ДВУХЭТАПНЫЙ РАЗГРАНИЧЕННЫЙ НА ЗОНЫ АППАРАТ ДЛЯ ПИРОЛИЗА

1. Аппарат для непрерывной конверсии углеводородных материалов до конденсируемых, неконденсируемых и твердых углеводородных продуктов, включающий
по меньшей мере один экструдер, способный обеспечить усилие сдвига и нагревание и имеющий три или более зон обработки,
непрерывный тепловой печной реактор, причем упомянутый экструдер и упомянутый печной реактор находятся в жидкостном сообщении,
средства транспортировки углеводородных материалов через аппарат и между упомянутым экструдером и упомянутым печным реактором,
средства подачи упомянутых углеводородных материалов в аппарат,
средства нагревания упомянутых углеводородных материалов,
средства удаления парообразных продуктов из упомянутого аппарата,
средства удаления твердых продуктов из упомянутого аппарата,
средства, где упомянутые углеводороды поддерживают внутри зон в течение диапазона определенных температур и времени удержания, и
средства вращения упомянутого теплового реактора,
где упомянутый по меньшей мере один экструдер имеет по меньшей мере три зоны, включая зону прессования и обезвоживания упомянутых углеводородных материалов, зону плавления упомянутых углеводородных материалов для превращения из твердого состояния в жидкое, и зону смешивания, дестабилизации и дегалогенирования углеводородных материалов, при этом упомянутый углеводородный материал подвергают множеству определенных диапазонов температур и времени удержания,
где упомянутый печной реактор включает по меньшей мере две зоны, включая зону дальнейшей дестабилизации и дегалогенирования, и зону пиролиза и дегазации пиролизованных углеводородных материалов, при этом упомянутые углеводородные материалы превращают в парообразные продукты, которые могут быть дополнительно обработаны с получением конденсируемых и неконденсируемых продуктов, и твердых углеводородных продуктов, и
где упомянутый аппарат сообща включает все тепловые и кинетические условия среды, необходимые для конверсии углеводородных материалов.
2. Аппарат по п. 1, где упомянутый экструдер включает множество конфигураций шнека и барабана, которые определяют зону подачи, зону прессования и обезвоживания для удаления воздуха и влаги из упомянутых углеводородных материалов, зону плавления упомянутых углеводородных материалов для перевода их из твердого состояния в жидкое, и зону смешивания, дестабилизации и дегалогенирования упомянутых углеводородных материалов.
3. Аппарат по п. 1, где весь или часть упомянутого аппарата наклонена по отношению к горизонту под углом от приблизительно -20° до приблизительно 20°.
4. Аппарат по п. 3, где весь или часть аппарата наклонена по отношению к горизонту под углом от приблизительно 2° до приблизительно 6°.
5. Аппарат по п. 3, где весь или часть упомянутого аппарата наклонена по отношению к горизонту под углом от приблизительно -2° до приблизительно -6°.
6. Аппарат по п. 1, дополнительно включающий серии понижающих конденсаторов для конденсирования упомянутых парообразных продуктов для получения жидких продуктов.
7. Аппарат по п. 1, дополнительно включающий прямое удаление воска из точки, расположенной при переходе зоны смешивания, молекулярной дестабилизации и удаления гетероатомов в последующую зону пиролиза.
8. Аппарат по п. 1, дополнительно содержащий средства удаления и сбора твердых продуктов, где упомянутые твердые продукты представляют собой уголь.
9. Аппарат по п. 1, дополнительно включающий средства удаления и сбора галогензамещенных кислот.
10. Аппарат по п. 1, дополнительно включающий средства введения продувочного газа.
11. Аппарат по п. 1, дополнительно включающий отдельные средства для подачи жидких углеводородных материалов в аппарат.
12. Способ пиролиза для конверсии углеводородного материала с получением полезных парообразных продуктов и твердых продуктов, включающий
обеспечение по меньшей мере одного экструдера для транспорта упомянутых углеводородных материалов через упомянутый аппарат, способного обеспечить усилие сдвига и нагревание и имеющего три или более зоны обработки, и непрерывный тепловой печной реактор, имеющий средства нагревания упомянутого углеводородного материала, который находится в жидкостной связи с упомянутым экструдером,
подачу упомянутого углеводородного материала в зону прессования в упомянутом экструдере для удаления попавшего воздуха и влаги из упомянутого углеводородного материала,
плавление упомянутого углеводородного материала,
смешивание упомянутого расплавленного углеводородного материала с образованием расплавленной смеси и подверганием упомянутой расплавленной смеси молекулярной дестабилизации, дегалогенированию, десульфированию и удалению гетероатомов,
подачу упомянутой расплавленной смеси в упомянутую печь,
подвергание упомянутой расплавленной смеси пиролизу для конверсии углеводородного материала до парообразных продуктов и твердых продуктов и
удаление упомянутых парообразных продуктов и твердых продуктов,
где упомянутый способ включает все тепловые и кинетические условия, необходимые для конверсии углеводородного материала.
13. Способ по п. 12, где упомянутый углеводородный материал подают в упомянутый аппарат с измельченными основанными на минералах добавками, выбранными из одного или более акцепторов гетероатомов фазы расплава, выбранных из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов, переходных металлов, постпереходных металлов, металлоидов и их смеси.
14. Способ по п. 12, где упомянутый углеводородный материал подают в упомянутый аппарат с измельченными основанными на минералах добавками, выбранными из (i) одного или более акцепторов гетероатомов фазы расплава, выбранных из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов, переходных металлов, постпереходных металлов и металлоидов, и их смесей; и (ii) один или более катализаторов фазы расплава, выбранных из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов, переходных металлов, постпереходных металлов, металлоидов, неметаллов и силикатных минералов, и их смесей.
15. Способ по п. 12. где влагу в углеводородном сырье, поданном в аппарат, удаляют до приблизительно 10 мас.% влажности.
16. Способ по п. 12, где упомянутый углеводородный материал прессуют и воздух и воду удаляют при температуре не более чем приблизительно 220°F (104,44°С).
17. Способ по п. 12. где углеводородный материал прессуют в зоне прессования, и время удержания в зоне прессования составляет приблизительно от 15 с до 5 мин.
18. Способ по п. 12, где упомянутые углеводородные материалы поддерживают в зоне плавления при температуре от приблизительно 220°F (104,44°С) до приблизительно 572°F (300°С) для плавления упомянутого углеводородного материала.
19. Способ по п. 12, где углеводородный материал плавят в зоне плавления, и время удержания в зоне плавления составляет от приблизительно 10 мин до приблизительно 45 мин.
20. Способ по п. 12, где упомянутые углеводородные материалы смешивают, дестабилизируют, десульфируют и дегалогенируют при температуре в диапазоне от приблизительно 572°F (300°С) до приблизительно 690°F (365,56°С).
21. Способ по п. 12, где углеводородный материал смешивают, дестабилизируют, десульфируют и дегалогенируют в зоне смешивания и время удержания в зоне смешивания составляет от приблизительно 30 мин до приблизительно 120 мин.
22. Способ по п. 12, где твердые продукты включают микрокристаллический воск и парафиновый воск и их смеси.
23. Способ по п. 12, где упомянутые углеводородные материалы пиролизуют при температуре от приблизительно 690°F (365,56°С) до приблизительно 910°F (487,78°С).
24. Способ по п. 12, где углеводородный материал пиролизуют в зоне пиролиза, и время удержания в зоне пиролиза составляет от приблизительно 30 минут до приблизительно 90 минут.
25. Способ по п. 12, где твердые продукты представляют собой твердый угольный продукт и их в дальнейшем подвергают дегазации при температурах в диапазоне от приблизительно 850°F (454,44°С) до приблизительно 1800°F (982,22°С).
26. Способ по п. 25, где твердый угольный продукт подвергают дегазации при температуре в диапазоне от приблизительно 850°F (454,44°С) до приблизительно 1200°F (648,89°С).
27. Способ по п. 12, где твердые продукты представляют собой уголь и их подвергают дегазации в зоне удаления летучих веществ, и время удержания в зоне летучих веществ составляет от приблизительно 15 мин до приблизительно 60 мин.
28. Способ по п. 12, где твердые продукты представляют собой твердые угольные продукты и их удаляют при температуре окружающей среды.
29. Способ по п. 12, где время удержания в зоне удаления угля составляет от приблизительно 15 мин до приблизительно 30 мин.
30. Способ по п. 12, где упомянутые углеводородные материалы выбирают из группы, состоящей из пластичного, термопластичного полимера, термореактивного полимера, углеводородных жидкостей, использованного масла, отработанного масла, газойля, остатков нефтепереработки, масла цилиндров, эластомерных отходов, отработанных шин, остатков резины, резинового ремня, листов ЭПДК, мембраны и экструдата и их смесей.
31. Способ по п. 12, дополнительно включающий этапы конденсации упомянутых парообразных продуктов для удаления жидких продуктов.
32. Способ конверсии углеводородного материала с получением полезных восковых продуктов, включающий
обеспечение по меньшей мере одного экструдера, имеющего средства транспортировки упомянутого углеводородного материала через упомянутый аппарат, способный обеспечить усилие сдвига и нагревание и имеющий три или более зоны обработки, и непрерывного теплового печного реактора, имеющего средства нагревания упомянутого углеводородного материала, находящегося в жидкостном сообщении с упомянутым экструдером,
подачу смеси углеводородного материала и композиции, акцептирующей гетероатомы, в упомянутый аппарат,
прессование упомянутого углеводородного материала для удаления попавшего воздуха и влаги из упомянутого углеводородного материала,
плавление упомянутого углеводородного материала,
смешивание упомянутого расплавленного углеводородного материала с образованием расплавленной смеси, при этом упомянутую расплавленную смесь подвергают молекулярной дестабилизации, дегалогенированию и удалению гетероатомов,
извлечение упомянутых восковых продуктов.
33. Способ по п. 32, где упомянутый углеводородный материал подают в упомянутый аппарат с измельченными основанными на минералах добавками, выбранными из (i) одного или более акцепторов гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов, переходных металлов, постпереходных металлов и металлоидов, и их смесей; и (ii) одного или более катализаторов фазы расплава, выбранных из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов, переходных металлов, постпереходных металлов, металлоидов, неметаллов и силикатных минералов и их смесей.