专利名称：用于产生更多量芳香族化合物的热解装置的制作方法
用于产生更多量芳香族化合物的热解装置本申请是中国专利申请号为200480044584. 7 (PCT/US2004/033796)于(国际)申请日2004年10月13日提交的发明专利申请的分案申请。原申请的发明名称为“用于产生更多量芳族化合物的热解过程和装置”。
背景技术：
众所周知，热解工艺就是加热碎片状废聚合物，例如热塑性物质、轮胎等以产生诸如液体油、气体和炭黑的产物。然而，当芳烃回收的产率很低时，比如，产品回收所花费的成本要高于该产品从石油直接取得所花费的成本时，该工艺很难获得商业成功。英国专利UK1481352公开了一种烃类热分解方法，其用高温气体至少部分地间接接触烃类。该气体在热交换完成后相对于热分解产生的气体产物单独排出。轮胎则是在管中由管间流动的高温气体进行加热的。在另一个实施方式中，管内具有栅格区域，将燃烧气体通入该区域中从而通过栅格碳界面处气体的直接加热来帮助碳化。可以将蒸汽或C02通入到栅格中以形成水煤气或减少气体以帮助燃烧。美国矿务局的第7302号调查报告公开了一种轮胎碎片的破坏性蒸懼方法。该报告是在一系列条件的测试后做出的。其中产生、回收并分析了固体、液体和气体。该报告显示，不同产物的多少取决于测试温度，其中还报道液体和气体产物中的组分也会因温度变化而变化。Timmann的美国专利US4746406公开了一种塑料、橡胶或其他烃类物质的热解再加工的工艺，其中所产生的热解气体是在温度刚刚高于水的冰点且压力约为O. 8-1.4巴 (bar)正压的冷却阶段得到的。接着将所形成的冷凝物分离并将其加热到正常的储存温度， 并将冷凝物的高压降低到常压。由此，所产生的包括有C1-C4烃类化合物的气体就供应到热解工艺中作为特殊的产品气体。其中还公开热解气体中芳族化合物的比例有实质性的增加。虽然现有的热解工艺可以产生再利用的产品，但是有用产物的结果产率使得这些工艺不具备经济可行性。在必须基于成分来对原料进行筛分时，会进一步增加这些工艺的成本。
发明内容
本发明的实施方式提供了烃类物质的热分解工艺，该工艺所产生的液体产物中含有更多的芳族化合物。在一实施方式中，该烃类物质热解工艺包括将包含烃类的原料输入到反应器中，加热该原料物质，收集来自无氧操作反应器的产物。至少有5%的有机碳原子存在于产品液相部分的化合物的芳环上，其中的有机碳原子原先并不存在于原料的芳环上。在另一实施例中，用来热解烃类物质的工艺包括将包含有含碳物质的原料输入到体积至少为I. 7立方米的反应器中，以大约7X 10-4kw. m2/kg2至约3. Okff. m2/kg2初始热流率来加热所述原料，收集无氧操作反应器的产物。
本发明的一个实施方式还提供了一种用于热解烃类物质的反应装置，该反应装置包括一个上部区域，该区域中包括一个倾斜的上部内壁导管和一个上部外壁导管，其中的上部内壁导管具有一个上部的物料入口和一个下部的物料出口，其中的上部外壁导管具有一个上部的气体出口和一个下部的气体入口，并且该上部外壁导管围绕着该内壁导管，这样就在该内壁导管和该外壁导管之间包夹形成一个气体传递空间；一个下部区域，该区域中包括一个倾斜的下部内壁导管和一个下部外壁导管，其中下部内壁导管具有一个与上部内壁导管的下部物料出口连接的上部物料入口和一个下部物料出口，其中的下部外壁导管具有一个上部气体出口并连接到上部外壁导管的下部气体入口，同时该下部外壁导管围绕着该下部内壁导管，从而在所述内壁导管和所述外壁导管之间包夹出一个气体传递空间； 以及布置在下部区域中的加热器。该反应器装置可以包括由多个由上述上部和下部单元构成的单元，其以叠置或阶梯状布置成反应器。可将加热器交替地布置在该反应器中，例如， 可以在一个或多个中间重复单元处另加一个加热器。
可以参考下列附图来理解本发明的实施例。图中部件并非按比例画出。图I是根据本发明一个实施方式的多级连续式反应器装置的示意图。发明详述本发明实施方式包括用来热解废料中烃类物质的工艺和系统，该烃类物质例如可以是热塑性聚合物、热固性聚合物及其混合物，由此可将该烃类物质转化为能产生更多芳族化合物的有用产物。在一实施方式中，有一种用来热解烃类物质的工艺，其包括将包含烃类的原料输入到反应器中，加热该原料物质，收集无氧操作反应器的产物。这里，术语“无氧”指的是， 在起始加热阶段，基于反应器的内部体积，反应器中含有低于3%体积的氧气，在一个备选实施方式中为低于2%体积的氧气，在另一个备选实施方式中为低于I %体积的氧气，在另一个备选实施方式中，为约O. 01%体积到约I %体积的氧气。该工艺使至少5%的原先并不存在于原料化合物芳环上的有机碳原子出现在产物液相部分化合物的芳环上，在一个备选实施方式中其中的百分数约为10% —90%，在另一个备选实施方式中为约15% -约70%， 在另一个备选实施方式中为约20% -约60%。术语“芳环”应被本领域普通技术人员理解为六个碳原子键合形成的环，并且芳环上的碳原子并不包括键合在芳环上的吊链和功能团上的碳原子。亦即，产物中芳环的数量要大于原料中芳环的数量。这里所述各个实施方式中的热解工艺表明含有烃类的任意混合原料均可产生新的芳环。那些原先不存在于原料芳环上的有机碳原子转化成产物液相部分化合物芳环上的有机碳原子的转化量取决于原料中不存在于芳环上的有机碳原子的数量。例如，如果原料所含有的有机碳原子有80%不存在于芳环上，那么热解工艺至少可将其中4%的碳原子转化为产物中液相部分化合物芳环上的碳原子。在另一实施例中，如果原料中的有机碳原子有35%不存在于芳环上，那么热解工艺至少可将其中I. 75%的碳原子转化为产物中液相部分化合物芳环上的碳原子。可以利用本领域所熟知的碳原子13NMR试验来测量芳环上的和不存在于芳环上的有机碳原子数量。在上述的不同实施方式中，原料中至少有20%的有机碳原子不存在于原料的芳环上，在一些实施例中其为至少40%，并且在另一些实施例中，其至少为50%。亦即，原料中至少一半的有机碳原子的键合方式不同于芳环键合方式。 原料中可包含任意的碎片混合物，该混合物包括至少约70%重量，或至少约80%，或至少约90%的烃类物质，其中该烃类物质包括至少两种不同的组分。在另一实施方式中，该原料还可以包括高达约25%重量的金属。该金属可用来增加整个热解物质的导热性，其可增加加热速度从而降低完全热解所需的时间。烃类物质可包括热塑性聚合物，例如，聚乙烯、聚丙烯、聚酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚胺、聚氨酯、聚醚、聚碳酸盐、聚(氧化物)、聚(硫化物)、聚芳基化物、聚醚酮、聚醚氨、聚砜、聚氨酯类、聚乙烯醇和单体聚合所产生的聚合物，该单体例如是二烯、烯烃、苯乙烯、丙烯酸脂、丙烯腈、甲基丙烯酸脂、甲基丙烯腈、二酸和二醇类、内酯、二酸和二胺、内酰胺、乙烯基卤化物、乙烯基酯、以及其嵌段共聚物和其合金类。例如，聚氯乙烯、聚四氟乙烯、和其卤化共聚物在热解中会产生卤化物，其具有腐蚀性但可以忍受。烃类物质还可以包括热固性聚合物，例如，环氧树脂；酚类树脂；三聚氰胺树脂； 醇酸树脂；乙烯基酯树脂；非饱和聚酯树脂；交联聚氨酯；聚异氰尿酸酯；交联弹性体，包括但不限于，聚橡胶基质，聚丁二烯，苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-橡胶基质、乙烯-丙烯-二烯单体聚合物；和其混合物。碎片状的烃类物质可以是热塑性和热固性共聚物的混合物，例如，是轮胎、涂料、 粘合剂、自动切碎机废料(起毛)等，这些都可以用作这里所述热分解工艺不同实施方式中的原料。可以利用的其他烃类物质包括煤、页岩油和浙青。烃料中也可能会存在少量的碳类氢氧化物；然而，作为优选，这些并不作为主要烃类物质的主要部分。通常，碳和氢原子至少占烃类物质总重量的55%，在某些情况下，至少65%重量，作为备选，至少占进入过程的原料中的烃类物质总重量的70%。加入反应器的原料的量通常很大。例如，在一个实施方式中，进料约为25至635千克/立方米约为100到2500磅每64立方英尺，在另一个实施方式中，约为50至500千克/立方米约为100至2000磅每64立方英尺，在另一种可选择的实施方式中约从75至约375千克/立方米约300至约1500磅每64立方英尺。在一个对原料进行搅拌的工艺中，例如，当反应器尺寸的直径约为2. 44米8英尺，反应器单位容积的原料可以更多。加入该反应器的原料可从约50至约750千克/立方米约200至约3000磅每64立方英尺， 可选择的是从约50至约625千克/立方米约200至约2500磅每64立方英尺，还可选择的是从约75至约500千克/立方米从约300至约2000磅每64立方英尺。通常，加入反应器的原料的最佳量根据所加入物质的种类和搅拌而变，这些都与加料的加热速率有关。反应器的内容积可大于O. 0283立方米I立方英尺，在一备选实施方式中，内容积从约O. 0850立方米3立方英尺至约84. 95立方米3000立方英尺，在另一备选实施方式中，内容积从约O. 2265立方米8立方英尺至约56. 63立方米2000立方英尺。如果其中采用了某种内搅拌器，那么该内容积通常应大到约O. 0850立方米至约113. 27立方米从3立方英尺至约4000立方英尺，其经常是从约O. 2832立方米至约70. 79立方米10 至约2500立方英尺。虽然可以使用更大的尺寸，但由于制造成本、工程因素以及传热的问题等，其并不现实。当然，搅拌速率和搅拌机的结构都是影响反应器最佳设计的因素。一般来讲，轻缓地搅拌会使热分解床产生较少的紊乱，这能够减少碳颗粒和/或其他流化床颗粒夹带到热解气体和所得到的冷凝液中的几率。
虽然反应器形状可以变化，但反应器最好具有较大的容积表面积比，例如立方体、 长方体和球状的反应器。在另一实施例中，反应器是回转椭圆体或者管状。由于热流和温度都很高，因此反应器通常由熔点很高的物质，例如钢、不锈钢、或者高温合金，例如因科内尔镍铬铁耐热耐蚀合金(Inconel)制成。反应器的加热温度从约426°C [800° F]至约1371°C [2500° F]，在一备选实施方式中，从约649°C [1200° F]至约1260°C [2300° F]，在另一备选实施方式中，则为从约 815°C [1500° F]至约1093°C [2000° F]。热源可以是任何一种传统的能产生上述高温的热源，其例如包括，天然气、电热、焦炭等。加热速率例如不变、可变，或者间歇的。已经发现对大量的原料采用低输入的加热速率所产生的产品包含有烷化芳香烃， 该烷化芳香烃是许多商业应用中需要的原料。单位质量原料的热输入速率为从约O. 232mJ/ kg/hr100BTU/lb/hr 至约 116. 2mJ/kg/hr50000BTU/lb/hr,在另一实施方式中，为约 11. 62mJ/kg/hr5000BTU/lb/hr或更低，在另一实施方式中，约为 4. 65mJ/kg/hr[2000BTU/ lb/hr或者更低，在另一备选实施方式中，约为I. 16mJ/kg/hr500BTU/lb/hr或者更低。 现已发现，随着热分解物质的形成或“热解流化床”的形成降低热输入的速率，会产生迄今为止更高比例的产品。但是，如果使用的加热速率太低，该过程可能没有什么经济价值，因为彻底热解的时间超过了实际所能承受的限度。初始加热时反应器加热表面上承载原料的平均面积从约9. Okg/m2到约400kg/m2， 在一备选实施方式中该范围则是从约20kg/m2至约375kg/m2，在另一实施方式中，该范围则是从约30kg/m2至约250kg/m2。流化床的深度,或者是沿反应器加热表面的原料厚度,可由负载反应器内承载原料的平均面积决定。承载原料的平均面积要考虑流化床深度随反应器几何尺寸的变化。在以上描述的实施方式中，反应器具有足够的深度才能在热解过程中形成焦化层，并在原料之上有足够的顶部空间从而使产品能以气流形式脱离出来，至少部分气流冷凝成产品的液体部分。反应器的内容积由原料体积、原料颗粒之间的间隙容积和顶部容器或原料之上的“顶部空间”所消耗(反应器内容积=原料体积+间隙容积+顶部空间)。较大的顶部空间能够提供合适的浪涌空间，并减少产品在系统中阻塞的风险。“自由空间”是指间隙容积和顶部空间的和(自由空间=间隙容积+顶部空间)。该自由空间随着热分解过程的继续，原料的不断消耗生成产品而增加。在初始加热时，间隙容积正常情况下会因原料在加热过程中的熔化和瓦解而减少。例如，如果加载的原料是整个的轮胎，其有可能会在加热过程中瓦解从而大大增加顶部空间，同时还能减少间隙容积。反应器在初始加热时至少具有25%的自由容积，在某些实施例中，加热时至少具有40%的自由容积，在其它备选实施例中，加热则至少具有50%的自由容积。该间隙容积可取决于原料的颗粒尺寸。如果原料是大块的碎料，如碎轮胎等，可切碎成块状、球状或小粒形式。其优点是适用于连续式反应器给料。形成热分解床的块状材料在某些情况下也有优点，如这种块状原料中的间隙容积能在热分解载荷中形成热传导。负载中熔融的热塑性部分以及高温的溢出蒸气可提高块料的传热，即使这些块料与反应器加热表面的接触面积更小也是如此。然而，总的来讲，如果原料颗粒尺寸减小到大约5毫米以下，那么其对工艺过程没有价值。有效地加热速率可按正式给出
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有效地加热速率=[(BTU/hr/lbs) ]/完全热分解的时间例如，以给定的速率加热IOOOlbs的热塑性原料需要X的时间来热分解。那么在同一反应器中采用同一条件加热IOOOlbs的热固性原料则需要比X时间更长的时间来热分解。下面例9的范围测试表明导热材料(即金属线)+热固性材料可在差不多X的时间内热分解。完全热分解的时间有所减小是因为良好热导体如焊珠轮胎金属丝所带来的加热速率的提闻。完全热分解的时间是从热解产品的变化开始到可凝性热解产品基本完全热解而结束。终点基于不可凝性的是不可行的。这些均是相对的控制精度或标准。尽管理论上并不完美，但这种精度以及其它类似的精度仍可提供一个实际可行的比较标准。热分解工艺也可以备选的热流的形式来描述。因此，在一实施例中，该原料加热的单位面积负载原料的初始热流量约小于3. Okff. m2/kg2初，在另一备选实施例中，则大约是从7X 10_4kW. m2/kg2到3. Okff. m2/kg2，在另一备选实施例中，则大约是从O. OOlkff. m2/kg2到 I. 5kff. m2/kg2，仍然是在另一备选实施例中，则大约是从O. 005kff. m2/kg2到O. 5kff. m2/kg2。上述的热分解过程可在常压下或者是低压下进行，例如大约小于550kPa[大约 80psig],在另一备选实施例中则是大约小于350kPa[大约50psig],仍然是在另一备选实施例中则是大约小于IOOkPa[大约14. 7psig]。该压力是由气体在内部生成，其可随热分解反应的进行而变化。完全热分解的时间从热分解产品的变化开始到可凝性热分解产品的基本完全分解结束。在下面的条件出现时就表示已达到完全热分解所产生的液态产品的量急骤下降，并且蒸气温度通常与实质性温降相符，其中的温降例如是在10到15分钟的时间内至少 560C [100° F]的温降，同时加热速率保持恒定。在上述的实施例中，完全热分解是在八小时之后或者是更少的时间之后达到，在另一实施例中，大约为3个小时或更少，在另一实施例中则是从15分钟到大约2个小时，并且在另一实施例中是从大约30分钟到大约I. 5个小时。在完全热分解时，所采集产品的液相部分中芳香环中的有机碳原子数目至少比原料芳香环中有机碳原子的数目约多5%。在热分解过程的另一个实施例中，反应器没有催化剂。然而，原料可找到沉积的催化剂，如在热塑性聚合物、热固性聚合物以及它们的混合物中都能找到。在上述热分解的各个实施例中，反应器中并未加入载气和稀释气体。在反应器被加热之前的吹扫过程中也可加入载气如氦气、氩气、氮气、二氧化碳等从而将氧气的量减少到痕量，例如不到反应器容积I %的氧。反应器中沉积的载气会被热分解过程中放出的产品气流排出反应器。在另一实施例中，该热分解过程进一步包括收集反应器中产生的气流，并将该气流冷凝从而获得液相部分的产品。例如，该反应器可包括一股排出气流，其有一冷凝器或其它合适的设备以便将该气流冷凝成一股液流。还可在反应器的下游集成其它的设备，如热交换器、仪器设备、催化反应器、汽提精馏塔等。例如，该气流可被冷却到80 V或更低从而被冷凝，在另一备选实施例中，该温度可低到30°C或更低。此外，由气流产生的化合物，例如其中含有一到四个碳原子的气流也可用作一热源来加热反应器。上述实施例的热解过程也可在成批生产型反应器或连续式反应器中进行。当热解过程是在连续式反应器中进行的时候，原料沿着反应床逐渐传送，该传送床可被分成多个反应单元，其中在原料沿着反应床前进时每一个单元可被看成单独的实体，每一个单独的单元均在前面所述的反应器容积尺寸之内。例如，反应器的内容积可从I. 7立方米到 113. 27立方米。辅助传热方法如预热、预干燥、再循环等这些在成批生产型反应器不易获得或不可能出现的方式均可用在连续式过程中。显然，本领域技术人员都知道连续式反应器的热需求会随着区段的变化而变化，即与后部区段相比在初始区段加载的原料为满负载时需要加入更多的热量，因为在后部的区段有一部分原料已被热分解，因此反应器加热表面上单位面积的原料平均负载已有所减少，所需的热量也更少。同样，在成批生产型反应器中，尽管可采用恒定的加热速率，但加到载荷的热流也可随着热分解的出现以及反应器加热表面上原料单位面积平均负载的降低而提高。热解/焦化层或床会因为导管某一表面高热从而使原料被分解产生各种热解产品而形成。在某一特定热解反应过程中形成的热解床的厚度会随着加热速率、负载量、负载材料的种类、压力、是否搅拌等参数的变化而变化。一般来讲，热解物质的焦化层部分的厚度大约为10cm[约4英寸]或更少，当然其也可以更厚。现已发现，对于给定的稳定的加热速率来说，热解的速率，即分解产生气体产品的速率通常不是恒定的。热解导管中可能会出现不同的热解速率和/或不同种类的产品。对于一个给定的热解系统来说，在其初始激活温度之上，可看到生产速率和产品温度的各个稳定产出平台。一般来讲，本发明相比于传统的热解工艺倾向于生产出更多的不饱和有机化合物，如环烷和芳香化合物。最终的产品，无论其是固态的、液态的还是气态的，均能用来通常的常规应用。例如，过程中产生的焦适于和煤碳一起用作锅炉的燃料，并且有相当一部分的可凝性液体可用作石化原料。图I示意性地展示了一套反应器装置，其用来实现本发明一实施例的热解过程。 料斗10用来将聚合物碎料供给一倾斜运输带12，该运输带12的上端将碎料送到一螺旋输送机14中，碎料再从这里送入到一个带有烟气输出管18的旋转干燥器16中。一螺旋/空气锁20再将原料送入到一个多级的双壁导管22中。容器22包括一个上部内壁导管24和一个上部外壁导管26。在上部内壁导管24和下部内壁导管30之间有一根上垂直连接管 28。其中下部内壁导管30被一个下部外壁导管32所包绕，并且有一根下排出管34从下部内壁导管穿过下部外壁导管并延伸到一根带有空气锁36的水平排管，该空气锁36将焦炭 38排出。管线40从上部内壁导管24穿过上部外壁导管并延伸到热交换器42这里，然后再延伸到阀44及液管46以便将产品存放起来，循环气管48则延伸到下部外壁导管32的阀 50这里。管线52从上部内壁导管24穿过上部外壁导管26并延伸到热交换器54。管线56 从下部内壁导管30穿过下部外壁导管32并延伸到热交换器58，管线52和56分别从热交换器54和58延伸到阀60这里，阀60将流转换到液体管线62，管线62则延伸到产品存储设备那里。循环气管64向回延伸到阀50这里从而将气体喷入到燃烧器51，燃烧器51将该气体引到下部外壁导管32和下部内壁导管30之间的空间内。燃烧后的高温气体继续向上在上部内壁导管24和上部外壁导管26之间流动，然后流过螺旋空气锁20从而对向下流过螺旋空气锁20的原料进行加热。然后，高温烟气再流过16并从18这里排出，对进来的原料进行预热。
参见下面的示例能够更好地理解本发明。示例反应器和热源描述:反应器I是长60. 96cm直径为5. 08cm[24英寸长，直径为2英寸]的SCH40型 304不锈钢管，其两端封上端盖。该反应器一丙烷燃烧器进行加热，其中丙烷燃烧器的火焰温度大约为982°C [1800° F]，燃烧器尺寸大约为长60. 96cm直径5. 08cm[24英寸长，直径为2英寸]。该反应器由两个管段构成，这两个管段连接到一个中央T形管上，该T形管用作一个连接以便将热解气体送到冷凝器。该反应器中容纳有O. 455kg[I磅]的原料，并以 26. 42kff/kg[41000BTU每磅每小时]的速率被加热。反应器II是长91. 44cm直径为10. 16cm[36英寸长，直径为4英寸]的SCH40型 304不锈钢管，其两端带有两个150#法兰，并盖上150#盲板。在10. 16cm[4英寸]长管子的中心焊接上一个5. 08cm[2英寸]长的侧壁，从而提供一个连接以便将热解气体送到冷凝器。该反应器中容纳有4.545kg[10磅]的原料，并以反应器I相同的速率进行加热，即加热速率为26. 42kff/kg[41000BTU每磅原料每小时]。反应器III是一个1514升[400加仑]的不锈钢反应器，其具有一个I. 22m[4英尺]的半球形头部，该头部的直径部分为半径I. 22m[4英尺]厚O. 9525cm[3/8英寸]。反应器的壳体为厚O. 635cm、长I. 22m、直径I. 22m[l/4英寸厚，4英尺长并且直径为4英尺]。 该反应器用丙烷热源以大约117. 15kW[400000BTU每小时]的速率进行加热，温度大约为 9820C [1800° F]。将标准的常规设备如热交换器(冷凝器)、稳压罐以及用来排泄气体的压力调节器连接到反应器从而对产品进行提取和采集。热解过程中反应器的内部压力很低，其通常为 O 到 35kPa
。所有的反应器在进行热解操作之前均用CO2加压到大约100kPa[15psig]然后再排到大气中，如此这样吹扫三次。聚异戊二烯/聚苯乙烯混合物的热解将下面50/50 (按重量)的混合物加到各个反应器中聚异戊二烯(Goodyear公司的Natsyn 橡胶)，其含有96+% (重量)的人工合成的1，4-聚异戊二烯；以及商用级的聚苯乙烯球。示例1-4的观测结果概要热解的诱导时间以及热解的持续时间
权利要求
1.一种用于热解烃类物质的装置，该装置包括一个双层导管，其包括一个上部区域，其包括一个倾斜的上部内壁导管，其具有一个上部物料输入装置和一个下部物料输出装置；一个上部外壁导管，其具有一个上部气体输出装置和一个下部气体输入装置，并且该上部外壁导管围绕着该上部内壁导管，这样就在所述上部内壁导管和所述上部外壁导管之间包夹形成一个上部气体传递空间；一个下部区域，其包括一个倾斜的下部内壁导管，其具有一个与上部内壁导管的下部物料输出装置连接的上部物料输入装置和一个下部物料输出装置；一个下部外壁导管，其具有一个上部气体输出装置并连接到该上部外壁导管的该下部气体输入装置上，并且该下部外壁导管围绕着该下部内壁导管，这样就在所述倾斜的下部内壁导管和所述下部外壁导管之间包夹形成一个气体传递空间；以及一个布置在该下部区域中的加热器。
2.如权利要求I的装置，其中有一个气体传递装置从上部内壁导管延伸至该加热器， 还有一个气体传递装置从下部内壁导管延伸至该加热器。
3.如权利要求I的装置，其中的上部内壁导管和下部内壁导管沿着相反的方向倾斜。
4.如权利要求I的装置，其中，所述的倾斜的上部内壁导管和倾斜的下部内壁导管分别包括有一搅拌装置。
5.如权利要求4的装置，其中的用于所述倾斜的上部内壁导管和倾斜的下部内壁导管的搅拌装置是独立的，以允许改变搅拌速度。
6.如权利要求I的装置，该装置还包括一个布置在所述上部区域中的加热器，以及其中的上部区域和下部区域被独立地加热。
7.如权利要求I的装置，其中，所述的上部内壁导管包括一个上部气体输出管路和所述的下部内壁导管包括一个下部气体输出管路。
8.一种用于热解烃类物质的装置，该装置包括一个反应器，其包括多个单元，其包括至少一个第一区域单元和一个第二区域单元，该第一区域单元包括一个第一内壁导管和该第二区域单元包括一个第二内壁导管，其中该第一内壁导管包括一个物料输入开口和一个物料输出开口以及该第二内壁导管包括一个物料输入开口和一个物料输出开口，所述的第一内壁导管的物料输出开口与所述的第二内壁导管的物料输入开口保持物理联通；一个位于所述第一内壁导管下方位置的热源；以及其中，所述反应器具有一个外壁和在该外壁和所述第一内壁导管和所述第二内壁导管之间包夹形成的一个气体传递空间。
9.如权利要求8的装置，其中，所述的第一内壁导管包括一个烃类物质的第一传送床以及第二内壁导管包括一个烃类物质的第二传送床，以及其中的第一传送床相对于第二传送床至少部分地升高了。
10.如权利要求8的装置，其中的第一内壁导管和第二内壁导管分别包括有一个搅拌装置。
11.如权利要求9的装置，其中的第一内壁导管和第二内壁导管的搅拌装置是独立的，并且以变化的速度搅拌。
12.如权利要求8的装置，该装置还包括一个第二热源，以及其中所述的热源和该第二热源被布置以分别地对第一内壁导管和第二内壁导管独立地加热。
13.如权利要求8的装置，其中的第一内壁导管包括至少一个第一气体输出管路和第二内壁导管包括至少一个第二气体输出管路。
14.如权利要求13的装置，其中的第一气体输出管路和该第二气体输出管路分别地传递液体到液管和传递气体到循环气管。
15.如权利要求14的装置，其中的循环气管延伸到所述的热源。
16.如权利要求9的装置，其中的第一传送床和第二传送床是倾斜的。
17.如权利要求9的装置，其中的第一传送床和第二传送床沿着相反的方向倾斜。
18.如权利要求I的装置，其中的倾斜的上部壁导管和倾斜的下部内壁导管有助于烃类物质从上部物料输入装置到下部物料输出装置的重力自流。
19.如权利要求I的装置，其中所述的双层导管包括一个位于所述上部区域和所述下部区域之间的中间区域；该中间区域至少与所述上部区域和所述下部区域的一个连接，并且具有一个倾斜的具有一个上部物料输入装置和一个下部物料输出装置的中间内壁导管和一个具有一个上部气体输出装置和一个下部气体输入装置的中间外壁导管；和所述的中间外壁导管围绕着所述的中间内壁导管，这样就在该中间内壁导管和该中间外壁导管之间包夹形成一个中间气体传递空间。
20.如权利要求I的装置，其中，所述的上部区域单元的内壁导管包括一个靠近所述物料输入开口的空气锁以及所述的下部区域单元的内壁导管包括一个靠近所述物料输出开口的空气锁。
21.如权利要求8的装置，其中，所述的第一区域单元的第一内壁导管包括一个烃类物质床，其被定向以有助于烃类物质从所述第一内壁导管的物质输入开口至所述第一内壁导管的物料输出开口的重力自流。
22.一种用于热解烃类物质的装置，该装置包括一个反应器，其包括一个第一区域单元和一个第二区域单元，该第一区域单元包括一个第一内壁导管和该第二区域单元包括一个第二内壁导管，其中该第一内壁导管包括一个物料输入开口和一个物料输出开口以及该第二内壁导管包括一个物料输入开口和一个物料输出开口，所述的第一内壁导管的物料输出开口与所述的第二内壁导管的物料输入开口保持物理联通；一个位于所述第一内壁导管下方位置的热源；其中，所述反应器具有一个外壁和在该外壁和所述第一内壁导管和所述第二内壁导管之间包夹形成的一个气体传递空间；其中，所述第一内壁导管包括一个靠近所述物料输入开口的空气锁，以及所述第二内壁导管包括一个靠近所述物料输出开口的空气锁；和其中，所述第一区域单元的第一内壁导管包括一个烃类物质床，其被定向以有助于烃类物质从所述第一内壁导管的物质输入开口至所述第一内壁导管的物料输出开口的重力自流。
全文摘要
本发明提供了一种用来热分解烃类物质的过程的多个实施例。在一个实施例中，用来热分解烃类物质的工艺包括将包含烃类的原料输入到一反应器中；加热该原料物质；收集来自无氧操作反应器的液相产品。其中至少有5％原先并不存在于原料化合物芳环上的有机碳原子出现在了产品液相部分的化合物的芳环上。
文档编号C10G1/02GK102585874SQ201210064010
公开日2012年7月18日 申请日期2004年10月13日 优先权日2004年10月13日
发明者查尔斯·W·格里斯平 申请人:查理知识产权控股有限公司