합의 파괴는 화석 연료 및 다른 탄화수소 함유 물질에 있는 탄화수소의 용해를 용이하게 한다.
본 발명의 또 다른 양태 및 이점은 본 명세서로부터 본 기술에서 숙련된 자들에게 쉽게 명백하게 되는데, 여기에서는 단순히 본 발명을 수행하는데 시도된 가장 우수한 형태를 설명하여 본 발명의 특정 실시예가 도시 및 기술된다. 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 다른 그리고 여러 실시예를 가질 수 있는데 그 몇몇 상세한 사항은 본 발명을 벗어나지 않고 다양한 명백한 형태로 변형될 수 있다. 따라서, 명세서는 특성을 설명하는 것으로 간주되어야 하고 제한적인 것이 되어서는 안 된다.
본 발명의 하나의 실시예에 따라서, 본 발명의 방법은 점성 액체, 액체 또는 가스성 화석 연료 물질을 포함하는 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하는 것을 제공한다. 이 방법은 테레빈 액을 포함하는 제 1 액체를 제공한다. 테레빈 액은 상기 화석 연료 물질을 함유하는 지하 시설에서 제 위치에서 탄화수소 함유 물질과 접촉하여 상기 테레빈 액으로 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하고 추출액을 형성하도록 추출 혼합물을 형성한다. 추출액은 상기 시설로부터 제거되는데, 추출액은 추출된 탄화수소 함유 유기 물질을 함유하는 테레빈 액을 포함한다. 추출된 탄화수소 함유 유기 물질은 추출되지 않은 잔류 물질과 분리된다. 상기 방법은 테르빈 액으로부터 상기 추출된 탄화수소 물질을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 점성 액체, 액체 및 가스성 화석 연료 물질은 중질유, 원유, 천연 가스 또는 이들의 조합일 수 있다. 지하 시설은, 예를 들어, 원유 저장소 또는 천연 가스 저장소일 수 있다.
본 발명은 지하 시설에 있는 화석 연료를 직접 액화 및/또는 용해시키고, 이러한 시설로부터 결과적인 액체 생성물을 추출하도록 원위치에서 쉽게 배치될 수 있다.
본 발명의 추출 시약은 액체로서 고형 석탄, 오일 셸 및 타르 샌드에 있는 역청, 케로겐 및/또는 타르를 포함하는 역청성 유기물질과 매우 강한 물리-화학적 친화성을 갖는다. 본 발명의 추출 시약과 주로 탄화수소를 포함하는 역청성 유기물질이 서로 직접 접촉할 때 유기 물질이 본 발명의 추출 시약으로 용해되어 유기 물질을 액화시킨다. 접촉시, 본 발명의 탄화수소 및 추출 시약은 빠르게 균질액, 즉 단일-상(one-ohase) 액체를 형성한다.
제 위치 조건하에서 오일 저장소로부터 오일 회수를 강화하기 위해 본 발명의 추출 시약 및 역청 물질 사이의 물리-화학적 친화성을 이용하는 것이 가능하다. 현재 오일 저장소에 적용되는 선행 기술의 제 위치 회수 기술은 대부분 소위 전면 치환법(frontal displacement method)에 의존한다. 이 방법은 주로 다공성 매질에서의 다중 상(multi-phase) 유체 흐름의 특성에 의해 조절된다. 이것은 "우수한" 저 점도 오일 저장소에 있어서도 회수되지 않은, 원래 오일의 대부분, 종종 약 40% 이상이 남는 경향이 있다. 본 발명의 시약은 원위치 조건하에서 효과적인 다-단계 흐름의 복잡한 특성을 극복하여 오일 회수를 강화시킨다.
본 발명은 테레빈 액의 매우 강한 물리-화학적 친화성을 이용한다.
본 발명의 하나의 방법은 주입정(injection well)을 통하여 오일 또는 천연 가스 저장소로 본 발명의 추출 시약을 주입한다.
오일은 오일 저장소에서 본 발명의 추출 시약과 접촉시 본 발명의 추출 시약에 용해되어, 균질액, 즉 단일상 액체가 된다. 본 발명의 추출 시약은 주입정에서 생산정(production well)으로 이동할 때 단순히 오일을 바꾸지 않는다; 본 발명의 추출 시약으로 미리 트랩된 오일의 용해는 추출 시약이 오일로 완전히 포화될 때까지 계속된다. 그 후, 추출 시약은 추가적인 오일 회수 공정에서 불활성이 되어 단순히 단일 상 액체로서 저장소의 공극을 통해 흘러서 결국 생산정에 도달한다.
하기는 본 발명의 오일 회수하기 위한 원위치 방법의 세가지 구체적인 실시예를 설명하는 것이다.
첫 번째 원위치 실시예에서, 본 발명 추출 시약의 약 삼(3.0)에서 칠(7.0) 공극량이 저장소에 있는 원래 오일의 약 51%를 생성하면서 잔류 오일 포화로 이미 물이 압입된(water-flooded) 오일 저장소로 주입된다. 추출 시약의 주입은 예상 밖으로 저장소에 있는 원래 오일의 추가적인 약 41%를 생성할 수 있다. 방법의 이러한 실시예는 하기 예 22에 기술된 바와 같이 실험적으로 인정되었다.
두 번째 원위치 실시예에서, 본 발명 추출 시약의 약 이(2.0)에서 오(5.0)의 공극량이 오일 저장소로 주입된다. 최초에, 이 주입은 본 발명 추출 시약의 약 삼분의 일(0.3)에서 사분의 삼(0.75)의 공극량이 주입될 때까지 오일만 생성되도록 한다; 그 후, 오일이 용해된 본 발명의 추출 시약이 생성된다. 존재하는 오일 대부분은 시약의 약 일점오(1.5)에서 삼점오(3.5) 공극량이 주입될 때 회수될 수 있다. 이 방법은 예상 밖으로 저장소에 있는 원래 오일의 약 90%를 회수한다. 이러한 방법의 실시예도 하기 예 22에 기술된 바와 같이 실험적으로 입증되었다.
세 번째 원위치 실시예에서, 본 발명의 추출 시약은 매우 점성인 오일을 함유하는 오일 저장소, 예를 들어, 베네주엘라에 있는 "오리노코 오일 벨트(Orinoco Oil Belt)"의 저장소로부터의 오일 회수를 개선시키기 위해 주입된다. 선행 기술 회수 방법으로의 회수 인자는 이러한 저장소에 있는 원래 오일의 10 ~ 15% 범위로서 낮다. 본 발명의 테레빈 액 추출 시약의 주입으로 이 저장소로부터의 회수 효율의 예상 밖 증가는 제조기 및 주입기를 위한 수평정(horizontal well)을 채택하고, 이들 수평정들의 주기적인 스팀 소킹(soaking)으로 더 강화될 수 있다.
큰 가스 저장소로부터 천연 가스의 궁극적인 회수는 저장소로 본 발명의 추출 시약을 주입하여 증가될 수 있다. 이러한 가스 저장소로부터의 가스 생산은 종종 가스전(gas field), 예를 들어, 네덜란드에 있는 "그로닝겐" 가스전("Groeningen" field)의 표면 상에 위험하게 큰 규모의 침하(subsidence)를 생성한다. 이와 같이, 저장소 압력은 물 주입으로 유지시키는 것이 필요하다. 저장소로 주입된 물은 저 투과성으로 저장소를 통한 물과 가스의 2상 흐름으로 인하여 고압으로 원위치에서 가스의 약 30%를 트랩한다. 본 발명 추출 시약의 주입으로, 저장소에서 트랩된 가스는 시약에 용해되어 생산정으로 흐른다. 지상에서 시약과 가스를 분리하여 가스가 회수되고, 시약은 재사용을 위해 재생된다.
본 발명의 추출 방법은 오일 생산을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 공지 방법, 예를 들어, CO2와 천연 가스 주입 및 계면 활성제 첨가가 시행된 후에 실행될 수 있다.
발명을 수행하기 위한 예시적인 실시예
석탄
특정 실시예에서, 무연탄 또는 역청 석탄은 약 0.841 mm (20 mesh) ~ 0.149 mm (100 mesh) 범위의 크기로 연마되고, 후속하여 약 1.O×1O5 파스칼 (1 atm) ~ 2.O×1O5 파스칼 (2.0 atm) 범위의 압력하에서 테레빈 액에 침지시켜 용해 및/또는 추출, 즉 액화될 수 있다. 특정한 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 50 ~ 70 부피%의 α-테르피네올, 약 20 ~ 40 부피%의 β-테르피네올 및 약 10 부피%의 다른 성분을 포함하는 천연, 합성 또는 미네랄 테레빈일 수 있다. 특정 실시예에서, 연마된 무연탄 또는 역청 석탄의 상은 80 ~ 약 130℃ 범위의 온도, 또는 가능하게는 상기 테레빈 액의 비등점 이하에서 테레빈 액을 통과시켜 교반될 수 있다. 특정한 다른 실시예에서, 용해 및/또는 추출, 즉 액화의 시간은 약 10 ~ 40분 이내일 수 있다. 특정 실시예에서, 석탄으로부터 탄화수소 함유 유기물질의 추출을 위한 접촉 시간은 5분 이하이다.
어떤 실시예에서, 아탄(lignite), 갈탄(brown coal) 또는 어떤 다른 저급 석탄은 약 0.419 mm (40 mesh) ~ 0.074 mm (200 mesh) 범위의 크기로 연마되고, 후속하여 약 1.O×1O5 파스칼 (1 atm) ~ 2.O×1O5 파스칼 (2.0 atm) 범위의 압력하에서 테레빈 액에 침지시켜 용해 및/또는 추출, 즉 액화될 수 있다. 특정한 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 70 ~ 90 부피%의 α-테르피네올, 약 5 ~ 25 부피%의 β-테르피네올 및 약 5 부피%의 다른 성분을 포함하는 천연, 합성 또는 미네랄 테레빈일 수 있다. 다른 실시예에서, 연마된 아탄, 갈탄 또는 어떤 다른 저급 석탄의 상은 80 ~ 약 130℃ 범위의 온도, 또는 가능하게는 상기 테레빈 액의 비등점 이하에서 테레빈 액을 통과시켜 교반될 수 있다. 특정한 다른 실시예에서, 용해 및/또는 추출, 즉 액화의 시간은 약 20 ~ 60분 이내일 수 있다. 특정 실시예에서, 석탄으로부터 탄화수소 함유 유기물질의 추출을 위한 접촉 시간은 5분 이하이다.
오일 셸
특정 실시예에서, 오일 셸은 약 0.419 mm (40 mesh) - 0.074 mm (200 mesh) 범위의 크기로 연마되고, 후속하여 약 1.O×1O5 파스칼 (1 atm) - 2.O×1O5 파스칼 (2.0 atm) 범위의 압력하에서 테레빈 액에 침지시켜 용해 및/또는 추출, 즉 액화될 수 있다. 특정한 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 70 ~ 90 부피%의 α-테르피네올, 약 5 ~ 25 부피%의 β-테르피네올 및 약 5 부피%의 다른 성분을 포함하는 천연, 합성 또는 미네랄 테레빈일 수 있다. 특정한 다른 실시예에서, 연마된 오일 셸의 상은 80 ~ 약 130℃ 범위의 온도, 또는 가능하게는 상기 테레빈 액의 비등점 이하에서 테레빈 액을 통과시켜 교반될 수 있다. 다른 실시예에서, 용해 및/또는 추출, 즉 액화의 시간은 약 30 ~ 60분 이내일 수 있다. 특정 실시예에서, 오일 셸으로부터 탄화수소 함유 유기물질의 추출을 위한 접촉 시간은 5분 이하이다.
타르 샌드
특정 실시예에서, 타르 샌드는 약 25.4 mm (1 mesh) ~ 4.76 mm (4 mesh) 범위의 크기로 분쇄되고, 이어서 약 1.O×1O5 파스칼 (1 atm) ~ 2.O×1O5 파스칼 (2.0 atm) 범위의 압력하에서 테레빈 액에 침지시켜 용해 및/또는 추출, 즉 액화될 수 있다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 40 ~ 60 부피%의 α-테르피네올, 약 30 ~ 50 부피%의 β-테르피네올, 5 부피%의 α 및/또는 β-피넨, 및 약 5 부피%의 다른 성분을 포함하는 천연, 합성 또는 미네랄 테레빈 액일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 연마된 오일 셸 층은 약 60 ~ 90℃ 범위의 온도, 또는 가능하게는 상기 테레빈 액의 비등점 이하에서 테레빈 액을 통과시켜 교반될 수 있다. 다른 실시예에서, 용해 및/또는 추출, 즉 액화의 시간은 약 10 ~ 30분 이내일 수 있다. 특정 실시예에서, 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기물질의 추출을 위한 접촉 시간은 5분 이하이다.
원유( Crude oil )
특정 실시예에서, 경질 및 중간(medium) 원유는 약 일(1.0) 내지 약 오(5.0) 공극량의 테레빈 액을 주입하여 일차, 이차 또는 삼차 회수를 위해 원위치에서 생산, 즉, 지하 저장소로부터 제거될 수 있다. 다른 실시예에서, 약 이(2.0) 및 사(4.0) 공극량 사이의 테레빈 액이 주입될 수 있다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 약 40-70 부피%의 α-테르피네올, 약 30~40 부피%의 β-테르피네올 및 약 10 부피%의 α 및/또는 β-피넨 및 약 10 부피%의 다른 성분을 포함하는 천연, 합성 또는 미네랄 테레빈일 수 있다. 특정 실시예에서, 테레빈 액의 주입은 약 일(1.0) 내지 약 삼(3.0) 공극량의 물을 압입하는 것으로 이어질 수 있다.
특정 실시예에서, 중질유 및 초 중질유는 약 일(1.0) 내지 약 오(5.0) 공극량의 테레빈 액을 주입하여 일차, 이차 또는 삼차 회수를 위해 원위치에서 생산, 즉 지하 저장소로부터 제거될 수 있다. 다른 실시예에서, 약 이(2.0) 및 사(4.0) 공극량 사이의 테레빈 액이 주입될 수 있다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 약 50-70 부피%의 α-테르피네올, 약 20-35 부피%의 β-테르피네올 및 약 10 부피%의 α 및/또는 β-피넨 및 약 5 부피%의 다른 성분을 포함하는 천연, 합성 또는 미네랄 테레빈일 수 있는데 스팀 주입과 조합하여 사용될 수 있다.
도 1에서는 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기물질의 회수하기 위한 장치가 제공되어 있다. 장치(100)는 테레빈 액 공급부(102)를 포함하는데, 이것은 임의적으로 접촉 용기 또는 추출 용기(110)로 테레빈 액을 공급하기 위한 펌프(104)에 결합될 수 있다. 특정 실시예에서, 테레빈 액 공급부는 테레빈 액을 가열하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 접촉 용기는 경사진 회전 필터 또는 트롬멜(trommel)일 수 있다. 타르 샌드 샘플(106)은 접촉 용기(110)의 입구로 타르 샌드를 공급하기 위한 컨베이어(108) 또는 유사한 이송 장치로 제공된다. 임의적으로, 컨베이어(108)는 큰 입자가 공정으로 유입되는 것을 방지하기 위한 필터 스크린 또는 유사한 분리 장치를 포함할 수 있다. 접촉 용기(110)는 유입되어 타르 샌드와 접촉되는 테레빈 액을 위한 적어도 하나의 입구를 포함한다. 접촉 용기(110)는 특정 시간 동안 접촉 용기에 타르 샌드를 유지시켜 타르 샌드와 테레빈 액 사이의 접촉을 증가 또는 조절하도록 설계된 복수의 트레이 또는 핀(fins)(114)을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 접촉 용기는 경사진 회전 필터일 수 있다. 타르 샌드로부터 추출된 탄화수소 함유 유기 물질 및 추출액을 포함하는 추출 혼합물은 출구(116)를 거쳐 접촉 용기(110)로부터 제거되는데, 출구는 추출된 탄화수소 함유 유기 물질을 포함하는 추출 혼합물과 함께 고형물이 제거되는 것을 방지하기 위한 필터(118)를 포함할 수 있다. 펌프(120)는 유지 탱크(220)에 추출 혼합물을 공급하는 것을 돕기 위해 출구(116)에 결합될 수 있다. 라인(124)은 추가 공정을 위한 추출 혼합물을 공급하기 위해 유지 탱크에 결합될 수 있다. 탄화수소 함유 유기 물질의 추출 후에, 테레빈 액에 용해되지 않은 무기 고형물 및 다른 물질들은 제 2 컨베이어(126)를 거쳐 접촉 용기로부터 제거될 수 있다. 어떤 테레빈 액은 제한되지 않지만 α-테르피네올 및 β-테르피네올을 포함하는 액을 포함한다.
도 2에는 오일 셸 및 회수 가능한 탄화수소 물질을 포함하는 다른 퇴적암 구조로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 회수하기 위한 장치(200)가 제공된다. 오일 셸 샘플(202)은 오일 셸의 크기를 감소시키기 위해 그라인더 또는 분쇄기(204)로 공급된다. 바람직하게는, 그라인더 또는 분쇄기(204)는 오일 셸을 약 0.074-0.42 mm 사이의 직경으로 감소시킨다. 분쇄된 오일 셸은 임의로 일정하고/일정하거나 적합한 입자 크기를 보장하기 위해 필터로 공급될 수 있다. 제 1 컨베이어(206)는 그라인더 또는 분쇄기(204)로부터의 입자를 접촉 용기(208)로 제공한다. 접촉 용기(208)는 임의적으로 펌프에 연결되어 접촉 용기(208)에 연결된 적어도 하나의 입구(212)로 테레빈 액을 공급하는 테레빈 액 공급부(210)에 연결된다. 특정 실시예에서, 테레빈 액 공급부는 테레빈 액을 가열하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 접촉 용기(208)는 특정 시간 동안 접촉 용기에 타르 샌드를 유지시켜 타르 샌드 입자와 테레빈 액 사이의 접촉을 증가 또는 조절하도록 설계된 복수의 트레이 또는 핀(fins)(214)을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 접촉 용기는 경사진 회전 필터 또는 트롬멜일 수 있다. 오일 셸으로부터 회수된 탄화수소 함유 유기 물질 및 테레빈 액을 포함하는 추출 혼합물 스트림은 출구(216)를 거쳐 수거되어 유지 탱크(220)로 공급된다. 펌프(218)는 임의적으로 유지 탱크(122)로 추출 혼합물 스트림을 공급하는 것을 돕기 위해 출구(216)에 결합될 수 있다. 추출 혼합물 스트림은 추가 공정으로 추출 혼합물 스트림을 공급하기 위해 라인(222)에 결합될 수 있다. 제 2 컨베이어(224)는 접촉 용기로부터의 무기 및 불용성 물질들의 제거를 돕는다. 테레빈 액은 제한되지 않지만 α-테르피네올 및 β-테르피네올을 포함할 수 있다.
도 3에는 석탄으로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 회수하기 위한 장치(300)가 제공된다. 석탄 샘플(302)은 석탄의 크기를 감소시키기 위해 그라인더 또는 분쇄기(304)로 공급된다. 바람직하게는, 그라인더 또는 분쇄기(304)는 석탄을 석탄 샘플의 품질에 따라 약 0.074 ~ 0.84 mm의 직경으로 감소시킨다. 특정 실시예에서, 그라인더 또는 분쇄기(304)는 습윤 그라인더일 수 있다. 분쇄된 석탄은 임의적으로 일정하고 그리고/또는 적합한 입자 크기를 보장하기 위해 필터로 공급될 수 있다. 분쇄된 석탄은 제 1 접촉 용기(306)로 공급된다. 제 1 접촉 용기(306)는 임의적으로 펌프(310)에 연결되어 제 1 접촉 용기(306)로 테레빈 액을 공급하는 테레빈 액 공급부(308)에 연결된다. 특정 실시예에서, 테레빈 액 공급부는 테레빈 액을 가열하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 제 1 접촉 용기(306)는 교반시켜 고형의 석탄 입자와 테레빈 액 사이의 접촉을 개선 또는 조절하도록 설계된 혼합 수단(312)를 포함한다. 오일 셸로부터 회수된 탄화수소 함유 유기 물질 및 테레빈 액을 포함하는 추출 혼합물 스트림은 제 1 접촉 용기 출구(313)를 거쳐 수거되어 제 2 접촉 용기(316)로 공급된다. 펌프(314)는 임의적으로 제 2 접촉 용기(316)로 추출 혼합물 스트림을 공급하는 것을 돕기 위해 출구(313)에 결합될 수 있다. 제 2 접촉 용기(316)는 고형물과 테레빈 액의 분리를 증가 또는조절하도록 설계된 일련의 트레이 또는 핀(318)을 포함할 수 있다. 임의적으로, 제 2 접촉 용기(316)는 경사진 회전 필터 또는 트롬멜일 수 있다. 추출 혼합물 스트림은 유지 탱크(324)로 추출 혼합물 스트림의 공급을 돕기 위해, 임의적으로 펌프(322)에 결합될 수 있는 제 2 접촉 용기 출구(320)로부터 수거될 수 있다. 유지 탱크(324)에 존재하는 액체 석탄 및 어떤 테레빈 액은 라인(326)을 거쳐 액체 석탄 정제 또는 다른 처리 단계로 공급될 수 있다. 컨베이어(328)는 공정의 부산물로서의 고형물의 제거 및 회수를 위해 제 2 접촉 용기(316)에 결합될 수 있다. 테레빈 액은 제한되지 않지만 α-테르피네올 및 β-테르피네올을 포함할 수 있다. 장치(300)는 또한 고급 또는 저급 오일 셸을 처리하는데 사용될 수도 있다.
도 4에는 탄화수소 함유 지표면 아래(subsurface) 시설로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 강화된 회수하기 위한 공정(400)이 제공된다. 탄화수소 함유 저장소(404)는 표면(402) 아래에 위치된 것으로 도시되었다. 생산정(406)은 이미 작동중에 있다. 주입정(408)은 라인(410)을 거쳐 테레빈 액을 주입하기 위해 제공된다. 테레빈 액은 저장소에 존재하는 탄화수소 함유 유기 물질의 액화, 용해 및/또는 추출을 용이하게 할 뿐만 아니라 생산정을 향하여 시설에 있는 탄화수소 함유 유기 물질을 밀기 위한 구동력을 제공한다. 주입된 테레빈 액을 포함하는 탄화수소 생성물 스트림은 라인(412)을 거쳐 수거된다. 테레빈 액은 제한되지 않지만 α-테르피네올 및 β-테르피네올을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 유정으로부터의 생산을 증가시키기 위한 테레빈 액이 제공되는데 적어도 30 부피%의 천연 테레빈, 합성 테레빈, 미네랄 테레빈, 송유, α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 테르펜 수지, α-테르펜, β-테르펜, γ-테르펜 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 30 부피%의 게라니올, 3-카렌, 디펜텐(p-멘타-1,8-디엔), 노폴, 피난, 2-피난 하이드로퍼옥사이드, 테르핀 하이드레이트, 2-피나놀, 디하이드로마이세놀, 이소보네올, p-멘탄-8-올, α-테르피닐 아세테이트, 시트로넬올, p-멘탄-8-일 아세테이트, 7-하이드록시디하이드로시트로넬알, 멘톨 및 이들의 혼합물을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 30 부피%의 아네톨, 캄펜; p-시멘, 아니스알데이드, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 이소보닐 아세테이트, 오시멘, 알로오시멘, 알로오시멘 알코올, 2-메톡시-2,6-디메틸-7,8-에폭시옥탄, 캠퍼, 시트랄, 7-메톡시디하이드로-시트로넬알, 10-캠퍼설폰산, 신트로넬알, 멘톤 및 이들의 혼합물을 포함한다.
특정 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 40 부피%의 α-테르피네올을 포함한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 25 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 40 부피%의 α-테르피네올 및 약 25 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 50%의 α-테르피네올 및 특정 실시예에서 β-테르피네올을 포함한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 20 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 50-70 부피%의 α-테르피네올 및 약 10-40 부피%의 β-테르피네올을 포함한다.
또 다른 양태에서, 강화된 회수 작업을 행하여 지하 탄화수소 함유 저장소로부터의 생산을 증가시키기 위한 공정이 제공되는데, 이 공정은 탄화수소 함유 물질의 생산을 자극하기 위해 주입정을 통해 저장소로 테레빈 액을 주입하는 것을 포함한다. 테레빈 액은 천연 테레빈, 합성 테레빈, 미네랄 테레빈, 송유, α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 테르펜 수지, α-테르펜, β-테르펜, γ-테르펜 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 게라니올, 3-카렌, 디펜텐 (p-멘타-1,8-디엔), 노폴, 피난, 2-피난 하이드로퍼옥사이드, 테르핀 하이드레이트, 2-피나놀, 디하이드로마이세놀, 이소보네올, p-멘탄-8-올, α-테르피닐 아세테이트, 시트로넬올, p-멘탄-8-일 아세테이트, 7-하이드록시디하이드로시트로넬알, 멘톨 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 아네톨, 캄펜; p-시멘, 아니스알데이드, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 이소보닐 아세테이트, 오시멘, 알로오시멘, 알로오시멘 알코올, 2-메톡시-2,6-디메틸-7,8-에폭시옥탄, 캠퍼, 시트랄, 7-메톡시디하이드로-시트로넬알, 10-캠퍼설폰산, 신트로넬알, 멘톤 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다. 테레빈 액 및 회수된 탄화수소를 포함하는 탄화수소 함유 유기물질 제조 스트림은 탄화수소 함유 저장소와 연관된 생산정으로부터 회수된다. 탄화수소 함유 유기물질 제조 스트림은 회수된 탄화수소 스트림 및 테레빈 액 재생 스트림으로 분리될 수 있다. 특정 실시예에서, 추가적인 방법은 테레빈 액 재생 스트림을 주입정으로 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 강화된 회수 작업을 행하여 탄화수소 함유 지표면 아래의 탄화수소 시설로부터의 생산을 증가시키기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 주입 정을 통하여 시설로 테레빈 액을 주입하는 단계를 포함한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 40 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 약 10 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 테레빈 액은 시설로부터의 탄화수소 함유 물질을 용해, 추출 및/또는 추출시키는데, 이 물질은 후속하여 생산정을 통하여 테레빈 액과 함께 시설로부터 회수된다. 특정 실시예에서, 이 방법은 또한 테레빈 액과 탄화수소를 분리하는 것을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 이 방법은 주입정으로 테레빈 액을 재생시키는 것을 더 포함한다. 특정 실시예에서, α-테르피네올은 약 40-70 부피%의 양으로 존재한다. 특정 실시예에서, α-테르피네올은 적어도 70 부피%의 양으로 존재한다. 또 다른 실시예에서, β-테르피네올은 약 10-40 부피%의 양으로 존재한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 10 부피% 이하의 γ-테르피네올을 더 포함한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 25 부피% 이하의, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 톨루엔 및 자일렌으로부터 선택된 유기 용매를 포함할 수 있다. 이 방법은 물을 압입시키는 것을 포함하는 이차 회수 작업 후를 포함하여, 일차, 이차 및 삼차회수 작업 중에 탄화수소 함유 유기 물질의 회수에 유용하다.
또 다른 양태에서, 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 회수하기 위한 테레빈 액이 제공된다. 하나의 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 30 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 약 25 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 30~70 부피%의 α-테르피네올, 약 25-55 부피%의 β-테르피네올, 약 10 부피% 이하의 α-테르펜 및 약 10 부피% 이하의 β-테르펜을 포함한다.
또 다른 양태로서, 예를 들어, 무연탄 또는 역청 석탄과 같은 고급 석탄 원으로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 테레빈 액이 제공된다. 하나의 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 45 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 약 15 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 45-80 부피%의 α-테르피네올, 약 15-45 부피%의 β-테르피네올, 약 10 부피% 이하의 α-테르펜 및 약 10 부피% 이하의 β-테르펜을 포함한다.
또 다른 양태로서, 저급 석탄 원으로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 테레빈 액이 제공된다. 하나의 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 60 부피%의 α-테르피네올 및 약 30 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 60-95 부피%의 α-테르피네올, 약 30 부피% 이하의 β-테르피네올, 약 5 부피% 이하의 α-테르펜 및 약 5 부피% 이하의 β-테르펜을 포함한다.
또 다른 양태로서, 오일 셸으로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 테레빈 액이 제공된다. 여기에 사용된 오일 셸은 일반적으로 역청 물질을 함유하는 어떤 퇴적암을 일컫는다. 하나의 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 60 부피%의 α-테르피네올 및 약 30 부피% 이하의 β-테르피네올을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 60-95 부피%의 α-테르피네올, 약 30 부피% 이하의 β-테르피네올, 약 5 부피% 이하의 α-테르펜 및 약 5 부피% 이하의 β-테르펜을 포함한다.
또 다른 양태로서, 경 및 중질유로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 테레빈 액이 제공된다. 하나의 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 40-70 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 약 30-40 부피% 이하의 β-테르피네올을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 40-70 부피%의 α-테르피네올, 약 30-40 부피% 의 β-테르피네올, 약 10 부피% 이하의 α-테르펜 및 약 10 부피% 이하의 β-테르펜을 포함한다.
또 다른 양태로서, 중 및 나머지 중질유로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 테레빈 액이 제공된다. 하나의 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 50-70 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 약 30-40 부피% 이하의 β-테르피네올을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 50-70 부피%의 α-테르피네올, 약 30-40 부피% 의 β-테르피네올, 약 10 부피% 이하의 α-테르펜 및 약 10 부피% 이하의 β-테르펜을 포함한다.
또 다른 양태로서, 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 타르 샌드 샘플을 제공하기 위해 타르 샌드가 풍부한 시설에서 채광하는 것을 포함하고, 타르 샌드는 회수 가능한 탄화수소 함유 유기 물질과 잔류 무기 및 불용성 물질을 포함한다. 타르 샌드 샘플은 접촉 용기로 공급되는데, 접촉 용기는 타르 샌드로부터 탄화수소의 회수를 위해 테레빈 액을 공급하기 위한 적어도 하나의 입구를 포함한다. 타르 샌드 샘플은 잔류 물질 및 추출 혼합물을 생성하도록 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위해 테레빈 액과 접촉된다. 추출 혼합물은 테레빈 액과 회수된 탄화수소 함유 유기 물질을 포함하고, 잔류 물질은 테레빈 액과 분리되어 탄화수소 생성물 스트림 및 테레빈 액 재생 스트림을 생성한다. 특정 실시예에서, 이 방법은 접촉 용기로 테레빈 액 재생 스트림을 재생하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 추출 혼합물은 증류에 의해 분리되어 탄화수소 생성물 스트림 및 테레빈 액 재생 스트림을 생성할 수 있다.
특정 실시예에서, 테레빈 액은 α-테르피네올을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 40 부피%의 α-테르피네올 및 10 ~ 40 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 특정 실시예에서, 0.5 ~ 4 당량의 테레빈 액이 타르 샌드를 접촉하고 탄화수소를 회수하는데 사용된다. 특정 실시예에서, 0.5 ~ 2.0 당량의 테레빈 액이 타르 샌드를 접촉하고 탄화수소를 회수하는데 사용된다.
또 다른 양태로서, 탄화수소가 풍부한 오일 셸으로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 탄화수소 함유 유기 물질을 포함하는 바위 시설로부터 채광하여 회수 가능한 탄화수소 물질 및 무기 또는 불용성 물질을 포함하는, 탄화수소 함유 오일 셸을 생성하는 것을 포함한다. 오일 셸은 연마되어 분쇄된 탄화수소 함유 오일 셸을 생성한다. 분쇄된 탄화수소 함유 오일 셸은 이후 필터 스크린으로 여과되어 과도하게 큰 입자가 추출 공정으로 공급되는 것을 방지 또는 조절한다. 분쇄된 탄화수소 함유 오일 셸은 접촉 용기로 이송되는데, 접촉 용기는 분쇄된 탄화수소 함유 오일 셸으로부터 탄화수소의 회수를 위해 테레빈 액을 공급하기 위한 적어도 하나의 입구를 포함한다. 분쇄된 탄화수소 함유 오일 셸은 무기 고형물 및 테레빈 액과 회수된 탄화수소를 포함하는 추출 혼합물 및 무기 고형물을 생성하도록 분쇄된 탄화수소 함유 오일 셸으로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위해 테레빈 액과 접촉된다. 무기 및 불용성 물질이 추출 혼합물로부터 회수되고, 회수된 탄화수소는 테레빈 액과 분리되어 탄화수소 생성물 스트림 및 테레빈 액 재생 스트림을 생성한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액 재생 스트림은 접촉 용기로 재순환된다. 다른 실시예에서, 분쇄된 탄화수소 함유 오일 셸은 약 0.42 mm 이하의 직경의 평균 입자 크기를 갖는다. 오일 셸으로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 회수하기 위한 방법의 다른 실시예에서, 테레빈 액은 천연 테레빈, 합성 테레빈, 미네랄 테레빈, 송유, α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 테르펜 수지, α-테르펜, β-테르펜, γ-테르펜 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 게라니올, 3-카렌, 디펜텐 (p-멘타-1,8-디엔), 노폴, 피난, 2-피난 하이드로퍼옥사이드, 테르핀 하이드레이트, 2-피나놀, 디하이드로마이세놀, 이소보네올, p-멘탄-8-올, α-테르피닐 아세테이트, 시트로넬올, p-멘탄-8-일 아세테이트, 7-하이드록시디하이드로시트로넬알, 멘톨 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 아네톨, 캄펜; p-시멘, 아니스알데이드, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 이소보닐 아세테이트, 오시멘, 알로오시멘, 알로오시멘 알코올, 2-메톡시-2,6-디메틸-7,8-에폭시옥탄, 캠퍼, 시트랄, 7-메톡시디하이드로-시트로넬알, 10-캠퍼설폰산, 신트로넬알, 멘톤 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 α-테르피네올을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 40 부피%의 α-테르피네올 및 10-40 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 특정 실시예에서, 0.5 ~ 4 당량의 테레빈 액이 오일 셸을 접촉하고 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하는데 사용된다. 특정 실시예에서, 0.5 ~ 2.0 당량의 테레빈 액이 오일 셸을 접촉하고 탄화수소를 회수하는데 사용된다.
또 다른 양태로서, 석탄이 풍부한 지표면 아래의 시설로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 지표면 아래의 시설로부터 채광하여 석탄을 생성하는데, 석탄은 회수 가능한 탄화수소 물질 및 무기 또는 불용성 물질을 포함한다. 석탄은 연마되어 분쇄된 석탄을 생성하고, 여과되어 일정하거나 바람직한 크기의 샘플을 제공한다. 분쇄된 석탄은 접촉 용기로 이송되는데, 접촉 용기는 분쇄된 석탄으로부터 탄화수소의 회수를 위해 테레빈 액을 공급하기 위한 적어도 하나의 입구를 포함하고, 분쇄된 석탄은 테레빈 액과 접촉하여 추출 혼합물 및 무기 고형물을 생성하도록 분쇄된 석탄으로부터 탄화수소를 추출한다. 추출 혼합물은 테레빈 액과 회수된 탄화수소를 포함한다. 무기 및 불용성 물질은 추출 혼합물과 분리되고, 회수된 탄화수소는 테레빈 액과 분리되어 액체 석탄 생성물 스트림 및 테레빈 액 재생 스트림을 생성한다. 특정 실시예에서, 이 방법은 테레빈 액 재생 스트림을 접촉 용기로 재순환하는 것을 더 포함한다. 또 다른 실시예에서, 액체 석탄 생성물 스트림은 액체 석탄 정련소로 공급된다. 특정 실시예에서, 석탄 샘플은 약 0.42 mm 이하의 평균 입자 크기를 갖는 저급 석탄을 포함한다. 특정 실시예에서, 석탄 샘플은 약 0.84 mm 이하의 평균 입자 크기를 갖는 고급 석탄을 포함한다.
석탄으로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 회수하기 위한 방법의 또 다른 실시예에서, 테레빈 액은 천연 테레빈, 합성 테레빈, 미네랄 테레빈, 송유, α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 테르펜 수지, α-테르펜, β-테르펜, γ-테르펜 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 게라니올, 3-카렌, 디펜텐 (p-멘타-1,8-디엔), 노폴, 피난, 2-피난 하이드로퍼옥사이드, 테르핀 하이드레이트, 2-피나놀, 디하이드로마이세놀, 이소보네올, p-멘탄-8-올, α-테르피닐 아세테이트, 시트로넬올, p-멘탄-8-일 아세테이트, 7-하이드록시디하이드로시트로넬알, 멘톨 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 아네톨, 캄펜; p-시멘, 아니스알데이드, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 이소보닐 아세테이트, 오시멘, 알로오시멘, 알로오시멘 알코올, 2-메톡시-2,6-디메틸-7,8-에폭시옥탄, 캠퍼, 시트랄, 7-메톡시디하이드로-시트로넬알, 10-캠퍼설폰산, 신트로넬알, 멘톤 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 60 부피%의 α-테르피네올을 포함한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 약 45 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 약 15 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 특정한 다른 실시예에서, 테레빈 액은 적어도 60 부피%의 α-테르피네올 및 30 부피% 이하의 β-테르피네올을 포함한다. 특정 실시예에서, 0.5-4 당량의 테레빈 액이 오일 셸을 접촉하고 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하는데 사용된다. 특정 실시예에서, 0.5-2.0 당량의 테레빈 액이 오일 셸을 접촉하고 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하는데 사용된다.
또 다른 양태로서, 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 시스템이 제공된다. 타르 샌드 회수 시스템은 테레빈 액을 공급하기 위한 탱크 및 접촉 용기를 포함하는데, 접촉 용기는 테레빈 액을 공급하기 위한 적어도 하나의 입구 및 접촉 용기로부터 추출 혼합물을 회수하기 위한 적어도 하나의 출구를 포함한다. 이 시스템은 또한, 접촉 용기로 타르 샌드를 공급하기 위한 제 1 컨베이어를 포함한다. 접촉 용기로 유지 탱크를 연결하기 위한 라인을 포함하는 유지 탱크가 제공되는데, 접촉 용기에 유지 탱크를 연결하는 라인은 유지 탱크로의 고형물의 통과를 방지하는 필터를 포함한다. 이 시스템은 또한 고형물의 회수 및 이송을 위한 제 2 컨베이어를 포함한다.
하나의 실시예에서, 접촉 용기는 타르 샌드를 분리하고 그리고/또는 조절하기 위한 일련의 핀 또는 트레이를 포함하는 회전 경사 필터이다. 또 다른 실시예에서, 핀 또는 트레이는 타르 샌드와 테레빈 액 사이의 접촉 시간을 증가 또는 조절하도록 제공된다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 약 30-70 부피%의 α-테르피네올 및 약 25-55 부피%의 β-테르피네올을 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 오일 셸으로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 시스템이 제공된다. 이 시스템은 테레빈 액을 공급하기 위한 탱크 및 감소된 입자 크기로 오일 셸을 분쇄하기 위한 그라인더를 포함한다. 접촉 용기가 제공되는데 이 용기는 테레빈 액을 유입시키기 위한 적어도 하나의 입구, 분쇄된 오일 셸을 수용하기 위한 적어도 하나의 입구, 접촉 용기로부터 고형물을 회수하기 위한 적어도 하나의 출구 및 접촉 용기로부터 추출 혼합물을 회수하기 위한 적어도 하나의 출구를 포함한다. 제 1 컨베이어는 접촉 용기로 분쇄된 오일 셸을 공급하기 위해 제공된다. 이 시스템은 접촉 용기로 유지 탱크를 연결하기 위한 라인을 포함하는 유지 탱크가 제공되는데, 이 라인은 유지 탱크로의 고형물의 통과를 방지하는 필터; 고형물을 회수하기 위한 제 2 컨베이어를 포함한다. 특정 실시예에서, 이 시스템은 추가의 분리 및/또는 처리를 위해 정련소로 회수된 탄화수소 및 테레빈 액을 포함하는 반응 혼합물을 공급하기 위한 라인을 더 포함한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 α-테르피네올을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 약 60-95 부피%의 α-테르피네올 및 약 30 중량% 이하의 β-테르피네올을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 테레빈 액은 약 70-90 부피%의 α-테르피네올 및 약 5-25 중량%의 β-테르피네올을 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 석탄으로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 시스템이 제공된다. 이 시스템은 테레빈 액을 공급하기 위한 탱크 및 감소된 입자 크기로 석탄을 분쇄하기 위한 그라인더를 포함한다. 접촉 용기가 제공되는데 이 용기는 테레빈 액을 유입시키기 위한 적어도 하나의 입구 및 접촉 용기로부터 고형물 및 액체를 회수하기 위한 적어도 하나의 출구를 포함한다. 접촉 용기는 테레빈 액과 분쇄된 석탄을 전체적으로 혼합하기 위한 교반 수단을 포함한다. 고형물과 액체를 분리하기 위해 분리기가 제공되는데, 이 분리기는 입구, 출구 및 접촉 용기의 출구에 분리기의 입구를 연결하기 위한 라인을 포함한다. 이 시스템은 유지 탱크를 포함하는데, 이 유지 탱크는 유지 탱크를 분리기에 연결하는 라인을 포함하고, 이 라인은 유지 탱크로 고형물의 통과를 방지하기 위한 필터를 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 이 시스템은 약 0.85 mm 이상의 평균 직경을 갖는 입자가 접촉 용기로 유입되는 것을 선택적으로 방지하기 위한 필터를 포함한다. 특정한 다른 실시예에서, 이 시스템은 추가 처리를 위해 정련소로 액체 석탄 생성물을 공급하기 위한 라인을 더 포함한다. 특정 실시예에서, 이 시스템은 접촉 용기로 분쇄된 석탄을 공급하기 위한 제 1 컨베이어를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 이 시스템은 분리기로부터 고형물을 제거하기 위한 제 2 컨베이어를 더 포함한다. 특정 실시예에서, 테레빈 액은 α-테르피네올을 포함할 수 있다. 고급 석탄으로부터 탄화수소의 회수와 관련된 실시예에서, 테레빈 액은 약 45-80 부피%의 α-테르피네올 및 약 15-45 중량%의 β-테르피네올을 포함할 수 있다. 저급 석탄으로부터 탄화수소의 회수와 관련된 실시예에서, 테레빈 액은 약 60-95 부피%의 α-테르피네올 및 약 0-30 중량%의 β-테르피네올을 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 추출을 위해 테레빈 액을 최적화시키기 위한 방법이 제공된다. 일반적으로, 이 방법은 탄화수소 함유 물질의 샘플을 제공하고, 추출되는 탄화수소의 형태를 측정하기 위해 탄화수소 물질을 분석하는 것을 포함한다. 탄화수소 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 추출을 위한 조성물이 제공되는데, 이 조성물은 미립자 탄화수소 물질의 크기와 형성의 형태의 함수이다. 일반적으로 조성물은 적어도 약 40 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 약 10 부피%의 β-테르피네올을 포함한다. 조성물에서 α-테르피네올 및 β-테르피네올의 양은 상기한 변수에 근거하여 조정된다. 일반적으로, 상기한 방법은 다양한 탄화수소 함유 물질의 추출을 위한 바람직한 조성물을 측정하는데 우수한 출발점을 제공하지만, 다른 탄화수소 함유 물질에 있어서 그리고 특정한 작업 조건하에서는 일련의 통계적으로 설계된 실험 또는 최적화 방법에 따른 일련의 실험들이 액체 테레빈의 최적 조성물을 측정하는데 수행될 수 있다.
표 1에 도시된 바와 같이, 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 추출, 액화 및/또는 용해를 위한 특정 조성은 입자 크기에 따라 다양하다. 특정 실시예에서, 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 테레빈 액을 제조하기 위한 방법은 추출되는 탄화수소 풍부 고형 미립자의 크기의 함수로서 조성물에서 α-테르피네올 및 β-테르피네올의 양을 조정하는 것을 포함한다. 다른 실시예에서, 탄화수소 함유 유기 미립자 물질이 저급 석탄 또는 오일 셸을 포함하는 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 증가되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 감소된다. 다른 실시예에서, 탄화수소 함유 유기 미립자 물질이 타르 샌드를 포함하는 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다. 다른 실시예에서, 탄화수소 함유 유기 미립자 물질이 타르 샌드를 포함하고, 미립자 물질의 평균 직경이 약 4.76 mm 이하인 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다. 다른 실시예에서, 탄화수소 함유 유기 미립자 물질이 타르 샌드를 포함하고, 미립자 물질의 평균 직경이 약 1인치(1 mesh) 이상인 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다.
입자 크기에 기초한 타르 샌드의 추출을 위한 조성
입자 크기 (Mesh/mm 직경) α-테르피네올 β-테르피네올 α-/β-테르피네올 기타
< 4Mesh(4.76mm) 30-50% vol 35-55% vol 10% vol 5% vol
1mesh(1인치)~
4mesh(4.76mm)		 40-60% vol 30-50% vol 10% vol 5% vol
> 1mesh(1인치) 50-70% vol 25-45% vol 10% vol 5% vol
타르 샌드의 추출에 대하여 상기 제시된 것과 유사하게, 표 2 및 3에 도시된 바와 같이, 석탄의 추출, 액화 및/또는 용해를 위한 조성은 입자 크기 및 추출되는 석탄의 품질에 좌우된다. 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 테레빈 액을 제조하기 위한 방법의 실시예에서, 탄화수소 함유 물질이 무연탄, 역청 석탄 또는 다른 고급 석탄을 포함하고, 미립자 물질의 평균 직경은 약 0.15 mm 이하인 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다. 다른 실시예에서, 탄화수소 풍부 미립자 물질이 무연탄, 역청 석탄 또는 다른 고급 석탄을 포함하고, 미립자 물질의 평균 직경은 약 0.84 mm 이상인 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다. 또 다른 실시예에서, 탄화수소 풍부 미립자 물질이 저급 석탄을 포함하고, 미립자 물질의 평균 직경은 약 0.074 mm 이하인 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다. 또 다른 실시에에서, 탄화수소 풍부 미립자 물질이 저급 석탄을 포함하고, 미립자 물질의 평균 직경은 약 0.42 mm 이상인 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다.
입자 크기에 기초한 고급 석탄의 추출을 위한 조성
입자 크기
(Mesh/mm 직경)		 α-테르피네올 β-테르피네올 α-/β-테르피네올 기타
< 100mesh(0.149mm) 45-65% vol 35-45% vol 10% vol 0% vol
20mesh(0.841mm)~
100mesh(0.149mm)		 50-70% vol 20-40% vol 10% vol 0% vol
> 20mesh(0.841mm) 60-80% vol 15-35% vol 10% vol 0% vol
입자 크기에 기초한 저급 석탄의 추출을 위한 조성
입자 크기
(Mesh/mm 직경)		 α-테르피네올 β-테르피네올 α-/β-테르피네올 기타
< 200mesh(0.074mm) 60-80% vol 10-30% vol 5% vol 0% vol
40mesh(0.420mm)~
200mesh(0.074mm)		 70-90% vol 5-25% vol 5% vol 0% vol
> 40mesh(0.420mm) 75-95% vol 0-20% vol 5% vol 0% vol
타르 샌드의 추출에 대하여 상기 제시된 것과 유사하게, 표 4에 도시된 바와 같이, 오일 셸의 추출, 액화 및/또는 용해를 위한 조성은 입자 크기에 좌우된다. 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 조성물을 제조하기 위한 방법의 실시예에서, 탄화수소 풍부 미립자 물질이 오일 셸을 포함하고, 미립자 물질의 평균 직경은 약 0.074 mm 이하인 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다. 다른 실시예에서, 탄화수소 풍부 미립자 물질이 오일 셸을 포함하고, 미립자 물질의 평균 직경은 약 0.42 mm 이상인 경우 테레빈 액에서 α-테르피네올의 양은 감소되고, 테레빈 액에서 β-테르피네올의 양은 증가된다.
입자 크기에 기초한 오일 셸의 추출을 위한 조성
입자 크기
(Mesh/mm 직경)		 α-테르피네올 β-테르피네올 α-/β-테르피네올 기타
< 200mesh(0.074mm) 60-80% vol 10-30% vol 5% vol 0% vol
40mesh(0.420mm)~
200mesh(0.074mm)		 70-90% vol 5-25% vol 5% vol 0% vol
> 40mesh(0.420mm) 75-95% vol 0-20% vol 5% vol 0% vol
원유의 추출은 마찬가지로 추출, 액화 및/또는 용해되는 원유의 형태에 좌우된다. 표 5에 도시된 바와 같이, 원유의 추출, 액화 및/또는 용해를 위한 제제는 입자 크기와 추출되는 원유 밀도의 품질의 함수이다. 이 방법은 적어도 50 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 20 부피%의 β-테르피네올을 포함하는 테레빈 액 조성물을 제공하고; 추출되는 액체 탄화수소의 밀도에 기초하여 테레빈 액 조성물에 있는 α-테르피네올 및 β-테르피네올의 양을 조정하는 것을 포함한다. 하나의 실시예에서, 추출되는 액체 탄화수소의 API 비중이 약 22°이상인 경우, 테레빈 액에 있는 α-테르피네올의 양은 감소되고, β-테르피네올의 양은 증가된다. 또 다른 실시예에서, 추출되는 액체 탄화수소의 API 비중이 약 22°이하인 경우, 테레빈 액에 있는 α-테르피네올의 양은 증가되고, β-테르피네올의 양은 감소된다. 여기에 사용된 경유는 적어도 약 31°의 API를 가지며, 중간 원유는 22-31°의 API를 갖고, 중질유는 10-22°의 API를 가지며, 초 중질유는 약 10°이하의 API를 갖는다.
API 밀도에 기초한 원유의 추출을 위한 조성
원유 타입 α-테르피네올 β-테르피네올 α-/β-테르피네올 기타
경질/중간 원유
(22°이상의 API)		 40-70% vol 30-40% vol 10% vol 10% vol
중질/초 중질유
(22°이하의 API) 		50-70% vol 25-35% vol 10% vol 5% vol
또 다른 양태로서, 지표면 아래의 시설로부터 액체 탄화수소 함유 유기 물질의 회수를 강화하기 위한 테레빈 액을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 적어도 50 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 20 부피%의 β-테르피네올을 포함하는 조성물을 제공하고; 지표면 아래의 시설의 기하학적 특징에 기초하여 조성물에 있는 α-테르피네올 및 β-테르피네올의 양을 조정하는 것을 포함한다.
또 다른 양태로서, 액체 탄화수소 함유 용기로부터 탄화수소를 세정 및/또는 회수하기 위한 조성물이 제공되는데, 이 조성물은 천연 테레빈, 합성 테레빈, 미네랄 테레빈, 송유, α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 테르펜 수지, α-테르펜, β-테르펜, γ-테르펜 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 탄화수소를 세정 및/또는 회수하기 위한 조성물은 게라니올, 3-카렌, 디펜텐 (p-멘타-1,8-디엔), 노폴, 피난, 2-피난 하이드로퍼옥사이드, 테르핀 하이드레이트, 2-피나놀, 디하이드로마이세놀, 이소보네올, p-멘탄-8-올, α-테르피닐 아세테이트, 시트로넬올, p-멘탄-8-일 아세테이트, 7-하이드록시디하이드로시트로넬알, 멘톨 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 탄화수소를 세정 및/또는 회수하기 위한 조성물은 아네톨, 캄펜; p-시멘, 아니스알데이드, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 이소보닐 아세테이트, 오시멘, 알로오시멘, 알로오시멘 알코올, 2-메톡시-2,6-디메틸-7,8-에폭시옥탄, 캠퍼, 시트랄, 7-메톡시디하이드로-시트로넬알, 10-캠퍼설폰산, 신트로넬알, 멘톤 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다. 하나의 실시예에서, 조성물은 하기로부터의 적어도 하나의 화합물을 포함한다: α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, 및 β-테르피네올. 또 다른 실시예에서, 조성물은 적어도 25 부피%의 α-테르피네올 또는 β-테르피네올을 포함한다.
또 다른 양태로서, 액체 탄화수소 함유 용기로부터 탄화수소를 세정 및/또는 회수하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 용기 내부를 α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, 및 β-테르피네올로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함하는 탄화수소 세정 화합물을 접촉시켜 혼합물을 생성하는 것을 포함하는데, 이 혼합물은 액체 탄화수소 잔류물 및 탄화수소 세정 조성물을 포함한다. 이 혼합물은 용기로부터 회수되어 제거된다. 특정 실시예에서, 세정 조성물은 적어도 25 부피%의 α-테르피네올 또는 β-테르피네올을 포함한다. 특정한 다른 실시예에서, 세정 조성물은 적어도 25 부피%의 α-테르피네올 및 적어도 25 부피%의 β-테르피네올을 포함한다.
예
예 1
이 예에서는 펜실베니아, 워싱턴 카운티에 소재하는 피츠버그 심으로부터의 석탄을 시약 α-테르피네올로 액화시켰다. 펜실베니아 스테이트 유니버시티(Pensylvania State University)에 있는 콜 뱅크(Coal Bank)로부터 석탄 샘플을 얻었는데, 이것은 하기의 석탄 공업 분석(proximate analysis)을 제공했다: 2.00 중량%의 그대로의 수분, 9.25 중량%의 건조 애쉬, 38.63 중량%의 건조 휘발성 물질 및 50.12 중량%의 건조 고정 탄소. 석탄 샘플의 입자 크기는 약 60 mesh였다. 약 60 그램의 α-테르피네올을 추출 용기에 위치된 약 30 그램의 석탄 샘플에 서서히 첨가하여 시약 대 샘플 비가 2 대 1이 되게 하였다. 마개가 있지만 완전히 밀봉되지는 않은, α-테르피네올 및 석탄의 결과적인 혼합물을 함유하는 추출 용기를 약 96℃의 일정한 온도에 유지시키고 계속하여 교반했다. α-테르피네올을 비등시키지 않고, 추출 용기에서의 압력을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압으로 유지시켰다. 30분 후에, 혼합물을 여과하고, 필터 상에 남았는 석탄 입자를 에탄올로 세척하고 일정한 중량으로 건조시켰다. 중량 손실에 기초하여 석탄 샘플의 전환, 즉 액화의 정도가 약 68 중량%인 것으로 측정되었다.
예 2
이 예는 두가지를 제외하고 모든 면에서 예 1과 동일하다. 예 1에서 수행된 바와 같이, 30분 동안 약 96로 온도를 유지시킨 후 석탄 샘플과 α-테르피네올을 함유하는 추출 용기를 약 30분의 추가적인 시간 동안 약 135℃의 온도로 유지시켰다. 추출 용기에서의 압력을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압으로 유지시켰다. 석탄 샘플의 전환, 즉 액화의 정도가 약 70 중량%인 것으로 측정되었다.
예 3
사용된 석탄 샘플은 상기 두 예에 사용된 것과 동일한 근사 분석값을 갖는 동일한 원으로부터 였다. 약 31 그램의 α-테르피네올을 추출 용기에 있는 약 31 그램의 석탄 샘플에 첨가했다. 이 혼합물을 30분 동안 약 96℃로 그리고 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압으로 유지시켰다. 석탄 샘플의 전환, 즉 액화의 정도는 상기 두 예에서 수행된 바와 같이 여과, 세척 및 건조 후에 샘플을 칭량하여 약 71 중량%인 것으로 측정되었다.
예 4
이 예는 약 30 중량%의 α-테르피네올이 헥산으로 치환되어 70 중량%의 α-테르피네올 및 30 중량%의 헥산을 포함하는 시약을 제공하는 것을 제외하고 예 3과 동일하다. 이것은 전환, 즉 액화의 정도를 약 1.3 중량%까지 감소시켰다.
예 5
이 예에서 석탄 샘플의 원 및 석탄 공업 분석 그리고 온도, 압력 및 시약 대 샘플 비와 같은 실험 조건은 예 3과 동일하였다. 그러나, 추출 시간을 약 30분에서 약 20분으로 감소시켰다. 추가적으로, 약 30 중량%의 α-테르피네올을 1-부탄올로 치환하여 70 중량%의 α-테르피네올 및 30 중량%의 1-부탄올을 포함하는 시약을 제공하였다. 액화된 석탄의 양은 단지 약 1.0 중량%의 전환에 상응하는 약 0.30 그램이었다.
예 6
이 예는 석탄 샘플의 원 및 석탄 공업 분석 그리고 추출의 온도, 압력 및 시간에 있어서 예 3과 동일하다.그러나, 사용된 석탄 샘플의 양은 약 25 그램이었으며, 시약은 약 24 그램 (80 중량%)의 α-테르피네올 및 약 6 그램(20 중량%)의 자일렌을 포함하여 70 중량%의 α-테르피네올 및 30 중량%의 자일렌을 포함하는 시약을 제공했다. 액화된 석탄은 약 40 중량%의 전환에 상응하는 약 10.0 그램이었다.
예 7
이 예에서는 와이오밍, 캠벨 카운티에 소재하는 와이오닥 심(Wyodak seam)으로부터의 석탄을 시약 α-테르피네올로 액화시켰다. 석탄 샘플은 펜실베니아 스테이트 유니버시티(Pensylvania State University)에 있는 콜 뱅크(Coal Bank)로부터 얻었는데, 이것은 하기의 석탄 공업 분석을 제공했다: 26.30 중량%의 그대로의 수분, 7.57 중량%의 건조 애쉬, 44.86 중량%의 건조 휘발성 물질 및 47.57 중량%의 건조 고정 탄소. 석탄 샘플의 입자 크기는 약 20 mesh였다. 약 60 그램의 α-테르피네올을 추출 용기에 위치된 약 30 그램의 석탄 샘플에 서서히 첨가하여 시약 대 샘플 비가 2 대 1이 되게 하였다. 마개가 있지만 완전히 밀봉되지는 않은, α-테르피네올 및 석탄의 결과적인 혼합물을 함유하는 추출 용기를 약 96℃의 일정한 온도에 유지시키고 계속하여 교반했다. α-테르피네올을 비등시키지 않고, 추출 용기에서의 압력을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압으로 유지시켰다. 30분 후에, 추출 용기에 있는 혼합물을 여과하고, 필터 상에 남았는 석탄 입자를 에탄올로 세척한 후 일정한 중량으로 건조시켰다. 중량 손실에 기초하여 석탄 샘플의 전환, 즉 액화의 정도가 약 75 중량%인 것으로 측정되었다.
예 8
이 예에서의 실험은 하나를 제외하고 상기 예와 동일한 조건하에서 수행되었다. 상기 예에서 수행된 약 60 그램 대신에 약 15 그램의 α-테르피네올이 약 30 그램의 석탄 샘플에 첨가되어 0.5 대 1의 시약 대 석탄 비율이 되게 하였다. 석탄 샘플의 전환, 즉 액화의 정도가 상기 예에서 얻어진 약 75 중량%에서 약 69 중량%로 감소되었다.
예 9
이 예에서는 콜로라도의 그린-리버(Green-river) 지역으로부터의, 약 3 그램의 오일 셸이 약 9 그램의 α-테르피네올로 용해되어 시약 대 샘플비가 3 대 1이 되게 하였으며, 이것으로부터 케로겐(유기물질) 및/또는 역청(유기 물질)을 추출하였다. 휘발성 및 고정 탄소 둘 모두를 포함하는 유기 탄소 함량은 서티파이드 애널리시스 컴패니(certified analysis company)에 의해 약 22.66 중량%인 것으로 측정되었다. 60 mesh의 입자 크기를 갖는 오일 셸 샘플로의 두 실험을 각각 25℃ 및 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 상온 및 대기압하에서 수행했다. 샘플의 중량 손실을 여과, 에탄올로 세척 및 건조후에 칭량하여 측정했다. 이러한 손실은 약 30분 후 약 9 중량%였으며, 약 45분 후에 약 17 중량%였다. 이러한 중량 손실로부터, 유기물질, 즉 케로겐 및/또는 역청의 전환, 즉 유기 물질의 추출 정도는 전자에 대하여 약 40 중량% 그리고 후자에 대하여 약 75 중량%인 것으로 계산되었다.
예 10
이 예는 약 15분간 지속하는 단일 실험이 약 25℃ 대신에 약 96℃의 온도에서 수행된 것을 제외하고 상기 예를 반복했다. 오일 셸 샘플의 중량 손실은 약 53 중량%의 케로겐(유기물질)의 전환, 즉 추출 정도에 상응하는 약 12 중량%였다.
예 11
이 예에서는 캐나다, 앨버타로부터의 타르 샌드에 있는 역청(유기물질)을 상업적 등급의 합성 테레빈으로 용해및 추출하였다. 앨버타 리서치 카운실(Alberta Research Council)로부터 타르 샌드 샘플을 얻었는데 하기 공업 분석을 제공했다; 84.4 중량%의 건조 고형물, 11.6 중량%의 건조 역청 및 4.0 중량%의 그대로의 수분. 30 그램의 합성 테레빈을 마개가 있지만 완전히 밀봉되지는 않은 추출 용기에 있는 약 15 그램의 타르 샌드 샘플에 서서히 첨가하여 시약 대 샘플 비가 중량으로 약 2 대 1이 되게 하였다. 합성 테레빈 및 타르 샌드의 결과적인 혼합물을 함유하는 이 추출 용기를 약 96℃의 일정한 온도에 유지시키고 계속하여 교반했다. 합성 테레빈을 비등시키지 않고, 추출 용기에서의 압력을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압으로 유지시켰다. 약 20분 후에, 추출 용기에 있는 혼합물을 여과하고, 필터 상에 남아있는 고형물(타르 샌드)을 에탄올로 세척한 후 일정 중량으로 건조시켰다. 중량 손실에 기초하여 타르 샌드 샘플로부터의 역청의 전환, 즉 추출의 정도가 약 100 중량%인 것으로 측정되었다.
예 12
이 예에서, 상기 예와 동일한 근사 분석값을 갖는 동일한 원으로부터의 약 60 그램의 타르 샌드 샘플을 α-테르피네올을 포함하는, 상업적 등급의 합성 테레빈 대신에 약 60 그램의 α-테르피네올로 추출했다. 결과적인 시약 대 샘플 비는 상기 예에서의 2 대 1 대신에 1 대 1 이었다. 실험을 96℃의 온도 및 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압하에서 약 30 분간 지속했다. 전환, 즉 타르 샌드 샘플에서 비투멘(유기 물질)의 추출 정도는 약 100 중량%인 것으로 결정되었다.
예 13
이 예에서, 상기 예와 동일한 근사 분석값을 갖는 동일한 원으로부터의 약 60 그램의 타르 샌드 샘플을 상업적 등급인 약 60 그램의 합성 테레빈으로 추출했다. 결과적인 시약 대 샘플 비는 따라서 1 대 1 이었다. 실험을 96℃의 온도 및 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압하에서 약 30 분간 지속했다. 타르 샌드 샘플에서 역청(유기 물질)의 전환, 즉 추출의 정도는 약 70 중량%인 것으로 측정되었다.
예 14
이 예에서의 실험은 시약 대 샘플 비가 약 2 대 1에서 약 0.5 대 1로 감소된 것을 제외하고 모든 면에서 예 8과 동일하게 하였다.: 약 60 그램의 타르 샌드 샘플을 상업적 등급인 약 30 그램의 합성 테레빈으로 추출했다. 역청(유기 물질)의 전환, 즉 추출의 정도는 예 9에서 얻어진 약 100 중량%에서 약 70 중량%로 감소되었다.
예 15
이 예에서의 실험은 상업적 등급의 합성 테레빈 대신에 α-테르피네올로 상기 예와 같이 반복했다. 타르 샌드에서 역청(유기 물질)의 전환, 즉 추출의 정도는 상기 예에서와 같이 약 70 중량%였다.
예 16
타르 샌드로의 상기 예에서와 동일한 근사 분석값을 갖는 동일한 원으로부터의 타르 샌드 샘플로 본 예의 실험을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압하에서 수행했다. 약 60 그램의 상업적 등급의 합성 테레빈을 약 60 그램의 타르 샌드 샘플에 첨가하여 시약 대 샘플 비를 약 1 대 1로 만들었다. 샘플 및 상업적 등급의 합성 테레빈의 온도를 30분 동안 약 65℃로 유지시키고, 약 5 분 내에 약 15℃로 냉각시켰다. 후속하여 타르 샌드 샘플을 여과, 세척, 건조 및 칭량하였다. 중량 손실에 기초하여, 타르 샌드 샘플에서 역청(유기 물질)의 전환, 즉 추출의 정도는 약 70 중량%인 것으로 측정되었다.
예 17
이 예에서의 실험은 상업적 등급의 합성 테레빈 대신에 α-테르피네올로 상기 예와 같이 반복했다. 역청(유기 물질)의 전환, 즉 추출의 정도는 상기 예의 약 70 중량%로부터 약 90 중량%로 증가되었다.
예 18
이 예에서는 예 11 내지 17에서와 동일한 근사 분석값을 갖는 동일한 원으로부터의 약 30 그램의 타르 샌드 샘플을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압하에서 96℃의 온도로 약 20 그램(80 중량%)의 α-테르피네올 및 약 5 그램(20 wt. %)의 톨루엔을 포함하는 액으로 추출했다. 실험 시간(반응 또는 추출 시간)은 약 30분이었다. 샘플의 중량 손실은 약 10.2 그램이었다. 이러한 중량 손실로부터, 역청(유기 물질)의 전환, 즉 추출의 정도는 약 33 중량%인 것으로 계산되었다.
예 19
모두 타르 샌드로의 모든 상기 예서와 동일한 공업 분석을 갖는 동일한 원으로부터의 세 타르 샌드 샘플을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압하에서 약 15℃의 온도로 다양한 양의 α-테르피네올 및 에탄올을 포함하는 시약으로 추출했다. 실험 시간(반응 또는 추출 시간)은 각 타르 샌드 샘플에 대하여 약 15분이었다. 제 1 샘플은 약 0 그램(0 중량%)의 α-테르피네올 및 약 15 그램(100 중량%)의 에탄올을 포함하는 혼합물, 즉 순수한 에탄올로 추출했다. 제 2 샘플은 약 7.5 그램(50 중량%)의 α-테르피네올 및 약 7.5 그램(50 중량%)의 에탄올을 포함하는 혼합물로 추출했다. 제 3 샘플은 약 12 그램(80 중량%)의 α-테르피네올 및 약 3 그램(20 중량%)의 에탄올을 포함하는 혼합물로 추출했다. 세 샘플에서 중량 손실 및 역청(유기 물질)의 계산된 전환, 즉 추출의 정도는 제 1, 제 2 및 제 3 샘플 각각에 있어서, 약 0.2 그램 (1.0 중량%), 0.6 그램 (3.0 중량%) 및 0.9 그램 (4.5 중량%)이었다.
예 20
평균 크기가 약 15 mm인 상업적 등급의 아스팔트의 불규칙한 형태의 펠릿을 α-테르피네올로 그리고 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압 하에서 약 22℃의 온도로 용해 및 추출했다. 약 20 그램으로 칭량한 제 1 샘플을 약 40 그램의 α-테르피네올로 용해 및 추출하고, 약 20 그램으로 칭량한 제 2 샘플을 약 20 그램의 α-테르피네올로 용해 및 추출했다. 두 샘플을 30분 후에 완전히 용해시켰다. 이 실험들을 아스팔트와 같은 아스팔텐이 풍부한 경향이 있는 중질유의 용해 및 추출을 시뮬레이트하기 위해 수행되었다.
예 21
이 예에서는 타르 샌드로 상기 모든 예에서 사용된 것과 동일한 공업 분석을 갖는 동일한 원으로부터의 타르 샌드에 있는 역청(유기 물질)을 식물유, 콩기름 및 옥수수유 중 두 종류로 용해 및 추출했다. 이 식물유를 테레빈 액과 완전히 혼화시켰다. 제 1 실험에서, 약 15 그램으로 칭량한 타르 샌드 샘플을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압하에서 96℃의 온도로 약 20분 동안 약 30 그램의 콩기름과 블렌딩하고 계속하여 교반했다. 중량 손실은 약 0.5 그램이었으며, 이것으로부터 샘플에 있는 역청의 전환, 즉 추출의 정도는 약 3.3 중량%인 것으로 계산되었다. 두 번째 실험에서는 약 30 그램으로 칭량한 타르 샌드 샘플을 약 l.Ol×lO5 파스칼 (1 atm)보다 약간 낮은 대기압하에서 175℃의 온도로 약 30분 동안 약 60 그램의 옥수수유 블렌딩하고 계속하여 교반했다. 중량 손실은 약 4.8 그램이었으며, 이것으로부터 샘플에 있는 역청의 전환, 즉 추출의 정도는 약 12 중량%인 것으로 계산되었다.
예 22
코어로부터의 오일 회수에 대한 시약 주입의 효과를 측정하기 위해 베레아 사암 플러그 코어(Berea sandstone plug core) 샘플에 대하여 두개의 테스트를 수행했다. 첫 번째 테스트는 유정이 이미 한계까지 물이 압입된 후 α-테르피네올로 인하여 증가하는 오일 회수를 측정하도록 설계되었다. 선택된 코어는 9.01 mL의 실험실 천연 오일 시뮬레이팅 원유를 함유했다. 3.0% 포타슘 클로라이드를 함유하는 수성 용액으로의 물의 압입은 4.6 mL의 오일을 생성했다. 오(5) 공극량의 α-테르피네올 주입은 추가적인 3.61 mL의 오일을 생성하여 코어에 원래 량의 8.0% 이하의 오일이 남아있는 코어를 남긴다. 두 번째 테스트는 α-테르피네올 주입으로 원 저장소로부터 예상될 수 있는 증가된 회수를 나타내도록 설계되었다. 선택된 코어는 8.85 mL의 실험실 오일 시뮬레이팅 원유를 함유했다. 약 0.5 공극량의 α-테르피네올 주입후에 오일 생산이 시작되었는데, 이것은 3.5 공극량까지 계속되었다; 그러나, 대부분의 오일은 단지 2.5 공극량의 α-테르피네올 주입 후에 회수되었다. 총 7.94 mL의 실험실 오일이 회수되어 원래 량의 7.5% 이하의 오일이 남아있는 코어를 남긴다.
하나의 실험에서, 테레빈 액 대 타르 샌드 샘플의 다양한 여러 비율을 테스트했다. 하기에 제공된 실험 각각에 있어서 테레빈 액은 동일한 조성을 가졌는데, 이 조성물은 약 60 부피%의 α-테르피네올, 약 20 부피%의 β-테르피네올 및 약 20 부피%의 γ-테르피네올을 포함했다. 타르 샌드는 약 12 중량%의 역청 함량 및 약 4-5 중량의 물 함량을 갖는, 캐나다, 앨버타로부터의 광석의 여러 믹스였다. 실험들은 모두 대기 온도에서 수행했다.
하기 표 6에 도시된 바와 같이, 하기에 제공된 모든 비율(즉, 테레빈 액 대 타르 샌드의 비율은 1:2-2:1 범위였다.)에 걸쳐 타르 샌드로부터 탄화수소의 회수는 탄화수소의 우수한 회수 및 거의 분리하지 않는 차이를 가져왔다. 추출이 수행되는 온도와 관련하여, 타르 샌드로부터 탄화수소의 추출, 용해 및/또는 액화를 위한 최적 온도는 65℃인 것으로 믿어진다. 표에서 도시된 바와 같이, 130℃에서, 회수된 탄화수소의 양은 감소되었다. 그러나, 탄화수소를 회수하기 특히 어려운 특정 고형물에 있어서, 추출 용매의 온도를 증가시키면 회수되는 탄화수소의 양을 증가시킬 수 있는 것으로 나타났다. 마지막으로, 노출 시간은 추출되는 물질의 양에 거의 영향을 미치지 않았다. 이것은 가장 짧은 추출 시간이 20분이었기 때문인 것으로 보이는데, 이것은 타르 샌드로부터 탄화수소의 추출을 위해 보다 적합한 것으로 믿어진다.
타르 샌드 중량, g 추출가능한 HC 중량, g 추출 용매의 중량 타르 샌드 대 용매의 비율 추출된
HC의 양, g		 추출된
HC 퍼센트		 온도,
℃		 노출 시간, 분
15 2.0 30.0 1:2 3.2 161 96 20
60 7.8 120.0 1:2 5.4 69 96 30
60 7.8 31.6 2:1 9.6 123 96 30
60 7.8 60.0 1:1 7.6 97 65 30
60 7.8 60.0 1:1 4.0 51 130 30
60 7.8 60.0 1:1 6.3 80 65 30
대안적인 용매, 즉 에탄올 및 옥수수 유를 사용하여 추가적인 실험을 수행하였는데, 이것을 약 60 부피%의 α-테르피네올, 약 20 부피%의 β-테르피네올 및 약 20 부피%의 γ-테르피네올을 포함하는 조성물과 비교했다. 하기에 제공된 표 7에서 알 수 있는 바와 같이, 에탄올과 옥수수유의 성능은 예상 밖으로 약 60 부피%의 α-테르피네올, 약 20 부피%의 β-테르피네올 및 약 20 부피%의 γ-테르피네올을 포함하는 조성물보다 실질적으로 더 낮았다. 예를 들어, 테르피네올 조성물은 추출가능한 탄화수소의 추출을 완전히 또는 거의 완전히 달성한 반면에, 에탄올은 회수 가능한 탄화수소의 10%만을 생산했으며, 가열된 옥수수유는 회수 가능한 탄화수소의 단지 33%만을 생산했다.
화학물질 타르 샌드 중량, g 추출가능 HC 중량, g 추출 용매 중량 타르 샌드 대 용매의 비율 추출된
HC 양, g		 추출된
HC 퍼센트		 온도,
℃		 노출시간,
분
에탄올 15 2.0 15.0 1:1 0.2 10 15 15
옥수수유 30 3.9 60.0 2:1 1.3 33 175 30
60/20/20테르피네올 60 7.8 60.0 1:1 7.6 97 65 30
60/20/20테르피네올 60 7.8 31.6 2:1 9.6 123 96 30
하기 표 8에 도시된 바와 같이, α-테르피네올만을 포함하거나 다양한 공지의 유기 용매와 조합한 α-테르피네올을 포함하는 테레빈 액 조성물을 포함하는 다양한 테레빈 액 조성물의 성능이 제공되었다. 표에 제시된 처음 세 조성물은 α-테르피네올, β-테르피네올 및 γ-테르피네올을 포함한다. 예를 들어, 첫 번째 것은 약 60 부피%의 α-테르피네올, 약 30 부피%의 β-테르피네올 및 약 10 부피%의 γ-테르피네올을 포함한다. 결과는 예상 밖으로 α-테르피네올의 농도가 증가할 때, 테레빈 액의 성능은 테레빈 액이 약 70% α-테르피네올을 포함할 때, 타르 샌드 물질 샘플로부터의 탄화수소 물질의 완전한 추출이 달성된다는 것을 나타냈다.
데이타의 두 번째 셋트는 순수한 α-테르피네올로 탄화수소 함유 타르 샌드의 추출에 대하여 제시한 것이다. 도시된 바와 같이, 100% 이상의 추출이 샘플의 탄화수소 함량에서의 불일치성으로 인하여 달성되었다. 그러나, 결과는 일반적으로 α-테르피네올이 타르 샌드 샘플로부터의 거의 모든 회수 가능한 탄화수소 추출할 수 있다는 예상 밖의 결과를 입증했다.
마지막으로, 표 8에 제공된 마지막 데이타는 α-테르피네올과 공지된 유기 용매의 혼합 시스템의 효능을 설명한 것이다. 도시된 바와 같이, 회수 가능한 탄화수소의 거의 완전한 회수가 1:1 비율의 α-테르피네올 대 에탄올을 포함하는 조성물로 달성되었다. 이것은 순수한 에탄올이 총 회수 가능한 탄화수소의 약 10%만을 제거했기 때문에 예상 밖이다. 또한, 1:1 또는 3:1 비율의 α-테르피네올 대 톨루엔을 포함하는 혼합 시스템도 총 회수 가능한 탄화수소의 77% 및 92% 회수를 가져왔다. 이것은 예상 밖의 결과였다.
화학물질 타르 샌드 중량, g 추출가능 HC중량, g 추출 용매 중량 타르 샌드 대 용매의 비율 추출된
HC 양, g		 추출된
HC 퍼센트		 온도,
℃		 노출시간, 분
60/30/10테르피네올 60 2.0 60.0 1:1 7.1 91 96 30
40/30/20테르피네올 60 7.8 60.0 1:1 4.7 60 96 30
70/20/10테르피네올 60 7.8 60.0 1:1 7.9 101 96 30
100/0/0 테르피네올 60 7.8 60.0 1:1 10.0 128 96 30
100/0/0 테르피네올 60 7.8 120.0 1:2 8.7 111 96 30
100/0/0 테르피네올 60 7.8 31.0 2:1 9.6 123 96 30
50% α-테르피네올/
50% 에탄올		 15 2.0 15.0 1:1 8.1 103 65 30
80% α-테르피네올/20% 에탄올 15 2.0 15.0 1:1 1.2 62 15 15
75% α-테르피네올/25% 톨루엔 30 3.9 25.0 1:0.8 1.8 92 15 15
50% α-테르피네올/50% 톨루엔 30 3.9 26.0 1:0.9 3.0 77 96 30
50% α-테르피네올/50% 자일렌 30 3.9 26.0 1:0.9 2.4 61 96 30
명세서에서, 특히 상기 예에서 기술된, 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 추출을 위한 결과는 예상 밖이었다.
여기에 사용된 용어 제 1, 제 2, 제 3 등은 요소들을 독특하게 확인하는 것으로 해석되어야 하고, 요소 또는 단계들의 특정 순서를 제한하는 것은 아니다.
여기에 사용된 "약"이라는 용어는, 인용된 값의 5% 이내인 값을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 값의 범위와 관련한 "약"이라는 용어는, 인용된 범위의 상한과 하한 모두를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에 사용된 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 요소를 독특하게 확인하는 것으로 해석되어야 하고, 요소 또는 단계의 특정 순서를 제한하는 것은 아니다.
본 발명은 실시예의 일부만으로 도시되고 기술되었지만 이에 제한되지 않고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변화가 이루어질 수 있음이 당업자에게 분명하다.

Claims (56)

  1. 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 방법에 있어서,
    테레빈 액(turpentine liquid)을 포함하는 제 1 액을 제공하는 단계와,
    추출 혼합물이 형성되고 잔류 물질이 형성되도록 상기 탄화수소 함유 물질을 상기 테레빈 액과 접촉시키는 단계로서, 상기 추출 혼합물은 상기 탄화수소 함유 유기 물질과 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하고, 상기 잔류 물질은 상기 테레빈 액에 용해되지 않은 탄화수소 함유 물질로부터 비용해성 물질의 적어도 일부를 포함하는, 상기 접촉 단계와,
    상기 잔류 물질로부터 상기 추출 혼합물을 분리시키는 단계와,
    상기 추출 혼합물을 제 1 부분과 제 2 부분으로 분리하는 단계로서, 상기 추출 혼합물의 상기 제 1 부분은 상기 탄화수소 함유 유기 물질의 적어도 일부를 포함하는 탄화수소 생성물 스트림을 포함하고, 상기 추출 혼합물의 상기 제 2 부분은 상기 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하는, 상기 분리 단계를
    포함하는, 추출 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액은, 천연 테레빈, 합성 테레빈, 미네랄 테레빈, 송유(pine oil), α-피넨, β-피넨, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 테르펜 수지, α-테르펜, β-테르펜, γ-테르펜, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추출 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액은, 게라니올, 3-카렌, 디펜텐(p-멘타-1,8-디엔), 노폴, 피난, 2-피난 하이드로퍼옥사이드, 테르핀 하이드레이트, 2-피나놀, 디하이드로마이세놀, 이소보네올, p-멘탄-8-올, α-테르피닐 아세테이트, 시트로넬올, p-멘탄-8-일 아세테이트, 7-하이드록시디하이드로시트로넬알, 멘톨 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추출 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액은, 아네톨, 캄펜, p-시멘, 아니스알데이드, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 이소보닐 아세테이트, 오시멘, 알로오시멘, 알로오시멘 알코올, 2-메톡시-2,6-디메틸-7,8-에폭시옥탄, 캠퍼, 시트랄, 7-메톡시디하이드로-시트로넬알, 10-캠퍼설폰산, 신트로넬알, 멘톨, 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추출 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 유기 물질은 고형 또는 반고형이고, 상기 탄화수소 함유 물질은 평균 입자 직경을 갖는 복수의 입자를 포함하는, 추출 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 평균 입자 직경은 약 0.74mm 내지 약 25mm인, 추출 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액에 제 2 액을 첨가하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 액은, 저급 지방족 알코올, 저급 알칸, 저급 방향족, 지방족 아민, 방향족 아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진, 추출 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 2 액은, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 펜탄, 헵탄, 헥산, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 안트라센, 테트라린, 트리에틸아민, 아닐린 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추출 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 물질을 상기 테레빈 액과 접촉시키는 단계는 물의 비등점 근처의 온도에서 물을 첨가하는 단계를 더 포함하는, 추출 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액을 상기 탄화수소 함유 물질과 접촉시키기 전에 약 200℃까지의 실온 이상의 온도로 상기 테레빈 액을 가열하는 단계를 더 포함하는, 추출 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 물질과 상기 테레빈 액은 약 1.0×104 파스칼 (0.1 atm) 내지 약 5.O×1O6 파스칼 (50 atm)의 압력에서 접촉되는, 추출 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 추출 혼합물의 상기 제 2 부분의 적어도 일부를 상기 접촉 단계로 공급하는 단계를 더 포함하는, 추출 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 유기 물질을 함유하는 지하 시설(underground formation)의 원위치에서 상기 탄화수소 함유 유기 물질과 테레빈 액을 접촉시키기 위한 수단과, 상기 지하 시설로부터 상기 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 수단을 제공하는 단계를 더 포함하는, 추출 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 유기 물질은 약 300℃ 미만의 온도에서 상기 테레빈 액에 의해 접촉되는, 추출 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 유기 물질은 약 60℃ 미만의 온도에서 상기 테레빈 액에 의해 접촉되는, 추출 방법.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 물질은 지하 시설에 있고, 상기 탄화수소 함유 물질과 상기 테레빈 액의 접촉은 지하 시설의 원위치에서 발생하며,
    상기 지하 시설과 유체가 통하는 생산정(production well)을 통하여 상기 추출 혼합물을 회수하는 단계를 더 포함하고, 상기 잔류 물질은 상기 지하 시설에서 원위치에 남아있는, 추출 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 탄화수소 물질의 추가 추출을 위해 주입정(injection well)으로 재생 스트림을 재주입하는 단계를 더 포함하는, 추출 방법.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 지하 시설은 상기 탄화수소 물질의 일차 회수를 거치는, 추출 방법.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액은 적어도 약 30 부피%의 α-테르피네올과 적어도 약 15 부피%의 β-테르피네올을 포함하는, 추출 방법.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액은 적어도 약 50 부피%의 α-테르피네올과 적어도 약 20 부피%의 β-테르피네올을 포함하는, 추출 방법.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액은 α-테르펜, β-테르펜 또는 γ-테르펜 중 적어도 하나를 더 포함하는, 추출 방법.
  22. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액은 α-테르피네올과 β-테르피네올을 포함하고, α-테르피네올 대 β-테르피네올의 비는 적어도 약 1.3:1인, 추출 방법.
  23. 제 1항에 있어서, 상기 테레빈 액은 α-테르피네올과 β-테르피네올을 포함하고, α-테르피네올 대 β-테르피네올의 비는 적어도 약 2:1인, 추출 방법.
  24. 제 1항에 있어서, 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 방법으로서, 상기 탄화수소 물질은 타르 샌드를 포함하고,
    상기 탄화수소 함유 물질과 상기 테레빈 액을 접촉시키는 것은, 추출 용기의 내부에 상기 타르 샌드를 공급하고, 상기 탄화수소 함유 물질로부터 상기 탄화수소 함유 유기 물질의 실질적인 부분을 추출하기 위해 작동 가능한 시간 동안 상기 추출 용기의 내부에 상기 테레빈 액을 공급하는 단계를 포함하는, 추출 방법.
  25. 제 1항에 있어서, 오일 셸(oil shale)을 포함하는 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    복수의 입자가 상기 테레빈 액을 접촉하도록 4.8 mm 내지 25 mm 범위의 평균 직경 크기를 한정하는 복수의 입자를 생성하기 위해 상기 탄화수소 함유 유기 물질을 연마하는 단계를 더 포함하는, 추출 방법.
  26. 제 1항에 있어서, 석탄을 포함하는 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    복수의 입자가 테레빈 액을 접촉하도록 0.8 mm 내지 0.07 mm 범위의 평균 직경 크기를 한정하는 복수의 입자를 생성하기 위해 상기 탄화수소 함유 유기 물질을 연마하는 단계를 더 포함하는, 추출 방법.
  27. 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 조성물에 있어서,
    상기 조성물은 적어도 약 30 부피%의 α-테르피네올과 적어도 약 10 부피%의 β-테르피네올을 포함하는, 조성물.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 조성물은 약 50 내지 70 부피%의 α-테르피네올과 약 20 내지 40 부피%의 β-테르피네올을 포함하는, 조성물.
  29. 제 27항에 있어서, 20 부피% 이하의 γ-테르피네올을 또한 포함하는, 조성물.
  30. 제 27항에 있어서, 천연 테레빈, 합성 테레빈, 미네랄 테레빈, α-피넨, β-피넨, α-테르펜, β-테르펜, γ-테르펜으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 또한 20 부피% 이하 포함하는, 조성물.
  31. 제 27항에 있어서, 게라니올, 3-카렌, 디펜텐(p-멘타-1,8-디엔), 노폴, 피난, 2-피난 하이드로퍼옥사이드, 테르핀 하이드레이트, 2-피나놀, 디하이드로마이세놀, 이소보네올, p-멘탄-8-올, α-테르피닐 아세테이트, 시트로넬올, p-멘탄-8-일 아세테이트, 7-하이드록시디하이드로시트로넬알, 멘톨 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물을 또한 포함하는, 조성물.
  32. 제 27항에 있어서, 아네톨, 캄펜, p-시멘, 아니스알데이드, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 이소보닐 아세테이트, 오시멘, 알로오시멘, 알로오시멘 알코올, 2-메톡시-2,6-디메틸-7,8-에폭시옥탄, 캠퍼, 시트랄, 7-메톡시디하이드로-시트로넬알, 10-캠퍼설폰산, 신트로넬알, 멘톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물을 포함하는, 조성물.
  33. 제 27항에 있어서, 약 10 부피% 이하의 α-테르펜과 약 10 부피% 이하의 β-테르펜을 포함하는, 조성물.
  34. 제 27항에 있어서, 상기 조성물은 또한 약 30 내지 70 부피%의 α-테르피네올과 약 25 내지 55 부피%의 β-테르피네올을 포함하는, 조성물.
  35. 제 27항에 있어서, 상기 조성물은 또한 약 45 내지 80 부피%의 α-테르피네올과 약 15 내지 45 부피%의 β-테르피네올을 포함하는, 조성물.
  36. 제 27항에 있어서, 상기 조성물은 약 40 내지 70 부피%의 α-테르피네올과 약 30 내지 40 부피%의 β-테르피네올을 포함하는, 조성물.
  37. 제 27항에 있어서, 상기 조성물은 약 50 내지 70 부피%의 α-테르피네올과 약 30 내지 40 부피%의 β-테르피네올을 포함하는, 조성물.
  38. 제 27항에 있어서, 약 5 부피% 이하의 α-테르펜과 약 5 부피% 이하의 β-테르펜을 포함하는, 조성물.
  39. 제 27항에 있어서, 상기 조성물은 약 60 내지 95 부피%의 α-테르피네올과 약 30 부피% 이하의 β-테르피네올을 포함하는, 조성물.
  40. 제 27항에 있어서, 상기 조성물은 약 60 내지 95 부피%의 α-테르피네올과 약 30 부피% 이하의 β-테르피네올을 포함하는, 조성물.
  41. 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 방법에 있어서,
    α-테르피네올을 포함하는 테레빈 액을 포함하는 제 1 액을 제공하는 단계와,
    추출 혼합물이 형성되고 잔류 물질이 형성되도록 상기 탄화수소 함유 물질을 상기 테레빈 액과 접촉시키는 단계로서, 상기 추출 혼합물은 상기 탄화수소 함유 유기 물질과 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하고, 상기 잔류 물질은 상기 테레빈 액에 용해되지 않은 탄화수소 함유 물질로부터 비용해성 물질의 적어도 일부를 포함하는, 상기 접촉 단계와,
    상기 잔류 물질로부터 상기 추출 혼합물을 분리시키는 단계를
    포함하는, 추출 방법.
  42. 제 41항에 있어서, 상기 추출 혼합물을 탄화수소 생성물 스트림(hydrocarbon product stream)과 재생 스트림(recycle stream)으로 분리하는 단계를 더 포함하고, 상기 탄화수소 생성물 스트림은 상기 탄화수소 함유 유기 물질의 적어도 일부를 포함하고, 상기 재생 스트림은 상기 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하는, 추출 방법.
  43. 제 42항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 물질을 접촉하도록 상기 재생 스트림을 재생하는 단계를 더 포함하는, 추출 방법.
  44. 고형 또는 반고형 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 장치에 있어서,
    상기 탄화수소 함유 물질로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 추출하기 위한 테르피네올 함유 테레빈 액을 포함하는 테레빈 액 공급부와,
    접촉 용기(contacting vessel)로서, 상기 접촉 용기는 제 1 입구(inlet)를 갖고, 상기 제 1 입구를 통하여 상기 테레빈 액 공급부와 유체가 통하며, 상기 접촉 용기는, 제 2 입구를 통하여 내부 부분의 탄화수소 함유 물질을 수용하도록 작동 가능하며, 상기 접촉 용기는, 추출 혼합물과 잔류 물질을 형성하기 위해 작동 가능한 미리 결정된 시간 동안 상기 접촉 용기의 내부 부분에 상기 탄화수소 함유 물질과 상기 테레빈 액을 유지하도록 작동 가능하고, 상기 추출 혼합물은 상기 탄화수소 함유 유기 물질과 상기 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하고, 상기 잔류 물질은 상기 테레빈 액에 용해되지 않은 상기 탄화수소 함유 물질로부터 비용해성 물질의 적어도 일부를 포함하며, 상기 접촉 용기는, 상기 접촉 용기로부터 상기 추출 혼합물을 회수하기 위한 제 1 출구와 상기 접촉 용기로부터 잔류 물질을 회수하기 위한 제 2 출구를 포함하고, 상기 접촉 용기는 기계적 교반을 허용하도록 작동 가능한, 상기 접촉 용기와,
    유지 탱크(holding tank)로서, 상기 유지 탱크는 라인을 통해 상기 접촉 용기와 유체가 통하고, 상기 유지 탱크는 상기 접촉 용기로부터의 상기 추출 혼합물을 수용하도록 작동 가능하며, 상기 라인은 상기 유지 탱크로 고형물의 통과를 방지하기 위한 필터를 포함하는, 상기 유지 탱크와,
    상기 접촉 용기의 제 2 출구로부터 상기 잔류 물질을 수거하기 위한 수거 수단(collection means)을
    포함하는, 회수 장치.
  45. 제 44항에 있어서, 상기 추출 혼합물을 수용하기 위한 분리 용기를 더 포함하고, 상기 분리 용기는 상기 테레빈 액으로부터 상기 탄화수소 함유 유기 물질을 실질적으로 분리하도록 작동 가능한, 회수 장치.
  46. 제 44항에 있어서, 상기 분리 용기로부터의 상기 테레빈 액을 수용하기 위한 재생 스트림을 더 포함하고, 상기 재생 스트림은 상기 테레빈 액을 상기 분리 용기에서 상기 접촉 용기로 재사용을 위해 복귀시키도록 작동 가능한, 회수 장치.
  47. 제 44항에 있어서, 그라인더를 더 포함하고, 상기 그라인더는 상기 접촉 용기에서 상기 테레빈 액과 접촉하기 위한 탄화수소 함유 물질의 크기를 감소시키도록 구성되어 있는, 회수 장치.
  48. 제 44항에 있어서, 상기 접촉 용기는, 상기 테레빈 액과 상기 탄화수소 함유 물질의 접촉 시간을 조절하도록 구성된 복수의 핀 또는 트레이를 더 포함하는 기울어진 회전식 필터(rotary inclined filter)인, 회수 장치.
  49. 제 44항에 있어서, 상기 탄화수소 함유 물질을 상기 접촉 용기에 유입하기 위한 수단은 컨베이어를 포함하는, 회수 장치.
  50. 제 44항에 있어서, 상기 접촉 용기는 상기 탄화수소 함유 물질과 상기 테레빈 액을 혼합하기 위한 수단을 더 포함하는, 회수 장치.
  51. 제 44항에 있어서, 상기 제 1 접촉 용기에 결합된 제 2 접촉 용기를 더 포함하고, 상기 제 2 접촉 용기는 테레빈 액과 석탄 샘플 물질을 수용하기 위한 입구와, 상기 추출 혼합물의 적어도 일부를 회수하기 위한 제 1 출구와, 상기 혼합 용기로부터 상기 잔류 물질의 적어도 일부를 제거하기 위한 제 2 출구를 포함하고, 상기 제 2 접촉 용기는 상기 접촉 용기와 상기 유지 탱크 사이에 위치하고 결합되어 있는, 회수 장치.
  52. 제 44항에 있어서, 상기 접촉 용기의 입구에 위치된 필터를 더 포함하는, 회수 장치.
  53. 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 방법에 있어서,
    회수 가능한 탄화수소 함유 유기 물질을 포함하는 타르 샌드를 얻는 단계와,
    테르피네올을 함유하는 테레빈 액을 포함하는 제 1 액을 제공하는 단계와,
    상기 테레빈 액을 공급하기 위한 적어도 하나의 입구를 포함하는 접촉 용기에 타르 샌드 샘플을 공급하는 단계와,
    추출 혼합물이 형성되고 잔류 물질이 형성되도록 접촉 용기에서 상기 타르 샌드 샘플을 상기 테레빈 액과 접촉시키고, 상기 타르 샌드 샘플을 상기 테레빈 액과 교반하는 단계로서, 상기 추출 혼합물은 상기 탄화수소 함유 유기 물질과 상기 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하고, 상기 잔류 물질은 상기 테레빈 액에 용해되지 않은 상기 타르 샌드로부터 비용해성 물질의 적어도 일부를 포함하며, 상기 접촉 용기는 테레빈 액을 공급하기 위한 적어도 하나의 입구를 포함하는, 상기 단계와,
    상기 잔류 물질로부터 상기 추출 혼합물을 분리하는 단계와,
    상기 추출 혼합물을 탄화수소 생성물 스트림과 테레빈 액 재생 스트림으로 분리하는 단계로서, 상기 탄화수소 생성물 스트림은 상기 타르 샌드로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 적어도 일부를 포함하는, 상기 분리 단계와,
    상기 테레빈 액 재생 스트림의 적어도 일부를 상기 접촉 단계로 재생시키는 단계를
    포함하고,
    상기 테레빈 액은 α-테르피네올과 β-테르피네올을 포함하는, 회수 방법.
  54. 분쇄한 탄화수소 함유 오일 셸(oil shale)로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 방법에 있어서,
    상기 분쇄한 탄화수소 함유 오일 셸을 제공하는 단계와,
    테레빈 액을 포함하는 제 1 액을 제공하는 단계와,
    상기 분쇄한 탄화수소 함유 오일 셸을 여과하는 단계와,
    접촉 용기에 테레빈 액을 공급하기 위한 적어도 하나의 입구를 포함하는 접촉 용기에 상기 분쇄한 탄화수소 함유 오일 셸을 공급하는 단계와,
    추출 혼합물이 형성되고 잔류 물질이 형성되도록 상기 분쇄한 탄화수소 함유 오일 셸을 상기 테레빈 액과 접촉시키는 단계로서, 상기 추출 혼합물은 상기 탄화수소 함유 유기 물질과 상기 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하고, 상기 잔류 물질은 상기 테레빈 액에 용해되지 않은 상기 오일 셸로부터 비용해성 물질의 적어도 일부를 포함하는, 상기 접촉 단계와,
    상기 잔류 물질로부터 상기 추출 혼합물을 분리하는 단계와,
    탄화수소 생성물 스트림과 테레빈 액 재생 스트림을 생성하기 위해 상기 추출 혼합물에서 상기 테레빈 액으로부터 상기 탄화수소 함유 유기 물질을 분리하는 단계로서, 상기 탄화수소 생성물 스트림은 상기 분쇄한 탄화수소 함유 오일 셸로부터 상기 탄화수소 함유 유기 물질의 적어도 일부를 포함하는, 상기 분리 단계와,
    상기 테레빈 액 재생 스트림의 적어도 일부를 상기 접촉 단계로 재생시키는 단계를
    포함하는, 회수 방법.
  55. 탄화수소를 함유하는 석탄이 풍부한 지표 밑 포메이션(sub-surface formation)으로부터 탄화수소 함유 유기 물질을 회수하기 위한 방법에 있어서,
    회수 가능한 탄화수소 함유 유기 물질을 포함하는 석탄을 얻는 단계와,
    분쇄된 석탄을 생성하기 위해 상기 석탄을 분쇄하는 단계와,
    상기 분쇄된 석탄을 여과하는 단계와,
    상기 분쇄된 석탄을 접촉 용기에 공급하는 단계로서, 상기 접촉 용기는, 상기 접촉 용기에 테레빈 액을 공급하기 위한 적어도 하나의 입구를 포함하는, 상기 공급 단계와,
    추출 혼합물이 형성되고 잔류 물질이 형성되도록 상기 분쇄한 석탄을 상기 테레빈 액과 접촉시키는 단계로서, 상기 추출 혼합물은 상기 탄화수소 함유 유기 물질과 상기 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하고, 상기 잔류 물질은 상기 테레빈 액에 용해되지 않은 상기 석탄으로부터 비용해성 물질의 적어도 일부를 포함하는, 상기 접촉 단계와,
    상기 추출 혼합물로부터 상기 잔류 물질을 분리하는 단계와,
    탄화수소 생성물 스트림과 테레빈 액 재생 스트림을 생성하기 위해 상기 테레빈 액으로부터 상기 탄화수소 함유 유기 물질을 분리하는 단계로서, 상기 탄화수소 생성물 스트림은 상기 석탄으로부터 상기 탄화수소 함유 유기 물질의 적어도 일부를 포함하는, 상기 분리 단계와,
    상기 테레빈 액 재생 스트림의 적어도 일부를 상기 접촉 단계로 재생시키는 단계를
    포함하는, 회수 방법.
  56. 탄하수소 함유 물질을 포함하는, 탄화수소를 함유하는 지표 밑 포메이션(sub-surface formation)에 결합된 생산정(production well)으로부터 탄화수소 함유 유기 물질의 회수를 증가시키기 위한 방법에 있어서,
    지표 밑 포메이션과 유체가 통하는 주입정(injection well)을 제공하는 단계와,
    테르피네올을 함유하는 테레빈 액을 포함한 제 1 액을 제공하는 단계와,
    상기 주입정을 통해 상기 포메이션으로 상기 테레빈 액을 주입하는 단계로서, 상기 테레빈 액과, 상기 탄화수소 함유 지표 밑 포메이션의 상기 탄화수소 함유 유기 물질은 상기 추출 혼합물 탄화수소 함유 유기 물질의 적어도 일부와 상기 테레빈 액의 적어도 일부를 포함하는 추출 혼합물을 형성하는, 상기 주입 단계와,
    상기 포메이션으로부터 상기 생산정을 통하여 상기 추출 혼합물을 회수하는 단계와,
    탄화수소 생성물 스트림과 테레빈 액 스트림을 생성하기 위해 상기 추출 혼합물을 분리하는 단계를
    포함하는, 방법.
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