CN117813363A - 用于通过催化裂化固体烃材料生产能源产物而不形成焦炭的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过在低温下催化裂化碎片化固体材料来生产至少一种能源产物(10)而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃的方法，其中将称为裂化分散体的组合物流升温至称为裂化温度的温度，该裂化分散体包含：对催化裂化呈惰性的称为裂化油(2)的第一油；包含至少一种烃化合物的碎片化固体材料；至少一种裂化催化剂；和至少一种碱性化合物；该裂化温度在250℃和350℃之间并被选择为使得能够将裂化分散体中的碎片化固体材料中的至少一种烃化合物催化裂化从而产生至少一种气体能源产物(10)；其中该裂化温度的裂化分散体流置于气密性裂化反应器(120)中与低于大气压的称为裂化压力的压力下的气体气氛(14)接触，其特征在于通过裂化反应器(120)的气体气氛(14)和产生真空度的称为热化学真空泵(130)的装置的气体气氛之间的气体交换连通将气体气氛(14)保持为裂化压力，所述真空度由热化学真空泵(130)中在比裂化压力下的蒸发温度高的温度下回流的称为冷凝油(12)的第二惰性油从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化而形成，其中在与裂化反应器(120)的气体气氛(14)呈气体交换连通的热化学真空泵(130)中引起冷凝油(12)从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，并且将冷凝油(12)选择为使其状态变化温度在该裂化压力下的裂化温度的水平。

Description

用于通过催化裂化固体烃材料生产能源产物而不形成焦炭的 方法和装置

本发明涉及一种用于通过在低温下催化裂化呈碎片态且包含至少一种烃化合物的固体材料(特别是废物)生产能源产物而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃的方法和装置。

这种方法和这种装置适于能够生产能源产物，例如：

-可用于合成烷烃的二氧化碳(CO₂)，和/或

-由可再生生物质和/或废物分解得到时被归为“绿色”氢气(H₂)的氢气(H₂)气体，和/或

-适合用于生产合成聚合物(例如PE、PVC、PP、PET、PMMA)、而且能够与氢气(H₂)反应并形成诸如燃料等能源产物的不饱和烃，特别是诸如烯烃等具有再循环的线性碳链的烃，和/或

-可用作汽油发动机、柴油发动机、涡轮喷气发动机或涡轮压缩机的燃料的能源产物，例如被称为“柴油”或“瓦斯油”、“汽油”或“煤油”的短链饱和烃(烷烃)，其含有在1个(CH₄)和18个(C₁₈H₃₈)之间的碳原子数。

因此，本发明特别是涉及能够使包含至少一种烃化合物的固体材料(特别是视为废物的这种材料)转化并使其以具有更大附加值的增值产物的形式(特别是以诸如燃料等能源产物、氢气和/或二氧化碳和/或不饱和烃的形式)产生价值的这种方法和这种装置。这种材料和这种废物可含有生物质、石油的衍生物和/或其废物，例如合成聚合物材料(也称为“塑料”材料)。这种材料和这种废物可含有非惰性的家庭废物成分。特别是，这种材料和这种废物可来自于对家庭废物的选择性分类操作。

在本申请的全文中：

-术语“裂化”是指使烃化合物转化为分子量低于该烃化合物的烃的热反应，这意味着原子间共价键的断裂；

-表述“烃材料”是指包含至少一种烃化合物(即，至少一种主要由碳原子和氢原子形成的化合物)的材料。这可以是完全由烃化合物形成的材料。也可以是包含至少一种烃化合物和至少一种不含碳和氢的化合物的材料。这种烃材料可包含至少一种含有至少一个杂原子的烃化合物，所述杂原子例如为氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、至少一种卤素(Cl、Br、F、I)等。这种“烃材料”可以是包含生物质的材料。这种烃化合物可以包括生物质和/或石油的衍生物和/或其废物；

-术语“废物”是指材料的未使用部分，可对其进行适当的再处理以将其消除或储存。例如，它可以是工业废物、农业废物(例如植物的无价值部分)、或家庭废物。

DE10210060675描述了一种在250℃和360℃之间(包括端值)的温度下对含烃材料进行真空催化裂化的方法和装置。在DE10210060675中，真空是通过真空泵产生的。将连续产生气态化合物的裂化反应器的气氛维持在受控的真空下出现了问题。它在技术上很复杂，并且必然在经济上不可行。

本发明旨在缓解这样的缺点。

因此，本发明旨在提出一种用于在低温和减压条件下进行催化裂化的方法和装置，使得能够在催化裂化期间方便地控制所述减压。

从WO2018/127438中还已知一种通过催化裂化固体烃材料来生产燃料而不形成焦炭、二噁英和/或呋喃的方法和装置。WO2018/127438描述了将包含至少一种烃化合物的碎片态固体材料、裂化催化剂和碱性化合物分散于对裂化呈惰性的油中的分散体加热，加热温度高于该固体材料中的至少一种烃化合物的裂化温度，但低于形成不期望的碳副产物焦炭的温度，在与传导型加热装置的金属壁接触时容易形成焦炭，特别是，与包括铁或镍并且被加热至大于或等于400℃的温度的金属壁接触时容易形成焦炭，或者当已经在金属壁上形成了焦炭时，与加热至大于或等于360℃的金属壁接触就容易形成焦炭，与传导型加热装置的金属壁接触时形成焦炭会降低热传导，并且很快就会使加热装置失效。

为了避免通过使裂化分散体与必须加热到大于400℃或360℃的温度的传导型加热装置的金属壁接触以使裂化分散体达到裂化温度这样的方式来加热裂化分散体，WO2018/127438提出通过将预备量的该裂化分散体在低于各烃化合物的裂化温度并且低于焦炭形成温度的温度下，与一定量的基本上不含碎片态固体物质和催化剂的惰性油混合来加热该裂化分散体，所述惰性液体被加热到大于裂化温度的温度，从而使形成的混合物达到至少等于裂化温度并且低于焦炭形成温度的温度。

通过WO2018/127438中的方法解决了焦炭形成问题。

在这种情况下，要寻求工业解决方案来提高裂化反应的效率并获得大量可再生的增值产物。特别是，要寻求能够通过低温热化学途径将包含烃化合物的固体材料或其废物转化为这类增值产物(特别是二氧化碳、能源产物和/或氢气)而不形成焦炭、二噁英和/或呋喃的解决方案。寻求这种解决方案是为了获得这样的增值产物：其中生产成本与化石来源的同等产品的生产成本相当，并且其生产能够大幅减少温室气体的排放，特别是能通过已知的废物处理来抑制这种排放。

因此，本发明旨在提出一种用于通过在低温下催化裂化包含至少一种烃化合物的固体材料来生产增值产物的方法和装置，该方法和装置在实施和使用中足够简单和可靠，从而使得能够在工业规模上运行。

特别是，本发明旨在提出能够防止形成焦炭、二噁英和/或呋喃的这种方法和这种装置。

特别是，本发明旨在提出至少能够部分自动化的这种方法和这种装置。

因此，本发明旨在提出能够使增值产物的生产效率与工业规模生产相容的这种方法和这种装置。

本发明还旨在提出这种方法和这种装置：其中必要的能量输入得到优化，并且其中生产这些增值产物(特别是二氧化碳、不饱和烃、诸如燃料等能源产物和/或氢气)的总能量平衡得到优化。

本发明还旨在提出这种方法和这种装置：该方法和装置能够使包含至少一种烃化合物的固体材料(例如废物)、特别是包含生物质和/或石油的衍生物和/或废物的固体材料(例如石油的衍生物)几乎完全转化为增值产物，例如，通过使碎片态固体材料在低温下催化裂化分解、通过在催化裂化分解后立即使分解产物重组为烯烃、以及由于生物质分解产生氢气(H₂)和/或二氧化碳(CO₂)以及烯烃加氢反应生成燃料的烷烃成分而得到增值产物。特别是，本发明旨在提出能够生产二氧化碳(CO₂)且其生产成本在经济上可接受的这种方法和这种装置，所述二氧化碳(CO₂)能用作合成燃料烷烃中的试剂。特别是，本发明旨在提出可用于替代提取大气中的二氧化碳的这种方法和这种装置。

本发明还旨在提出能够连续生产这类增值产物(即不存在负载中断并且在短时间内生产)的这种方法和这种装置。

为此目的，本发明涉及一种通过在低温下催化裂化碎片化固体材料(特别是废物)来生产至少一种增值产物(特别是选自由诸如燃料(烷烃)的能源产物、烯烃、氢气(H₂)和二氧化碳(CO₂)形成的组中的至少一种增值产物)而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃的方法，其中，将称为裂化分散体组合物的料流升温至称为裂化温度的温度，所述裂化分散体组合物包含：

-称为裂化油的第一油，其对催化裂化呈惰性，即，选择在催化裂化期间结构上不发生化学改变并且在催化裂化期间保持为液态的油，

-包含至少一种烃化合物(特别是生物质和/或石油的衍生物和/或其废物)的碎片化固体材料，

-至少一种催化裂化催化剂，特别是处于分开状态的固体催化剂，以及

-至少一种碱性化合物，

所述裂化温度在250℃和300℃之间(包括端值)、优选在260℃和280℃之间(包括端值)，并且被选择为使得能够通过将所述裂化分散体中的碎片化固体材料中的至少一种烃化合物催化裂化而生成至少一种气体增值产物(特别是至少一种能源产物)，其中所述裂化温度的所述裂化分散体的料流置于气密性裂化反应器中并且与称为裂化压力的压力下的气体气氛接触，所述裂化压力低于大气压。

根据本发明的这种方法通过低温催化裂化将碎片态固体材料中的至少一种烃化合物转化为分子量小于该烃化合物的分子量的增值产物。特别是，在所述裂化温度低于焦炭、二噁英和/或呋喃的形成温度时，将这种烃化合物转化为增值产物，特别是选自由烷烃和烯烃、氢气(H₂)和二氧化碳(CO₂)组成的组中的增值产物，而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃。

裂化所述碎片态固体材料(特别是包含生物质和/或衍生自石油的聚合物化合物和/或所述聚合物化合物的废物的所述碎片态固体材料)即刻伴随着烯烃的重组，以及由生物质的分解产生二氧化碳和氢气，随后烯烃氢化生成形成燃料的烷烃，而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃。

取决于起始材料(废物)的选择及其烃化合物的组成，至少一种烃化合物转化为增值产物，例如不饱和烃和氢气(H₂)。特别是，通过包含生物质的材料的催化裂化，形成氢气(H₂)，以及在适用的情况下形成二氧化碳(CO₂)。然后，取决于起始材料的选择和组成，可以使催化裂化朝着主要由氢气(H₂)和二氧化碳构成的最终产物的方向进行，以用于将不饱和烃或烯烃加氢生成构成燃料的饱和烃。

发明人已观察到，在引发反应之后，至少一些、特别是大部分催化裂化反应是在由于引发裂化而在所述裂化分散体与所述裂化分散体上方的气体气氛之间延伸的界面处形成的膨胀的三元固体/液体/裂化气体泡沫中发生的。已经确定，将这种气体气氛保持在减压下以促进催化裂化是有利的，特别是不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃。这种在裂化期间形成的三元泡沫由固体(例如碎片态固体材料、催化剂、碱性化合物)、基本上为所述裂化油形式的液体、以及由于催化裂化而形成的气体组合物(特别是包含短链烃、二氧化碳(CO₂)、水蒸气、氢气(H₂))构成。这种催化裂化是在称为裂化压力的减压的气体气氛中实现的，减少了在裂化催化剂的存在下在气态中将烃化合物分裂并解离为增值产物所需的能量，并且在比大气压下相同的烃化合物的所述裂化温度低的裂化温度下实现该裂化。因此，这种催化裂化是在减压并且在低于焦炭、二噁英和/或呋喃的形成温度的温度下实现的。

此外，所述裂化压力低于所述裂化分散体本身在至少部分脱气脱氧之前所承受的大气压，这使得能够限制所述裂化分散体上方的气体气氛中的氧分压，并且使得能够限制、或者甚至完全抑制由于催化裂化而形成的氢气(H₂)的不受控制的放热燃烧、随后由于该燃烧而产生水蒸气、以及由于氢气(H₂)的这种不受控制的放热燃烧而使所述裂化分散体被不受控制的加热。

根据本发明，选择所述裂化油使得其蒸发温度远远高于所述裂化压力下所述裂化分散体中的每种烃化合物的所述裂化温度。因此，所述裂化油对催化裂化呈惰性，而且在催化裂化期间保持为液态。

在一些实施方案中，所述裂化压力至多等于100hPa，特别是至多等于60hPa，优选在30hPa和50hPa之间(包括端值)，并且使得能够在低温下催化裂化至少一种、特别是每种烃化合物，而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃。

根据本发明，通过所述裂化反应器的气体气氛和产生减压的称为主冷凝器或热化学真空泵的装置的气体气氛之间的气体交换连通将气体气氛保持为所述裂化压力，所述减压由称为冷凝油的第二惰性油在所述热化学真空泵中被回流加热至温度高于所述冷凝油在所述裂化压力下的蒸发温度的从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化而产生，所述从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化是在与所述裂化反应器的气体气氛呈气体交换连通的所述热化学真空泵中引起的，

选择所述冷凝油，使其状态变化温度在所述裂化压力下的所述裂化温度的水平。

选择所述冷凝油，使其状态变化温度在压力为所述裂化压力水平时的裂化温度水平并且高于由催化裂化形成的各种增值产物的冷凝温度(在所述裂化压力下的冷凝温度)。

根据本发明，在引发低温催化裂化之前，通过任意抽吸设施，例如通过机械泵(真空泵)，将裂化反应器和所述热化学真空泵共同的气体气氛降至低于所述裂化压力的称为引发压力的压力。然后，在引发裂化反应后，通过所述热化学真空泵，使裂化反应器和所述热化学真空泵共同的气氛保持为减压。

根据本发明，优化了将裂化反应器的气氛维持在所述裂化压力所需的能量输入，并且还优化了生产这些增值产物的总能量平衡。

所述冷凝油对催化裂化呈惰性，即，当它遇到特定于其状态变化的温度和压力条件并与气态增值产物接触时，不会发生化学改变。

在与所述裂化反应器的气体气氛呈气体交换连通的所述热化学真空泵中，所述冷凝油从冷凝的液态变为膨胀的气态的状态变化(蒸发)是通过在称为锅炉的容器中将所述冷凝油回流加热而引起的，所述锅炉是形成所述热化学真空泵的下部的加热构件，加热温度高于(略高于)所述冷凝油在所述裂化压力下的蒸发温度。

根据本发明，所述冷凝油从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化是在所述热化学真空泵的管状构件的称为冷凝段的下部中引发的，该管状构件使得裂化反应器中由于裂化形成的增值产物能够输送至分级冷凝装置，

所述冷凝段与裂化反应器的气体气氛呈气液连通，

所述冷凝段适于能够接收气态的所述冷凝油的料流，以使气态的所述冷凝油的温度降至低于所述冷凝油在所述裂化压力下的冷凝温度的温度，从而使得所述冷凝油的料流能够从膨胀的气态凝结为冷凝的液态，并且由于该冷凝而产生减压。

所述冷凝油从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化是在所述冷凝段中诱发的，所述冷凝段中的气氛与裂化反应器的气体气氛呈气液连通。这种状态变化是由所述冷凝油的蒸气在所述冷凝段中冷却而导致的。这种状态变化在所述热化学真空泵的气氛和所述裂化反应器的气体气氛中产生减压，抵消了裂化反应器中由于催化裂化形成的气态增值产物的生成而导致的压力升高。蒸气(所述冷凝油的蒸气和裂化所得的增值产物的蒸气)的温度由于各自的加热而保持恒定，所述冷凝油的状态变化压力附近和所述裂化压力附近的任何压力波动会导致所述冷凝油的冷凝与该波动相反而增强或停止。

在裂化反应器中建立所述裂化压力后，裂化反应器中的气氛压力的升高(例如，通过增加增值产物的产量)促进在所述热化学真空泵中所述冷凝油从膨胀的气态凝结为冷凝的液态，并促进了压力的降低，从而抵消该升高。相反，裂化反应器中的气氛压力的降低(例如，通过减少增值产物的产量)促进在所述热化学真空泵中所述冷凝油从冷凝的液态蒸发为膨胀的气态，并促进了压力的升高，从而抵消该降低。所述热化学真空泵的气氛和所述裂化反应器的气氛的压力稳定在所述裂化压力的水平。所述热化学真空泵起到用于维持裂化反应器的稳定的减压气氛的泵的作用。

发明人已确定，可以并且有利的是，借助于所述热化学真空泵，将裂化期间与所述裂化分散体接触的气体气氛保持为减压，即，低于大气压的压力，特别是至多等于100hPa、特别是至多等于60hPa、优选在30hPa和50hPa之间(包括端值)的压力。在所述热化学真空泵中，所述冷凝油在所述冷凝段中在所述裂化压力下经受动态更替的状态变化，所述状态变化在略高于所述冷凝油的蒸发温度(所述裂化压力下的蒸发温度)的温度下为膨胀的气态和在略低于所述冷凝油的蒸发温度的温度下为冷凝的液态这二者之间。一旦通过所述锅炉和裂化反应器的可调节加热装置将温度保持在所述裂化温度的水平，压力就稳定在所述裂化压力的水平。在所述冷凝段和裂化反应器的气氛中，压力相对于所述裂化压力增大会趋向于停止产生蒸气并导致压力下降。在所述冷凝段和裂化反应器的气氛中，压力相对于所述裂化压力降低会趋向于促进产生蒸气并使压力升高。

所述冷凝段构成所述热化学真空泵的管状构件的下部，该管状构件使得反应器中由于裂化形成的增值产物能够输送至分级冷凝装置，该分级冷凝装置适于能够将烃选择性冷凝，然后在适用的情况下，通过二氧化碳和氢气的渗透进行分离。所述冷凝段与裂化反应器的气体气氛呈气液连通，它适于能够接收气态的所述冷凝油的料流，以使气态的所述冷凝油的温度降至低于所述冷凝油在所述裂化压力下的冷凝温度的温度，从而使得所述冷凝油的料流能够从膨胀的气态凝结为冷凝的液态，由于该冷凝而产生减压，并且使得变为冷凝液态的所述冷凝油能够朝着所述锅炉返回到锅炉中。由于所述冷凝段中的这种冷凝，因此裂化反应器的气体气氛保持在低于所述裂化压力的压力下。

在一些实施方案中，所述冷凝油从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化在管状构件中间的称为压头损失段(head loss section)的下部中继续，压头损失段位于所述冷凝段的上方并且包括多孔构件，该多孔构件包括金属网，该金属网适于：

-使得能够与所述冷凝油发生热交换，并使所述冷凝油发生从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，以及

-由于压头损失而所述冷凝段和所述管状构件的上部之间动态地保持压差。

所述压头损失段适于使所述冷凝段和在所述压头损失段上方延伸的管状构件上部之间动态地保持压差。

发明人已确定，将所述油在(略微)高于其在所述裂化压力下的蒸发温度的温度进行受控回流冷凝加热会伴随着所述冷凝油在膨胀的气态和冷凝的液态之间的状态变化的更替，这种状态变化的更替使得能够引起所述热化学真空泵中的所述冷凝油的连续动态的蒸发/冷凝模式。这种动态模式产生了真空空间，该真空空间即刻就被裂化所得的气态增值产物和所述冷凝油的蒸气的混合物形成的上升流填充。所述冷凝油在所述冷凝段中冷凝后回落到所述锅炉中，而气态增值产物形成的裂化蒸气无法逆着单位体积质量更大的上升流下降，由于上升流施加的动态压力的影响，它在所述冷凝段的上部和所述压头损失段的底部积聚。

在这些实施方案中，多孔构件(特别是由高密度金属网形成的多孔构件)是产生压头损失并且使得所述冷凝段和管状构件称为热冲击段(thermal tapping section)的上部之间能够保持动态压差的构件。

在一些实施方案中，在所述压头损失段中完成所述冷凝油从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化。在这些实施方案中，所述压头损失段的多孔构件(特别是高密度金属网)适于促进与所述冷凝油发生热交换，以促进在所述冷凝段中引发以及与所述压头损失段的金属网接触而完成的所述冷凝油从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，并且使得能够保持裂化反应器中的减压。

在一些实施方案中，所述压头损失段可设置有外部的外围冷却护套，从而使得所述冷凝油的料流能够完成从膨胀的气态凝结为冷凝的液态。

所述冷凝油的回流加热使得可以形成膨胀的气态的所述冷凝油朝向所述冷凝段的料流，膨胀的气态的所述冷凝油的这种料流在所述冷凝段中冷凝，并且使得可以随着时间的推移保持所述冷凝油的动态冷凝相，从而在所述冷凝段中以及至少所述压头损失段的下部中产生保持的减压。现在，发明人已确定，由于裂化而形成并且在所述冷凝段中引导的气态增值产物的单位体积质量小于所述蒸发的冷凝油的单位体积质量，并且必须被移走以在所述冷凝油的冷凝所得的动态介质上方积聚并停滞。所述压头损失段产生的压头损失增强了气态增值产物在所述压头损失段(特别是其上部中)的多孔构件(特别是致密的金属网)中的这种停滞和这种积聚。这种停滞和这种积聚动态形成了一种保持管状构件的上部和所述冷凝段之间的压差的障碍，其中在所述冷凝段中所述冷凝油的动态冷凝相继续使得所述裂化反应器的气体气氛能够保持为减压。

由于这种动态压力的作用，因此气态增值产物在所述多孔构件和所述金属网之间的下部接触处形成最大压力区，通过在所述多孔构件的上部中和所述位于上方的热冲击段中的减压配置将该产物从该最大压力区提取出来。

在不用完全中断气态增值产物的循环的情况下，压头损失和气态增值产物在最大压力区中的积聚构成了一种足以等同于封闭所述反应器的动态障碍，以防止对裂化压力的任何干扰。因此，在不干扰所述裂化反应器的功能的情况下，气态增值产物从所述裂化反应器形成的封闭空间中经过所述冷凝段和所述锅炉提取出来并通过所述热冲击段。

在一些实施方案中，在催化裂化期间，在所述热化学真空泵下部的所述锅炉中，将所述冷凝油加热至略高于所述冷凝油在所述裂化压力下的蒸发温度的温度。因此，加热所述冷凝油使其达到所述裂化压力下的蒸发温度并且被蒸发，然而所述冷凝油达到的温度高于其蒸发温度但充分接近该蒸发温度，以使得所述冷凝油能够在所述冷凝段中和所述压头损失段中充分且足够快速地冷却，冷凝油的冷凝产生减压，从而抵消了裂化反应器中生成的气态增值产物所产生的压力增大。

在一些实施方案中，在催化裂化(之前)的预备步骤期间：

-将所述裂化油浴加热至裂化反应器中的所述裂化温度。根据这些实施方案，所述裂化油浴不含固体材料、催化剂和碱性物质，在催化裂化之前的预备步骤期间该浴中不产生任何催化裂化；

-通过采用机械抽吸泵(真空泵)抽吸所述裂化反应器和所述热化学真空泵共同的气体气氛，将该气体气氛降至低于所述裂化压力的称为引发压力的压力，特别是小于10hPa，优选在1和5hPa之间(包括端值)；

-在所述热化学真空泵下部的所述锅炉中将所述冷凝油浴加热至低于且接近于所述冷凝油在所述引发压力下的蒸发温度的温度，然后

-中断机械抽吸该裂化反应器和热化学真空泵的在引发压力下的气体气氛，该气体气氛保持所述引发压力，然后

-在所述热化学真空泵的所述锅炉中将所述冷凝油加热至高于但接近于裂化温度以及所述冷凝油在所述裂化压力下的蒸发温度的温度，由此使得所述冷凝油的热蒸气在所述热化学真空泵的所述冷凝段中上升，其中，压力自所述引发压力开始上升并达到所述裂化压力；

-温度处于所述裂化温度的水平，并且压力已达到所述裂化压力，根据本发明的方法满足条件，从而使得取决于所述冷凝油的性质，所述冷凝油的蒸气与所述冷凝段接触时以及在所述压头损失段中发生冷凝，由此将温度稳定地保持在所述裂化温度的水平，建立了与所述冷凝油的限定相符合的连续的蒸发/冷凝模式，这样，由于温度持续处于所述裂化温度的水平，因此裂化反应器的气体气氛保持在所述裂化压力的水平；

-之后，在引发催化裂化步骤期间，将所述裂化分散体的料流和热的再循环裂化油的料流在裂化反应器的同一点引入并混合，以在足够的温度下形成混合物，所述温度足以：

o使所述裂化分散体加热至所述裂化压力下的所述裂化温度并保持在该裂化温度，由此引发并保持裂化反应，在所述裂化压力的气体气氛中形成气态增值产物，以及

o使裂化反应器中保持所述裂化温度，特别是使增值产物的蒸发焓以及通过裂化反应器壁损失的热量得到补偿。

根据本发明，不需要连续的机械泵设施将裂化反应器的气体气氛保持为减压。在这些实施方案中，在所述锅炉中通过任意方式加热所述冷凝油。

在一些实施方案中，由于通过向所述热化学真空泵的上部中引入液态燃料(特别是通过催化裂化形成的增值产物的分级冷凝所形成的液体燃料)的料流而引发的热冲击的作用，通过催化裂化产生的、积聚在所述压头损失段下部的气态增值产物被驱送到所述热化学真空泵的管状构件的称为热冲击段的上部中，然后进入分级冷凝装置中，液态燃料在沿着所述压头损失段的方向在所述热冲击段中行进时被蒸发，

以此方式蒸发的燃料的温度低于催化裂化形成的气态增值产物的温度；

蒸发的燃料流使得可以由于上升流和下降流之间的单位体积质量和温度的差异，使气态增值产物的料流通过热冲击而上升到分级冷凝装置，热冲击是根据外周下降的较冷气体的单位体积质量高于轴向较热气体的单位体积质量导致轴向驱动单位体积质量较低的气体的原理产生的。根据这些实施方案，由于向所述管状构件的上部引入液体燃料(特别是通过催化裂化形成的液体燃料)的料流而在所述热冲击段中产生的热冲击，使催化裂化产生的气态增值产物从所述压头损失段中提取出来并在所述热化学真空泵的上部朝着分级冷凝装置驱送。

在一些实施方案中，通过构成管状构件的称为热冲击段的上部中产生的作用，使催化裂化所得的气态增值产物从所述压头损失段中提取出来，所述作用为：

-由于能源产物(特别是烷烃)在分级冷凝装置中的冷凝而使分级冷凝装置中产生的减压，以及

-热冲击。

根据这些实施方案，蒸发的燃料在沿着所述压头损失段的方向在所述热冲击段中行进时的温度低于催化裂化所形成的气体产物的温度，并且其单位体积质量高于该气体产物的单位体积质量，根据外周下降的较冷的气体产物的单位体积质量高于轴向较热的气体产物的单位体积质量导致单位体积质量最低的气体产物被向上驱动的原理，蒸发的燃料流使得气态增值产物的料流能够朝着冷凝装置行进。

根据这些实施方案，燃料的下降流在与由催化裂化产生的气态增值产物的上升流接触时被加热并蒸发，并且在所述热化学真空泵和/或分级冷凝装置中再循环。发明人已确定，在所述热冲击段具有足够高度的条件下，通过引入相当于所产生的燃料的约15％至20％的燃料并且以其蒸馏出口温度再引入，可以获得足够的热冲击。

根据一些实施方案，在裂化反应器中通过将所述裂化分散体的料流和预先加热的所述裂化油的料流(特别是所述再循环的裂化油的料流)混合来将所述裂化分散体加热至高于碎片态固体材料中的每种烃化合物在所述裂化压力下的所述裂化温度的温度，进行该混合使得所述裂化分散体达到所述裂化压力下的所述裂化温度(在260℃和280℃之间，包括端值)，由于所述裂化分散体是通过与温度低于所述固体材料的热裂化温度(在已形成有焦炭的情况下为360℃)的所述裂化油的料流(例如在310℃和320℃之间，包括端值)混合而加热，因而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃。根据这些实施方案，通过将温度低于所述裂化分散体中的每种烃化合物的所述裂化温度的所述裂化分散体的料流与混合之前加热至高于所述裂化分散体中的至少一种、特别是每种烃化合物的所述裂化温度的温度的所述裂化油的料流混合，将所述裂化分散体加热至达到所述裂化温度、特别是所述裂化压力下的所述裂化温度，并且使得所形成的混合物达到并超过所述裂化分散体中的至少一种、特别是每种烃化合物的所述裂化温度。根据该实施方案，在混合之前，所述裂化分散体的料流的温度低于所述裂化分散体中的每种烃化合物的所述裂化温度，并且还低于焦炭、二噁英和/或呋喃的形成温度。混合之前被加热至高于至少一种、特别是全部烃化合物的所述裂化温度的温度的所述裂化油不含催化剂、碱性化合物和烃化合物，并且不允许形成焦炭、二噁英和/或呋喃。在该实施方案中，所述裂化分散体达到所述裂化温度，而不用使所述裂化分散体与加热至必须高于焦炭、二噁英和/或呋喃的形成温度(360℃至400℃)的温度的热交换器的壁接触，从而使得所述裂化分散体的核心达到所述裂化压力下的所述裂化温度。

在一些可能的实施方案中，通过向所述裂化分散体中供入包含氧气(O₂)的含氧组合物的料流，将所述裂化分散体保持在所述裂化压力下的所述裂化温度，所述裂化分散体中的氧气(O₂)能够引起由催化裂化形成的氢气(H₂)的放热燃烧反应。

在一些实施方案中，通过在裂化之前或期间向所述裂化分散体中引入受控流速的含氧组合物作为燃料，其适于能够通过所述裂化分散体中由催化裂化形成的氢气(H₂)的受控放热燃烧进行反应而不用点火，从而将所述裂化分散体升温至和/或保持在所述裂化分散体中的至少一种、特别是每种烃化合物的所述裂化温度。这种放热燃烧有利地使得能够原位补偿由裂化形成的增值产物(特别是燃料)的蒸发焓，使裂化和所形成的增值产物的蒸发能够持续进行，而会不形成焦炭、二噁英和/或呋喃。

在一些实施方案中，在所述裂化分散体达到所述裂化温度之前，将含氧组合物的料流加入所述裂化分散体中。在达到所述裂化温度之前所述含氧裂化分散体中存在受控量的氧气(O₂)，即，在裂化之前将氧气(O₂)分布到所述含氧裂化分散体中，该事实使得能够在所述含氧裂化分散体达到所述催化裂化温度并且产生氢气(H₂)时，一旦形成氢气(H₂)，该氢气就与氧气(O₂)一起参与到氢气(H₂)的放热燃烧反应中，因为含氧组合物的料流受控，因此该反应优选为受控的。

氢气(H₂)受控燃烧的放热反应使得能够至少部分补偿增值产物的吸热蒸发焓，并且使所述含氧裂化分散体的温度保持在能够继续进行催化裂化的温度，以及使气态增值产物能够进入蒸馏阶段。

在一些实施方案中，在裂化初期中进行这种引入以使得能够内源性地产生热能，从而使所述裂化分散体的温度能够升高而达到所述裂化分散体中的每种烃化合物在裂化压力下的所述裂化温度。

根据一些实施方案，在裂化末期中进行这种引入以使得能够内源性地产生热能，从而使得可以通过补偿所形成的烃的蒸发焓来促进使裂化反应期间形成的烃保持为气态。

在一些实施方案中，所述裂化分散体在催化裂化期间经受超声波处理。该超声波处理使得在裂化期间，反应物和催化性物质能够通过超声波振动机械作用而尽可能均匀地分布。

根据一些实施方案，由催化裂化形成的至少一种气态增值产物在允许形成液态燃料的条件下冷凝。在一些实施方案中，气态增值产物的分级冷凝在适合于使增值产物分级并形成彼此分离的增值产物(特别是燃料)的条件下进行。通过任何已知方式的分级冷凝进行这种分离，例如通过分馏装置进行分离。这种通过分级冷凝实施的分离是在大气压下进行的。

根据一些实施方案，实施以下步骤中至少之一：

-通过水冷式冷凝器冷凝出由增值产物形成的冷凝物，从而将增值产物和水(不视为通过催化裂化烃化合物形成的增值产物，但是可通过裂化期间形成的氢气和脱氧不充分的固体材料中的氧的燃烧而生成)分离的步骤，

-在适当的条件下，在大气压下蒸馏冷凝物以分离各种燃料(特别是瓦斯油、煤油和汽油)的步骤，

-通过蒸馏除去水的步骤，

-通过二氧化碳和氢气的渗透进行分离的步骤。

在一些实施方案中，在通过分级冷凝气体增值产物以形成液体增值产物来实施这种分离的过程中，收集未冷凝的气相，未冷凝的气相可能包括特别是短链饱和烃和/或裂化后过量的氢气(H₂)和/或二氧化碳(CO₂)，对不可冷凝的气相进行至少一个通过氢气(H₂)、短链饱和烃和二氧化碳(CO₂)的渗透来分离/纯化的步骤。在这些实施方案中，采用渗透或任何其他方式将二氧化碳从所述冷凝得到的其他残余气体中分离出来。通过渗透或者任何其他合适的方式从所述冷凝得到的残余气体产物中提取二氧化碳。

本发明还涉及一种用于在低温下催化裂化碎片化固体材料而不形成焦炭、二噁英和/或呋喃的装置，该装置包括气密性的裂化反应器，该裂化反应器适于在称为裂化温度的温度下加热称为裂化分散体组合物的料流、以及使所述裂化分散体保持与裂化反应器中的气体气氛接触，所述裂化分散体组合物包含：

-称为裂化油的第一油，其对催化裂化呈惰性，

-包含至少一种烃化合物的碎片化固体材料

-至少一种催化裂化催化剂，以及

-至少一种碱性化合物，

所述裂化温度在250℃和300℃之间(包括端值)，并且被选择为使得能够通过将所述裂化分散体中的碎片化固体材料中的至少一种烃化合物催化裂化而产生至少一种气态增值产物，特别是选自由二氧化碳、诸如燃料等能源产物和氢气形成的组中的至少一种增值产物，

该裂化装置的特征在于，其包括适于将气体气氛保持在称为裂化压力的压力下的设施、特别是热化学设施，所述裂化压力低于大气压。

特别是，本发明涉及适于能用来执行根据本发明的方法的催化裂化装置。

根据本发明，本发明的催化裂化装置包括称为主冷凝器或热化学真空泵的装置，其与所述裂化反应器的气体气氛是气体交换连通的，所述热化学真空泵适于使得称为冷凝油的第二惰性油能够发生从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，并且由于这种状态变化产生的减压使得裂化反应器的气体气氛能够保持在所述裂化压力，所述冷凝油的冷凝温度高于因催化裂化而形成的各种增值产物的冷凝温度，所述冷凝油被加热至高于其在所述裂化压力下的蒸发温度的温度。

根据这些实施方案，所述热化学真空泵包括基本上竖直取向的管状构件，该管状构件的称为冷凝段的段与所述裂化反应器的气体气氛是气体交换连通的。所述热化学真空泵适于使得称为冷凝油的第二惰性油能够发生从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，选择所述冷凝油，使其冷凝温度高于由催化裂化形成的各种增值产物的冷凝温度并且等于在裂化压力水平下的压力时的裂化温度。所述锅炉在底部延伸并且与所述冷凝段连通，该锅炉适于将所述冷凝油加热至高于其蒸发温度的温度。所述锅炉中的压力已预先降低(特别是通过机械排空设施使压力降低)至低于裂化压力的水平，由于将所述冷凝油在高于其在所述裂化压力下的蒸发温度的温度加热使其蒸发的作用，压力上升。当与所述反应器连通的所述冷凝段中的压力达到所述裂化压力时，根据定义，温度略微下降导致所述冷凝油的蒸气冷凝：压力稳定在裂化压力的水平、并且可调节的温度恒定时，压力的任何向上或向下的波动都会导致冷凝流朝着相反方向变化。

所述热化学真空泵适于通过所述冷凝油的冷凝产生的减压，将所述裂化反应器的气体气氛的压力保持在所述裂化压力的水平，所述冷凝油预先通过在所述裂化压力以及略微高于其在所述裂化压力下的状态变化温度的温度水平加热而蒸发，所述热化学真空泵的所述冷凝段中和所述反应器的气体气氛中的压力已预先采用机械设施降至低于裂化压力的水平。

根据一些实施方案，所述热化学真空泵包括：

-称为锅炉的构件，用于将所述冷凝油加热至所述蒸发温度，以及

-管状构件，用于将裂化反应器中由于裂化而形成的气态增值产物输送至蒸馏装置，该管状构件位于加热构件上方并通向加热构件并且形成：

o称为冷凝段的下部，其与裂化反应器的气体气氛是气液连通的，并且适于能够接收气态的所述冷凝油的料流以将其温度降至低于所述冷凝油在所述裂化压力下的蒸发温度的温度，从而使得所述冷凝油的料流能够从膨胀的气态凝结为冷凝的液态，并且使裂化反应器的气体气氛的压力保持为所述裂化压力，

o称为压头损失段的中间部，其位于所述冷凝段的上方并且设置有多孔构件，该多孔构件包括金属网，该金属网适于使所述冷凝油完成从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，

所述冷凝段与所述压头损失段以及与裂化反应器和所述热化学真空泵所共有的气体气氛都是气体交换连通的。

根据这些实施方案，所述冷凝段自加热构件起连续向下延伸并向上延伸至所述压头损失段，所述压头损失段自所述压头损失段起连续向下延伸并向上延伸至所谓的热冲击段，从而将增值产物从所述压头损失段驱送至分级冷凝装置。

所述冷凝段适于能够接收气态的所述冷凝油的料流以将气态的所述冷凝油的温度降至低于所述冷凝油在所述裂化压力下的蒸发温度的温度，从而使得所述冷凝油的料流能够从膨胀的气态凝结为冷凝的液态，并且将裂化反应器的气体气氛的压力保持为所述裂化压力。

所述压头损失段适于动态地对气态增值产物的循环产生障碍，然而不会阻止该循环，而是足以维持管状构件的底部和顶部之间的不同的压力状态。

根据一些实施方案，管状构件形成称为热冲击段的上部，其从所述压头损失段向下延伸，并且适于将气态增值产物朝着分级冷凝装置驱送，

所述热冲击段在其上部中设置有入口、特别是外围入口，用于使液态增值产物在所述热冲击段中流动，从而通过增强该管状构件中的热冲击，使得气态增值产物朝着分级冷凝装置行进、特别是上升，并且使这些增值产物进入分级冷凝装置中。

在这些实施方案中，液态增值产物的蒸发形成下降的蒸气流，通过由于所存在的气体的单位体积质量的差异以及由于该冷凝而在与其相接的分级冷凝装置中形成的减压的累积效应使管状构件中的热冲击增强，从而引起由裂化产生的气态增值产物的上升。

根据一些实施方案，分级冷凝装置是用于蒸馏/冷凝至少一种气态增值产物并将其转化为液体燃料的装置。

根据一些实施方案，裂化反应器具有与所述裂化温度的所述裂化分散体接触的内表面，裂化反应器的内表面涂覆有陶瓷层，该陶瓷层适于阻止与构成裂化反应器的壁的铁和/或镍接触而形成焦炭。

根据一些实施方案，根据本发明的装置以单一一件的形式包括为以下所需的元件中的至少两个：

-制备、加热所述裂化分散体的料流并将其输送到裂化反应器中；

-制备(特别是再循环、通过所述裂化反应器的溢流进行收集)、以及加热至高于每种烃化合物的所述裂化温度且低于热分解和潜在焦炭形成时的360℃阈值的温度，以及将所述裂化油的料流输送到裂化反应器中；

-在所述裂化压力的裂化反应器中混合所述裂化分散体的料流和所述热的裂化油的料流，由此发生催化裂化反应，而不会形成焦炭；

-使所述裂化分散体与裂化反应器中的气体气氛在所述裂化压力下接触，所述裂化压力低于大气压；

-使催化裂化形成的气态增值产物冷凝，并且生成燃料或液态燃料；

-使所述裂化油向催化裂化出口再循环；

-在裂化出口收集催化剂以将其再循环；

-组织该反应器内悬浮的催化剂的供应和维护；以及

-收集裂化后的催化剂残余部分以将其再循环。

本发明还涉及用于催化裂化固体烃材料的方法和装置，其特征在于，组合或不组合地具有上文或下文提到的全部或部分特征。无论给出何种正式表述，除非另外明确指出，否则上文或下文提到的不同特征不应被视为紧密或不可分割地联系在一起，本发明可以仅涉及这些结构或功能特征之一，或者仅涉及这些结构或功能特征中的一些，或者仅涉及这些结构或功能特征之一的一部分，或者这些结构或功能特征的全部或部分的任何分组、组合或并置。

本发明的其他目的、特征和优点将通过阅读以下描述而显现出来，该描述是对一些可能的实施方案的非限制性描述并且参考了附图，其中图1和图2形成了根据本发明一个具体实施方案的裂化装置的两个并置部分的示意，其中：

图1是表示根据本发明的裂化装置100的一个具体实施方案的示意图；

图2是图1的示意补充图，表示在将裂化分散体引入图1所示的裂化装置100之前用于制备裂化分散体的方法和单元110的一个具体实施方案；以及

图3是根据本发明的催化裂化方法的一个具体实施方案的示意框图。

在图1和图2中，仅仅为了说明清楚的目的，而不一定严格遵守比例尺和比例。在全文中，术语“上游”和“下游”在用来为裂化装置100供料的上游存储料斗101与裂化反应器120之间，是相对于称为烃材料1的材料(为碎片态的固体并且包含至少一种烃化合物)和/或所述烃分散体3和/或所述干燥的分散体4和/或所述脱气的分散体5和/或所述裂化分散体6的流动方向来定义的，而在裂化反应器120的压力低于大气压的气体气氛朝着用于将裂化反应器120的气体气氛保持为减压的热化学真空泵130或主冷凝器130、以及朝着用于所形成的增值产物10和用于生成燃料11的分级冷凝装置131之间，是相对于通过催化裂化而形成的增值产物10的流动方向来定义的。术语“下部”、“上部”、“顶部”和“底部”相对于处于操作状态的裂化装置来理解，即，其中所述裂化油浴填充该装置底部中的裂化反应器的底部，而用于收集裂化期间形成的蒸气的部件位于该装置的上部。

图1示出了根据本发明的用于裂化所述烃材料1(特别是废物)的装置100的一个具体实施方案的示意图。裂化装置100在其上游端包括用于制备所述烃材料1在称为裂化油2的第一油中的烃分散体3的料流的单元110，该第一油对催化裂化呈惰性。制备单元110包括例如料斗101，用于储存碎片态的所述烃材料1并向裂化装置100供应所述烃材料1。根据一些有利的实施方案，所述烃材料1呈固体碎片的形式，其最大尺寸小于约20mm，并且至少一个尺寸小于或等于3mm、特别是约2mm。优选地，所述烃材料1呈固体颗粒的形式，其比表面积小于或等于10cm²且厚度小于或等于3mm，特别且优选小于2mm。当然，没有什么会阻止提供将所述烃材料1破碎的措施。通过任何适当的方法将烃材料1破碎，特别是通过在挤出机(例如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机)中挤出所述烃材料1、或者通过将烃材料1割裂来形成碎片化的烃材料1。

所述烃材料1被选择为包含至少一种烃化合物，即，至少一种主要由碳原子和氢原子形成的化合物。它可以是仅由烃化合物形成的材料。它还可以是包含至少一种烃化合物和至少一种不含碳和氢的化合物的材料。这种烃材料可包含至少一种含有至少一个杂原子的烃化合物，所述杂原子例如为氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、或至少一种卤素(Cl、Br、F、I)等。所述烃材料1可以是包含得自生物质的烃化合物的材料。所述烃材料1可以是废物，即材料的未使用部分，该未使用部分需要通过焚烧来消除和/或通过适当的加工以将其储存。例如，它可以是工业废物、农业废物(例如植物的无价值部分)、或者经过机械分类以分离出惰性材料(例如玻璃)或不可转化的材料后获得的家庭废物。它可以是含有至少一种烃化合物、特别是至少一种有机化合物、纤维素材料和/或合成的聚合物材料的固体废物。此类废物可基本上不含易腐烂的材料。然而，就家庭废物而言，此类废物可能包括易腐烂的材料。这类废物可以通过在合适的压机中对家庭废物进行压缩处理而形成，从而使得能够从该家庭废物中分离出易腐烂材料和可燃材料。这种分离例如可以通过挤压机进行，例如，如EP 0563 173中所述。一般来说，这种原始状态的碎片化固体废物可具有10％和30％之间(包括端值)的含水量。例如，家庭废物在适合于提取水和湿纸浆形式的可发酵部分并形成固体烃材料(特别是废物)的条件下经受高于750巴的压力的压缩。

用于储存呈碎片态且包含至少一种烃化合物的固体材料1并且用于向裂化装置100供应固体材料1的料斗101设置有至少一个部件102，用于控制由料斗101向输送机103输送的所述烃材料1的流量，输送机103用于将碎片化固体材料1转移到输送机104中，以便对固体材料1进行干燥和脱氧。控制部件102使得能够调节引入裂化装置100中的碎片化固体材料1的流量，以便能够控制下游的裂化反应器120中的催化裂化反应并避免为该裂化反应器120供应催化裂化试剂的管道出现任何阻塞。传送式输送机103可以是任何类型和任何长度，只要其能够可靠且有规律地输送碎片化固体材料1并将其引入干燥输送机104中即可。传送式输送机103可以是由本身已知的电机180(特别是电动马达)驱动旋转的丝杠输送机(lead screw conveyor)。

在未示出的一些实施方案中，用于控制和调节引入裂化装置中的碎片化固体材料1的流量的部件包括用于将碎片态的所述烃材料受控地引入干燥/脱氧输送机中的计量装置，并且适于在计量装置致动期间保持干燥/脱氧输送机和脱气部件的内部容积处于减压状态。

图1所示的干燥/脱氧输送机104在其上游部分155中包括截头圆锥形输送机105，该截头圆锥形输送机105具有基本竖直的轴线并且向下变宽，从而使得能够在重力的辅助下引导和输送碎片化固体材料1，截头圆锥形管道105在传送式输送机103的下游端与通向干燥/脱氧输送机104上游部分155的开口之间延伸并形成接合。截头圆锥形输送机105配备有由电机182驱动旋转的旋转螺杆，该旋转螺杆与截头圆锥形管道105配合以使得碎片化固体材料1的料流能够通过重力落入干燥/脱氧输送机104的上游部分155中。

干燥/脱氧输送机104是包括由电机183驱动沿基本水平的纵向轴线旋转的丝杠型。干燥/脱氧输送机104设置有用于将碎片化固体材料1加热至180℃的最高温度和102℃的最低温度(特别是在102℃与130℃之间的温度，包括端值)的设施107。加热设施107使得能够在将碎片化固体材料1输送到干燥/脱氧输送机104的中间部分156中的过程中蒸发和提取蒸气形式的水14。这种干燥使得可以促进碎片化固体材料1在所述裂化油2中的分散，同时保证不存在游离水。干燥/脱氧输送机104的加热设施107还包括用于通过干燥/脱氧输送机104的传导进行加热的外部护套108，该外部护套108适于接收所述热裂化油2的料流、特别是由于催化裂化随后再循环并被加热的所述热裂化油2的料流。外部护套108面对着干燥/脱氧输送机104的中间部分156，并且使得外部护套108中循环的所述热的裂化油2与在干燥/脱氧输送机104中循环的烃分散体3之间能够进行热交换，并将烃分散体3加热。

在外部护套108的入口159处，所述热的裂化油2的料流可以处于150℃和200℃之间的温度(包括端值)，特别是约180℃至190℃。外部加热护套108通过用于连通所述裂化油的孔口112通向干燥/脱氧输送机104的内部空间111，孔口112形成在输送机104的外壁中，由此使所述热的裂化油2与碎片化固体材料1接触，以形成该固体材料1分散在所述热的裂化油2中的分散体，称为烃分散体3。

没有什么会阻止为外部加热护套108设置有用于通过脱气的分散体5的感应进行加热的附加设施109，该附加设施109适于并受控以使脱气的分散体5以及脱气的分散体5的固体材料1达到显著高于100℃的温度、特别是在100℃至280℃之间的温度(包括端值)，从而确保在脱气的分散体5中以及在分散于所述热的裂化油2中的干燥材料中几乎不存在残余水。

在一些实施方案中，预先进行干燥步骤175，使得在碎片化固体材料1中基本上仅保留了来自碎片化固体材料的水，即，所述水是碎片化固体材料的构成成分并且是不可提取的。

没有什么会阻止进行附加步骤175，该步骤调节起始的碎片化固体材料1和/或烃分散体3中的碎片化固体材料1和/或干燥的分散体4中的碎片化固体材料1和/或脱气的分散体5中的碎片化固体材料1和/或所述裂化分散体6中的碎片化固体材料1的粒度范围。粒度范围的这种调节通过任何适当的破碎方式来进行。

干燥/脱氧输送机104的中间部分156设置有脱气部件113，脱气部件113包括通过机械抽吸泵115保持在减压状态(即，压力低于大气压)的钟形件114。干燥/脱氧输送机104使得在所述裂化油2中的碎片化固体材料1能够形成脱气(特别是至少部分脱氧)和干燥的分散体5。

根据一些实施方案，该脱氧是通过使碎片化固体材料1的分散体保持与氧分压低于大气氧分压的气体气氛接触来进行的。例如，该脱氧是通过使碎片化固体材料1在所述裂化油2中的分散体保持与由惰性气体形成的气氛接触来进行的。通过使分散体保持与压力低于大气压的大气接触，没有什么会阻止进行这种脱氧。

分散在所述热的裂化油2中的干燥的碎片化固体材料1的这种脱气和这种脱氧177使得能够尽可能精确地控制裂化期间产生的气态分子氢(H₂)在所述裂化分散体6中存在的气态分子氧(O₂)的作用下发生的放热燃烧反应。事实上，在根据本发明的用于通过含有生物质的固体材料(即，至少部分由植物来源的材料和/或动物来源的材料组成、并且能够在裂化过程中形成气态分子氢(H₂)的材料，特别是废物)的催化裂化来生产增值产物(特别是燃料)的方法的一些实施方案中，必须避免发生这种不受控制的放热燃烧反应，以免所述裂化分散体6受到任何不受控的加热。根据其他实施方案，必须要能够避免裂化期间产生的气态分子氢(H₂)的消耗，气态分子氢(H₂)是这些实施方案中寻求的增值产物。

这种脱氧177使得能够将碎片化固体材料1在所述裂化油2中的分散体中存在的分子氧(O₂)的量限制为受控值。还使得可以通过控制它来限制催化裂化反应过程中氢气(H₂)的放热燃烧，该放热燃烧可能导致：

-水蒸气的随机形成以及裂化反应过程中释放的蒸气的温度不受控地升高，蒸气温度这种升高可能会阻碍增值产物(特别是燃料)的冷凝；

-所述裂化室中的所述裂化分散体的温度不受控地升高，特别是达到约600℃的温度(在未进行脱氧步骤时观察到的温度)，该温度与发生裂化反应而不形成焦炭相抵触。

干燥/脱氧输送机104具有用于使干燥且脱气的固体材料1在所述裂化油2中的分散体4循环的下游端116。干燥/脱氧输送机104的该下游端116形成用于制备裂化分散体6的管道117，其中用于供应裂化催化剂7的料流的管道118和用于供应碱性产品8的料流的管道119通向该制备管道117中。制备管道117的下游端106通向混合室121，混合室121设置有用于剧烈混合所形成的混合物的设施122，其在驱动部件123的驱动下绕着竖直旋转轴旋转。选择混合设施122以促进所述裂化分散体6的成分之间的接触，即所述烃材料1、裂化催化剂7、碱性化合物8和所述裂化油2之间的接触。没有什么会阻止混合室121作为用于混合所述裂化分散体6并且使固体材料1碎化的室。

碱性化合物8以足够的量提供，使得所述裂化分散体6的pH大于8.5，特别是在8和9之间(包括端值)。这样的pH值一方面使得可以促进(特别是使得能够发生)催化裂化反应。它还使得可以限制与所述裂化分散体6接触的裂化装置100的部件所受的腐蚀。它还使得可以进行氯化烃化合物的催化裂化。在根据本发明的方法的一些实施方案中，使用石灰或氧化钙(CaO)作为碱性化合物8。

所述裂化油2是对催化裂化呈惰性的油，即，在置于该碎片态固体材料中的烃化合物裂化和转化为增值产物的条件(催化剂、温度等)时，该油不发生任何化学改变。它可以是对催化裂化呈惰性且在所述裂化温度下稳定的矿物油。所述裂化油2由在所述裂化温度下为液态、在环境温度下为液态、以及在0℃温度下为液态的矿物油形成。所述裂化油2的密度可以低于裂化催化剂7的密度并且低于所述烃材料1的密度。根据一些实施方案，所述裂化油2具有约0.85的比重。

所述裂化油2可以是再循环的惰性油，例如基于由所述裂化分散体6的裂化而形成的膨胀过程中的催化裂化泡沫9、通过将所述裂化油2与膨胀过程中的裂化泡沫9和固体材料(催化剂、固体残留物等)液/固分离而回收利用的惰性油。这种分离可以通过任何方式来实施。可以通过液/固分离装置使高密度的固体材料沉降来实施。它可以是过滤并保留碎片化固体材料的液/固分离装置。它可以是浮选型液/固分离装置，使得所述再循环的裂化油2和密度大于所述裂化油2的密度的固体材料以及密度小于所述裂化油2的密度的材料能够分离。

至少一种裂化催化剂7是用于将烃化合物催化裂化成烃的催化剂。至少一种裂化催化剂7选自由硅酸钾、硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁、硅酸铝、硅酸镁铝、沸石和膨润土形成的组。可以使用其他裂化催化剂。此类催化剂也是相对廉价的催化剂。至少一种裂化催化剂7为分开状态的固体。

相对于各自在所述裂化分散体6中的比例，适当调整含有至少一种烃化合物的碎片化固体材料1的流量、裂化催化剂7的流量、碱性化合物8(特别是石灰)的流量、以及未使用过的或再循环的所述裂化油2的流量。

在一些实施方案中，进行混合使得所述裂化分散体6具有在约20％和约50％之间(包括端值)的碎片态固体材料1的体积与所述裂化分散体6的体积之比。

混合室121配备有外部护套124，用于在混合室121中的混合期间加热所述裂化分散体6，并且其中引入了由第一设施125加热的所述热的裂化油2的料流，所述第一设施125用于将所述裂化油2加热至这样的温度，该温度低于所述裂化分散体6中的每种烃化合物的所述裂化温度(在所述裂化压力下的裂化温度)且低于焦炭、二噁英和/或呋喃的形成温度。用于加热所述裂化油2的第一设施125布置在外围护套124的上游(沿所述裂化油2的循环方向)，使得由第一加热设施125加热的所述热的裂化油2的料流流入外围护套124、然后进入用于加热干燥/脱氧输送机104的外部护套108，并通过孔口112流入干燥/脱氧输送机104的内部空间111，所述孔口112用于引入所述热的裂化油2的料流使其与碎片化固体材料1接触。因此，优化了出于干燥/脱氧的目的对碎片化固体材料1进行的预加热、以及对所述裂化分散体6的加热，并且使该加热所需的成本降至最低。

在混合室121中混合的裂化分散体6被驱送至混合室121的出口129并被螺旋输送机126接收，所述螺旋输送机126用于将所述裂化分散体6供应并引入裂化反应器120的混合室127中以引发反应。用于将所述裂化分散体6引入混合室127的输送机126在区域128中通向混合室127，其中，所述裂化分散体6的料流与被预先加热至高于所述碎片状烃材料1中的至少一种烃化合物的所述裂化温度的温度的所述裂化油2的料流在区域128中汇聚，使得至少在汇聚区128中混合物达到高于至少一种烃化合物的所述裂化温度的温度。引发裂化。供料输送机126设置有外围护套136，用于使由加热设施125、132加热的所述热油2的料流循环，调节所述热的裂化油2的流量和温度以使得能够将所述裂化分散体6加热至尽可能接近碎片化固体材料1中的至少一种烃化合物的所述裂化温度，但仍低于该裂化温度并且低于焦炭、二噁英和/或呋喃的形成温度。

裂化装置100包括第二设施132，用于将所述裂化油2的料流加热至高于所述碎片状烃材料1中的至少一种烃化合物的所述裂化温度的温度，使得区域128中通过汇聚所述热的裂化油2和所述裂化分散体6而混合的混合物的温度达到或超过所述裂化分散体6中的至少一种(特别是每种)烃化合物的所述裂化温度。所述热的裂化油2的料流不含任何裂化催化剂7、任何烃材料1和任何碱性化合物8，因而使得将其加热至高于至少一种烃化合物的所述裂化温度的温度，以及在适当的情况下，加热至高于焦炭、二噁英和/或呋喃的形成温度的温度时，不会伴随着焦炭、二噁英和/或呋喃的形成。基于在裂化反应器120的出口133处取出的所述裂化油2的料流而言，通过第二加热设施132将所述裂化油2的料流加热至高于碎片化固体材料1中的至少一种烃化合物的所述裂化温度的温度。

第一加热设施125和第二加热设施132中的所述裂化油2各自的料流由用于泵送所述裂化油2的这些料流的设施134、135来形成和控制，并且这些料流各自的温度根据所述裂化油2的料流各自预期的用途来调节。

因此，对于将所述裂化分散体6加热至高于所述裂化温度的温度来说，并不是将裂化分散体6与温度必须大于或等于焦炭形成温度(特别是大于或等于360℃、特别是大于400℃)以便能够加热所述裂化分散体的传导加热构件的加热表面接触，所以，所述裂化分散体6达到了核心温度至少等于所述裂化温度(取决于碎片化固体材料，该温度可以在240℃和300℃之间(包括端值)，特别是在260℃和280℃之间)。

在根据本发明的方法的所有实施方案中，达到了所述裂化温度，而不用使所述裂化分散体6与传导加热构件的加热表面接触，所述加热表面必须被加热至高于焦炭、二噁英和/或呋喃的形成温度并且会导致焦炭、二噁英和/或呋喃的形成的温度。

所述裂化分散体6的料流和所述热的裂化油2的料流在汇聚区128中混合，从而使得由于在混合室127中的这种混合，所述裂化分散体6达到高于所述裂化分散体6中的至少一种、特别是每种烃化合物的所述裂化温度的温度。由此在混合室127中引发至少一种烃化合物的裂化。

混合室127在其底部设置有混合涡轮153，用于形成被加热至所述裂化温度的所述裂化分散体6的上升流，该上升流在混合室127的底部由所述裂化分散体6的料流和所述热的裂化油2的料流供料。混合涡轮153由轴和电机184驱动旋转。所述裂化分散体6的上升流在混合室127中朝着裂化反应器120的称为上部产出室137行进，在膨胀过程中形成泡沫9，其包含混合的固/液组合物和由分散在混合的固/液组合物中的催化裂化产生的增值产物10形成的气相。该气相尤其包括气态的短链烃、由催化裂化产生的氢气(H₂)、二氧化碳(CO₂)气体和水蒸气。催化裂化反应的引发导致催化剂立即由于裂化而解离并且释放催化剂从而能够参与继续进行裂化。在所述产出室137中继续进行裂化反应。在裂化的最终阶段中所述裂化分散体6的料流(即基本上不含碎片化固体材料1和裂化催化剂7)由于具有高于所述裂化油2的单位体积质量而与所述裂化油2分离，溢流进入所述产出室137的顶部，形成溢流嘴178。在裂化反应器120的出口133收集通过溢流回收的所述裂化油2的料流，以使其能够在用于再循环所述裂化油2的回路138中再循环。再循环回路138包括设置有管道161的再循环塔160，该管道161与供应罐连通用于向再循环回路138供应裂化油2。同样，裂化催化剂7在裂化反应器120的底部142沉降之后被收集。裂化催化剂7也可以通过偏转器141、143被导向混合室127和/或导向产出室137和/或导向所述裂化分散体6的料流与所述热的裂化油2的料流汇聚的区域128。通过裂化反应器120中的用于在裂化期间径向搅拌所述裂化分散体6的装置144，使得催化剂的这种重新分布成为可能，从而使得能够增加混合室127中和产出室137中的反应性物质的接触时间。径向搅拌装置144由电机185驱动旋转。

当加热至高于至少一种(特别是每种)烃化合物的所述裂化温度的温度的所述裂化分散体6中出现气态增值产物10(烃、二氧化碳(CO₂)、氢气(H₂)、水蒸气)时，它们在因裂化反应的进行而膨胀的过程中与所述裂化分散体6的所述裂化油2形成(油/气)泡沫9。

在一些实施方案中，混合室127和/或产出室137可设置有至少一个超声波发生器，其布置成刺激正在裂化的裂化分散体6中的催化裂化。超声波发生器使得超声波的振动机械作用能够通过促进分子间冲击和所存在的这些物质的反应性，使裂化过程中反应性物质和催化性物质达到均匀分布，并优化所述裂化油2中的碎片化固体材料、催化剂和碱性化合物的分布。

用于加热混合室127和/或所述产出室137中的所述裂化分散体6的任何其他补充设施是可行的。特别是，该补充加热设施可适合于为所述裂化分散体6提供补充加热，以补偿由于催化裂化而形成的增值产物的蒸发焓。

裂化反应器120设置有至少一个穹顶139，用于收集由于催化裂化而形成的气态增值产物。穹顶139在裂化反应器120的上方限定了密封住气态流体的封闭空间140，其容纳与所述裂化分散体6接触的气体气氛14。

在根据本发明的方法中，穹顶139中的气体气氛14保持为低于大气压的压力。特别是，在穹顶139中保持的这种减压与由进行中的催化裂化产生的泡沫9接触，使得能够降低裂化期间化学物质的解离能并降低所述裂化温度，因此降低了这种解离所需的能量输入，这种降低使得温度能够降至低于焦炭形成温度的值。

穹顶139中的气体气氛14可通过机械抽吸泵115或真空泵降至并保持(特别是瞬时性地保持)为低于大气压的压力，所述泵与穹顶139的气体气氛连通，用于收集气态增值产物10。

在一些其他的具体实施方案中，穹顶139中的气体气氛14可通过包括将第二惰性油(称为冷凝油12)的料流从膨胀的气态动态冷凝为冷凝的液态的方法而保持为低于大气压的压力，这种处于膨胀的气态的所述冷凝油12的料流是通过在由常规加热设施加热的锅炉147中加热而使所述冷凝油12蒸发/冷凝而在所述热化学真空泵130中产生的。

在这些其他的具体实施方案中，所述冷凝油12是对催化裂化呈惰性的油，即，在置于适合裂化的温度条件下并与气态增值产物接触时，该油不会经历化学改变。选择冷凝油12使其能够在高于由裂化形成的各种增值产物10的蒸发温度的温度下蒸发。因此，选择所述冷凝油12，使得由于裂化而形成的增值产物10在所述冷凝油12在相同裂化压力下的蒸发/冷凝温度下处于气态。

在这些其他的具体实施方案中，所述热化学真空泵130包括锅炉147，其适于容纳一定量的所述冷凝油12，选择冷凝油12使其具有高于催化裂化温度(但高得不多)的蒸发温度。锅炉147设置有用于将所述冷凝油12的温度加热至高于但接近于所述冷凝油12在所述裂化压力下的蒸发温度且高于由裂化形成的气态增值产物10在该相同压力下的冷凝温度的设施。所述冷凝油12在其用于根据本发明的催化裂化方法的条件下是化学稳定的热油。所述冷凝油12被选择为在减压下加热期间不经历脱气并且不产生泡沫。例如，所述冷凝油12是具有26个碳原子的矿物油，其在大气压下的蒸发温度约为412℃，并且其在50hPa压力下的蒸发温度约为290℃，并且具有接近于所述选择的裂化温度的值。

在这些其他的具体实施方案中，锅炉147上方设置有管状构件146，用于将裂化反应器120中由于裂化而形成的增值产物10输送至分级冷凝装置131。管状构件146包括：

-称为冷凝段162的底部，该底部与锅炉147连通，侧面与裂化反应器120的气氛连通，并且顶部与管状构件146的称为压头损失段149的中间部连通。所述冷凝段162由于其向外延伸与室温下的大气接触而被冷却。所述冷凝段162适于引发从锅炉147升起的所述冷凝油12的蒸气的冷凝，由于该冷凝而在所述冷凝段162中产生减压，与位于所述冷凝段162上方的处于称为压头损失段149的中间部相结合，将所述冷凝段162和裂化反应器120的气氛保持为减压，由此在所述冷凝段162和位于管状构件146顶部且在所述压头损失段149上方延伸的所谓的热冲击段163之间建立压差；

-称为压头损失段149的中间部设置有交错式制冷板，形成高密度金属网150并适于促进热交换，从而使得在所述压头损失段149中能够继续冷却和冷凝所述冷凝油12的蒸气，并且使得形成的冷凝物能够朝着锅炉147的方向回流到锅炉147中。金属网150促进所述压头损失段149的内部和外部之间的热交换以及气态的所述冷凝油12的继续冷却，导致其在与该金属网150接触时冷凝。金属网150由带有密集交叉的金属元件的网格或筛构成，与压缩的薄片相似，但允许管状构件146中的气体上升并且允许冷凝物落入锅炉147中。金属网150由于金属元件的密度而产生压头损失。该压头损失与所述冷凝油12从膨胀的气态到冷凝的液态的动态状态变化相结合，使得所述冷凝段162和所述压头损失段149中能够动态保持减压。所述冷凝段162和所述压头损失段149相结合，使得能够在所述冷凝段162和裂化反应器120中保持为减压；

-称为热冲击段163的上部，其从所述压头损失段149延伸并且适于将增值气体产物10朝着分级冷凝装置131驱送。

管状构件146优选为圆柱形，其在任意横截面中具有足以使得在低于大气压(特别是至多等于100hPa)的压力下裂化产生的增值气体产物10能够循环的直径，例如约300mm的直径，以及被选择为使得所述增值气体产物10能够由于热冲击效应而上升的高度，例如约4000mm的高度。

所述冷凝段162在穹顶139的排放端部148前面延伸，使得在所述冷凝段162和所述压头损失段149中形成的减压(由于所述冷凝油12从膨胀的气态凝结为冷凝的液态的状态变化及冷凝所致)在穹顶139中传播，穹顶139的气氛本身保持在减压下。因此，由于与金属网150接触的所述冷凝油12的气/液冷凝以及相关联的压头损失，使得穹顶139、裂化反应器120和管状构件146的气氛保持为减压。因此，在裂化反应器120和产出室137中，在低于大气压的称为裂化压力的压力下、并且在至少等于每种烃化合物在所述裂化压力下的所述裂化温度的温度下进行裂化反应。由于减压降低了烃化合物解离所需的能量及其分解温度，该能量值保持低于形成焦炭、二噁英和/或呋喃所需的能量值，因此，发生裂化而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃。

在一些实施方案中，所述压头损失段149有利地设置有外部护套158，用于使所述冷凝油12的蒸气冷却以及使该蒸气冷凝。冷却护套158在所述冷凝段162前面以及所述压头损失段149的底部前面延伸。冷却护套158可以有热能热交换流体从中穿过，从而促进所述冷凝油12的冷凝。

用于收集由于催化裂化而形成的气态增值产物10的穹顶139通过其排放端148与所述冷凝段162连通，由此，由于裂化而形成的气态增值产物10的蒸气与来自锅炉147的气态的所述冷凝油12混合，并且由后者驱送到管状构件146中。在所述冷凝油12被选择为使其冷凝温度高于由裂化形成的增值产物10的冷凝温度并且高于所述裂化温度时，在所述冷凝段162和所述压头损失段149中，仅所述冷凝油12的蒸气发生液化。

发明人已确定，需要将裂化反应器120的气氛保持为低于大气压的裂化压力，特别是至多等于100hPa，以使所述冷凝油12的冷凝蒸气的体积流量至少等于由于裂化而形成的气态增值产物10在相同压力下的生成流速。为此，调节锅炉147中的所述冷凝油12的加热温度就足以控制冷凝油12的蒸气的生成流速，由于经所述压头损失段149排出热能的能力，因而在所述冷凝段162和所述压头损失段149中完成冷凝。还已确定，在锅炉147中在例如大约290℃的温度(该温度接近于裂化期间所形成的增值产物的蒸气的温度(例如280℃))下形成的所述冷凝油12的蒸气不会通过与增值产物蒸气混合而被显著加热，因而管状构件146中的混合物的快速冷却迅速导致所述冷凝油12在所述冷凝段162和所述压头损失段149中冷凝，冷凝物在非常接近所述冷凝油12的蒸发温度的温度下返回到锅炉147中，从而使得能够通过低能量输入在减压下蒸发。

在所述冷凝油12落向锅炉147的冷凝过程中，没有什么会阻止要蒸发的所述冷凝油12的全部或部分与由于裂化反应器120中的裂化所形成的增值产物10的热蒸气接触，并导致通过在锅炉147中在恒定加热下蒸发的所述冷凝油12的冷凝使真空提高。于是需要通过对所述压头损失段149中的温度进行反馈控制来减少锅炉147的能量输入。

锅炉147的能量输入可以为任何类型。例如，可以通过燃烧由于催化裂化而形成的部分增值产物10来将能量输入锅炉147。任何其他能量来源都是可行的。

管状构件146在其顶部151中设置有阀152，用于与分级冷凝装置131连通。可以使用任何类型的分级冷凝装置131。分级冷凝装置131可被选择为使得能够通过冷却和冷凝裂化期间形成的增值产物10的蒸气来生产各种烃链长度的烷烃的混合物。分级冷凝装置131可被选择为使得能够借助本身已知的常压蒸馏塔进行分馏，并且其中将瓦斯油和煤油分离出来，而残余气体(CO₂、H₂)在分离出任何存在的水之后予以收集。在寻求产生氢气(H₂)和二氧化碳(CO₂)的一些实施方案中，这些由反应产生的非冷凝气体可以通过渗透来分离。

在以低于大气压的裂化压力、特别是在至多等于100hPa的裂化压力下实施的催化裂化方法的启动阶段中，将所述裂化油2加热至接近裂化分散体6中的至少一种烃化合物在所述裂化压力下的所述裂化温度，特别是约280℃的温度。在该启动阶段，裂化反应器120中不含任何烃化合物，并且裂化分散体6装在输送机126中，该输送机用于将所述裂化分散体6载入裂化反应器120中。未发生裂化。在锅炉147中，所述冷凝油12保持在刚好低于其蒸发温度的温度。然后启动机械抽吸泵115，以使管状构件146、裂化反应器120的产出室137和锅炉147的气氛处于最大真空度的减压(称为引发压力)，约为5hPa或低于5hPa。机械抽吸泵115抽吸该封闭空间中存在的气体并降低裂化反应器120和所述热化学真空泵130中的气体气氛的压力。在一些实施方案中，当压力达到所要求的约5hPa的减压值时，将机械抽吸泵115停止，维持该减压。

在启动阶段之后的阶段中，将锅炉147的加热温度提升至略高于所述冷凝油12在该低于5hPa的压力下的蒸发温度的温度，由此产生所述冷凝油12的蒸气，并通过抽吸而上升进入管状构件146中，因此压力升高。被加热至温度略高于其在减压下的蒸发温度的所述冷凝油12的蒸气在管状构件146的底部的所述冷凝段162以及所述压头损失段149中冷凝，从而使穹顶139、穹顶139的排放端部148和管状构件146的气氛保持为减压。建立稳态，从而使裂化反应器的气氛保持为接近所述裂化压力的压力。一旦达到该平衡状态，就将所述裂化分散体6的料流引入用于混合和引发裂化反应的室127中，由此在接近280℃的温度和约5hPa的压力下引发至少一种烃化合物的裂化反应。由于裂化而形成的增值产物10的蒸气分布到整个处于减压的容积中，并且在管状构件146的底部中与所述冷凝油12的蒸气混合。裂化反应器120和所述热化学真空泵130中的气体气氛的压力升高。所述冷凝段162和所述压头损失段149表现得类似于动态热化学真空泵，该泵与将气氛保持为减压的泵相似。一旦由于催化裂化而在裂化反应器120中形成的气体增值产物10的体积被由于所述冷凝油12在所述冷凝段162和所述压头损失段149中的冷凝而释放的体积所抵消，该装置的封闭空间140中就会保持为减压，特别是至多等于100hPa的压力。裂化反应器120中的这种减压使得能够有效地在低温下催化裂化而不会形成焦炭、二噁英和/或呋喃。裂化反应器120和所述热化学真空泵130共同的气体气氛14可通过锅炉147的热能输入进行调节。对于由于裂化而形成的相同量的气体增值产物10，冷凝后处于气态的所述冷凝油12的体积变化导致气体增值产物10所占据的体积以及气体气氛的压力发生改变。

在启动阶段之后的阶段中，没有什么会阻止将干燥/脱氧输送机104中的温度调节至接近180℃的温度、将用于把所述裂化分散体6载入裂化反应器120(温度接近240℃至250℃)中的输送机126中的温度、以及裂化反应器120的所述裂化油2的温度调节为基本上等于每种烃化合物在约50hPa压力下的所述裂化温度。将干燥/脱氧输送机104预热至180℃的持续时间可以为约60分钟至90分钟。将用于把所述裂化分散体6载入裂化反应器120中的输送机126预热至240℃至250℃的持续时间可以为约30分钟至60分钟，并且将用于填充裂化反应器120的体积约3000L的所述裂化油浴2加热的持续时间可以为约15分钟至30分钟。一旦所述裂化分散体6的料流和温度被加热至高于所述裂化分散体6中的每种烃化合物的所述裂化温度的所述裂化油2的料流被引入裂化反应器中，从而使得混合物被加热至温度高于所述裂化分散体6中的每种烃化合物在所述裂化压力下的所述裂化温度，立即就会引发催化裂化并形成增值产物10。

在一些实施方案中，管状构件146在顶部151中设置有外围入口154，用于将液态增值产物11引入到管状构件146中。该入口154旨在将受控流量的液态增值产物11引入到管状构件146中，该液态增值产物11在管状构件146中与气体增值产物10的热蒸气接触而蒸发，增强了热冲击以及裂化形成的气体增值产物10的蒸气的上升。

发明人已观察到、并且经验已证实，由于裂化而形成的气态增值产物10(例如烷烃、二氧化碳(CO₂)、氢气(H₂)、以及在适用的情况下的水(H₂O))的单位体积质量远远低于所述冷凝油12的蒸气的单位体积质量。因此，一旦这种单位体积质量低的蒸气被抽到最大真空度区域157中，它就不能再在所述热化学真空泵130中在平均单位体积质量高于其自身单位体积质量的介质中再次下降，它会进一步在管状构件146中快速上升。因此，由于裂化而形成的气态增值产物10的蒸气行进到金属网150中的最大真空度区域157上方，被推向管状构件146的顶部。

发明人已经观察到，通过在管状构件146的顶部引入液体燃料11的料流，可以加强气体增值产物10的蒸气向上移动并将该蒸气朝着管状构件146的顶部携带。该液体燃料在接触到朝着管状构件146的顶部前进的增值产物10的热蒸气时被蒸发，通过该加热形成的燃料11的蒸气的温度必然低于朝着管状构件146的顶部前进的增值产物10的温度。在管状构件146内部的周围处形成的燃料11的冷蒸气使得能够通过提高热冲击从而在轴向上夹带增值产物的热蒸气。具有较低的单位体积质量的增值产物10的热蒸气被带向管状构件146的顶部。燃料的冷蒸气在朝着管状构件146的底部行进时被加热，然后被向下流动的燃料11的蒸气带向顶部。这样建立了连续的移动。经验已表明，在所述冲击段的高度足够的情况下，注入其蒸馏出口温度(例如约130℃的温度)下产生和再引入的燃料净平衡的比例为约15％至20％的燃料时具有充足的热冲击。

在一些具体的实施方案中，在裂化装置100的长期运转中断之后，易燃蒸气可能积聚在裂化装置100中，特别是积聚在穹顶139中、所述热化学真空泵130中和/或多孔构件的金属网150中。在启动阶段期间，必须在裂化装置100的预热步骤期间打开脱气阀(未示出)。然后，在脱气阀保持打开的情况下，通过启动用于再循环所述裂化油2的回路以及用于加热所述裂化油2的第一设施125和/或第二设施132来启动裂化装置100的升温。将在裂化装置100中循环的所述裂化油2加热至接近所述裂化温度的温度。

与此同时，将所述锅炉147中的所述冷凝油12加热至低于但接近所述裂化温度的温度。在该预热步骤后，关闭脱气阀并启动机械抽吸泵115，从而将所述裂化反应器120和所述热化学(气密)真空泵130的气氛置于所述引发压力，引发压力低于所述裂化压力，但不会低到足以能够触发锅炉147中的所述冷凝油12蒸发。当气氛处于所述引发压力时，在所述锅炉147中增加对所述冷凝油12的加热，以引发所述冷凝油12立即蒸发。由于这种蒸发，因而压力升高。用恒温器控制锅炉147，以将所述冷凝段162底部的温度稳定在所述裂化温度的水平。当所述冷凝段162中的压力达到所述裂化压力时，所述冷凝油12的蒸气冷凝。于是在所述裂化温度和所述裂化压力下建立了蒸发/冷凝稳态。

在此所描述的实施方案中，不含任何烃材料1、任何裂化催化剂7和任何碱性化合物8的所述裂化油2(特别是再循环的裂化油2)的料流通过第二加热设施132预热至高于所述裂化温度的温度，例如在310℃和320℃之间(包括端值)，从而通过所述热的裂化油2和所述裂化分散体6的汇聚而在混合区128中混合的混合物达到并超过(以补偿损失和增值产物的蒸发焓)所述裂化分散体6中的至少一种(特别是每种)烃化合物在所述裂化压力下的所述裂化温度。所述裂化反应被引发，并且由于该反应而形成气态增值产物10。所述裂化反应器120和恢复运转的所述热化学真空泵130中的气氛压力升高：所述冷凝油12的冷凝流量增加，并且锅炉147中的沸腾减轻或停止：压力降低并稳定在所述裂化压力。相反，当所述裂化反应器120和所述热化学真空泵130中的气氛压力降低时，所述冷凝油12的冷凝减少，并且锅炉147中开始沸腾或者沸腾加剧：压力升高并稳定在所述裂化压力。

在所述冷凝段162的中心形成了减压区，其原因在于：所述冷凝油12冷凝并落入锅炉147中，并且由裂化产生的气体增值产物10由于所述损失段149底部的气流形成的动态压力的作用被向上驱送而不会再次下降。

实施例1：锯屑的催化裂化

在50hPa的压力下对锯屑进行催化裂化，形成100kg/h的平均组成包括13个碳原子的烃(C₁₃H₂₈)、氢气(H₂)和二氧化碳(CO₂)。将一吨锯屑催化裂化会形成679kg二氧化碳(CO₂)、306kg十三烷烃(C₁₃H₂₈)和15kg氢气(H₂)，分别对应于生成1.4摩尔/秒的二氧化碳(CO₂)、0.15摩尔/秒的十三烷(C₁₃H₂₈)和0.69摩尔/秒的氢气(H₂)。由于裂化而形成的气体增值产物的体积为约2.2摩尔/秒，这些气体增值产物所占据的体积的增加量为约2.0L/秒。为了抵消裂化反应器的气氛中该增值产物10的体积的增加以维持50hPa的压力，将包括26个碳原子(C₂₆)且分子量为366的矿物油在锅炉中蒸发从而形成821克/秒的气态矿物油，其冷凝抵消了气体增值产物10的形成所产生的影响。

图3示出了根据本发明的用于通过在低温和减压(即低于大气压的压力)下催化裂化包含至少一种烃化合物13的碎片化固体材料1(特别是废物)来生产增值产物10(特别是燃料11、二氧化碳(CO₂)和/或氢气(H₂))的方法的框图。

在裂化装置100中实施根据本发明的方法，裂化装置100包括裂化反应器120和热化学真空泵130，其形成处于大气压下的共同的气体气氛14。在根据本发明的方法中，在引发减压催化裂化之前的准备阶段170期间，进行适当的预热，以使得所述裂化分散体6的料流和所述裂化油2的料流各自在合适的温度下引入裂化反应器120中，所述合适的温度要使得能够达到在裂化压力下的所述裂化温度、并且在其引入裂化反应器120期间能够引发至少一种(特别是每种)烃化合物的催化裂化。为此，特别是进行以下预热：

-预热所述裂化分散体6，使得所述裂化分散体6的料流在输送机126中达到约245℃的温度，该输送机126用于将所述裂化分散体6载入混合及裂化反应引发室127；

-预热所述裂化油2，使得所述裂化油2的料流在裂化反应器120和所述混合及裂化反应引发室127中达到约280℃的温度。

当然，没有什么会阻止在置于裂化反应器120中进行裂化之前，将用于制备所述裂化分散体6的所述单元110中所用的所有的配混物、试剂、催化剂、以及碎片化固体材料1在所述裂化油2中的分散体进行预热。没有什么会阻止加热所述裂化油2的料流，使其在干燥/脱氧输送机104的加热护套108中达到约180℃的温度。没有什么会阻止将烃分散体3和/或干燥的分散体4和/或脱气的分散体5和所述裂化油2预热至尽可能接近其最佳使用温度的温度。该预热通过任何适当的设施进行，使得能够在尽可能接近其使用温度的温度下准备各种配混物。

在图3所示方法的实施方案中，当达到前述温度并且所述裂化分散体6已准备好被引入裂化反应器120时，启动在所述热化学真空泵130的锅炉147中加热所述冷凝油12的步骤171。通过对所述冷凝油12进行该加热171，将所述冷凝油12加热至尽可能接近但是仍低于所述冷凝油12在前述约5hPa的压力下的蒸发温度的温度。所述冷凝油12在预热时在锅炉147中保持为冷凝的液态，并且气体气氛14处于大气压。

在图3所示方法的实施方案中，当达到前述温度时，将所述裂化分散体6准备好以引入裂化反应器120中，并且将所述冷凝油预热到低于其在5hPa下的蒸发温度的温度，将裂化反应器120的穹顶139和所述热化学真空泵130共同的气氛14通过机械抽吸泵115进行抽吸174。由于该抽吸174，穹顶139、裂化反应器120和所述热化学真空泵130共同的气氛15处于减压下(例如减至约5hPa的压力)，由此在减压下排出了所述共同的气氛15中存在的气体。由于所述冷凝油12的温度低于所述冷凝油12在5hPa下的蒸发温度，因此所述冷凝油12在锅炉147中处于冷凝的液态。

在图3所示方法的实施方案中，所述冷凝油12在所述热化学真空泵130的锅炉147中被加热到高于所述冷凝油12在5hPa压力下的蒸发温度的温度，使得所述冷凝油12转化为膨胀的气态，在所述热化学真空泵130中循环，并且在所述冷凝段162中和/或与所述压头损失段149接触时至少部分地冷凝。由于在所述冷凝段162中以及与所述压头损失段149中的金属网150接触时的这种冷凝172(在适用的情况下，通过冷却护套158中的热交换流体的循环而增强)，穹顶139、裂化反应器120和所述热化学真空泵130共同的气体气氛15保持为约5hPa的减压。

在图3所示方法的实施方案中，通过将所述裂化分散体6引入裂化反应器120中，并且通过与所述加热的裂化油2混合接触，使混合物达到裂化反应器120中的至少一种烃化合物的所述裂化温度，从而进行裂化的引发阶段173。这种加热例如可以通过加入其温度被加热至高于所述裂化分散体6中的每种烃化合物的所述裂化温度的所述裂化油2的料流来实现。对所述预热的裂化分散体6的料流和加热至温度高于每种烃化合物的所述裂化温度的所述裂化油2的料流进行这种混合(特别是在裂化反应器120的混合室127的汇聚区128中进行该混合)，从而使得由于该混合而达到每种烃化合物的所述裂化温度。气态增值产物10由于催化裂化而形成并且释放到压力升高的裂化反应器100的气体气氛15中。

由于气体增值产物10的形成，气体气氛16的压力升高至介于30hPa和50hPa之间的值(包括端值)，通过将所述冷凝油12加热至刚好高于所述冷凝油12在气体气氛16的压力下的蒸发温度的温度，由此通过所述热化学真空泵130中的所述冷凝油12的冷凝来抵消该压力的升高。由于所述冷凝油12的加热和蒸发的调节，因而达到并维持了所述裂化压力。通过所述冷凝油12在所述热化学真空泵130中的加热、蒸发和冷凝来建立稳定的局部减压，特别是至多等于50hPa的值。一旦所述冷凝油12的冷凝体积流量的绝对值等于由于裂化催化而形成的气体增值产物10的产出体积流量，这种稳定的局部减压就会保持为该50hPa的压力。有利的是，通过调节所述冷凝油12的蒸发流量以及通过锅炉147为此蒸发而获取的热能来控制所述冷凝油12的冷凝体积流量。

在图3所示方法的实施方案中，一旦所述冷凝油12的蒸气处于至少等于所述冷凝油12在裂化压力(至多等于60hPa)下的蒸发温度的温度(相应地，高于由裂化产生的各种增值产物10的蒸发温度)，由于催化裂化而在所述裂化压力(特别是至多等于100hPa)下形成的气体增值产物10就会上升到催化反应器120的穹顶139中以及所述热化学真空泵130的所述压头损失段149中(其中温度太高不能冷凝)。增值产物10的热蒸气通过上升进入管状构件146而抵达所述压头损失段149。所述冷凝油12的热蒸气的单位体积质量大于相同温度下增值产物10的热蒸气的单位体积质量，从而防止气态增值产物10在所述热化学真空泵130中下降，它们在金属网150中积聚，然后该积聚物的上部在热冲击作用下被带向管状构件146的顶部。

在图3所示方法的实施方案中，当通过在管状构件146的上部154中加入液态燃料流11而引起热冲击179时，情况更是如此。该燃料流的燃料11的温度必然低于向管状构件146上部154的方向行进的气体增值产物10的温度，该燃料11与这些上升的增值产物10的蒸气(在没有任何强制冷却的情况下，其温度保持在约240℃的值)接触并被蒸发。由于蒸发的燃料流与增值产物流之间的温度差异，蒸发的燃料的单位体积质量必然大于气体增值产物10的单位体积质量，从而在长度大的管状构件146中建立了热冲击179。由于这两种气体的单位体积质量差异和温度差异，从而兼备了热冲击179的条件，因而增值产物10在管状构件146中前进并抵达分级冷凝装置131。

在图3所示方法的实施方案中，管状构件146的上端145与装置(特别是分级冷凝塔131)的下部连通，接下来进行分级冷凝步骤169，特别是分馏步骤，从而使得能够根据冷凝物的蒸发/冷凝温度分离冷凝物(煤油、瓦斯油等)。蒸馏后，在约130℃的温度和大气压下，由煤油冷凝得到的残余气流在水冷凝塔中被冷却至低于100℃的温度。冷凝水以液体形式收集在塔底，使用虹吸管通过重力从塔底提取冷凝水。

在图3所示方法的实施方案中，二氧化碳(CO₂)和氢气(H₂)通过渗透作用168进行分离。

本发明可适合于除上述那些之外的许多变体和应用。特别是，不言而喻，除非另外指明，否则上述各种实施方案的不同的结构和功能特征不应被认为是彼此组合和/或紧密和/或不可分割地联系在一起，而是相反，应被认为仅仅是并列的。另外，上述不同实施方案的结构和/或功能特征可以是任何不同的并置或任何不同的组合中的全部或部分的主题。例如，裂化装置的不同组成元件的尺寸、空间组织和设计可以有无限的变化。

Claims (16)

1.一种通过在低温下催化裂化碎片化固体材料(1)来生产至少一种增值产物(10)而不形成焦炭、二噁英和/或呋喃的方法，所述增值产物选自由短链燃料烷烃、烯烃、氢气和二氧化碳形成的组，其中将称为裂化分散体(6)组合物的料流升温至称为裂化温度的温度，所述裂化分散体组合物包含：

-称为裂化油(2)的第一油，其对催化裂化呈惰性，

-包含至少一种烃化合物(13)的碎片化固体材料(1)，

-至少一种催化裂化催化剂(7)，以及

-至少一种碱性化合物(8)，

所述裂化温度在250℃和300℃之间、包括端值，将所述裂化温度选择为使得能够通过将所述裂化分散体(6)中的所述碎片化固体材料(1)中的至少一种烃化合物(13)催化裂化从而产生至少一种气体增值产物(10)，

所述裂化温度的所述裂化分散体(6)的料流被置于气密性的裂化反应器(120)中并且与称为裂化压力的压力下的气体气氛(14)接触，所述裂化压力低于大气压，

其特征在于，通过所述裂化反应器(120)的所述气体气氛(14)和产生减压的称为热化学真空泵(130)的装置的气体气氛之间的气体交换连通，将所述气体气氛(14)保持为所述裂化压力，所述减压由所述热化学真空泵(130)中在比所述裂化压力下的蒸发温度高的温度下回流的称为冷凝油(12)的第二惰性油从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化而形成，所述冷凝油(12)从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化是在与所述裂化反应器(120)的所述气体气氛(14)呈气体交换连通的所述热化学真空泵(130)中引起的，

将所述冷凝油(12)选择为使其状态变化温度在所述裂化压力下的所述裂化温度的水平。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述裂化压力至多等于100hPa。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述冷凝油(12)从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化是在所述热化学真空泵(130)的管状构件(146)的称为冷凝段(162)的下部中引发的，

所述管状构件(146)使得所述裂化反应器(120)中由于裂化形成的所述增值产物(10)能够输送至分级冷凝装置(131)，

所述冷凝段(162)与所述裂化反应器(120)的气体气氛呈气液连通，

所述冷凝段(162)适于能够接收气态的所述冷凝油(12)的料流，以使气态的所述冷凝油(12)的温度降至低于所述冷凝油(12)在所述裂化压力下的冷凝温度的温度，从而使得所述冷凝油(12)的料流能够从膨胀的气态凝结为冷凝的液态，并且由于该冷凝而产生减压。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述冷凝油(12)从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化在所述管状构件(146)的称为压头损失段(149)的中下部中继续，所述压头损失段(149)位于所述冷凝段(162)的上方并且包括多孔构件，所述多孔构件包括金属网(150)，该金属网(150)适于：

-使得能够与所述冷凝油(12)发生热交换，并使所述冷凝油(12)发生从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，以及

-由于压头损失而在所述冷凝段(162)和所述管状构件(146)的上部之间保持压差。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在催化裂化期间，在形成所述热化学真空泵(130)的下部的加热构件(147)的称为锅炉的容器中，将所述冷凝油(12)加热至略高于所述冷凝油(12)在所述裂化压力下的蒸发温度的温度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述催化裂化的预备步骤(170)期间：

-将所述裂化油(2)浴加热至所述裂化反应器(120)中的所述裂化温度，

-通过采用机械抽吸泵(115)抽吸(174)所述裂化反应器(120)和所述热化学真空泵(130)共同的气体气氛(14)，使所述气体气氛(14)实现低于所述裂化压力的称为引发压力的压力，

-在所述锅炉(147)中将所述冷凝油(12)浴预热至低于且接近于所述冷凝油(12)在所述引发压力下的蒸发温度的温度，然后

-中断机械抽吸(174)所述裂化反应器(120)和所述热化学真空泵(130)的在所述引发压力下的所述气体气氛(14)，然后

-在所述锅炉(147)中将所述冷凝油(12)加热至高于但接近于所述冷凝油(12)在所述裂化压力下的蒸发温度的温度，由此使得所述冷凝油(12)的蒸气在所述冷凝段中上升，并且在与所述冷凝段(162)接触时以及在所述压头损失段(149)中发生冷凝，由此温度恒定，建立了连续的蒸发/冷凝模式，由于温度持续处于所述裂化温度的水平，因此将所述裂化反应器的气体气氛保持在所述裂化压力的水平，

以及特征在于，在引发催化裂化的步骤(173)期间，将所述裂化分散体(6)的料流和热的再循环裂化油的料流引入所述反应器(120)并且在所述裂化反应器(120)的同一点进行混合，从而将所述裂化分散体(6)加热至并保持在所述裂化压力下的所述裂化温度，由此在所述裂化压力下的所述气体气氛(14)中形成气态增值产物(10)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过向所述热化学真空泵(130)的上部中引入液态燃料(11)的料流而引发的热冲击的作用，由催化裂化产生的气态增值产物(10)被驱送到所述管状构件(146)的称为热冲击段(163)的上部中，然后进入分级冷凝装置(131)中，所述液态燃料(11)在沿着所述压头损失段(149)的方向在所述热冲击段(163)中下降时被蒸发，

以此方式蒸发的燃料(11)的温度低于由裂化产生的气态增值产物(10)的温度；

蒸发的燃料(11)的料流使得气态增值产物(10)的料流能够通过热冲击而上升到所述分级冷凝装置(131)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述蒸发的燃料(11)的料流在与由催化裂化产生的气态增值产物(10)接触时被加热，并且在所述热化学真空泵(130)和所述分级冷凝装置(131)中再循环。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述裂化反应器(120)中，通过将所述裂化分散体(6)的料流和预先加热的所述裂化油(2)的料流混合，由此将所述裂化分散体(6)加热至高于所述固体材料(1)中的每种烃化合物(13)在所述裂化压力下的所述裂化温度的温度，该混合的进行使得所述裂化分散体(6)达到所述裂化温度而不形成焦炭、二噁英和/或呋喃。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述催化裂化期间，使所述裂化分散体(6)经受超声波处理。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在适合于形成液态燃料(11)的条件下进行由催化裂化形成的至少一种气态增值产物(10)的冷凝。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过渗透或者任何其他合适的方式从所述冷凝得到的残余气体产物中提取二氧化碳。

13.一种用于在低温下催化裂化碎片化固体材料(1)而不形成焦炭、二噁英和/或呋喃的装置(100)，该装置(100)包括气密性的裂化反应器(120)，该裂化反应器适于在称为裂化温度的温度下加热称为裂化分散体(6)组合物的料流、以及使所述裂化分散体(6)保持与裂化反应器(120)中的气体气氛(14)接触，所述裂化分散体组合物包含：

-称为裂化油(2)的第一油，其对催化裂化呈惰性，

-包含至少一种烃化合物(13)的碎片化固体材料(1)，

-至少一种催化裂化催化剂(7)，以及

-至少一种碱性化合物(8)，

所述裂化温度在250℃和300℃之间、包括端值，并且被选择为使得能够通过将所述裂化分散体(6)中的碎片化固体材料(1)中的至少一种烃化合物(13)催化裂化从而产生至少一种气态增值产物(10)，

裂化装置(100)的特征在于，其包括适于将气体气氛(14)保持在称为裂化压力的压力下的设施，所述裂化压力低于大气压，

其特征在于，包括称为热化学真空泵的装置(130)，该装置与所述裂化反应器(120)的气体气氛(14)是气体交换连通的，

所述热化学真空泵(130)适于使得称为冷凝油(12)的第二惰性油在加热至温度高于所述冷凝油(12)在所述裂化压力下的蒸发温度时能够发生从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，并且由于这种状态变化产生的减压使得所述裂化反应器(120)的气体气氛(14)能够保持在所述裂化压力，

所述冷凝油(12)被选择为使其状态变化温度在所述裂化压力下的所述裂化温度的水平。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述热化学真空泵(130)包括：

-称为锅炉的构件(147)，用于加热所述冷凝油(12)，其适于将所述冷凝油(12)加热至所述蒸发温度并且通向

-管状构件(146)，用于将所述裂化反应器(120)中由于裂化而形成的气态增值产物(10)输送至分级冷凝装置(131)，所述管状构件(146)位于加热构件(147)上方并通向加热构件(147)并且形成：

○称为冷凝段(162)的下部，其与所述裂化反应器(120)的气体气氛是气液连通的，并且适于能够接收气态的所述冷凝油(12)的料流以将其温度降至低于所述冷凝油(12)在所述裂化压力下的蒸发温度的温度，从而使得所述冷凝油(12)的料流能够从膨胀的气态凝结为冷凝的液态，并且使所述裂化反应器(120)的气体气氛的压力保持为所述裂化压力，

○称为压头损失段(149)的中部，其位于所述冷凝段(162)的上方并且设置有多孔构件，所述多孔构件包括金属网(150)，该金属网(150)适于使所述冷凝油(12)完成从膨胀的气态变为冷凝的液态的状态变化，

所述冷凝段(162)与所述压头损失段(149)以及与所述裂化反应器(120)和所述热化学真空泵(130)所共有的气体气氛(14)都是气体交换连通的。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的装置，其特征在于，所述分级冷凝装置(131)是用于蒸馏/冷凝至少一种气态增值产物(10)并将其转化为液态燃料(11)的装置(131)。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述管状构件(146)形成称为热冲击段(163)的上部，其从所述压头损失段(149)向下延伸，并且适于将所述气态增值产物(10)朝着分级冷凝装置(131)驱送，

所述热冲击段(163)在其上部(151)中设置有入口(154)，用于使液态增值产物(11)在所述热冲击段(163)中流动，从而通过增强所述管状构件(146)中的热冲击，使得所述气态增值产物(10)上升，并且使这些增值产物(10)进入分级冷凝装置(131)中。