烃的自持裂化的制作方法

专利名称：：烃的自持裂化的制作方法
技术领域：
：本发明一般而言涉及石油加工领域。更具体地，本发明涉及用于生产商品化石油产品的石油原料自持裂化的新方法。
背景技术：
：长期以来石油精制工业一直面临着需要提高从石油原料生产可用石油产品的效率。此外，对具体的可用石油产品的要求也已提高。而且，对所生产的可用石油产品的质量也已提出更高的稳定性和纯度要求。例如，虽然很多现有技术方法被描述为从含较长烃链长度前体的石油原料生产具有较短烃链长度的可用石油产品，但所得可用石油产品常因转化工艺期间生成的化学物质而不稳定(例如但不限于高烯烃含量)，或从性能观点(例如但不限于低辛烷等级)或环境观点(例如但不限于高硫含量)看，具有不希望的特性。此外，石油工业面临着利用化学组成明显不同的多种石油原料源的前景。为了应对石油原料的不同组成，必须开发足以灵活地适用于多种石油原料而不明显改变方法的方法。这种灵活性将扩大可用来生产可用石油产品的天然源(即石油原料)并进一步提高生产可用石油产品的效率。除了足以灵活适应多种石油原料作为起始材料以外，通过足以灵活地由给定石油原料生产出具有期望性能组合(例如但不限于期望的烃链长度)的可用石油产品的方法还能提高生产效率。例如，经济条件或市场供求可决定烃链长度大于汽油的润滑油在一段时间内是优选的可用石油产品。因此，足以灵活地从石油原料生产多种可用石油产品的方法，在满足变化市场的要求方面是有利的，而且会进一步最大化可用石油产品的价值。例如，原油能被有效地利用。原油是烃含量为50wt%~95wt%的复杂混合物(取决于原油的来源)。一般而言，精炼原油的第一步涉及把原油分离成不同的烃级分，如用蒸馏法。表l给出了一组典型的烃级分。表l的分析表明，汽油的烃链长度为5~12个碳原子，天然气的烃链长度为1~4个碳原子，而润滑油的烃链长度为等于或大于20个碳原子，燃油的烃链长度为等于或大于14个碳原子。为了最大化单桶原油的价值，开发把具有较长烃链长度的石油原料转化为具有较短烃链长度的期望可用石油产品的方法将会是有利的，从而最大化每桶原油的潜在用途和价值。虽然烃链长度等于或少于15个碳原子的可用产品一般是所希望的和更有价值的，但市场条件可能使得更希望生产其它可用产品。此外，某些类型的石油原料不宜用作石油精炼操作中的起始材料。例如，沥青是烃分子的复杂混合物，其粘度一般对于适用于标准石油精炼技术来说太大。沥青包括常称做焦油和柏油的组分。但是，如果能处理沥青和其它类似的石油原料以减少较高分子质量的组分，则它们会变得适用于石油精炼操作并能产生多种可用石油产品。这种方法称做"石油改质(petroleumupgrading)"。因此，有利的是，开发把这类复杂烃原料转化为能进一步精炼的石油原料和/或可用石油产品的方法。对于加工石油原料以生成可用石油产品的任何方法，一项重要的考虑是经济问题。现有技术允许把具有长烃链长度的石油原料加工成具有较短烃链长度的可用石油产品。但是，这些方法中有许多需要在系统内输进大量能量，这使它们成为不大理想的选择。此外，现有技术中有许多方法是多步法，需要用于初始和后续加工的多个步骤和/或更多个装置或设备。例如，一种给定的方法可能需要3步才能从给定的石油原料生产汽油，然后还需要其它方法来从产生的汽油中除去杂质或提高汽油的性能特点。从给定的石油原料生产期望的可用石油产品的一步法，对于石油工业将具有重要价值。为了实现上述目的，现有技术已利用很多烃裂化反应来减小多种石油原料的烃链长度。对于由裂化反应来有效地加工任何类型的石油原料来说，所要解决的主要问题是在下述条件下控制裂化反应提供高加工速率、高转化效率和简易性最大化的组合，减少的设备建设、维修和操作投资以及在最低能耗下的经济效益。如上所述，只有允许烃链裂化反应有效扩展的方法才能提供工业和商业应用所必要的高加工速率。而且，在一个具体实施方案中，这类方法应在裂化反应的所有阶段都用低压和低温，以尽量减小操作成本并提高安全性。这类方法的实现需要解决在较低温度下的裂化引发和促进链裂化扩展的问题。
发明内容本发明通过为烃的自持辐照裂化提供简单且有效的方法而提供了这样的解决办法。所公开的方法利用在宽泛的辐照条件和温度范围(从室温到450。C)内的烃链分解提供烃链的深破坏加工。本文公开了该方法的几个实施方案，包括(i)特殊情形的辐照-热裂化，称做高温辐照裂化(HTRC);(ii)低温辐照裂化(LTRC);和(iii)冷辐照裂化(CRC)。本发明的技术效果包括但不限于(i)扩大了生产可用石油产品的石油原料来源；(ii)提高了石油原料转化成可利用的可用石油产品的程度；(iii)最大化了产自石油原料的多种可用石油产品的产率；(iv)提升了多种石油原料的品质；(v)并通过尽量减少因不希望发生的化学反应而导致可能存在于可用石油产品中的不期望的污染(例如但不限于硫)而提高了可用石油产品的质量；(vi)通过尽量减少或防止不希望发生的化学反应而提高了所生产的可用石油产品的稳定性；(vfi)提供了足够灵活地从给定石油原料生产多种可用石油产品的方法。与现有技术方法相比，本发明的方法提供了上述优点和其它有利之处，同时减少了所需的能量，简化了实施该方法所需的物理设备并减少了方法中包括的步骤数。图1示意LTRC、CRC和多种现有技术烃裂化法所需的特征温度；LTRC-低温辐照裂化；CRC-冷辐照裂化；RTX^辐照-热裂化；TCC=热催化裂化；和TC-热裂化。图2示意脉冲宽度和/或频率不同的3种脉冲辐照模式(上曲线3|is，300s-1;中曲线5fis,200s";下曲线3ns，60s1;)和连续辐照(虚线)在相等的时均剂量率下链载体浓度对电子束特性的依赖关系。图3示意LTRC和CRC法中一个实施方案的典型原理图。图4A和4B示出高粘度石油原料在经受了RTC加工后，产物级分含量的变化，该原料在RTC加工之前先以电离空气鼓泡7min。RTC加工用脉冲辐照(脉冲宽度为5jas，脉沖频率为200s")在流动条件下以下列参数进行总吸收电子剂量为3.5kGy;时均电子剂量率为6kGy/s;加工温度为380。C。图4A以石油原^处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内碳原子数确定的级分含量的变化给出结果。图4B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图5A和5B示出高粘度石油原料在经受了用脉冲辐照(脉冲宽度为5ps，脉冲频率为200s"在静态条件下以下列参数进行的LTRC加工后，产物级分含量的变化总吸收电子剂量为1.8MGy;时均电子剂量率为10kGy/s;加工温度为250。C。图5A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内碳原子数确定的级分含量的变化给出结果。图5B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图6A和6B示出高粘度石油原料在经受了用脉冲辐照(脉冲宽度为3jis，脉冲频率为60s")在非静态条件下以下列参数进行的CRC加工后，产物级分含量的变化总吸收电子剂量为300kGy;时均电子剂量率为2.7kGy/s;加工温度为170。C。图6A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内碳原子数确定的级分含量的变化给出结果。图6B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图7A和7B示出高粘度石油原料在经受了用脉冲辐照(脉冲宽度为5ps，脉冲频率为200s")在非静态务泮下以下列^lt进行的LTRC加工后，产物级分含量的变化总吸收电子剂量为26kGy;时均电子剂量率为10kGy/s;加工温度为220'C。图7A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内碳原子数确定的级分含量的变化给出结果。图7B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图8示意在400'C(对RTC)和220。C(对LTRC)下初始烃链裂化速率W对电子辐照剂量率P的依赖关系的比较。图9A和9B示出高粘度石油原料在经受了用脉沖辐照(脉冲宽度为5脉冲频率为200s")在静态条件下以下列参数进行的CRC加工后，产物级分含量的变化总吸收电子剂量为320kGy;时均电子剂量率为36~40kGy/s;加工温度为50。C。图9A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内^f、子数确定的级分含量的变化给出结果。图9B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图10示出高粘度石油原料在经受了用脉冲辐照(脉冲宽度为5p，脉沖频率为200s")在静态条件下以下列M进行的CRC加工后，产物级分含量的变化总吸收电子剂量为450kGy;时均电子剂量率为14kGy/s;加工温度为30。C。比较电子辐照前石油原料中不加甲醇(命名为CRC产物)和加了1.5质量％甲醇(命名为CRC^产物)时，在所述条件下原料加工的液态产物的级分含量。图11示出沥青原料在经受了用脉冲辐照(脉冲宽度为5ps，脉冲频率为200s,以下列M进行的CRC加工后，产物级分含量的变^i:时均电子剂量率为2038kGy/s;加工温度为室温；总吸收剂量l^暴露时间而变化。图11以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图12A和12B示出两种高粘度石油原料(样品1,图11A;样品2，图IIB)在经受了用不同剂量率进行的CRC加工后，产物级分含量的变化。样品1以连续辐照式CRC，在静态条件下，以下列M加工总吸收电子剂量为100kGy;电子剂量率为80kGy/s;加工温度为50'C。样品2以连续辐照式CRC，在静态条件下，以下列M加工总吸收电子剂量为50kGy;电子剂量率为120kGy/s;加工温度为50'C。图12A和12B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)由沸点范围变化所确定的级分含量的变化给出结果。图13示意如图12A中所述的样品1经受CRC加工后的转化程度。图14示出燃油在经受了在流动条件下(2mm厚的层，流量为16.7g/s，并以电离空气连续鼓泡)用脉冲辐照模式(脉冲宽度为5fis,脉冲频率为200s"以下列l^进行的CRC加工后，产物级分含量的变化时均电子剂量率为6kGy/s;原料预热温度为150'C;总吸收电子剂量为1.6kGy。图14以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图15示出燃油在经受了在流动条件下(2mm厚的层，平均线性流动速率为20cm/s)用脉冲辐照模式(脉冲宽度为5fis,脉冲频率为200s_1)以下列M进行的CRC加工后，产物级分含量的变化时均电子剂量率为6kGy/s;原料预热温度为100。C;总吸收电子剂量在10~60kGy范围内变化。图15以石油原料用不同辐照剂量处理前(深色柱)和处理后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图16示出燃油在经受了在流动条件下(2mm厚的层，平均线性流动速率为20cm/s)用脉冲辐照模式(脉冲宽度为5ns,脉冲频率为200s")以下列^lt进行的CRC加工后，产物级分含量的变化时均电子剂量率为6kGy/s;原^ffi热温度为100'C;总吸收电子剂量为10kGy。图16以石油原料处理前(深色线)和用10kGy的剂量并暴露30天的处理后(浅色线)由分子内的^^、子数确定的级分含量的变化给出结果。图17示出燃油在经受了在流动条件下(2mm厚的层，平均线性流<动速率为20cm/s)用脉冲辐照模式(脉冲宽度为5ns，脉沖频率为200s1)以下列^进行的CRC加工后，产物级分含量的变化时均电子剂量率为6kGy/s;原料预热温度为100。C;各级分吸收剂量为10、20和30kGy。图17以石油原料处理前(深色柱)和以不同级分的辐照剂量处理后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图18示出高石蜡原油在经受了在流动条件下(2mm厚的层，流量为30kg/h)用脉冲辐照模式(脉冲宽度为5jis，脉沖频率为200s")以下列参数进行的CRC加工后，产物级分含量的变化时均电子剂量率为5.2kGy/s;原料预热温度为35'C;时均吸收剂量为8.2、12.5和24kGy。图18以石油原料在处理前(深色柱)和以不同辐照剂量处理后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图19示出高石蜡燃油在经受了在静态和流动条件下(2mm厚的层，流量为30kg/h)用脉冲辐照模式(脉冲宽度为5ps，脉冲频率为200s1)以下列^lt进行的CRC加工后，产物级分含量的变化时均电子剂量率在静态M下为20kGy/s，在流动M下为5.2kGy/s;原，热温度为60'C;时均吸收剂量;静态^Hf下为300kGy,;流动M下为24kGy。图19以石油原料在静态和流动条件下处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。图20A和20B示出高粘度石油原料在经受了用连续辐照模式(在非静态条件下)以下列M进行的CRC加工后，产物级分含量的变化总吸收电子剂量为3.2kGy;电子剂量率为80kGy/s;加工温度为500'C。图20A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内碳原子数确定的级分含量的变化给出结果。图20B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。
发明内容定义如本文所用，下列术语具有以下所述的含义。"石油原料"是指任何基于烃的石油起始材料，包括但不限于任意密度和粘度的原油、高粘性重质原油、高石蜡原油、燃油、焦油、油加工的重残渣、油提取的废料、沥青、任意密度和粘度的油产品以及用过的油产品。"经处理的石油原料"是指用HTRC、LTRC或CRC处理过的石油原料，其中如此处理过的石油原料，与未经处理的石油原料相比，具有已改变的平均烃链长度、改变的级分组成和/或改变的化学组成，所述改变通过一个或更多个反应发生，所述反应包括但不限于烃链分解、聚合、缩聚、异构化、氧化、还原和化学吸附；经处理的石油原料可作为可用石油产品、作为产生可用石油产品的起始材料、作为石油原料或作为改质石油原料直接使用。"可用石油产品"是指直接或间接地衍生自经处理的石油原料、经HTRC、LTRC或CRC处理的石油原料或改质石油原料的用品。"烃分子，，是指石油原料中含碳和氢并能用HTRC、LTRC或CRC处理法改变的任何化学物质；典型的化学物质包括由氢和碳组成的线形分子、由氢和碳組成的环结构、上述两者的组合以及由氢和碳组成的更复杂的化学物质。"高温辐照裂化，，或"HTRC"是指处理石油原料的方法，其中所述处理用下列条件下的原料辐照法实现温度高于或等于约350'C而低于或等于约450'C，时均辐照剂量率为约5kGy/s或更高，使总吸收剂量为约0.1约3.0kGy，其中总吸收剂量小于极限辐照剂量，所述极限辐照剂量由用特定HTRC加工参数和石油原料而衍生自石油原料的经处理的石油原料和/或石油可用产品的稳定性定义，所述辐照产生链载体与受激分子之间的自持链式反应。应理解，HTRC不包括非自持的烃分子分解反应，例如但不限于辐解和机械加工。但是，HTRC可以伴随其它非破坏性、非自持反应，例如但不限于聚合、异构化、氧化、还原和化学吸附，通过加工条件的特殊选择来调节。HTRC可用来产生经处理的石油原料、可用石油产品或改质石油原料。"低温辐照裂化，，或"LTRC，，是指处理石油原料的方法，其中所述处理用下列条件下的原料辐照来实现温度高于约200。C而低于约350'C,时均辐照剂量率为约10kGy/s或更高，使总吸收剂量为约1.0~约5.0kGy，其中总吸收剂量小于极限辐照剂量，所述极限辐照剂量由用特定LTRC加工参数和石油原料所产生的经处理的石油原料和/或石油可用产品的稳定性定义，所述辐照产生链载体与受激分子之间的自持链式反应。应理解，LTRC不包括非自持的烃分子分解反应，例如但不限于辐解和机械加工。但是，LTRC可以伴随其它非破坏性、非自持反应，例如但不限于聚合、异构化、氧化、还原和化学吸附，通过加工条件的特殊选择来调节。LTRC可用来产生经处理的石油原料、可用石油产品或改质石油原料。"冷辐照裂化"或"CRC"是指处理石油原料的方法，其中所述处理用下列条件下的原料辐照来实现温度低于或等于约200'C，时均辐照剂量率为约15kGy/s或更高，^使总吸收剂量为约1.0~约10.0kGy,其中总吸收剂量小于极限辐照剂量，所述极限辐照剂量由用特定CRC加工参数和石油原料所产生的经处理的石油原料和/或石油可用产品的稳定性定义，所述辐照产生链载体与受激分子之间的自持链式反应。应理解，CRC不包括非自持的烃分子分解反应，例如但不限于辐解和机械加工。但是，CRC可以伴随其它非破坏性反应、非自持反应，例如但不限于聚合、异构化、氧化、还原和化学吸附，通过加工条件的特殊选择来调节。CRC可用来产生经处理的石油原料、可用石油产品或改质石油原料。在提到HTRC、LTRC或CRC时所用"链式反应"是指一种或更多种链载体与一种或更多种受激分子之间的反应，其中初始反应的产物产生能与受激分子进一步反应的反应产物。"链载体"是指石油原料在辐照作用下所产生的任何分子类型并包括但不限于自由基，例如但不限于H、CH/,C2H/等和离子类。"受激分子"是指已获得足以与链载体反应的超额能量的烃分子，所述能量是烃分子受热激发和/或辐照诱导激发的结果。"烃分子分解"是指构成石油原料的烃分子中的至少一部分的尺寸减小。总论本发明提供用于烃的自持辐照裂化的简单而有效的方法。所公开的方法利用烃分子在宽泛的辐照条件和温度范围(从室温到400。C)内的自持辐照裂化，以烃分子的分解提供烃分子的深破坏加工。本文公开该方法的几个实施方案，包括(i)特殊情形的辐照-热裂化，称做高温辐照裂化(HTRC);(ii)低温辐照裂化(LTRC);和(iii)冷辐照裂化(CRC)。此前，在本领域内还未意识到这些方法。在一个实施方案中，石油原料经辐照以引发和/或至少部分扩展石油原料组分之间的链式反应。在一个实施方案中，该处理导致烃分子分解；但也可能发生本文所述的其它化学反应。该方法用所希望的石油原料，在合适的反应器内，在所希望的温度、所希望的辐照剂量和所希望的辐照剂量率下进行。温度、剂量和剂量率参数可容易地随使用者和随石油原料的性质而改变。此外，反应可以通过在石油原料中加入一种或更多种试剂和/或通过对石油原料的额外加工而改变。石油原料可以在如本文所述的加工之前和/或在这类加工期间经受这类试剂和额外加工。在一个实施方案中，所述试剂是电离空气、蒸汽、臭氧、氧、氢、甲醇和甲烷；上述清单并非全部，还可以用其它气体、蒸气和液体作为本发明中的试剂。在一个实施方案中，额外加工可涉及使石油原料受热、机械、声或电磁加工。通过改变温度、剂量、剂量率、石油原料、试剂和/或额外原料加工，使用者可控制辐照裂化链式反应的速率和产率以及所希望的可用石油产品的生产、经处理的石油原料的最终粘度、石油原料的转化程度和替代化学反应(例如但不限于聚合、缩聚、异构化、氧化、还原和化学吸附)的激发。在一个实施方案中，该方法至少部分靠导致烃分子分解的链式反应进行；该方法还可涉及其它化学过程，例如但不限于聚合、缩聚、异构化、氧化、还原和化学吸附。这类替代化学过程可以赋予经处理的石油原料以有用的性能。辐照源产生具有预定平均能量和能量分布的粒子。把石油原料暴露在所述粒子的足够粒子流密度中，使每单位石油原料质量所吸收的能量率足以引发和/或扩展HTRC、LTRC或CRC,以及每单位石油原料质量所吸收的能量对于转化成所期望的可用石油产品的所需程度来说是足够的和/或足以使经处理的石油原料具有期望特性。在一个实施方案中，剂量和/或剂量率取决于脉冲辐照或连续辐照的特性、所需的处理程度、经处理的石油原料的最终粘度和/或所期望的可用石油产品类型。石油原料可以连续式或脉冲式进行辐照。在一个实施方案中，辐照源是电子加速器，它产生包含能量范围为约1~约10MeV的电子的电子束，以及石油原料被暴露在足以使时均剂量率为约5kGy/s或更大的电子束流密度内。该方法在约大气压~3个大气压下进行，虽然可按需要用更高或更低的压力，但应理解，更高或更低的压力将增加物理加工设备的复杂性和包含的能量成本。作为HTRC、LTRC或CRC的结果，石油原料被转化为具有一项或更多项期望性能的经处理的石油原料，或一组期望的可用石油产品。经处理的石油原料还能作进一步加工，以分离和/或离析出多个级分。这类级分可直接用作可用产品或用于进一步纯化或加工反应。或者，经处理的石油原料因其更好的特性而可以用本领域已知的手段运输，以便用现有技术中已知的方法或本文公开的方法进一步加工。本文所公开的方法，为引发和/或维持所述的链式反应结合了温度、吸收的辐照剂量和辐照剂量率的独特组合。HTRC、LTRC和CRC是适合于工业规模应用的高速率链式反应。在一个实施方案中，HTRC、LTRC和CRCi秀导烃分子分解。烃分子分解也可以通过本文所讨论的其它化学反应来实现。此外，HTRC、LTRC和CRC对种类繁多的石油原料，包括但不限于高粘度原油、沥青和高石蜡油在内，都有效。因此HTRC、LTRC和CRC法可用于很多处理各种石油原料的工业装置。本文7〉开辐照自持裂化的几种方法，包括HTRC、LTRC和CRC。如上所述，通过改变辐照自持裂化的参数(例如但不限于温度、总吸收剂量、剂量率、石油原料类型、试剂的使用和/或其它原料加工)，使用者可控制辐照裂化链式反应的速率和产率以及期望可用石油产品的生产、经处理的石油原料的最终粘度、石油原料的转化程度和替代化学反应(例如但不限于聚合、缩聚、异构化、氧化、还原和化学吸附)的激发。在各方法中，选择总吸收辐照剂量，使得总吸收剂量小于极限辐照剂量，所述极限辐照剂量由经处理的石油原料的稳定性、期望生产的可用石油产品或对经处理的石油原料的期望特性定义。极限辐照剂量会受反应的其它参数影响，因而，如果改变了反应的其它参数，则特定原料的极限辐照剂量可以不同。在一个实施方案中，自持裂化反应是HTRC。在一个替代实施方案中，自持裂化反应是LTRC。在另一个替代实施方案中，自持裂化反应是CRC。对于HTRC，石油原料在高于或等于约350。C而低于或等于约450。C的温度下用5kGy/s或更高的时均辐照剂量率进行辐照，总吸收剂量为0.1~3.0kGy。在一个实施方案中，温度范围高于或等于约350。C而低于或等于约400。C。对于LTRC，石油原料在高于约200。C而低于约35(TC的温度下用10kGy/s或更高的时均辐照剂量率进行辐照，总吸收剂量为1.0~5.0kGy。对于CRC，石油原料在低于或等于约200。C的温度下用15kGy/s或更高的时均辐照剂量率进行辐照，总吸收剂量为1.0~10.0kGy。在一个实施方案中，温度低于约IOO'C;在又一个替代实施方案中，温度为约室温；在再一个实施方案中，温度为约20'C。在HTRC、LTRC和CRC的每一种中，辐照引发和/或部分维持链载体与受激分子之间的高速率自持链式反应。应理解，HTRC、LTRC和CRC不包括非自持的烃分子分解反应，例如但不限于辐解和机械加工。但是，HTRC、LTRC和CRC可以伴随其它非破坏性、非自持反应，例如但不限于聚合、异构化、氧化、还原和化学吸附，通过加工条件的特殊选择来调节。在HTRC、LTRC和CRC的每一种中，总吸收辐照剂量小于极限辐照剂量，所述极限辐照剂量由经处理的石油原料的稳定性、产生的可用石油产品或经处理的石油原料的期望特性定义。此外，对于各HTRC、LTRC和CRC，在加工之前和/或加工期间可以加进其它试剂和/或石油原料可以在加工之前或加工期间用二次加工法进行处理，分别如本文所述。HTRC、LTRC和CRC的某些特性可使各方法更好选择，取决于期望结果和可得到的起始材料。辐照设备的生产率(kg/s),以Q表示，可以用下式估算其中7V是电子束功率(kW);D是剂量(kJ/kg);T7是加速器效率(对于多类电子加速器，"=0.80.85);a是考虑了电子束功率损耗的系数(通常假设"-1/3)。可见，对于电子加速器的给定特性，设备产率仅取决于方法所需的剂量。链引发和链扩展的辐照诱导反应速率随剂量率P的增加而提高。因此，对于给定的石油原料转化程度，所需要的剂量取决于剂量率。在辐照-热裂化的情况下，剂量与p-^成比例，而在CRC的情况下，它与p-^成比例。对于CRC，较强依赖性D(P)提供在低温但强化电子辐照剂量率下石油原料的工业规模加工。CRC提供最经济的方法，因为它通过消除石油原料加热的能耗而允许最大程度的节能。应用HTRC和LTRC把石油原料分别预热到最高约450。C和350'C的温度，与CRC相比，预热意味着额外能耗。但是在LTRC和较低程度的HTRC的情况下，石油原料加热的能耗比传统热催化或辐照-热裂化的特征值少得多，因为所生产的可用石油产品的产率提高了且可控。同时，因烃分子的附加热激发，HTRC和LTRC的反应速率和因此导致的产率，都比相同电子辐照剂量率下的CRC更高。此外，HTRC和LTRC使温度保持为在较低温下引发和控制低活化能的热活化反应的附加参数；后者可以用于使获自特殊类型的石油原料的产品具有期望性能。经裂化的原理对于任何烃分子裂化反应，需要两个阶段(如
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中所讨论的)(i)引发阶段；和(ii)扩展阶段。引发和扩展各阶段都能以各反应中发生的特定化学变化来表征。引发阶段包括链载体的形成和保持。引发阶段期间所产生的链载体浓度随石油原料吸收的辐照剂量的增加而增加。链载体以足以引发链式反应过程的浓度产生。在一个实施方案中，大于或等于约lkGy/s的电离辐照剂量率足以产生足以引发高速率链式反应过程的链载体浓度。主要地，1kGy/s已足以引发裂化反应(但不足以扩展)。应指出，虽然1kGy/s已足够，但更高的剂量率将导致更高的反应速率。扩展阶段包括形成和维持扩展链式反应和保持自持链式反应所需要的受激分子的浓度。在一个实施方案中，受激分子完全由辐照诱导的激发而产生。在一个替代实施方案中，受激分子由辐照和其它机理(例如但不限于把石油原料预热到低于150'C的温度、机械、声或电磁加工)所诱导的激发而产生。在一个实施方案中，大于约5kGy/s的电离辐照剂量率本身就足以产生足以扩展链式反应的受激分子浓度。在电离辐照的剂量率小于5kGy/s的实施方案中，受激分子的产生和保持需要如上所提到的其它机理。在本文所述的HTRC、LTRC和CRC法中，引发阶段和扩展阶段能在20。C450。C的温度和约大气压3个大气压下进行。虽然在其中进行HTRC、LTRC和CRC加工的反应容器不加压，但这类加工期间所产生的气体释放会把反应器内的压力增加到高于大气压。因此，在本文所公开方法的某些实施方案中(如LTRC和CRC),引发和扩展阶段能在无任何热活化的链扩展反应下进行，但也能用热促进。在HTRC中，温度足以热活化链扩展反应。但是，与现有技术方法如RTC不同，调节HTRC反应速率和极限辐照剂量的方法是在大于约5kGy/s的范围内改变剂量率和用例如但不限于预热石油原料到低于150。C、机械、声或电磁加工之类方法的额外处理，在结构和/或化学上改性石油原料。应注意，低于约350。C的温度不足以热活化链扩展反应，如现有技术裂化方法如RTC中所用；但是，当与本文所述的辐照结合时，链扩展的热促进可以因更快的链载体扩散而发生，它提高由本文提供的辐照所引发的链式反应。此外，由辐照作用产生的受激分子的浓度可以用本文所述的电离辐照剂量率来达到。在CRC的情况下，引发阶段和扩展阶段只需要电离辐照所提供的能量。在CRC法中，链载体和受激分子都靠在预定剂量率下的电离辐照与石油原料在低于或等于约200。C的温度下的相互作用而产生。然后链载体可用来引发扩展阶段。在这些条件下，由辐照产生的链载体和受激分子的浓度对高速率链式反应是足够的。因为不需要或只需要极少的热加热，所以对于烃分子裂化反应，石油原料的处理能在非常低的温度下进行。但是，对于RTC和CRC，烃分子裂化反应速率对辐照剂量率的依赖关系是不同的。在RTC的情况下，裂化速率W对辐照剂量率P的依赖关系能写成如下方程l的形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(1)在CRC的情况下，裂化速率W对辐照剂量率P的依赖关系能写成以下方程2的形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(2)在该依赖关系中，考虑了在强化剂量率下辐照产生的受激分子。在比较方程(1)和(2)中可见，辐照剂量率P的增加促进在任意温度下的CRC中所观察到的反应速率明显增加。该提高的反应速率使CRC可应用于工业规模。相同和比此更高的反应速率也适用于HTRC和CRC。HTRC和LTRC利用本文所述的强化剂量率，对于HTRC,在约350450。C下，对于LTRC，在约200~350'C下。HTRC法的活化能为约80,000J/mo1，而对于LTRC法，为约8600J/mo1，这对应于液烃轻分子的特征扩散活化能。在HTRC和LTRC中，附加热能的作用是促进链载体的扩散并提高在LTRC中观察到的烃分子裂化反应速率。HTRC和LTRC的实际应用允许任何类型石油原料在高于约200'C的温度下实现辐照引发裂化并提供高反应速率，从而使该方法能应用于工业规模。现有技术裂化法与本文所述的HTRC、LTRC和CRC法的比较示于表2内。可见，在HTRC、LTRC和CRC中和在现有技术方法中，导致链扩展阶段的机理是不同的。与现有技术方法相比，在LTRC和CRC中所用温度的降4氐大大减少了LTRC和CRC法中每吨石油原料所需的能耗，如表2所示。LTRC、CRC和现有技术裂化法中所用的特征温度示于图l(RTC表示辐照-热裂化，TCC表示热催化裂化，TC表示热裂化，LTRC和CRC如前所定义)。可观察到，RTC、TCC和TC所需的温度是CRC所需温度的约10~50倍，是LTRC所需温度的2~3倍。能耗的此种减少降低了与LTRC和CRC法相关的经济成本，而且当与高反应速率结合时，从商业观点看，使LTRC和CRC具有吸引力。此外，虽然在HTRC中所用的温度与RTC中所用的温度相当，但由增加剂量率所引起的更高反应速率和用例如但不限于预热石油原料、机械、声或电磁加工之类的方法对石油原料在结构和/或化学上的改性，在经处理的石油原料和所产生可用石油产品的特性方面，导致更有效的方法。辐照模式HTRC、LTRC和CRC中的反应速率依赖于辐照粒子的特性。辐照可以连续式或非连续式提供。在一个实施方案中，非连续式是脉冲具有平均脉冲宽度和平均频率的脉冲模式。在一个实施方案中，平均脉冲宽度是l5[is，平均频率为30~600s"。在一个实施方案中，辐照靠电子加速器提供。在该实施方案中，HTRC、LTRC和CRC中的反应速率部分依赖于构成电子束的粒子的特性。在该实施方案中，电子加速器产生辐照石油原料的电子，所述电子的能量为l~10MeV。图2表示对3种不同脉冲(即非连续)辐照模式中的准稳态自由基浓度和在相同平均剂量率下连续辐照模式中稳态自由基浓度所计算的依赖关系。以最低脉冲宽度和频率(3ps，60s,表征的非连续模式与连续辐照模式的差别最大。其它两种非连续模式(3ps,300s"和5HS,200s")给出的结果接近于剂量率较低时的连续辐照。当脉沖中的剂量率低于2xl06Gy/s时，对应的自由基浓度相差小于25%。在高剂量率下，准稳态时均自由基浓度按照对数定律依赖于时均剂量率的平方根，而且与连续辐照模式中的稳态自由基浓度之差随剂量率迅速增加。在图2中可见，连续式电子辐照，较之非连续式，提供更高浓度的链载体并因此提供更高浓度的受激分子。但是连续式和非连续式辐照都能用于本文所述的LTRC和CRC中。工艺处理石油原料所用的技术方案和反应控制的方法都基于辐照-化学转化的基本规则。HTRC、LTRC和CRC法把辐照能量有效地转移给石油原料中的烃分子。可以把链载体和受激分子的相互作用机理和动力学看成对所有石油原料(包括但不限于油石油原料，例如但不限于重质原油、油加工的重残渣、沥青提取物等)是普适的。为实现HTRC、LTRC和CRC，把所需的石油原料供至辐照-化学反应器。石油原料可以液体形式、气体形式、固体形式或上述形式的组合供给。在一个实施方案中，石油原料以液体形式供给。HTRC、LTRC和CRC法所需的反应发生在辐照-化学反应器内。HTRC、LTRC和CRC法的一般方案示于图3。在反应器内，石油原料受具有辐照源所产生的规定能量的粒子的辐照。把石油原料在具有规定能量的粒子中暴露一段时间，使所吸收的辐照剂量率足以引发和/或维持CRC过程以及剂量足以提供所需的石油原料处理程度。反应器可以是本领域已知的任何容器。典型的反应器包括允许辐照进入的输入窗。输入窗一般对应于电子束扫描的面积。在一个实施方案中，输入窗是100x15cm2。但是，也可按需要用其它尺寸。对于以下所述的多种方法，石油原料可以用本领域已知的任何技术引进反应器。在一个实施方案中，石油原料通过以分散形式喷射进反应器的方法引进，例如，经由雾化器。如以下讨论，石油原料可以用试剂(例如但不限于电离空气、蒸汽、臭氧、氧、氢、甲烷和曱醇或其它气体/蒸气/液体)进行处理以促进反应，或用额外加工步骤(例如但不限于热、机械、声或电磁加工)进行结构和/或化学改性。所述试剂可以在加工之前、加工期间加入或在之前和期间均加入。所述额外加工可以在加工之前、加工期间进行或在之前和期间均进行。额外加工在本文中称做石油原料的改性。石油原料的改性是任选的。但是，极限辐照剂量和反应速率可以通过使用任选的改性而改变。此外，极限辐照剂量和反应速率还可通过改变时均辐照剂量率和流动条件参数而改变。在CRC法中，石油原料的温度在约20。C约200。C范围内。在一个实施方案中，石油原料的温度不高于约70°C。在另一个实施方案中，石油原料的温度不超过约50'C。在另一替代实施方案中，石油原料的温度不高于约室温。石油原料可以在静态(石油原料不流动)和非静态(石油原料流动)下受辐照。在非静态下，石油原料通过反应器的流量保持为满足下述条件的流量石油原料的暴露时间是石油原料在给定剂量率和温度下吸收用以引发和/或维持CRC的引发和/或扩展阶段的总辐照剂量所需的最短时间。流量可以保持为恒流量或被改变，还可依赖于正在被处理的石油原料的体积。一般而言，用来提供辐照的粒子(如电子)的能量越高，则对于给定加工速率、给定剂量率和/或吸收剂量，流量可以越低。在给定流量下，可以改变受辐照石油原料层的流动线速度和深度。在一个实施方案中，流量在约10~200kg/h范围内，流动线速度为10~50m/s以及受辐照石油原料的深度为约0.5~4mm。石油原料的最大深度以粒子透进石油原料的深度定义，并依赖于粒子的能量。例如，对于能量为7MeV的电子，粒子透进深度为约4cm,在CRC的一个实施方案中，辐照以如本文所述的脉冲电子束或连续电子束提供，所述粒子是电子。电子束可以由电子加速器产生。在CRC法的一个实施方案中，用连续式辐照。电子可具有约I-IOMeV的能量。在一个实施方案中，CRC法中所用的辐照剂量率高于约15kGy/s，总吸收辐照剂量为约1.0~约10.0kGy，而且总吸收剂量小于极限辐照剂量，所述极限辐照剂量取决于经处理的石油原料的稳定性，期望生产的可用石油产品或经处理的石油原料的期望特性。对于本领域一般技术人员来说明显的是，把吸收的辐照剂量和暴露时间保持在实现期望目的所需要的最小值是有利的。对于LTRC，如以上对CRC法所述，可以把石油原料供至反应器。石油原料的LTRC用图3中所示并在上面针对CRC法所述的相同技术方案和相同辐照-化学反应器进行。但在LTRC中，石油原料要加热到约200。C~约350。C的温度。在LTRC中，与CRC—样，石油原料在反应器内与具有辐照源所产生的规定能量的粒子相接触。使石油原料在具有规定能量的粒子下暴露规定的时间，使吸收的辐照剂量率足以引发和/或维持LTRC过程以及剂量足以提供期望的石油原料处理程度。石油原料可以在静态(石油原料不流动)或非静态(石油原料有流动)下受辐照。在非静态下，石油原料通过反应器的流量被保持在满足下述条件的流量下使石油原料的暴露时间是在给定剂量率和温度下石油原料吸收用以引发和/或维持LTRC反应的引发和/或扩展阶段的辐照剂量所需的最短时间。流量可以被保持为恒流量或被改变，还可依赖于正在被处理的石油原料的体积。一般而言，用来提供辐照的粒子(如电子)的能量越高，则对于给定加工速率、给定剂量率和/或吸收剂量，流量可以越低。在给定流量下，可以改变受辐照石油原料层流动的线速度和深度。在一个实施方案中，流量为约10~200kg/h,流动线速度为10~50m/s以及正在被辐照的石油原料的深度是约0.54mm。石油原料的最大深度以粒子透进石油原料的深度定义并依赖于粒子的能量。例如，对于能量为7MeV的电子，粒子透进的深度为约4cm。在一个实施方案中，石油原料用脉冲电子束进行辐照。脉沖电子束可以由电子加速器产生。对于LTRC法，用连续式或脉冲式辐照。当石油原料被加热到等于或低于约250。C的温度时，优选连续式辐照。但是，当石油原料加热到高于250。C的温度时，可以用脉冲式或连续式辐照。但连续式辐照提供更高的生产率。电子可具有约1~10MeV的能量。在一个实施方案中，LTRC法中所用的辐照剂量率大于约10kGy/s，总吸收辐照剂量为约1.0~约5.0kGy,而且总吸收剂量小于极限辐照剂量，所述极限辐照剂量由经处理的石油原料的稳定性、期望生产的可用石油产品或经处理的石油原料的期望特性定义。对于本领域一般技术人员来说明显的是，把总吸收辐照剂量和暴露时间保持在实现期望目的所需的最小值是有利的。对于HTRC，如以上对CRC法所述，可以把石油原料供至反应器。石油原料的HTRC用示于图3中和以上针对CRC法所述的相同技术方案和相同辐照-化学反应器进行。但是，在LTRC中，石油原料预热和加工到最高约350~约450。C的温度。在HTRC中，与CRC一样，石油原料在反应器内与辐照源产生的具有规定能量的粒子相接触。把石油原料在具有规定能量的粒子中暴露规定的时间，使吸收的辐照剂量率足以在预定剂量率下引发和/或维持HTRC过程以及剂量足以提供石油原料的期望处理程度。石油原料可以在静态(石油原料不流动)或非静态(石油原料流动)下受辐照。在非静态下，石油原料通过反应器的流量被保持在满足下述条件的流量下使石油原料的暴露时间是在给定剂量率和温度下石油原料吸收用以引发和/或维持HTRC反应的引发和/或扩展阶段的辐照剂量所需的最短时间。流量可以保持为恒流量或被改变，还可依赖于正在被处理的石油原料的体积。一般而言，用来提供辐照的粒子(如电子)的能量越高，则对于给定加工速率、给定剂量率和/或吸收剂量，流量可以越低。在给定流量下，可以改变受辐照石油原料层的流动线速度和深度。在一个实施方案中，流量为约10~200kg/h，流动线速度为10~50m/s，正在被辐照的石油原料的深度为约0.5~4mm。石油原料的最大深度以粒子透进石油原料的深度定义并依赖于粒子的能量。例如，对于能量为7MeV的电子，粒子透进的深度为约4cm。在一个实施方案中，石油原料用脉冲电子束辐照。脉冲电子束可以由电子加速器产生。对于HTRC法，用连续式或脉冲式辐照。在HTRC的情况下，可以用脉沖式或连续式辐照。电子可具有约1~10MeV的能量。在一个实施方案中，HTRC法中所用的辐照剂量率大于约5kGy/s，总吸收辐照剂量为约0.1~约2.0kGy，而且总吸收剂量小于极限辐照剂量，所述极限辐照剂量由经处理的石油原料的稳定性、期望生产的可用石油产品或经处理的石油原料的期望特性定义。对于本领域一般技术人员来说明显的是，把总吸收辐照剂量和暴露时间保持在实现期望目的所需的最小值是有利的。在以上反应中，如下列实施例中进一步列举，极限辐照剂量和反应速率是时均辐照剂量率和任选的石油原料改性的函数。通过改变这些参数中的一个或全部，可改变极限辐照剂量和反应速率。在一个实施方案中，石油原料的改性允许在减小时均辐照剂量率的同时保持反应速率和反应的总产率。此外，在以上反应中，在流动条件下的处理提供的轻级分的辐照-化学产率不小于对反应每施加100eV产生100个分子。关于这一点，轻级分是指经处理的石油原料、可用石油产品或改质石油原料中含14个碳原子或更少的碳链的那些物质。计算辐照-化学产率的方法已描述在[2]中。辐照-化学产率G定义为每消耗100eV辐照能量的产物分子数(或已反应原料分子数)。在不用如本发明中所述的自持链式反应的加工反应的情况下，特性G值是35个分子/100eV。在如本发明中所述的利用自持链式反应的加工反应的情况下，特性G值可在约10~约20,000个分子/100eV范围内变化(参见以下实施例)。G,分子数/100^=^^_『其中A^是阿佛加德罗常数；e是电子《籍；P是剂量率；M，以kg/mo1为单位，是产物或原料的平均分子量，取决于要确定哪种福照-化学产率；以及W是裂化反应的起始速率，单位为s":ff=—^卜a其中t是时间，Y是已反应届抖分子或累积产物分子的相对份额。最后，如果需要，在以上反应中，为防止辐照化学反应器的金属零件升温，可以用水和/或液氮进行冷却。当需要更均匀的辐照和更高的反应速率时，可以把石油原料经由雾化器以分散形式喷射进反应室或可以把水蒸气(如蒸汽)和/或电离(含臭氧)空气喷射进反应器。喷射所用的电离空气可以作为电子加速器运行的副产物获得。水蒸气和/或电离空气可在石油原料辐照期间被泵进反应器或可以在石油原料引进反应器之前鼓泡进入石油原料中。在辐照加工期间把电离空气引进进入反应器的石油原料中的具体实施方案中，辐照剂量率可以减小4~20倍，或在CRC的情况下，减小到l5kGy/s。因此辐照剂量可以减小而生产率可提高4~20倍。HTRC、LTRC和CRC法的产物是经处理的石油原料、可用石油产品和/或改质石油产品。经处理的石油原料可包含改质液态级分和/或改质气态级分(例如但不限于氢、曱烷、乙烯和其它气体)。改质的液态和/或气态级分可含单个组分或能被进一步分离的多个组分。所谓改质，是指液态或气态级分的烃分子长度平均起来短于石油原料中的平均值或这些级分具有提升的性能(例如，更高的汽油辛烷值、期望的聚合物组成或期望的异构体组成)。改质的气态级分可以从反应器转移到与该反应器相连接的气体分离器，以把各种气态级分分离成可用气态产品。气体分离器可以是目前已知的或将来得知的任何气体分离器，因为气体分离器的精确操作对本发明并非关键。可用气态产品可用于很多目的，如化学工业的石油原料。把改质的液态级分从反应器转移到把改质液态级分分馏成可用产品的设备中。分馏设备与反应器连接。分馏设备可以是目前已知或将来得知的任何设备，因为该设备的精确操作对本发明并非关键。在又一个实施方案中，改质的液态级分可直接用于进一步加工反应(如合成原油)或可直接用作可用产品。或者，经处理的石油原料可以被转移到另一个设备中，以便用现有技术方法或本发明的方法作进一步加工。用HTRC、LTRC和/或CRC可以使经处理的石油原料具有期望特性，例如但不限于降低的粘度，这使经处理的石油原料便于运输。此外，在HTRC、LTRC或CRC法中伴有大量气体逸出的情况下，例如，当石油原料是高石蜡石油原料时，产生的气体可通过HTRC、LTRC或CRC法部分回收并用来改质该方法的产品。因此，通过使用HTRC、LTRC和CRC，在工业规模上实现了石油原料的经济处理。因此，4艮多先前不可用的石油原料可以被转化为有用的石油原料，以生产多种可用产品。此外，通过烃分子分解，可增加较短链烃级分的回收率并可提高与较短链烃级分相关的性能，如提高的粘度。HTRC、LTRC和CRC法允许在最低能耗下实现这种转变。电子加速器运作所消耗的能量比石油原料加热RTC和TC以及其它现有技术烃分子裂化法所需的能量低得多。能耗的减少导致石油原料加工的操作成本相应降低和衍生自它们的可用产品潜在的较低成本。除经济效益以外，用HTRC、LTRC和CRC还提供其它益处。由于这些方法发生在约大气压~3个大气压的压力下，所以这些方法比现有技术烃裂化法更安全。具体地说，爆炸和事故泄漏的危险性大大减小了。此夕卜，设备和设备维修的成本也降低了，因为HTRC、LTRC和CRC法在较低压力和较低温度下操作。其它效益还与LTRC和CRC法中所用的低温相关。低温反应减少了原本在较高温度下会发生的无用化学过程，如焦化和聚合。此外，虽然在HTRC法中使用较高的温度，但HTRC法的其它参数允许控制这类无用化学过程。因此HTRC、LTRC和CRC法比现有技术烃裂化法产生更少的废产品。预期产率使用基于电子能量为210MeV和电子束功率为约100MA的加速器的CRC法，单个工业设备的预期产率是每年50~70万吨石油原料。如果电离空气以鼓泡形式进入石油原料和/或电离空气以分散形式被喷射进反应器，则CRC法的产率(给定上述条件)可以提高一个数量级。用这种技术，实现CRC所需要的辐照剂量可以被减小到约1-2kGy。在LTRC法中石油原料的温度增加到最高350'C将把烃分子裂化的反应速率进一步提高20~30倍。实施例实施例1在该实施例中，石油原料是燃油(即初级油蒸馏的重残渣)。燃油石油原料表征在表3内。该燃油用所述HTRC以下列参数加工用能量为2MeV的电子脉冲式辐照(脉冲宽度为5ns，脉冲频率为200s1)，在流动条件下，温度为41(TC，时均剂量率为2kGy/s，总吸收电子剂量为3kGy。用HTRC法在上述条件下所产生的液态产品(沸点低于450'C的级分)的总产率是76质量％，发动机燃油(BP最高达350。C的级分)的产率为45质量％。但是所产生的液态可用石油产品不稳定，而且表现出强烈的焦化趋势。经10天储存后处理之后，BP〈350。C的级分的浓度(发动机燃油)减少10质量％。在该实施例中，对于所用的给定类型石油原料(燃油)和所用的HTRC加工条件，由可用石油产品稳定性定义的极限辐照剂量低于3kGy。为了提高极限辐照剂量(由可用石油产品的稳定性定义)并增加期望可用石油产品的产率(在该情况下，^JL动机燃油，如汽油)，在石油原料经受HTRC加工之前，在180。C的温度下，让作为电子加速器运行的副产品所产生的电离空气先以鼓泡形式通进该燃油石油原料7min。电离空气有助于破坏存在于燃油石油原料中的耐辐照团簇结构，减小焦化趋势并提高所产生的可用石油产品的稳定性。减少耐辐照团簇结构允许提高由可用石油产品稳定性定义的极限辐照剂量。同时电离空气增加石油原料的脱硫作用并造成有利于破坏高分子化合物的氧化反应。其结果，可降低HTRC加工所需的温度。为了进一步提高极限辐照剂量(由可用石油产品的稳定性定义)并提高期望可用石油产品(在该情况下，AiL动机燃油，如汽油)的产率，用更高的电子剂量率辐照燃油石油原料。在该实施例中，燃油用所述的HTRC以下列^^t加工用能量为2MeV的电子脉冲式辐照(脉沖宽度为5ns,脉冲频率为200s1)，在流动条件下，温度为380。C,时均剂量率为6kGy/s，使总吸收电子剂量为3.5kGy。用HTRC法在上述条件下所产生的液态产品(沸点低于450。C的级分)的总产率是86质量％;气体产率为8.6质量。/。，以及焦化残渣的产率为5.4质量％。发动机燃油(BP最高达350。C的级分)的产率为52质量％。结果示于图4A和B。用上述条件的HTRC加工，可用石油产品是稳定的。在上述HTRC加工一年后，经处理的石油原料的级分含量在误差范围内未出现任何变化。在该实施例中，对于所用的给定类型石油原料(燃油)和所用的HTRC加工条件，由可用石油产品稳定性定义的极限辐照剂量，因在HTRC加工之前有电离空气以鼓泡形式进入石油原料并施以强化辐照剂量率而大于3.5kGy。所述HTRC加工的附加结果是，在所产生的液态可用石油产品中，总硫含量减少了。硫含量被减少最多达1质量％，比燃油直接蒸馏的液态产物中的疏浓度降低3倍。由于未对脱硫采取其它特殊措施，所述硫含量的减少是HTRC加工前电离空气以鼓泡形式进入石油原料的直接结果。实施例2在该实施例中，用高粘性油和燃油作为石油原料。高粘性油和燃油石油原料被表征在表4内。该高粘性油和燃油用所述HTRC以下列参数进行加工用能量为2MeV的电子脉冲式辐照(脉冲宽度为5jis和脉冲频率为200s-1),在流动条件下，温度为430。C，时均剂量率为lkGy/s，使总吸收电子剂量为7kGy。所得可用石油产品的特性也表征在表4内。在该实施例中，期望的可用石油产品是以比发动机燃油的烃链更长(碳链长度为20个以上碳原子)和分子量更高(见表l)为特征的用于润滑油生产的基础材料。与对优化生产可用石油产品(如发动机燃油)的要求不同，在生产润滑油的HTRC加工中，一项重要作用是由辐照-诱导聚合实现的，它减少含润滑油级分中的单烯烃含量并减少其氧化。在HTRC加工期间形成重聚合物沉积的部分原因是这类化合物的高吸收能力。强烈的烯烃聚合再加上辐照-诱导吸收导致从木沥青、沥青质、机械杂质(如果存在的话)中有效地释出含润滑油级分，并进一步便于提取纯化的润滑剂。高速率破坏和烯烃聚合的结合由比在有利于进行非破坏热活化过程的条件下开始HTRC的特征温度更高的温度下的HTRC加工提供。该实施例表明，改变造成HTRC加工基本现象的辐照参数，例如但不限于温度、时均剂量率、总剂量和石油原料等，能控制所需的烃链长度并产生获自同种原料的不同类产品。实施例3在该实施例中，用高粘度原油(粘度V2o-2200cCt，密度p2(^0.95g/cm3，含大量硫(约2质量％)和钒(100~l20吗/g))作为石油原料并用上述LTRC以下列参数进行加工用能量为2MeV的电子脉冲式辐照(脉冲宽度为5ps，脉冲频率为200s,，在静态(指石油原料不流动和无电离空气或水蒸气鼓泡)条件下，温度为250'C，时均剂量率为10kGy/s,4吏总吸收电子剂量为1.8kGy。结果示于图5A和5B中。图5A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内的碳原子数确定的级分含量的变化给出结果，以及图5B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。经处理的石油原料含95质量％液态级分和5质量％气体，气态级分包含10.5质量％氢、32.5质量％甲烷、18质量％乙烷、10质量％丁烷、15质量％乙烯、8质量％丙烯、6质量％烯烃和其它气体。如在图5A和5B中可见，较轻(即短链)烃级分(图5A用分子内较少的碳原子数表示，图5B用较低的沸点表示)的产率提高了，而较重(即长链和残渣)烃级分的产率减少了。一些常得到的可用石油产品的沸点列于表l内。因LTRC加工，沸点低于350。C的级分的产率从石油原料的43质量％增加到了经处理的石油原料的55.3质量％。经LTRC后，汽油和煤油级分(沸点始于250。C)内的总硫浓度小于0.1质量％。所得含硫化合物的分布已表明，LTRC法造成这些含硫化合物的转变，原因是与电离空气发生了辐照-诱导氧化反应。由于较高的硫浓度在重LTRC残渣(沸点高于450。C的级分)内，因此本方法导致"清洁"发动机燃油。从总产品(沸点始于180。C)中提取的汽油级分的辛烷值是84。对提取自原石油原料的汽油作同样的辛烷值测量，得到的值为67。实施例4在该实施例中，用另一种高粘性原油(粘度v2()=496cCt，密度p20=0.92g/cm3，硫浓度为1.4质量％)作为石油原料。其级分含量以图6A中的深色曲线和图6B中的深色柱表征。该石油原料用上述CRC以下列参数进行加工用能量为7MeV的电子脉冲式辐照(脉冲宽度为3fis，脉冲频率为60s"),在非静态(即原料在电子束下蒸馏并在反应器内辐照加工期间使电离空气鼓泡进入石油原料)下，温度为170。C，时均剂量率为2.7kGy/s，使总吸收电子剂量为300kGy。结果示于图6A和6B。图6A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内的碳原子数确定的级分含量的变化给出结果，以及图6B以石油原料在处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。与图5A和5B中的结果一样，CRC加工使较轻(即短链)烃级分(图6A以分子内较少的碳原子数表示，图6B以较低的沸点表示)的产率增加了，而较重(即长链和残渣)烃级分的产率减少了。此外，实施例4的结果表明，使电离空气鼓泡进入石油原料，使得可以用六分之一的剂量(300kGy，而实施例2中为1800kGy)以显著较低的剂量率(2.7kGy/s,而实施例2中为10kGy/s)得到大致相同类型的石油原料转化(比较实施例3和实施例4的结果)。实施例5在该实施例中，用与实施例3中所述的相同石油原料。该石油原料也用上述LTRC以下列参数进行加工用能量为2MeV的电子脉冲式辐照(脉冲宽度为5jis，脉沖频率为200s,，在非静态(即原料在电子束下蒸馏并在反应器内辐照加工期间使电离空气鼓泡进入石油原料)下，温度为220。C，时均剂量率为10kGy/s，使总吸收电子剂量为26kGy。结果示于图7A和7B中。图7A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内的碳原子数确定的级分含量的变化给出结果，以及图7B以石油原料在处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。如在图7A和7B中可见，在实施例5的条件下，石油原料级分含量的变化更加显著，尤其在沸点低于300。C的级分中。此外，在实施例5的条件下进行的LTRC加工，实际上导致沸点高于450'C的重残渣完全液化。这种转化程度的增加，即使在与实施例3相同的剂量率下而总吸收电子剂量明显减小时，也会出现。实验观察到的烃分子裂化反应速率为约4.9s1。该反应速率比在400。C温度下和4kGy/s的剂量率下对相同石油原料观察到的烃分子裂化反应速率高出约63%。与实施例4的比较表明，剂量率(IOkGy/s，而实施例4中为2.7kGy/s)和加工温度(220。C，而实施例4中为170。C)的提高允许用1/11.5的总剂量(26kGy，而实施例4中为300kGy)得到大致相同的石油原料转化程度。广、这两个实施例中的剂量比等于因子》=^=*exp//^^，其中H是烃内轻自由基扩散的活化能(H-8.4kJ/mo1)，足标1和2是指在这两个不同实验中的量值。代入实施例4和5中的剂量率和温度值，则S=11.3,对应于实验剂量比。因此在这些实施例中给出的数据与本发明中公开的概念相符，而且表明，对于实施例4和5中用作石油原料的这两种高粘性原油，相同方法是有效的。实施例6在该实施例中，用与实施例3中所述相同的石油原料。实施例6比较起始烃分子裂化速率W对在400。C(对RTC)和220。C(对LTRC)下电子辐照剂量率P的依赖关系。结果示于图8。按照普遍接受的辐照-热裂化理论2]，热活化裂化扩展速率W与因子/^exp(-五/W)成比例。烃的链式扩展的特征活化能即E的值为250kJ/mol。因此，要在220'C达到相同的裂化速率，剂量率需要增加-51,550倍。因此，在220'C获得相似的烃分子裂化6Xp2^(7;-r2)~^~速率，对所有实际目的来说似乎都不可能。图8表示，该普遍接受的理论并不精确。例如，在400。C的温度和4kGy/s的电子辐照剂量率下，所观察到的烃分子裂化速率是3s人图8表明，用本发明的LTRC法在220。C的温度下以7.5kGy/s的剂量率能得到相同的烃分子裂化速率3s4，该剂量率仅为用RTC在400。C的温度下所需剂量率的1.9倍。实施例7在该实施例中，用与实施例3中所述的相同石油原料。该石油原料用所述的CRC以下列参数进行加工用能量为2MeV的电子脉冲式辐照(脉冲宽度为5ps，脉冲频率为200s")，在静态条件下，温度为50'C，时均剂量率为36~40kGy/s,总吸收剂量为320kGy。结果示于图9A和9B中。图9A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内的碳原子数确定的级分含量的变化给出结果，图9B以石油原料在处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化给出结果。比较图9A中的色镨数据表明，CRC法使未处理的石油原料与经处理的石油原料在级分含量上有相当大的变化。值得注意的是，在CRC加工后，重级分(由分子内含27个以上碳原子和沸点高于约400'C的级分代表)的浓度减小了，而各级分含量内组分的平均分子量大大降低了，说明已形成具有较小烃链的产物。CRC加工的效果是减少重残渣含量和增加轻级分浓度，所述轻级分尤其包括多种可用燃油。石油原料的转化程度在传统上以沸点高于450'C的重残渣的浓度变化定义。在该实施例中，辐照加工9s之后，石油原料的转化程度达到47质量％;转化速率为每秒5.2%。实施例8在该实施例中，用与实施例3中所述的相同石油原料。该石油原料用所述的CRC以下列参数进行加工用能量为2MeV的电子脉冲式辐照(脉冲宽度为5jis，脉冲频率为200s"),在静态条件下，温度为3(TC，时均剂量率为14kGy/s，总吸收剂量为450kGy。在多次实验之一中，于所述处理前在石油原料中加入1.5质量％甲醇。在图10中，比较了电子辐照前原料中不加甲醇和加甲醇时，在所述条件下原料加工的液态产品的级分含量。图10表明，原料的转化程度和液态产物的烃含量可以通过用特殊添加剂而有目的地改变。加入甲醇导致沸点在350~450。C范围内的级分更深的转化。在加甲醇的情况下，沸点超过450'C的重残渣的转化度低一些。但在加了1.5质量V。曱醇的情况下，沸点低于350。C的轻级分的总产率增加了差不多2倍。实施例9在该实施例中，石油原料是重石油原料沥青。沥青在其原始状态下是黑色柏油状油，其稠度类似于糖浆。沥青样品的密度为0.97~1.00g/cm3;分子量为400~500g/mol;50。C的运动粘度为170~180cSt;硫浓度为1.6~1.8质量％。沥青不能直接用于大多数传统精炼操作中，而需经改质才能产生有用产品。实际上，沥青非常粘，以致不经改质或稀释就无法通过管道运输。沥青石油原料用CRC以下列参数进行加工用能量为2MeV的电子脉沖式辐照(脉沖宽度为5jas，脉冲频率为2008-1)，在静态条件下，室内温度为50'C，时均剂量率为20~37kGy/s，总吸收辐照剂量为360kGy。总吸收辐照剂量依赖于石油原料在辐照中的暴露时间。在CRC加工之前和在CRC加工期间暴露于电子束中18秒(总吸收电子剂量等于360kGy)之后检测石油原料样品并制作色语图。结果示于图11中。在图11中，以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)的级分含量(用沸点范围确定)的变化表示结果。图ll表明，虽然沥青原料的转化程度略低于包含较轻烃链的石油原料加工后所观察到的转化程度(见实施例3~7)，但CRC加工大大改变了沥青原料级分含量中的烃链长度。在图11中可见，暴露于电子束导致较短链烃产物的量增加，如由较低沸点级分中组分的增加所示。如在实施例3~7中所示，CRC加工后，最重的烃级分的含量减少了。CRC加工后，在组成发动机燃油的级分(沸点低于350'C的级分)中，总硫浓度比起始沥青石油原料初级热蒸馏产物中的硫浓度减少了至少1/2。石油原料的转化程度如实施例7所述测定。在该实施例中，石油原料的转化程度随暴露时间成比例增加，在辐照加工18s之后，转化程度达到45质量％;转化速率为每秒2.5%。沥青辐照加工总产物的元素平衡示于表5。表5表明，沥青有机部分中的水补偿了氢的缺乏。在本文所述的反应中，轻烃的形成需要增加轻级分中的氢浓度。在重石油原料中，例如但不限于沥青中，轻级分的产率受高C/H比的限制。由于原来存在的或特意加到沥青中的水，这种极重石油原料经过辐照加工后可以获得轻级分的高产率。在该实施例中，石油原料含6质量％水。实施例10在该实施例中，用两种石油原料第一种石油原料如实施例3中所述(样品l),第二种石油原料如实施例4中所述(样品2)。样品l用上述CRC以下列参数进行加工用能量为2MeV的电子以连续式辐照，在静态条件下，温度为50'C,时均剂量率为80kGy/s。样品2在相同条件下加工，但所用时均剂量率为120kGy/s。总吸收辐照剂量依赖于石油原料的辐照暴露时间。对于图12A(样品1)，总吸收辐照剂量为100kGy;对于图12B(样品2),总吸收辐照剂量为50kGy。样品l的结果示于图12A中，样品2的结果示于图12B中。在图12A和12B中，以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)在所示时间点上级分含量(按沸点范围确定)的变化表示结果。图12A和12B的比较表明，在剂量率为80kGy/s和总剂量为100kGy或在剂量率为120kGy/s和总剂量为50kGy下，能获得差不多相同的油转化程度(约50质量％)。按照裂化反应对本发明方法中特征剂量率的依赖关系，这两种剂量之比必定是(120kGy/s/80kGy/s)3/2，其值约等于1.8。因此，实验观察到的剂量比与本发明中所提供的概念一致。图13表示石油原料样品1的转化程度与辐照时间的函数关系。在该实施例中，石油原料的转化程度随暴露时间成比例增加，在辐照加工3s后转化程度达到约50质量％;转化速率为约每秒17%。对于样品2，获得类似的结果。对于这两类石油原料，这些依赖关系类似。这表明，CRC法普遍适用于多种石油原料。实施例11在该实施例中，石油原料是燃油&2。=0.975g/cm3(13.5API),n1()0=9cSt，S总-2.9质量。/。，倾点画28'C，焦化能力-14.2%)。把石油原料预热到150'C(在50。C进行的CRC期间不保持加热)并以CRC模式在流动条件下(2mm厚的层，流量为60.1kg/h)用下述参数进行辐照用能量为2MeV的电子进行脉冲辐照(脉冲宽度为5ps，脉冲频率为200s")，时均剂量率为6kGy/s。在辐照加工期间，石油原料用供进反应器的电离空气连续鼓泡。总吸收辐照剂量依赖于石油原料的辐照暴露时间。对于图14，总吸收辐照剂量为1.6kGy。在该实施例中，以石油可用产品的稳定性和裂化反应速率定义的极限辐照剂量通过原料预热和电离空气向反应器的连续供给进行调节。作为本实施例中所述CRC加工的结果，即原料的转化程度，如实施例7中所述定义，在用1.6kGy的剂量辐照后达到53%(图14)。在静态条件下(见实施例9)，当总吸收剂量约60倍于和剂量率约15~20倍于本实施例中所用的辐照参数时，可获得同样的结果。实施例12在该实施例中，石油原料是如实施例3中所述的高粘性油。该原料被预热到110。C并以CRC模式在流动条件下(2mm厚的层，平均线性流动速率为20cm/s)用下列参数进行辐照用能量为2MeV的电子进行脉冲辐照(脉冲宽度为5ps，脉冲频率为200s")，时均剂量率为6kGy/s。原料的预热对于降低油粘度和以薄层在电子束下以较高速率通过是必要的。总吸收辐照剂量依赖于石油原料在辐照中的暴露时间。对于图15，总吸收辐照剂量为10~60kGy。在辐照期间不对石油原料加热。加工后累积在收集罐内的液态产品的温度是3040。C。在加工后3~10h内对产品进行分析。图15表明，如实施例7中定义的油转化程度，在10kGy的剂量下为约48%并随剂量緩慢变化，在剂量值为60kGy时达到52%。但是，用总吸收剂量高于IOkGy的辐照所获得的可用石油产品是不稳定的；它们的烃含量以时间依赖方式随较高的总吸收辐照剂量而变化。用在6kGy/s下总吸收剂量为10kGy的辐照所得到的液态CRC可用石油产品表现出高稳定性(图16)。图16表明，其烃含量在暴露30天后无变化。在该实施例中，总吸收剂量IOkGy是极限辐照剂量并限制产品的稳定性。图17表明，它还限制稳定可用石油产品的产率。图17中所示的每个较高的总吸收剂量均是通过剂量分级得到的。在每次后续辐照后，取部分液态产品进行分析。用总剂量为10kGy的辐照所获得的液态可用石油产品，其特点是在总可用石油产品中浓度最高且稳定性最高。为了使轻级分的产率更高，也可以改变其它辐照条件(剂量率、为改变原料原始结构的外部处理或把原料供至反应器的形式)。实施例13在该实施例中，石油原料是高石蜡原油(密度p2。=0.864g/cm3(32API),^0=18.8mm2/s,8总=<1.0质量％,倾点-29。C，沥青质和树脂为18%,石蜡为20%，焦化能力-3.5%)。高石蜡原油的特点是高凝固温度。这类油辐照加工的目的是能通过管道在不同气候条件下远距离输送这种石油原料而在所有运输距离上均无需应用复杂和昂贵的油加热系统。本实施例中考虑的高石蜡原油石油原料，连同高含量重石蜡一起，都以高浓度木沥青和沥青质为特征。石油原料被预热到35'C并以CRC模式在流动条件(2mm厚的层，流量为30kg/h)下用下列参数进行辐照用能量为2MeV的电子进行脉冲辐照(脉冲宽度为5jas，脉冲频率为200s")，时均剂量率为5.2kGy/s。总吸收辐照剂量依赖于石油原料在辐照中暴露的时间。图18示意在流动条件下以不同辐照剂量所获得的高石蜡油CRC加工产品的级分含量。它表明，在以总吸收剂量为8.5kGy的CRC加工后观察到轻级分的最高转化程度和最高产率。总吸收剂量增加到10kGy以上不仅减少了轻级分的产率，而且还因反应性聚合残渣的累积而降低了液态可用石油产品的稳定性。类似于实施例10，对于高粘性油，对于所给定的CRC加工条件，由产品的产率和稳定性定义的极限辐照剂量为约10kGy。把高石蜡油加热到RTC的高特征温度激励了强聚合的热活化，减少了轻级分的产率并使它们不稳定。因此，对于工业规模上的高石蜡油改质或深加工，在强化剂量率下的CRC加工是最有效和最有利的。实施例14在该实施例中，原料是高石蜡燃油，它是高石蜡原油初级蒸馏的产物(密度P2o-0.925g/cm3(21API)，石克含量<1质量％,倾点为+45。C，焦化能力为6.8%,80'C的运动粘度为16.8cSt)。这类石油原料特别难以用传统的油加工法；这是因为存在导致很高倾点(+45'C)的高分子石蜡。把原料预热到60。C并以CRC模式在流动条件(2mm厚的层，流量为30kg/h)下用下列参数进行辐照用能量为2MeV的电子进行脉冲辐照(脉冲宽度为5ns，脉冲频率为200s")，时均剂量率5.2kGy/s。辐照剂量为24kGy。此外，还用上述参数，以静态模式，在时均剂量率为20kGy/s下进行CRC加工。辐照剂量为300kGy。对流动和静态条件下CRC加工效率的比较示于图19。该比较表明，流动条件的效果比静态条件的高得多，即使在低得多的电子辐照总剂量和剂量率下也是如此。在流动条件下，剂量率增加到至多20kGy/s将导致几乎6倍高的石油原料转化程度。实施例15在该实施例中，用如实施例3中所述的相同石油原料，所用参数如实施例10中对样品1所述，但有下述不同不使用静态条件，石油原料在反应器内部被雾化并以分散形式被辐照，直到剂量为3.2kGy。结果示于图20A和20B。图20A以石油原料处理前(深色线)、后(浅色线)由分子内碳原子数确定的级分含量的变化表示结果，图20B以石油原料处理前(深色柱)、后(浅色柱)沸点范围的变化表示结果。在图20A和20B中可见，较轻(即短链)烃级分(图20A用分子内较少的碳原子数表示，图20B用较低的沸点表示)的产率提高了，而较重(即长链和残渣)烃级分的产率减少了。与实施例10中所观察到的转化速率相比，该实施例中转化速率提高了50倍以上。此外，在本实施例中，在对应于高经济辐照加工商业要求的3.2kGy剂量下，得到了80%的转化程度。转化速率为每亳秒1.25质量％。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>表2.不同类型的引发裂化的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>表3密度620，g/cm比重，0API硫，wt%倾点，0C焦化能力，y。80'C的运动粘度，mm2/s，原料1.0037>5.02712.471.1RTC产卯0.8731,51.02.6表4.由燃油的辐照加工所产生的基础润滑油的特性<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>1.RU2078116CI;Methodforcrackingofcrudeoil如doilproductsandapparatusforitsrealization;幻adovA,A.2,TopchiwAV.，PolakL.S.RadiolysisofHydrocarbons.Moscow,PuW,Acad.Sci,USSR,1962，205pp"TopchievA.V,RadiolysisofHydrocarbons.ELPubLCo"Amsterdam-Londoii-New-York，p.232.3*RU2087519CI;Methodforprocessingofcondensedhydrocarbons;GafiatulKnR.R*，MakarovI.E.，PonomarevA.V,,PokhipoS-B*，RygalovV,A"SyrtlanovA*Sh.，KhusainovB.Kh.4.KZB13036;Methodforprocessingofoilandoilproducts;TsoiA,N.，TscriLA*,Sh咖roA.V.，ShanmovLP.5.KZB114676;Methodforoilandoilresiduarefining;NadirovN.IC，ZaikinYu*A.,ZaikinaR,F"Al-FarabiKazakhNationalUriiversity6.ZaykinYu.A"2aykinaR.F"MirkinG,OnenergeticsofhydrocarbonchemicalreactionsbyionizingracKatioiuRadiat,PhysChem,，2003，v,67/3*4，pp,305-309*权利要求1.一种处理石油原料的方法，通过在所述石油原料中引发高速、自持链式裂化反应以产生经处理的石油原料而进行，所述方法包括使所述石油原料在流动条件下经受电离辐照，其中所述石油原料经受的时均辐照剂量率为至少约5.0kGy/s，总吸收辐照剂量为至少约0.1kGy，温度为约20℃～约450℃，其中所述总吸收剂量小于由所述经处理的石油原料的稳定性定义的极限辐照剂量，所述极限辐照剂量和所述经处理的石油原料的反应速率通过改变时均剂量率、流动条件参数、任选的石油原料的结构或化学改性或前述因素的组合来调节，所述处理提供的轻级分的辐照-化学产率不少于100个分子/100eV。2.权利要求1的方法，其中所述时均剂量率高于5kGy/s。3.权利要求1的方法，其中所述总吸收剂量为约0.1~约3.0kGy，所述温度为约350'C~约450'C。4.权利要求1的方法，其中所述时均辐照剂量率为10kGy/s或更大，所述总吸收辐照剂量为约1.0~约5.0kGy，所述温度为约200'C~约350。C。5.权利要求1的方法，其中所述时均辐照剂量率为15kGy/s或更大，所述总吸收辐照剂量为约1.0~约10.0kGy，所述温度低于约200。C。6.权利要求1~5中任一项的方法，其中所述极限剂量和反应速率通过改变流动条件参数来调节。7.权利要求9的方法，其中所述流动条件参数是流动线速度、流动深度或两者。8.权利要求10的方法，其中所述流动线速度为约0.1~30m/s，流动深度为约0.5mm~10cm。9.权利要求1~5中任一项的方法，其中所述任选的石油原料的结构或化学改性通过所述处理之前、所述处理期间或所述处理之前和期间对石油原料的热、机械、声或电磁处理来实现。10.权利要求1~9中任一项的方法，其中所述电离辐照由电子提供。11.权利要求10的方法，其中所述电子的能量为l~10MeV。12.权利要求1~11中任一项的方法，其中所述辐照以连续式或脉冲式提供。13.权利要求1~12中任一项的方法，其中所述石油原料选自任意密度和粘度的原油、高粘性重质原油、高石蜡原油、燃油、焦油、油加工的重残渣、油提取的废料、沥青、任意密度和粘度的油产品以及用过的油产品。14.权利要求1~13中任一项的方法，其中所述经处理的石油原料是可用石油产品。15.权利要求1~14中任一项的方法，其中所述经处理的石油原料经分馏，以产生可用石油产品。16.权利要求1~15中任一项的方法，其中在所述处理之前、所述处理期间或所述处理之前和期间向所述石油原料中加入试剂。17.权利要求16的方法，其中所述试剂是水。18.权利要求16的方法，其中所述试剂选自电离空气、蒸汽、臭氧、氧、氢、甲烷和其它液体、气体或蒸气。19.权利要求1~18中任一项的方法，其中所述石油原料经受分散形式的电离辐照。20.权利要求1~19中任一项的方法，其中在所述处理期间产生的气体产物被回收并反复经受所述处理。21.权利要求1~20中任一项的方法，其中所述处理在大气压~3个大气压的范围内进行。22.—种处理石油原料的方法，通过在所述石油原料中引发高速、自持链式裂化反应以产生经处理的石油原料而进行，所述方法包括使所述石油原料在静态条件下经受电离辐照，其中所述石油原料经受至少约5.0kGy/s的时均辐照剂量率，至少约0.1kGy的总吸收辐照剂量和约20'C~约45(TC的温度，其中所述总吸收剂量小于由所述经处理的石油原料的稳定性定义的极限辐照剂量，所述极限辐照剂量和所述经处理的石油原料的反应速率通过改变时均剂量率、任选的石油原料的结构或化学改性或前述因素的组合来调节，对于静态条件，所述处理提供的轻级分的辐照-化学产率不小于10个分子/100eV。23.权利要求22的方法，其中所述时均剂量率大于10kGy/s。24.权利要求22的方法，其中所述时均辐照剂量率为10kGy/s或更大，所述总吸收剂量为约1~约20kGy,所述温度为约350。C约450。C。25.权利要求22的方法，其中所述时均辐照剂量率为15kGy/s或更大，所述总吸收辐照剂量为约10~约50kGy，所述温度为约200'C约350'C。26.权利要求22的方法，其中所述时均辐照剂量率为20kGy/s或更大，所述总吸收辐照剂量为约50~约1600kGy，所述温度^f氐于约200。C。27.权利要求22~26中任一项的方法，其中所述任选的石油原料的结构或化学改性通过所述处理之前、所述处理期间或所述处理之前和期间对所述石油原料的热、机械、声或电磁处理来实现。28.权利要求22~27中任一项的方法，其中所述电离辐照由电子提供。29.权利要求28的方法，其中所述电子的能量为l~10MeV。30.权利要求22~29中任一项的方法，其中所述辐照以连续式或脉冲式提供。31.权利要求22~30中任一项的方法，其中所述石油原料选自任意密度和粘度的原油、高粘性重质原油、高石蜡原油、燃油、焦油、油加工的重残渣、油提取的废料、沥青、任意密度和粘度的油产品和用过的油产品。32.权利要求22~31中任一项的方法，其中所述经处理的石油原料是可用石油产品。33.权利要求22~32中任一项的方法，其中所述经处理的石油原料经分馏，以产生可用石油产品。34.权利要求22~33中任一项的方法，其中在所述处理之前、所述处理期间或所述处理之前和期间向所述石油原料中加入试剂。35.权利要求34的方法，其中所述试剂是水。36.权利要求34的方法，其中所述试剂选自电离空气、蒸汽、臭氧、氧、氢、甲烷和其它液体、气体或蒸气。37.权利要求22~26中任一项的方法，其中所述石油原料经受分散形式的电离辐照。38.权利要求22~26中任一项的方法，其中在所述处理期间产生的气体产物被回收并反复经受所述处理。39.权利要求22~38中任一项的方法，其中所述处理在大气压~3个大气压的范围内进行。全文摘要本发明提供一种用于烃的自持辐照裂化的简单而有效的方法。所公开的方法利用烃链在宽泛的辐照条件和温度范围(自室温到400℃)内的自持辐照裂化，由烃链分解提供烃链的深破坏加工。本文公开了该方法的几个实施方案，包括(i)特殊情形的辐照-热裂化，称做高温辐照裂化(HTRC)；(ii)低温辐照裂化(LTRC)；和(iii)冷辐照裂化(CRC)。此前本领域还没有意识到这些方法。在一个实施方案中，石油原料须经辐照，以引发和/或至少部分扩展石油原料组分之间的链式反应。在一个实施方案中，该处理造成烃链分解；但也可能发生如本文所述的其它化学反应。文档编号B01J29/20GK101336283SQ200680051814公开日2008年12月31日申请日期2006年12月15日优先权日2005年12月16日发明者尤里·A·扎伊金,拉伊萨·F·扎基纳申请人:佩特碧姆有限公司