雾器回收。如果在90° F-130° F(更多或更少）之间操作，轻质原油（有时被称为柴 油添加剂）可从第二降压冷凝器及其相应的除雾器回收。如果在60° F-90° F(更多或更 少）之间操作，与C4-Qjg (有时被称为冷凝物或汽油添加剂）回收一致的大多数水可从第 三降压冷凝器及其相应的除雾器回收。如果在35° F-60° F(更多或更少）之间操作，轻 质芳族馏分以及主要的余量的水从第四和最终的降压冷凝器及其相应的除雾器回收。
[0076] 液体产物可按规定路线送至遥远的日槽831、833和835 (如在图2中描述的）并 随后进行产物销售。将含有具有较高倾倒点的液体或必须以熔融态输送的蜡产物的产物槽 加热至最低限度高于相应的产物倾倒点和/或熔点的点，以提供产物转移，而不会在它们 的相应的日槽中蒸馏产物。优选的实施方式是在液体产物之上保持无氧的不可冷凝的蒸气 覆盖层，使得经由氧化的产物降解最小化，并且延迟由于存在烯烃，尤其是如果不向产物中 加入抑制剂（如上所述），可能发生的添加剂聚合得到的焦油和清漆的形成。蒸气覆盖层可 含有由设备生产的并且从气体排放口 830排放的不可冷凝的产物气体。槽蒸气入口和出口 可为压力调节的并且可与本发明的不可冷凝的气体排放口 830成为整体。如果不期望回收 和销售重质馏分，从第一冷凝器801回收的重质馏分可再循环返回至如上所述的过程中。
[0077] 残余的不可冷凝的气体从不可冷凝的气体排放口 830回收并且可任选通向发电 机组（如上所述），以生产电力。如前所述，该电力的可能的用途包括但不限于加热反应器 10和为旋转轴11的发动机提供动力。或者，当在别处用作在液体产物槽中在液体产物之上 的蒸气覆盖层之前，可以将回收的不可冷凝的气体循环，作为燃料消耗用于直接点火加热 反应器设备，作为燃料消耗用于其它目的或闪光。
[0078] 当电力生产为有利的（例如在遥远的位置或如果电价昂贵）时，部署的任选的发 电机组可吸收来自压缩区域201和/或其中期望气味控制的区域的补充空气，例如，后消费 塑料原料库存储存，产物干燥器等。来自发电机组的排气按规定路线送至空气污染控制系 统。
[0079] 从与含烃原材料一起进入主要热反应器的水分中回收的并且通过在主要热反应 器和别处的化学反应产生的原位衍生的水可从分液器82U823和825的底部单独回收，如 在图2中描述的，经过碳床以吸附溶解的芳香烃化合物，并使用来自直接点火加热反应器 和/或来自别处的发电机组（如果部署）的废热，随后气化为蒸汽。任选地，该蒸汽的一些 部分可在位于区域3 (如在图1中描述的）或在位于区域4中的注射口 400处返回至过程 中，或者在区域5吹扫气体口 500中注入以促进水煤气交换反应。或者，它可作为蒸汽按规 定路线送至空气污染控制系统。
[0080] 冈域7 :炭和固体棑放冈域。在排放区域开始处，该区域701在不小于前面的区域 6601的最大温度并且不大于1，800° F(更多或更少）的内部反应器温度范围内操作，至在 排放结束时为环境温度。它在原位衍生的反应器压力下操作，通常小于在区域6601中经历 的系统压力并且不大于在区域7和蒸气排放口 520和530下游中经历的1.0 psig(更多或更 少），该蒸气排放口 520和530由于它们相应的排放至冷凝器80而在相对真空下操作。在 炭排放区域中的停留时间不小于15分钟并且不大于30分钟。将固体炭从系统中除去，并且 将惰性污染物（包括但不限于玻璃、石头、金属等）从反应器分开，从而与炭在一起。在示 于图1的本发明的实施方式中，螺杆710具有2. 0-5.0的节距比率，其中优选的节距比率为 3.0-3.5。来自区域7701的固体经由炭出口 700排放。可将固体排放至可为区域7701的 一部分的密封的、冷却的连续过程固体取出系统（未显示）。在其热端，炭用来自天然气的 甲烷净化。将系统设计为收集和/或分离并冷却固体，经由乙烷净化，防止在炭上再次吸附 芳香烃和多环芳烃，并且在区域7701结束时，在低于固体的闪点的温度下，将从炭出口 700 下游在区域7701中以甲烷净化气体为主的热的厌氧气氛的固体流中夹带的蒸气转化为大 气。以这种方式进行这一点，以防止自发燃烧和减轻灰尘爆炸危险。考虑到炭具有非常高 的绝缘能力，足够的停留时间以允许冷却对于避免自发燃烧是关键的。
[0081] 比起先前回收炭的努力，本发明能防止在区域7701中在炭上再次吸附芳香烃和 多环芳烃是重要的改进。热解炭众所周知被称为"粘性的"，由于存在由芳香烃和多环芳烃 组成的吸附的焦油。通过在将其排放时，在最终的冷却之前通过热的甲烷净化，本发明的防 止在炭上再次吸附芳香烃和多环芳族烃的能力解决了该问题。结果是，假定不存在几乎所 有的芳香烃和多环芳烃，如果炭必须作为废物处理，从本发明的区域7701排放的炭不呈现 如在40CFR第261. 20部分中描述的危险废物的D018、D023、D024、D025、D026或D036毒性 特性。考虑到在非危险固体废物和危险废物之间处理成本大的差异，本发明的该改进提供 了一种方法来处理（如果需要）炭作为非危险固体废物，与由先前认定的危险废物编码认 定的危险废物相反。
[0082] 污损为常见的问题并且可在设备中的各个点发生。这些点包括离开主要热反应器 的排放喷嘴。该污损为炭、清漆、焦油、对苯二甲酸、苯甲酸、矿物质盐等的沉积的结果。可 采用各种方式将这些沉积物除去和/或防止累积。一种方法是通过操作在喷嘴的内部或其 它孔口中安装的一个或多个机械振荡器系统。振荡器系统的一个优选的实施方式描述于 2013年 1月 7 日提交的美国专利申请 13/735677，"Anti_Fouling Apparatus for Cleaning Deposits in Pipes and Pipe Joints (用于清洁在管道和管道接头中的沉积物的抗污损设 备）"。将该振荡器设备设计为磨损易于污损的表面的内部，同时允许旁过蒸气，使得不产生 不需要的压降和压力波动，并且经由安排的手工使用或经由电子控制操作。将所得到的蒸 气通过包括陶瓷、玻璃纤维和/或静电装置的过滤器元件，以减轻悬浮的颗粒向系统的连 续段的通过。这样降低下游系统污损，不期望的下游化学反应，包括催化作用，所述下游化 学反应可通过在可冷凝的产物中另外对总金属浓度有贡献的炭和/或盐和氧化物和夹带 的/悬浮的颗粒物质的颗粒的存在得以促进。
[0083] 虽然已参考具体实施例和实施方式详细描述了本发明，但是本文包括的实施例和 实施方式仅为说明性的，并且不是排他的列举。本领域技术人员容易想到本发明的变化和 修改。本发明包括所有这些修改和等价形式。单独的权利要求旨在陈述本发明的范围。
【主权项】
1. 一种用于热解含烃材料的设备，所述设备包括： 具有多个彼此以流体连接的反应区域的反应器，其中，每个反应区域具有构造以及与 多个反应区域的至少一个连接的输送装置，以输送含烃材料通过反应器， 其中，所述输送装置的至少一部分具有构造，并且，区域和输送装置的构造使所述含烃 材料保持在预定的停留时间范围和预定的温度范围内。2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述输送装置为基本上穿过多个反应区域的至 少一个延伸的螺杆。3. 根据权利要求2所述的装置，其中，所述螺杆具有相应的飞行结构，以将所述含烃材 料在反应区域内保持在预定的停留时间范围和预定的温度范围内。4. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述反应器基本上为圆柱形的和线性的。5. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述反应器相对于水平以约-20°至约+20°的 角度取向。6. 根据权利要求1所述的装置，其中，多个反应区域还包括： 降低和压缩区域； 熔融区域； 混合、分子去稳定和杂原子清除区域； 热解区域； 脱挥发区域；并且 其中，各区域连续不断地运行。7. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述降低和压缩区域具有： 约室温至约220 °F之间的温度； 小于约〇? Iatm的压力； 小于约3分钟的停留时间； 约1. 5至约2. 0之间的节距比率。8. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述熔融区域具有： 约220 °F至约572 °F之间的温度； 约15分钟至约45分钟之间的停留时间； 约2. 0至约5. 0之间的节距比率。9. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述混合、分子去稳定和杂原子清除区域具有： 约572 °F至约690 °F之间的温度； 约30分钟至约120分钟之间的停留时间。10. 根据权利要求6所述的装置，其中，在所述混合、分子去稳定和杂原子清除区域中 的运输装置为带状混合器。11. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述热解区域具有： 约690° F至约740° F之间的温度范围下端； 约850° F至约910° F之间的温度范围上端； 不大于约5. Opsig的压力； 约30分钟至约90分钟之间的停留时间； 约2. 0至约5. 0之间的节距比率。12. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述脱挥发区域具有： 约850° F至约910° F之间的温度范围下端； 不大于约1800° F的温度范围； 不大于约5. Opsig的压力； 约15分钟至约60分钟之间的停留时间范围； 约2. 0至约5. 0之间的节距比率。13. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述脱挥发区域的温度范围为约1100° F至 约1200° F之间。14. 一种用于转化含烃材料的热解方法，该方法包括： 连续输送含烃材料； 将含烃材料通过反应器的多个反应区域保持相应的预定的停留时间和预定的温度范 围； 将含烃材料热解为烃产物。15. 根据权利要求14所述的热解方法，其中，该方法还包括： 压缩所述含烃材料体积； 熔融所述含烃材料； 混合、分子去稳定和杂原子清除；以及 脱挥发炭和残余固体。
【专利摘要】本发明提供了一种用于热解含烃材料的设备和用于转化含烃材料的热解方法。所述用于热解含烃材料的设备包括具有多个彼此以流体连接的反应区域的反应器，其中，每个反应区域具有构造以及与多个反应区域的至少一个连接的输送装置，以输送含烃材料通过反应器，其中，所述输送装置的至少一部分具有构造，并且，区域和输送装置的构造使所述含烃材料保持在预定的停留时间范围和预定的温度范围内。所述设备为模块化的和通用的，适用于具有不同的原料组成和期望的处理量速率的应用。
【IPC分类】C10G1/00
【公开号】CN105018127
【申请号】CN201510301167
【发明人】W·乌罗姆
【申请人】梵德克斯能源有限责任公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2013年2月8日
【公告号】CA2864089A1, CN104105781A, EP2812415A1, WO2013119941A1