相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2014年8月10日提交的美國(guó)申請(qǐng)第14/455,927號(hào)的權(quán)益，該申請(qǐng)的全文通過(guò)引用納入本文。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)技術(shù)涉及將含有聚合物的材料如塑料轉(zhuǎn)化為石油產(chǎn)品，包括原油。不幸的是，傳統(tǒng)技術(shù)受限于相對(duì)較低的原油和柴油產(chǎn)率，較低的通量，較高的運(yùn)行成本和較高的資本支出。

發(fā)明概述

本發(fā)明的實(shí)施方式突破了其他技術(shù)的一些限制。在一些實(shí)施方式中，使用的反應(yīng)器、系統(tǒng)和方法得到了較高的原油和柴油的產(chǎn)率，更快的吞吐速率，更低的運(yùn)行成本和更低的資本支出。具體來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)是生產(chǎn)盡可能多的柴油質(zhì)量的油，以及通過(guò)確保理想的反應(yīng)時(shí)間來(lái)最小化其他技術(shù)產(chǎn)生的蠟，并且為低碳鏈提供更多的時(shí)間發(fā)展成為柴油。此外，反應(yīng)器的實(shí)施方式允許更短的反應(yīng)時(shí)間，其導(dǎo)致在每分鐘、每小時(shí)和每天中將更多的含聚合物的材料轉(zhuǎn)化成形成石油產(chǎn)品的蒸氣。此外，設(shè)計(jì)反應(yīng)器的實(shí)施方式，從而所述處理可連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)/天，7天/周，從而提高或最大化產(chǎn)出。在一些實(shí)施方式中，意圖使整個(gè)系統(tǒng)盡可能地自動(dòng)化，從而需要最少的介入，從而僅需1-3名員工的少量勞動(dòng)力。最后，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，特別是反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，不需要大量的資本支出來(lái)建立。這意味著所述系統(tǒng)的回收周期比其他可供出售的系統(tǒng)短。

在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明包括用于通過(guò)含有聚合物的材料的熱解和對(duì)得到的蒸氣的后續(xù)冷凝來(lái)生產(chǎn)石油產(chǎn)品例如蠟、氣體和油的系統(tǒng)和方法。如果需要，根據(jù)含有聚合物的材料的組成(如果已知)對(duì)所述含有聚合物的材料進(jìn)行初始預(yù)處理。當(dāng)含有聚合物的材料進(jìn)入所述系統(tǒng)后，所述材料被預(yù)熔融并被移動(dòng)到反應(yīng)器主體中，其在反應(yīng)器主體中經(jīng)歷相似或更高的溫度。所述反應(yīng)器包括一個(gè)大致水平的圓柱形主體，所述圓柱形主體在第一端具有入口，在另一端具有至少一個(gè)出口，并且其在兩端密封(隔絕外部大氣)，所述主體偏離水平方向具有傾斜斜率，沿所述主體的一側(cè)或多側(cè)施加外部加熱，并且所述反應(yīng)器包括一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器。反應(yīng)器的主體設(shè)計(jì)有使所述主體旋轉(zhuǎn)的能力。并且，可以并根據(jù)反應(yīng)的需要而具有改變旋轉(zhuǎn)的主體的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)的能力

本發(fā)明使用的冷凝器包括在工藝中的多個(gè)冷凝器，以及附加的冷凝系統(tǒng)。可調(diào)節(jié)每個(gè)冷凝器中的壓力和溫度，從而生產(chǎn)不同百分比的石油產(chǎn)品。在一些實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)包括依次使用或平行使用的多于一個(gè)的反應(yīng)器。附加的反應(yīng)器可用于附加的含有聚合物的材料和在通過(guò)反應(yīng)器后保持未反應(yīng)的材料。這允許更高的吞吐速率和更高的產(chǎn)率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，包括控制機(jī)構(gòu)的使用，這允許了要捕獲和監(jiān)控的系統(tǒng)的不同參數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)某些參數(shù)在所需范圍之外，可通過(guò)使用用戶手動(dòng)調(diào)節(jié)或通過(guò)控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)它們。在一些實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)和方法包括在含有聚合物的材料的原料進(jìn)入反應(yīng)器和反應(yīng)階段之前處理所述含有聚合物的材料的原料。進(jìn)行該處理以去除不需要的顆粒，例如灰塵和纖維，并且分離出不需要的含有聚合物的材料。

本發(fā)明的實(shí)施方式的其它方面和優(yōu)點(diǎn)會(huì)在下文詳細(xì)說(shuō)明中結(jié)合附圖變得顯而易見(jiàn)，通過(guò)示例方式說(shuō)明本發(fā)明的原理。

附圖說(shuō)明

參考編號(hào)的附圖顯示并描述了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式，其中：

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的流程圖。

圖2是進(jìn)料器的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

圖3是進(jìn)料器的一個(gè)實(shí)施方式的另一示意圖。

圖4是被輸送進(jìn)入反應(yīng)器主體的原料的示意圖。

圖5是被輸送進(jìn)入反應(yīng)器主體的原料的另一示意圖。

圖6是進(jìn)料器的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

圖7是冷凝器的垂直截面的示意圖。

圖8是具有第二反應(yīng)器主體的本發(fā)明的實(shí)施方式的流程圖。

圖9是顯示具有用于加熱反應(yīng)器的蒸氣氣體產(chǎn)物的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的流程圖。

圖10是具有一個(gè)附加螺旋輸送器以去除殘留物的反應(yīng)器主體的后端的示意圖。

圖11是具有一個(gè)不同的螺旋輸送器以去除殘留物的反應(yīng)器主體的后端的另一示意圖。

圖12是反應(yīng)器主體前端和內(nèi)部螺旋輸送器能如何旋轉(zhuǎn)的實(shí)施方式的示意圖。

圖13是反應(yīng)器主體前端和內(nèi)部螺旋輸送器能如何反向旋轉(zhuǎn)的實(shí)施方式的示意圖。

圖14是反應(yīng)器主體前端和內(nèi)部螺旋輸送器能如何圍繞所述主體旋轉(zhuǎn)的實(shí)施方式的示意圖。

圖15是反應(yīng)器主體前端和內(nèi)部螺旋輸送器能如何利用刮板旋轉(zhuǎn)的實(shí)施方式的示意圖。

圖16是反應(yīng)器主體前端和兩個(gè)內(nèi)部反向旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器能如何工作的實(shí)施方式的示意圖。

圖17是反應(yīng)器主體前端和兩個(gè)內(nèi)部反向旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器能如何工作的實(shí)施方式的另一示意圖。

圖18是反應(yīng)器主體前端和兩個(gè)內(nèi)部共旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器能如何工作的實(shí)施方式的示意圖。

圖19是顯示包括使用兩個(gè)冷凝器系統(tǒng)的兩個(gè)反應(yīng)器主體的本發(fā)明的實(shí)施方式的流程圖。

圖20是具有改變傾斜角度的機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式的反應(yīng)器主體的縱向側(cè)視圖。

圖21是顯示具有監(jiān)控多個(gè)參數(shù)并具有修改那些參數(shù)的能力的控制系統(tǒng)的本發(fā)明的實(shí)施方式的流程圖。

圖22是預(yù)反應(yīng)器處理的側(cè)視圖，其包括設(shè)計(jì)用于制備用于在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化的含有聚合物的材料的幾個(gè)器件。

應(yīng)理解附圖示出了本發(fā)明的更廣泛的范圍和實(shí)施例，并且本發(fā)明的實(shí)施方式不限于這些附圖。

在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，可以使用相似的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)識(shí)相似的元件。

發(fā)明詳述

應(yīng)容易理解，通常在本文中描述并在附圖中示出的實(shí)施方式的部件可以以各種各樣的不同配置進(jìn)行布置和設(shè)計(jì)。因此，如附圖所示的下述各種實(shí)施方式的更詳細(xì)的描述并不旨在限制本公開(kāi)的范圍，而是僅僅是各種實(shí)施方式的代表。盡管實(shí)施方式的各個(gè)方面在附圖中示出，但是除非特別指出，附圖不一定按比例繪制。

本發(fā)明可體現(xiàn)在其他特定形式中，而不偏離其精神或基本特性。所述實(shí)施方式在所有方面均應(yīng)僅被視為是示例性的而非限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)而非本詳細(xì)說(shuō)明來(lái)限定。權(quán)利要求等價(jià)形式含義和范圍內(nèi)的所有變化均涵蓋在其范圍內(nèi)。

在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中對(duì)特征、優(yōu)點(diǎn)或類似語(yǔ)言的引用并不意味著可以通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的所有特征和優(yōu)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是或在本發(fā)明的任何單個(gè)實(shí)施方式中。相反，涉及特征和優(yōu)點(diǎn)的語(yǔ)言被理解為意味著結(jié)合實(shí)施方式描述的特定特征、優(yōu)點(diǎn)或性質(zhì)包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，貫穿本說(shuō)明書(shū)的特征和優(yōu)點(diǎn)以及類似語(yǔ)言的討論可以但不一定是指相同的實(shí)施例。

此外，本發(fā)明描述的特征、優(yōu)點(diǎn)或性質(zhì)可以任何合適的方式組合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中。根據(jù)本文的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以在沒(méi)有特定實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)具體特征或優(yōu)點(diǎn)的情況下實(shí)踐本發(fā)明。在其他情況下，在本發(fā)明的所有實(shí)施方式中可能不存在的某些實(shí)施方式中可以認(rèn)識(shí)到附加特征和優(yōu)點(diǎn)。

說(shuō)明書(shū)中提及的“一個(gè)實(shí)施方式”或“一種實(shí)施方式”或類似描述表示連同所述實(shí)施方式描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式中。因此，在說(shuō)明書(shū)中各處的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施方式中”、“在一種實(shí)施方式中”以及類似描述不一定全部都涉及同一個(gè)實(shí)施方式。

雖然本文描述了許多實(shí)施方式，但是器件的實(shí)施方式在不同的沸騰范圍下將含有聚合物材料轉(zhuǎn)化為的石油產(chǎn)品(主要是油)。圖1顯示了該器件包括進(jìn)料器部分12、反應(yīng)器部分14和冷凝器系統(tǒng)部分18。含有聚合物的材料通過(guò)進(jìn)料器中的入口10進(jìn)料，并且將熱量施加到反應(yīng)器16，同時(shí)存在用于產(chǎn)品從冷凝器離開(kāi)的出口20。

進(jìn)料到進(jìn)料器中的含有聚合物的材料可以包括片體、切碎物、研磨物、或包含至少一部分聚合物材料的任何其它類型的形狀。含有聚合物的材料的尺寸僅受進(jìn)料器的尺寸的限制。使用較小的尺寸(小于1/2英寸)使松散材料變得更致密，從而更容易以一致的質(zhì)量流移動(dòng)所述松散材料?？梢愿蛇M(jìn)料或熱熔融進(jìn)料形式將所述含有聚合物的材料從所述輸送器輸送至反應(yīng)器中。圖2顯示，將含有聚合物的材料通過(guò)入口22輸送到進(jìn)料器24中，在所述進(jìn)料器24中含有聚合物的材料在30-125°F的環(huán)境溫度范圍中從26離開(kāi)。

圖3顯示了可以將相同的含有聚合物的材料進(jìn)料32通過(guò)進(jìn)料器34置入，并加熱以產(chǎn)生在250-600°F的溫度范圍內(nèi)離開(kāi)的含有熱熔融聚合物的材料36。在這種升高的溫度下，材料被熔化到更接近液體稠度(consistency)的點(diǎn)。使材料在升高的溫度下進(jìn)入反應(yīng)器有助于保持反應(yīng)器溫度穩(wěn)定，因?yàn)橐胼^冷的材料會(huì)降低反應(yīng)器中材料的總體溫度。進(jìn)料器可用于增加材料的密度，并且在將材料送入反應(yīng)器之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱。

圖4顯示了可以使用螺旋輸送器或螺桿44將含有聚合物的材料42從進(jìn)料器46計(jì)量進(jìn)入到反應(yīng)器48中。螺旋輸送器或螺桿的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)決定了材料的質(zhì)量流速。螺旋輸送器可以用冷卻套冷卻，以防止含有聚合物的材料在通過(guò)螺桿時(shí)預(yù)熔。在一個(gè)實(shí)施方式中，輸送機(jī)構(gòu)從進(jìn)料器伸出進(jìn)入反應(yīng)器主體。

圖5顯示了除了外部加熱器56之外，導(dǎo)致粘性加熱的機(jī)械力54用于熔化含有聚合物的材料52，同時(shí)向前推進(jìn)材料。螺旋輸送器或螺桿的RPM決定了材料的質(zhì)量流。當(dāng)材料充分熔融時(shí)，可將所述材料推動(dòng)通過(guò)通道60進(jìn)入反應(yīng)器62。

圖6示出了另一進(jìn)料器64，在這種情況下，在熔融容器中輸送熔融蠟、熱油、熔融材料或它們的組合的進(jìn)料。將材料68在熔融容器中加熱并混合，然后通過(guò)重力或熱泵66計(jì)量加入反應(yīng)器70。

圖7顯示了在四種不同溫度下冷凝蒸氣的四級(jí)冷凝系統(tǒng)的例子。冷凝系統(tǒng)的主要目的是充分冷卻熱蒸氣以使冷凝發(fā)生，并使它們處于液相。冷凝系統(tǒng)還可以設(shè)置為分階段進(jìn)行所述冷卻，以分開(kāi)產(chǎn)品的不同沸騰范圍。四級(jí)冷凝系統(tǒng)的結(jié)果是分離出四種不同的液體產(chǎn)品。將在反應(yīng)器中產(chǎn)生的熱蒸氣71從以第一冷凝器72開(kāi)始的冷凝系統(tǒng)中取出。蒸氣以如下形式離開(kāi)第一冷凝器：在200°F和反應(yīng)器的溫度的最大值之間的溫度下的液體74，或蒸氣73。離開(kāi)第一冷凝器的蒸氣進(jìn)入第二冷凝器76，其中第二冷凝器76被設(shè)置具有比第一冷凝物更低但至少高于50°F的溫度。蒸氣再次以液體形式75或作為進(jìn)入第三冷凝器78的蒸氣77離開(kāi)第二冷凝器。在第三冷凝器中，蒸氣再次在比第二冷凝器更低但至少高于50°F的溫度下進(jìn)一步冷卻。蒸氣以液體79或蒸氣80形式從該第三冷凝器離開(kāi)，進(jìn)入第四冷凝器82。在第四冷凝器中，蒸氣在介于約室溫和至少高于-30°F的溫度之間顯著冷卻，以捕獲最后的可用液體83，剩余物以蒸氣81形式排出，蒸氣81一般是由通常碳數(shù)小于5的不可冷凝的氣體組成的輕質(zhì)烴氣體。盡管在該例子中提到了特定溫度和/或溫度范圍，但是其它實(shí)施方式可以在其它溫度或溫度組合下操作。

圖8顯示了來(lái)自第一反應(yīng)器85的反應(yīng)產(chǎn)物被輸送回第二反應(yīng)器90的另一設(shè)計(jì)。在材料84進(jìn)入反應(yīng)器85并且作為蒸氣離開(kāi)之后，其進(jìn)入第一冷凝器86。從該第一冷凝器中，蒸氣可以移動(dòng)到第二冷凝器87中，或者作為產(chǎn)品91離開(kāi)，在這種情況下，產(chǎn)品91可以被重定向到另外的反應(yīng)器90中，在該反應(yīng)器中產(chǎn)品91會(huì)被進(jìn)一步加熱。進(jìn)行進(jìn)一步的反應(yīng)主要是為了進(jìn)一步裂化具有高沸點(diǎn)的重蠟產(chǎn)物。從第二反應(yīng)器，液體可以以油反饋88的形式重新定向回到第一反應(yīng)器85中，以作為液體91進(jìn)一步加熱或排出。來(lái)自第二冷凝器的蒸氣將進(jìn)入第三冷凝器89，再次以液體產(chǎn)物93或蒸氣產(chǎn)物94的形式離開(kāi)。在該例子中，在第四冷凝器中蒸氣產(chǎn)物94沒(méi)有進(jìn)一步裂化。

圖9示出了圖8的替代設(shè)計(jì)，其中來(lái)自冷凝器87的蒸氣產(chǎn)物94被重定向以用作加熱第一反應(yīng)器85的燃燒熱源95的能量源。

圖10顯示了反應(yīng)器主體100的一個(gè)實(shí)施方式的后視圖。主體內(nèi)設(shè)有主反應(yīng)室102，在所述主反應(yīng)室中有內(nèi)部反應(yīng)器螺旋輸送器104和106。在該例子中，第一螺旋輸送器104逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且第二螺旋輸送器106順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此它們是反向旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送器。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)器螺旋輸送器有助于將焦炭和殘余物從反應(yīng)器壁上刮下并幫助將其運(yùn)送到反應(yīng)器主體的讀取端(read end)。在所示實(shí)施方式中，第三挖掘螺旋輸送器108垂直于反應(yīng)器主體設(shè)置，以在未反應(yīng)的殘余物離開(kāi)反應(yīng)器時(shí)捕獲未反應(yīng)的殘余物。第三螺旋輸送器將殘留物移動(dòng)到其出口點(diǎn)110，在那里可以捕獲和儲(chǔ)存殘余物。

圖11顯示了圖10中使用的替代設(shè)置。內(nèi)部反應(yīng)器螺旋輸送器114和116在反應(yīng)器主體112內(nèi)共旋轉(zhuǎn)(即，沿相同的旋轉(zhuǎn)方向)。第三挖掘螺旋輸送器118依照反應(yīng)器主體放置，直接放置在反應(yīng)器主體的正下方和后面。所述螺旋輸送器具有與圖10中的螺旋輸送器108相同的目的。

圖12顯示了反應(yīng)器主體的內(nèi)部。在該實(shí)施方式中，反應(yīng)器主體120順時(shí)針旋轉(zhuǎn)122，內(nèi)部旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器126也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

圖13顯示了為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。反應(yīng)器主體130順時(shí)針旋轉(zhuǎn)132，而內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器134逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

圖14顯示了為本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方式。在該情況中，反應(yīng)器主體140逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)142，內(nèi)部旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器144也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)146。

圖15顯示了本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施方式。在該情況中，反應(yīng)器主體150逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)152。除了旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送器154之外，還有一個(gè)刮板156，其去除已經(jīng)下落的固體。

圖16顯示了本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施方式。在該情況中，反應(yīng)器主體160順時(shí)針旋轉(zhuǎn)162。有兩個(gè)內(nèi)部反向旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器164。一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)166，一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)168。

圖17顯示了本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施方式。在該情況中，反應(yīng)器主體170順時(shí)針旋轉(zhuǎn)172。有兩個(gè)內(nèi)部反向旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器174。第一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)176，第二個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)178。

圖18顯示了為本發(fā)明的第七個(gè)實(shí)施方式。在該情況中，反應(yīng)器主體180順時(shí)針旋轉(zhuǎn)182。有兩個(gè)內(nèi)部共旋轉(zhuǎn)螺旋輸送器184。第一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)186，第二個(gè)也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)188。

圖19顯示了使用兩個(gè)反應(yīng)器和兩個(gè)冷凝器的本發(fā)明的實(shí)施方式。190中的進(jìn)料被輸送到第一反應(yīng)器192中，其中氣體蒸氣194和焦炭/殘余物196從第一反應(yīng)器192中離開(kāi)。氣體蒸氣進(jìn)入第一冷凝器198，兩個(gè)產(chǎn)品200和202從該冷凝器出口離開(kāi)。第二產(chǎn)物202以及來(lái)自第一反應(yīng)器的焦炭/殘余物進(jìn)入第二反應(yīng)器204。氣體蒸氣206離開(kāi)第二反應(yīng)器并進(jìn)入第二冷凝器208。由第二冷凝器產(chǎn)生第三產(chǎn)物210。

圖20示出了原料211如何進(jìn)入反應(yīng)器主體212，并且一個(gè)或多個(gè)螺旋輸送器或刮板213向前推動(dòng)原料。反應(yīng)器主體保持偏離水平的傾斜214，傾斜角為0-30度。這種傾斜有助于反應(yīng)，允許進(jìn)行調(diào)節(jié)以達(dá)到提高產(chǎn)率的最佳停留時(shí)間。

根據(jù)操作條件和所需的燃料輸出，反應(yīng)器以一定RPM轉(zhuǎn)動(dòng)。反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)的理想RPM由內(nèi)部螺旋輸送器的RPM引導(dǎo)，內(nèi)部螺旋輸送器在反應(yīng)器內(nèi)部將含有聚合物的材料混合。反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)作用促進(jìn)了進(jìn)料在內(nèi)部的攪拌和混合，并且還允許均勻加熱反應(yīng)器室的外壁。反應(yīng)器將含有聚合物的材料或蠟加熱并攪拌至成為液體材料的狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施方式中，反應(yīng)器中的液體溫度為400-550℃。在其它實(shí)施方式中，液體可以是更高或更低的溫度。反應(yīng)器包括在外部間接加熱的縱向定位的圓柱形管。這可以用來(lái)自燃燒源的熱氣體或來(lái)自電源的熱氣體加熱。

在其它實(shí)施例中，可以有加熱反應(yīng)器外壁長(zhǎng)度的加熱源?？梢员O(jiān)控和控制反應(yīng)器外壁以及反應(yīng)器內(nèi)壁的溫度，以確保適當(dāng)和穩(wěn)定的反應(yīng)條件。如果溫度不穩(wěn)定，可以通過(guò)加熱源進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保反應(yīng)穩(wěn)定。這有助于避免缺少加熱和過(guò)度加熱所述反應(yīng)，這可能導(dǎo)致較低的產(chǎn)率。

在反應(yīng)器室內(nèi)，可以有一個(gè)或多個(gè)螺旋輸送器，用于攪拌液體反應(yīng)物以及來(lái)自反應(yīng)器管內(nèi)壁的廢料。螺旋輸送器旋轉(zhuǎn)，使得其向前運(yùn)送材料的線速度受到控制－移動(dòng)的材料是待被輸送離開(kāi)反應(yīng)器的干燥焦炭。螺旋輸送器必須足夠快以適應(yīng)焦炭的挖掘，以使焦炭不會(huì)在反應(yīng)器內(nèi)阻塞。將螺旋輸送器傾斜和直徑設(shè)計(jì)成在必要的速度范圍內(nèi)運(yùn)行，以將任何固體炭材料以等于或大于焦炭生成速率的速率運(yùn)出反應(yīng)器。

在反應(yīng)器中，液體材料通過(guò)熱解反應(yīng)，所述熱解將長(zhǎng)分子分解成較短的分子。當(dāng)分子充分熱解并加熱到所選擇的反應(yīng)溫度(通常在400-550℃之間)時(shí)，該分子將被變?yōu)檎魵饣驓庀?。然而，確切的溫度或范圍可能取決于裂化的反應(yīng)物的類型和/或與反應(yīng)物混合的產(chǎn)物的組合。

改變反應(yīng)器傾斜度使其在0-30％級(jí)之間傾斜允許根據(jù)需要來(lái)增加或減少吞吐速率。可以在反應(yīng)器主體的后部附近使用塞子或擋板，以減少熱損失，并確保蒸氣在被除去炭的出口處不冷凝。

在某些情況下，將需要更多的原油，而在其他時(shí)候則需要更多的柴油。一旦氣體具有所需的碳長(zhǎng)度范圍，它們?cè)诶淠飨到y(tǒng)中冷凝，以在優(yōu)選的沸騰溫度下產(chǎn)生油。反應(yīng)器中存在的蒸氣將通過(guò)輕微的真空壓力差被吸入冷凝器系統(tǒng)。反應(yīng)器中的真空度在-0.25"至-1.5"WC的范圍內(nèi)，而冷凝器中的真空度在-0.5"至2.0"WC的范圍內(nèi)。

冷凝器用于冷卻由反應(yīng)器產(chǎn)生的熱蒸氣。當(dāng)這些蒸氣冷卻時(shí)，它們的大部分將從氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?。這種冷卻可以分階段進(jìn)行，這將基于沸點(diǎn)溫度將蒸氣分離成不同的液體產(chǎn)物流。以與產(chǎn)物生產(chǎn)的速率大約相同的速率將產(chǎn)物從冷凝器中去除。

在冷凝系統(tǒng)中，通過(guò)降低溫度從而冷凝至選定的沸騰范圍而將蒸氣烴氣體系統(tǒng)地冷凝。被輸送進(jìn)入系統(tǒng)的含有聚合物的材料的類型可能會(huì)影響原料中油的產(chǎn)率，不同的材料具有不同的分子結(jié)構(gòu)，這影響了潛在的油產(chǎn)率。

冷凍冷凝器可冷凝更多的蒸氣－例如如果將冷凝器設(shè)定在約常規(guī)室溫下，其可從產(chǎn)物流中得到輕質(zhì)油。對(duì)于具體的最終目標(biāo)(例如柴油燃料、汽油、原油、燃料油等)可摻混或單獨(dú)使用不同的產(chǎn)物。

發(fā)明人在本發(fā)明中使用了不同的催化劑并發(fā)現(xiàn)一些催化劑增加了反應(yīng)時(shí)間同時(shí)降低了油的產(chǎn)率。特定催化劑的使用改善了本發(fā)明，并且可當(dāng)原料進(jìn)入反應(yīng)器主體時(shí)將所述催化劑均勻地加入原料中。

圖21說(shuō)明了控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式，其允許本發(fā)明的使用者監(jiān)控整個(gè)反應(yīng)過(guò)程，同時(shí)自動(dòng)或人工改變操作條件。進(jìn)口216監(jiān)控不同參數(shù)，可包括但不限于含有聚合物的材料的進(jìn)料速率和溫度、反應(yīng)器的RPM、反應(yīng)器內(nèi)的溫度和壓力、冷凝器內(nèi)的溫度和壓力、冷凝器內(nèi)的油水平、油生產(chǎn)率、油的產(chǎn)率、何種油產(chǎn)生阻塞以及阻塞的百分?jǐn)?shù)、非可冷凝的氣體流速、氣體產(chǎn)率、焦炭生產(chǎn)速率、焦炭生產(chǎn)產(chǎn)率等。過(guò)程監(jiān)控器顯示器218允許用戶跟蹤每個(gè)參數(shù)。218還可以包括控制器，其可以自動(dòng)調(diào)整參數(shù)以確保其保持在目標(biāo)范圍內(nèi)(例如，如果油產(chǎn)量低，含有聚合物的材料的進(jìn)料速率可以減慢)，或者可以由使用者人工改變(例如，如果需要更多的原油，使用者可以手動(dòng)地改變一個(gè)或多個(gè)冷凝器內(nèi)的溫度和壓力)。產(chǎn)出220是反應(yīng)控制并包括含有聚合物的材料的輸送速率、反應(yīng)器的加熱源、旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器的機(jī)構(gòu)、反應(yīng)器內(nèi)的壓力、冷凝器內(nèi)的壓力、冷凝器的油流失率等。

圖11是含有聚合物的材料可如何被預(yù)反應(yīng)制備的例子。含有聚合物的材料在221進(jìn)入，它們通常被不需要的纖維和灰塵污染。它們被放置在材料落下的第一器件222中。較輕的不期望的顆粒例如灰塵傾向于浮在224以上，而實(shí)際含有聚合物的材料落至底部223，在那里它們被捕獲并被推入第二器件225。在第二器件225中，選擇具有已知密度的流體，使得含有聚合物的材料通過(guò)其密度分開(kāi)。密度較低的那些含有聚合物的材料將浮在頂部，密度較高的那些含有聚合物的材料將沉入底部226。然后可以將漂浮物引導(dǎo)227到第三器件228中，在第三器件228中含有聚合物的材料被干燥。一旦在該干燥過(guò)程中流體被分離出來(lái)229，干燥的含有聚合物的材料230就可以進(jìn)行反應(yīng)了。

在上述說(shuō)明中，提供了各種實(shí)施方式的具體細(xì)節(jié)。然而，可以用少于所有這些具體細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)踐一些實(shí)施方式。在其他情況下，為了簡(jiǎn)潔和清楚起見(jiàn)，不再詳細(xì)描述某些方法、程序、組件、結(jié)構(gòu)和/或功能，而不是為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種實(shí)施方式。

盡管本文的方法的操作以特定順序顯示和描述，但是可以改變每種方法的操作順序，從而使得可以以相反的順序執(zhí)行某些操作，或者可以執(zhí)行某些操作，至少部分與其他業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)行。在另一個(gè)實(shí)施方式中，不同操作的指令或子操作可以以間歇和/或交替方式來(lái)實(shí)施。

雖然已經(jīng)描述和說(shuō)明了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本發(fā)明不限于如此描述和說(shuō)明的部件的具體形式或布置。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)和其等價(jià)內(nèi)容限定。