НАЗЕМНАЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ РЕТОРТА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА ИЗ ПИРОБИТУМОЗНЫХ НЕФТЕНОСНЫХ СЛАНЦЕВ И/ИЛИ ПОРОД, СОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИЕ УГЛЕРОДИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

1. Наземная (надземная) вертикальная реторта шахтного типа (100) с внешним нагревом, содержащая:
(i) многофункциональную центральную трубу (110);
(ii) устройство герметизации верхней части (120);
(iii) систему распределения материала (130);
(iv) перегоночную емкость (140) со слоем материала кольцеобразной формы (141), оснащенную комплектом труб для подачи материала (142), находящихся на определенном расстоянии друг от друга, которые образуют газосборную камеру для сбора газа и пыли (143), инжектором горячего газа (144), устройством сбора (145) и распределения (146) холодного рециркулята, а также механизмом управления слоем и разгрузки (147);
(v) нагнетательную камеру (150);
(vi) устройство утилизации тепла отработанного сланца (160), состоящее из трубопроводной сети (162) для рециркуляции и распыления ретортной воды и накопительных бункеров (161);
(vii) устройство герметизации подовой части сухого типа (170).
2. Реторта по п. 1, характеризующаяся тем, что обладает большой производственной мощностью, а именно от 5000 до 10000 метрических тонн в день.
3. Реторта по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что указанная многофункциональная центральная труба (100) определяет ретортный слой (140) кольцеобразной формы с отведением рециркулята холодного газа и сбором и удалением пыли, собранной во время транспортировки газа.
4. Реторта по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что устройство герметизации верхней части (120) оснащено переключателем потока (121), который выполнен с возможностью обеспечения чередования партий, загрузки/разгрузки автономных бункеров (122) с герметизирующими клапанами (125), по выбору - с закачиванием инертного газа и регулятором потока/измерительной системой (123), расположенными под клапанами на соединении (124).
5. Реторта по п. 4, характеризующаяся тем, что указанные регулятор потока/измерительная система (123) образованы из корпуса, стационарного стола и ротора, оснащенного лопастями.
6. Реторта по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что система распределения материала (130) размещена под стационарным столом.
7. Реторта по п. 6, характеризующаяся тем, что указанная система распределения материала (130) также включает распределительный поворотный бункер (131), разделенный на круглые сечения пропорционально концентрическим зонам кольцеобразного пространства в емкости.
8. Реторта по п. 7, характеризующаяся тем, что указанные круглые сечения подают материал на цилиндрические желоба (132) в дисперсном режиме, выгружая его по свободной высоте между краями желобов и уровню материала в емкости (134).
9. Реторта по п. 6, характеризующаяся тем, что система распределения материала (130) содержит серию перегородок концентрической конической формы (133), находящихся вокруг многофункциональной центральной трубы (110) между уровнем материала в емкости (134) и группой труб для подачи материала (142).
10. Реторта по любому из пп. 1 или 2, или 5, или 7, или 8, или 9, характеризующаяся тем, что перегоночная емкость (140) со слоем материала кольцеобразной формы (141) оснащена комплектом труб для подачи материала (142), находящихся на определенном расстоянии друг от друга в газосборной камере (143), оснащенной насадками на корпусе реторты (148), где (141) гранулированный материал находится между нижними концами труб для подачи материала (142), находящимися на определенном расстоянии друг от друга, и механизмом приведения слоя материала в движение (147).
11. Реторта по п. 10, характеризующаяся тем, что указанный механизм приведения слоя материала в движение (147), расположенный в нижней части слоя материала (141), состоит из ряда веерных поверхностей (149А) круглого сечения с пустым пространством между ними.
12. Реторта по п. 11, характеризующаяся тем, что указанное пустое пространство между поверхностями полностью накрыто колпаком в форме двускатной крышки (крыши) (149В) и укреплено комплектом радиальных балок (149С).
13. Реторта по п. 12, характеризующаяся тем, что указанные радиальные балки (149С) крепятся на корпусе реторты и на многофункциональной центральной трубе (110).
14. Реторта по любому из пп. 11-13, характеризующаяся тем, что механизм приведения слоя материала в движение (147) также включает набор связанных между собой скребков (149D) над поверхностями (149А) с угловыми возвратно-поступательными движениями с внешним приводом на корпусе реторты.
15. Реторта по п. 10, характеризующаяся тем, что перегоночная емкость (140) также включает инжектор горячего газа (144) (рециркулята горячего газа), состоящего из перфорированных радиальных (144А) и кольцевых (144В) желобов с переменным квадратным сечением, которые расположены в насадках на внешнем корпусе реторты и установлены в креплениях многофункциональной центральной трубы (110).
16. Реторта по п. 15, характеризующаяся тем, что указанные желоба (144А и 144В) инжектора газа (144) также накрыты панелями в форме двускатной крыши (144С) для направления потока твердых веществ.
17. Реторта по п. 10, характеризующаяся тем, что перегоночная емкость (140) включает коллектор рециркулята холодного газа (145) с радиальной обшивкой, образованной радиальными (145А) и кольцевыми желобами (145В) с пятиугольным сечением неправильной формы с открытой нижней частью, расположенными под инжектором горячего газа (144).
18. Реторта по п. 17, характеризующаяся тем, что радиальные желоба (145А) коллектора холодного газа соединяются насадками с многофункциональной центральной трубой (110) и крепятся на противоположном конце к стенке корпуса реторты.
19. Реторта по п. 18, характеризующаяся тем, что радиальные желоба (145А) коллектора рециркулята холодного газа (145) соединены трубами с внешней частью реторты и закреплены на многофункциональной центральной трубе (110).
20. Реторта по п. 10, характеризующаяся тем, что перегоночная емкость (140) также оснащена устройством распределения рециркулята холодного газа (146), образованного перфорированными радиальными и кольцевыми желобами (146А) с пятиугольным сечением неправильной формы, расположенными над инжектором горячего газа (144), а радиальные желоба (146В) соединены насадками с многофункциональной центральной трубой (110) и закреплены на противоположном конце к стенке корпуса реторты.
21. Реторта по п. 20, характеризующаяся тем, что радиальные желоба (146В) прикреплены к многофункциональной центральной трубе (110) и соединены трубами с внешней части реторты.
22. Реторта по п. 10, характеризующаяся тем, что перегоночная емкость (140) также оснащена устройством пылеудаления (112), расположенным на высоте насадок (111) коллектора газа (145) вдоль многофункциональной центральной трубы (110), а внутри нее расположен сегмент трубы меньшего диаметра с диаметром от 40 до 90% от диаметра многофункциональной центральной трубы (110), расположенный концентрически по отношению к указанной центральной трубе (110).
23. Реторта по п. 22, характеризующаяся тем, что устройство пылеудаления (112) открыто в нижней части и герметично в верхней части.
24. Реторта по любому из пп. 1, или 2, или 5, или 7-9, или 11-13, или 15-23, характеризующаяся тем, что нагнетательная камера (150) расположена под механизмом приведения слоя материала в движение (147), включающим насадки (151) на корпусе реторты для впуска потока рециркулята холодного газа.
25. Реторта по любому из пп. 1, или 2, или 5, или 7-9, или 11-13, или 15-23, характеризующаяся тем, что устройство окончательной утилизации тепла отработанного материала (160) состоит из трубопроводной сети с распылителями (162) для рециркуляции и распыления ретортной воды и накопительных бункеров (161), расположенных под свободным пространством и разбитых на секции конического сечения по бокам для пересечения друг с другом.
26. Реторта по п. 25, характеризующаяся тем, что устройство герметизации подовой части сухого типа (170) выполнено прилегающим к выходу из накопительных бункеров (161) и содержит систему измерения потока (171), включающую стационарный стол и оснащенный лопастями ротор, установленный внутри накопительного бункера (161).
27. Реторта по п. 26, характеризующаяся тем, что устройство герметизации подовой части сухого типа (170) оснащено распылителем воды, расположенным под указанной измерительной системой (171), стационарным столом, системой герметизирующих клапанов (172), которая включает верхний клапан (172), промежуточное соединение/накопительную горловину (173), которая обеспечивает закачку инертного газа, и нижний клапан (172), а также направляющим желобом (174) для системы непрерывной транспортировки.
28. Способ получения нефти и газа из пиробитуминозных нефтеносных сланцев и/или пород, содержащих органические соединения, осуществляемый посредством реторты (100), описанной в пп. 1-27, включающий следующие этапы:
(a) загрузка материала;
(b) герметизация загруженного материала;
(c) распределение материала;
(d) сбор и удаление газа и пыли;
(e) нагрев и сушка материала;
(f) закачивание газового потока рециркулята холодного газа с этапа (i);
(g) пиролиз материала;
(h) закачивание потока рециркулята горячего газа;
(i) удаление потока рециркулята холодного газа;
(j) утилизация тепла отработанного материала;
(k) выгрузка слоя материала в емкость кольцеобразной формы;
(l) закачивание потока холодного рециркулята;
(m) смешивание потока холодного рециркулята с потоком пара;
(n) сбор выгруженного отработанного материала в накопительных бункерах;
(о) распыление рециркулирующей ретортной воды;
(р) образование пара в результате взаимодействия рециркулирующей ретортной воды с отработанным материалом, размещенным в накопительных бункерах;
(q) выгрузка отработанного материала сухим способом и герметизация подовой части.
29. Способ по п. 28, характеризующийся тем, что этап (а) загрузки предварительно подготовленного материала включает измельчение и сортировку в среднем диапазоне от 5 до 100 мм.
30. Способ по п. 28 или 29, характеризующийся тем, что этап (b) герметизации материала обеспечивает поток твердых веществ в перегоночную емкость (140) без попадания воздуха или выхода образующихся внутри газов.
31. Способ по п. 30, характеризующийся тем, что этап (b) герметизации материала по выбору включает использование инертного газа.
32. Способ по любому из пп. 28 или 29, характеризующийся тем, что на этапе (с) распределения загруженного материала равномерно распределяют загруженные частицы по поперечному сечению слоя материала в перегоночной емкости (140).
33. Способ по любому из пп. 28, или 29, или 31, характеризующийся тем, что этап (d) сбора и отведения газа и нефтяной пыли производят в сборочной камере (143) при помощи подающих труб (142), расположенных на определенном расстоянии друг от друга, где отведение газа осуществляют при помощи насадок (149) с внешней части реторты.
34. Способ по любому из п. 28, или 29, или 31, характеризующийся тем, что этап (е) нагрева и сушки материала путем теплообмена осуществляют за счет взаимодействия между смесью восходящего потока газа в слое материала над устройством распределения рециркулята холодного газа и одновременного охлаждения потока газа с последующим образованием нефтяной пыли.
35. Способ по п. 34, характеризующийся тем, что восходящий поток состоит из смеси потока горячего газа с потоком газа, выработанного в процессе пиролиза, и потоком газа с температурой от 300 до 400°С, повторно закачиваемого на этапе (f) и предварительного нагретого путем теплообмена с перерабатываемым материалом, отведенным из слоя материала, расположенного под инжектором горячего газа (144).
36. Способ по любому из пп. 28, или 29, или 31, или 35, характеризующийся тем, что этап (f) повторного закачивания газового потока с температурой от 300 до 400°С осуществляют равномерно посредством устройства распределения рециркулята холодного газа (146) над инжектором горячего газа (144).
37. Способ по п. 28, или 29, или 31, или 35, характеризующийся тем, что этап (h) закачивания газового потока с температурой выше 480°С в середину слоя материала осуществляют инжектором горячего газа (144) с приведением потока горячего газа во взаимодействие с предварительно нагретым материалом с целью стимулирования пиролиза.
38. Способ по любому из пп. 28, или 29, или 31, или 35, характеризующийся тем, что этап (i) удаления потока рециркулята холодного газа, предварительно нагретого в результате взаимодействия с перерабатываемым материалом до достижения высоты, на которой осуществляют закачивание рециркулята горячего газа, выполняют посредством коллектора рециркулята холодного газа (145) по направлению к многофункциональной центральной трубе (110) или трубам, крепящимся с внешней стороны на корпусе реторты.
39. Способ по любому из пп. 28, или 29, или 31, или 35, характеризующийся тем, что этап (j) утилизации тепла перерабатываемого материала осуществляют путем пропускания холодного рециркулята, смешанного с паром, образованным в результате взаимодействия рециркулирующей ретортной воды с перерабатываемым материалом, размещенным в накопительных бункерах.
40. Способ по любому из пп. 28, или 29, или 31, или 35, характеризующийся тем, что этап (k) выгрузки слоя материала осуществляют равномерно по всему поперечному сечению перегоночной емкости (140) при помощи механизма приведения слоя материала в движение (147).
41. Способ по любому из пп. 28, или 29, или 31, или 35, характеризующийся тем, что этап (1) закачивания газового потока с температурой ниже 200°С (рециркулят холодного газа) происходит в нагнетательной камере (150).
42. Способ по любому из пп. 28, или 29, или 31, или 35, характеризующийся тем, что этап (р) образования пара осуществляется в результате взаимодействия рециркулирующей ретортной воды с горячим перерабатываемым материалом, размещенным в накопительных бункерах (161); такое взаимодействие обеспечивается путем распыления воды через систему распылителей (162), расположенных над бункерами (161).
43. Способ по любому из пп. 28, или 29, или 31, или 35, характеризующийся тем, что этап (q) выгрузки переработанного материала сухим способом и герметизации подовой части обеспечивает контролируемый поток твердых веществ из накопительных бункеров (161) в систему герметизирующих клапанов (172), а затем к направляющим желобам (174) системы непрерывной транспортировки.
44. Способ по п. 43, характеризующийся тем, что указанная выгрузка сухим способом включает использование распылителей рециркулирующей ретортной воды для дополнительного охлаждения.