PL208759B1 - Sposób termicznego krakowania surowców węglowodorowych stałych i ciekłych (54) oraz reaktor do termicznego krakowania surowców węglowodorowych stałych i ciekłych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób termicznego krakowania surowców węglowodorowych stałych i ciekłych oraz reaktor do termicznego krakowania surowców węglowodorowych stałych i ciekłych, który to sposób i reaktor stosuje się do przetwarzania wymienionych surowców do produktów o niższym ciężarze cząsteczkowym. Redukcja ciężaru cząsteczkowego jest efektem reakcji krakingu zachodzących w wysokich temperaturach w ciekłej masie surowca. Surowcami, które można przetwarzać sposobem według wynalazku i w reaktorze według wynalazku są zużyte i odpadowe tworzywa sztuczne, wysokowrzące frakcje ropy naftowej lub ciężkie ropy naftowe, ciężkie pozostałości z różnych procesów technologicznych, tłuszcze roślinne i zwierzęce, zużyte smary i oleje smarowe.

Procesy przetwarzania wymienionych wyżej rodzajów materiałów, zwłaszcza materiałów zużytych i odpadowych, nabierają coraz większego znaczenia w związku z rosnącą produkcją i konsumpcją wyrobów pochodzenia naftowego oraz podobnych wyrobów pochodzenia roślinnego czy zwierzęcego. Istnieją dwa główne i ważne powody, dla których wzrasta zainteresowanie takimi procesami. Pierwszym z nich jest uświadomiona konieczność oszczędnego eksploatowania zasobów z nieodnawialnych źródeł surowców poprzez optymalne, maksymalnie efektywne ich wykorzystywanie. Drugim konieczność ochrony środowiska poprzez zminimalizowanie ilości niebezpiecznych i szkodliwych odpadów gromadzonych na składowiskach odpadów. Czynnikiem powodującym, że coraz powszechniej stosuje się na skalę przemysłową różne metody utylizacji i zagospodarowania odpadów i ciężkich materiałów węglowodorowych, są w dużej mierze przepisy administracyjne, które w sposób coraz bardziej restrykcyjny określają wymagania dotyczące składowania odpadów.

Jednym ze sposobów zagospodarowania i efektywnego wykorzystania odpadów tworzyw sztucznych i różnych materiałów węglowodorowych nienadających się do przetworzenia w innych znanych procesach technologicznych, jest poddanie ich procesowi krakowania. Proces prowadzi się w ciekłej masie surowca, w temperaturze 350-500°C, przy czym można go prowadzić bez udziału katalizatora lub w obecności odpowiedniego katalizatora. Podczas procesu następuje rozerwanie wiązań chemicznych w cząsteczkach i wysokocząsteczkowy surowiec przekształca się w produkty o niższym ciężarze cząsteczkowym. W zależności od stopnia skrakowania surowca produktami mogą być na przykład frakcje o zakresach wrzenia odpowiadających frakcjom benzynowym i frakcjom oleju napędowego, lub też frakcje cięższe, ale posiadające średni ciężar cząsteczkowy i lepkość niższe niż materiał wyjściowy. Otrzymane w ten sposób frakcje cięższe niż frakcje paliw silnikowych mogą być następnie przerabiane w znanych, stosowanych przemysłowo procesach technologicznych.

Reakcje krakowania są reakcjami endotermicznymi i, w związku z tym, do układu reakcyjnego musi być w sposób ciągły dostarczana odpowiednia ilość ciepła. Ciepło to trzeba dostarczyć do ciekłej mieszaniny reakcyjnej charakteryzującej się wysoką lepkością, niskim przewodnictwem cieplnym i dużą podatnoś cią na koksowanie. Z tymi wł a ś ciwoś ciami ś rodowiska reakcji i koniecznoś cią dostarczania i równomiernego rozprowadzania w nim ciepła związane są uciążliwe problemy technologiczne występujące w procesie. W znanych sposobach mieszaninę reakcyjną ogrzewa się przeponowo, za pomocą grzałek elektrycznych lub gorącymi gazami, głównie gazami spalinowymi. Dla utrzymania pożądanej temperatury mieszaniny reakcyjnej i w celu zwiększenia szybkości przenoszenia ciepła, temperatura medium grzewczego jest zwykle znacząco wyższa od temperatury mieszaniny reakcyjnej. Koks, będący jednym z produktów reakcji krakingu, najintensywniej tworzy się, i osadza, na gorących powierzchniach wymiany ciepła i powoduje zmniejszenie szybkości przenoszenia ciepła do mieszaniny reakcyjnej. Negatywnym skutkom osadzania się koksu można w pewnym stopniu przeciwdziałać przez podniesienie temperatury medium grzewczego, jednak zabiegowi temu towarzyszy zwiększona intensywność tworzenia się koksu i zwiększająca się jednocześnie ilość energii zużywanej w procesie. Ilość osadzonego koksu uniemożliwia w pewnym momencie kontynuowanie procesu; instalację technologiczną trzeba wyłączyć i przeprowadzić uciążliwe i czasochłonne prace usuwania koksu. Im krótsze są okresy ciągłej pracy instalacji tym wyższe są koszty ponoszone na przetworzenie stosowanych w procesie surowców. Wysokość kosztów jest czynnikiem wpływającym w istotny sposób na opłacalność ekonomiczną przemysłowego stosowania procesu.

W znanych z licznych opisów patentowych sposobach krakowania surowców wę glowodorowych takich jak wymienione wcześniej odpadowe tworzywa sztuczne, ciężkie i/lub zużyte frakcje, pozostałości i oleje pochodzące z różnych źródeł, zawierają rozwiązania, których celem jest wyeliminowanie lub zredukowanie skali opisanych problemów.

PL 208 759 B1

Generalnie, w wielu znanych sposobach i urządzeniach, dla poprawienia efektywności ogrzewania mieszaniny reakcyjnej, spowolnienia zjawiska osadzania się koksu i uproszczenia operacji czyszczenia zakoksowanych urządzeń, stosuje się wymienniki rurowo-płaszczowe o różnej konstrukcji i różnie usytuowane w układzie reakcyjnym. W polskim opisie zgłoszeniowym nr 356 491 uplastycznione odpady tworzyw sztucznych poliolefinowych wprowadza się do rurowego wymiennika ciepła, korzystnie wtłacza się je pod ciśnieniem, ogrzewa do temperatury reakcji, i następnie przemieszcza grawitacyjnie do ogrzewanego, i korzystnie wyposażonego w mieszadła, stabilizatora, gdzie jest kontynuowany proces krakingu i skąd odprowadza się produkty. W opisie patentowym niemieckim nr 100 49 377 przedstawiono sposób i instalację do krakowania mieszanin różnych zużytych olejów i smarów, mineralnych i biologicznych, ciężkich pozostałości podestylacyjnych i odpadowych tworzyw sztucznych. Ciepło niezbędne dla przebiegu procesu dostarcza się do reaktora w ten sposób, że część mieszaniny reakcyjnej z reaktora wyposażonego w mieszadło odprowadza się do usytuowanego obok reaktora odparowywacza płaszczowo-rurowego, ogrzewa przeponowo gazami spalinowymi i zawraca do reaktora.

W polskim opisie patentowym nr 196 880 przedstawiono sposób krakowania odpadowych tworzyw sztucznych, w którym proces prowadzi się w reaktorze mającym w dolnej komorowej części mieszadło mechaniczne, a w górnej części rurowy wymiennik ciepła. Surowiec wprowadza się do dolnej części reaktora, a produkty odprowadza się z górnej części, znad wymiennika ciepła. Reaktor ogrzewa się ciepłem gazów spalinowych, które najpierw, po wytworzeniu ich w palnikach, przepływają przez przestrzeń międzyrurową wymiennika ciepła, a następnie przez zewnętrzny płaszcz grzejny reaktora. Najwięcej ciepła dostarcza się w górnej wymiennikowej części reaktora i tam, w przestrzeni rurowej, najintensywniej zachodzą reakcje krakowania, a jednocześ nie powstawania koksu. Koks nagromadzony w przestrzeni rurowej usuwa się za pomocą urządzeń mechanicznych, na przykład wierteł. Koks z dolnej części reaktora usuwa się przez właz usytuowany w bocznej ścianie dolnej części reaktora.

Inne rozwiązanie ujawniono w polskim opisie patentowym nr 191 341. Proces krakowania odpadów tworzyw sztucznych prowadzi się w reaktorze, który wewnątrz ma zamontowaną jedną lub więcej rur grzejnych o kształcie krzywoliniowym, gdzie stosunek długości rury do jej średnicy wynosi korzystnie od 50 do 250. Rura grzejna ma na wlocie zamontowany palnik do wytwarzania spalin, które to spaliny przepływając przez rurę ogrzewają mieszaninę reakcyjną. W opisie przedstawiono kilka odmian krzywoliniowych elementów grzejnych i podano, że dzięki ich specjalnej konstrukcji zjawisko osadzania się koksu na powierzeniach grzejnych zostaje wyeliminowane lub istotnie ograniczone, zaś zakoksowane elementy są łatwe do wymiany lub oczyszczenia.

Istotne znaczenie dla szybszego przenoszenia ciepła od czynnika grzewczego i szybszego równomiernego rozprowadzania go w mieszaninie reakcyjnej ma też stosowanie mieszania, jednak z powodu wysokiej lepkości środowiska reakcyjnego, mieszanie, zwykle za pomocą różnego rodzaju mieszadeł mechanicznych, ma ograniczony wpływ na poprawę warunków cieplnych w procesie i na zmniejszenie skali problemów związanych z powstawaniem koksu.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu termicznego krakowania surowców węglowodorowych stałych i ciekłych, oraz reaktora do realizacji tego sposobu, które umożliwiałyby wyeliminowanie lub radykalne zmniejszenie opisanych uciążliwości procesu.

Sposób według wynalazku, w którym surowce ogrzewa się do temperatury 350-500°C i w stanie ciekłym poddaje się je procesowi krakingu w strefie reakcji, w której to strefie utrzymuje się temperaturę 350-500°C, a powstające produkty, mające średni ciężar cząsteczkowy zasadniczo niższy od średniego ciężaru cząsteczkowego surowca, odprowadza się w postaci gazowej lub w postaci mieszaniny gazowo-cieczowej, a następnie schładza i rozdziela na produkty gazowe i ciekłe, charakteryzuje się tym, że ciekłą mieszaninę w strefie reakcji miesza się za pomocą luźnych elementów metalowych o kształcie kulistym lub zbliżonym do kulistego, które to elementy utrzymuje się w ciągłym ruchu w mieszaninie reakcyjnej.

Metalowe elementy mieszające, które korzystnie są kulami, utrzymuje się w ruchu ciągłym mieszając je za pomocą środków mechanicznych. Strefa reakcyjna korzystnie ma kształt cylindryczny o położeniu poziomym. Kule mieszające utrzymuje się w ruchu za pomocą mieszadła lub przez obracanie wokół własnej osi cylindrycznego zbiornika reaktora, w którym to zbiorniku umiejscowiona jest strefa reakcyjna. W trakcie trwania procesu część kul mieszających wyprowadza się, w miarę potrzeb, ze strefy reakcyjnej i wprowadza się do niej odpowiednią ilość nowych czystych kul.

PL 208 759 B1

Kule wyprowadza się i wprowadza w sposób ciągły lub okresowy. Najdogodniej kule wprowadza się do strefy reakcyjnej razem z surowcem.

Reaktor według wynalazku służący do realizacji sposobu według wynalazku jest zbiornikiem cylindrycznym wyposażonym w urządzenia do wprowadzania surowców i wylot do odprowadzania produktów, w mieszadło i w zewnętrzny układ grzewczy, który to reaktor charakteryzuje się tym, że zbiornik cylindryczny reaktora ma położenie poziome i zawiera wypełnienie w postaci kul metalowych, korzystnie stalowych. Zbiornik cylindryczny wyposażony jest w urządzenie do wprowadzania kul i urządzenie do wyprowadzania kul. Ponadto, mieszadło, w które jest wyposażony reaktor ma oś obrotu poziomą i koncentryczną w stosunku do zbiornika cylindrycznego. Na poziomej osi obrotu mieszadło ma zamocowane elementy mieszające. Elementy mieszające mają taką konstrukcję, że przy obrocie mieszadła zakreślają łącznie bryłę odpowiadającą zasadniczo całej wewnętrznej cylindrycznej przestrzeni reaktora i, w efekcie, mieszają wszystkie kule stanowiące wypełnienie zbiornika reaktora. Jednym z rozwiązań spełniających ten wymóg są elementy w kształcie płaskich prostokątnych lub kwadratowych płyt, których płaszczyzna usytuowana jest w płaszczyźnie osiowego przekroju zbiornika cylindrycznego. Płyty te są zamocowane kolejno wzdłuż osi mieszadła, przy czym kąt między płaszczyznami sąsiednich zamocowanych płyt równy jest w przybliżeniu odpowiedniej części, w zależności od ilości płyt, kąta pełnego. Dla dwóch płyt kąt ten wynosi 180°, dla trzech wynosi 120°, itd. Mieszadło może mieć inną dowolną konstrukcję umożliwiającą wprawianie w ruch wszystkich kul w mieszaninie reakcyjnej.

W przypadku przetwarzania surowców w postaci stałej, urządzenie do wprowadzania kul metalowych do zbiornika reaktora jest jednocześnie urządzeniem do wprowadzania surowców. Wlot urządzenia do wyprowadzania kul umiejscowiony jest w dolnej części jednej z dennic cylindrycznego zbiornika reaktora. Urządzenia do wprowadzania i wyprowadzania kul są urządzeniami typu podajników; mogą to być podajniki ślimakowe.

Zewnętrzna cylindryczna powierzchnia reaktora zaopatrzona jest w płaszcz grzejny, lub zbiornik cylindryczny reaktora, który umieszczony jest w spalinowej komorze grzejnej wyposażonej w palniki.

W drugiej odmianie, reaktor według wynalazku, który wyposaż ony jest w urządzenie do wprowadzania surowców, urządzenie do wyprowadzania produktów, w mieszadło i w zewnętrzny układ grzewczy, charakteryzuje się tym, że poziomy cylindryczny zbiornik reaktora jest na obu końcach umieszczony obrotowo w mechanizmach obrotowych, współosiowych ze zbiornikiem cylindrycznym. Zbiornik cylindryczny zawiera wypełnienie w postaci kul metalowych. Każda z dwu dennic zbiornika cylindrycznego ma część nieruchomą względem obrotowo zamocowanego zbiornika. W nieruchomych częściach dennic są zamocowane urządzenia do wprowadzania surowców i kul, urządzenie do wyprowadzania kul i przewód do odprowadzania produktów. Korzystnie, urządzenie do wprowadzania surowców stałych i kul, i przewód do podawania surowców ciekłych zamocowane są w nieruchomej części jednej z dennic, a urządzenie do wyprowadzania kul i przewód odbioru produktów zamocowane są w nieruchomej części drugiej, przeciwległej dennicy. Urządzenie do wprowadzania kul razem z surowcami stałymi lub pół stałymi, i urządzenie do wyprowadzania kul są urządzeniami podajnikowymi. Zewnętrzna cylindryczna powierzchnia zbiornika reaktora zaopatrzona jest w płaszcz grzejny, lub zbiornik cylindryczny umieszczony jest w spalinowej komorze grzewczej wyposażonej w palniki. Korzystnie, obrotowo zamocowany cylindryczny zbiornik reaktora połączony jest z nieruchomymi częściami dennic zbiornika poprzez uszczelnione połączenie ślizgowe. W tej odmianie reaktora według wynalazku obrotowo zamocowany zbiornik cylindryczny 1 jest jednocześnie mieszadłem.

Okazało się, że stosowanie sposobu i reaktora według wynalazku przynosi nieoczekiwanie korzystne zmiany warunków, w jakich przebiega proces termicznego krakingu surowców, a w następstwie, nieoczekiwanie skuteczne wyeliminowanie lub, w przypadku trudniejszych do przetwarzania surowców, co najmniej radykalne ograniczenie opisanych wyżej problemów i uciążliwości występujących w procesie. Dzięki mieszaniu ciekłej mieszaniny reakcyjnej za pomocą kul metalowych, które przesuwają się także po ściankach reaktora i dobrze przewodzą ciepło, nastąpił znaczny wzrost szybkości odbioru ciepła od ścianki grzewczej i wzrost szybkości przenoszenia ciepła od rejonów w pobliżu ścianki do całej masy mieszaniny reakcyjnej. W efekcie następuje równomierne rozprowadzanie ciepła i wyrównanie temperatury w mieszaninie reakcyjnej oraz likwidacja miejscowych przegrzań, które s ą główną przyczyną koksowania. W trakcie procesu praktycznie nie zachodzi osadzanie się koksu na ścianach reaktora. Kule metalowe przesuwające się po ścianach reaktora, oprócz tego, że poprawiają odbiór ciepła i jego rozprowadzanie, ścierają także osadzający się koks i zapobiegają narastaniu złogów koksu. W celu zachowania sprawności układu reakcyjnego w długich okresach czasu, część kul

PL 208 759 B1 mieszających, razem z osadem koksowym zgromadzonym w najniższej części zbiornika reaktora, wyprowadza się na zewnątrz przy użyciu urządzenia podajnikowego, a do reaktora wprowadza się odpowiednią ilość kul czystych. W przypadku przetwarzania surowców takich jak tworzywa sztuczne, kule korzystnie wprowadza się razem z surowcem za pomocą urządzenia do wprowadzania surowca. Kule usunięte z reaktora oczyszcza się, na przykład przez wypalanie, i przygotowuje do ponownego użycia. Wymianę kul mieszających prowadzi się w sposób ciągły lub okresowy.

Sposób według wynalazku, który to sposób można realizować w reaktorze według wynalazku, jest przydatny do termicznego krakowania bardzo różnorodnych surowców węglowodorowych, ciekłych i stałych, pochodzenia mineralnego i biologicznego, takich jak zużyte oleje smarujące i smary, pozostałości podestylacyjne, pozostałości z różnych procesów technologicznych, ciężkie ropy naftowe, świeże i zużyte tłuszcze roślinne i zwierzęce oraz odpadowe i zużyte tworzywa sztuczne, zwłaszcza polietyleny, polipropyleny, polibutyleny czy polistyreny. Odpady tworzyw sztucznych, pochodzące z róż nych wyrobów, i zanieczyszczone, muszą być zazwyczaj poddane odpowiedniej obróbce wstę pnej, na którą składają się operacje takie jak rozdrabnianie, mycie i suszenie. W procesie według wynalazku odpady tworzyw sztucznych nie wymagają specjalnej obróbki wstępnej. Tworzywa można podawać bezpośrednio do reaktora. W urządzeniu podajnikowym łączy sieje z wprowadzanymi do reaktora kulami, zimnymi lub gorącymi. Wprowadzanie gorących kul powoduje częściowe stopienie polimeru, ale dzięki temu, że częściowo stopiony polimer razem z gorącymi, ciężkimi kulami charakteryzuje się dużą niejednorodnością, nie następuje zablokowanie przepływu tej specyficznej mieszaniny i dozowanie surowca do reaktora przebiega bez zakłóceń.

Sposób i reaktor według wynalazku można stosować do przetwarzania surowców węglowodorowych do produktów takich jak frakcje benzynowe i frakcje oleju napędowego, oraz można je stosować w celu otrzymania produktów o mniejszym stopniu skrakowania niż frakcje paliw silnikowych, ale o średnim ciężarze cząsteczkowym, a tym samym także lepkości, niższych od ciężaru cząsteczkowego i lepkości surowców. Produkty o zmniejszonej lepkości mogą być następnie przerabiane w innych znanych procesach technologicznych.

Sposób i reaktor według wynalazku przedstawione są bliżej w przykładach, w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia reaktor do termicznego krakowania surowców, który to reaktor zawiera kule metalowe mieszane za pomocą mieszadła, a fig. 2 przedstawia reaktor obrotowy, w którym kule mieszane są poprzez ruch obrotowy poziomego cylindrycznego zbiornika reaktora.

Przykłady objaśniają bliżej wynalazek nie ograniczając jego zakresu, który to zakres określony jest zastrzeżeniami patentowymi.

P r z y k ł a d 1

W reaktorze przedstawionym na fig. 1, w którym mieszaninę reakcyjną miesza się za pomocą kul metalowych utrzymywanych w ciągłym ruchu za pomocą mieszadła, prowadzi się krakowanie surowców węglowodorowych, od stałych do ciekłych, lub mieszanin surowców węglowodorowych stałych i ciekłych. Surowce o konsystencji stałej wprowadza się do cylindrycznego zbiornika 1 reaktora urządzeniem podającym 2. Razem z surowcem, urządzeniem podającym 2, wprowadza się do zbiornika reaktora kule metalowe 3. Surowce ciekłe podaje się do reaktora ze zbiornika 4 pompą 5. Reaktor ogrzewa się elektrycznym płaszczem grzejnym 6 i utrzymuje się w reaktorze temperaturę 350-500°C. Kule metalowe 3 miesza się mieszadłem, które na poziomej osi 7, usytuowanej współosiowo z poziomym cylindrycznym zbiornikiem reaktora, ma zamocowane elementy mieszające w postaci płaskich prostokątnych płyt 8. Produkty procesu krakingu odbiera się z reaktora wylotem 9. Część kul mieszających 3 wyprowadza się w trakcie procesu ze zbiornika reaktora za pomocą urządzenia podajnikowego 10. Kule wyprowadza się w sposób okresowy lub ciągły. Razem z kulami wyprowadza się osady koksowe zgromadzone w dolnej, najniższej części zbiornika cylindrycznego 1. Wyprowadzone z reaktora kule oczyszcza się z zanieczyszczeń, na przykład przez wypalanie, i wprowadza się ponownie do reaktora. Wprowadza się kule gorące, bezpośrednio po wypaleniu, lub kule zimne.

P r z y k ł a d 2

W reaktorze przedstawionym na fig. 2 prowadzi się termiczny kraking surowców węglowodorowych podobnie jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że kule metalowe 3, znajdujące się w cylindrycznym zbiorniku 1 reaktora, miesza się i utrzymuje w ciągłym ruchu w mieszaninie reakcyjnej poprzez obracanie zbiornika cylindrycznego wokół osi poziomej. Zbiornik 1 wsparty jest na obu końcach na rolkach 11 mechanizmu obrotowego. Mechanizm obrotowy wyposażony jest w układ napędowy 12. Obracający się zbiornik reaktora jest zatem także mieszadłem. Obrotowo zamocowany zbiornik cylindryczny 1 połączony jest poprzez uszczelnione połączenia ślizgowe 18a i 18b z nieruchomymi względem zbior6

PL 208 759 B1 nika częściami 13a i 13b obu dennic. Surowce stałe i kule wprowadza się do reaktora urządzeniem podajnikowym 2a, które ze zbiornikiem cylindrycznym 1 połączone jest przez nieruchomą część 13a jednej z dennic zbiornika. Surowce ciekłe podaje się do reaktora ze zbiornika 4 pompą 5 przez przewód zamocowany w tej samej nieruchomej części 13a dennicy. Ciekłą mieszaninę reakcyjną w reaktorze utrzymuje się w temperaturze 350-500 °C. Produkty krakingu odbiera się wylotem 9a. Część kul mieszających 3, razem z osadami koksowymi gromadzącymi się w dolnej części zbiornika 1, wyprowadza się w trakcie procesu, w sposób ciągły lub okresowy, urządzeniem podajnikowym 10a. Wylot produktów 9a, oraz wlot urządzenia podajnikowego 10a połączone są ze zbiornikiem cylindrycznym 1 przez część nieruchomą 13b drugiej, przeciwległej dennicy zbiornika. Wyprowadzone kule oczyszcza się, na przykład przez wypalanie, i ponownie wprowadza się do reaktora. Reaktor ogrzewa się ciepłem gazów spalinowych. Zbiornik 1 umieszczony jest w komorze spalinowej 14 wyposażonej w palniki 15, do których wlotem 16 doprowadza się paliwo. Gazy spalinowe odprowadza się wylotem 17. Kule wyprowadzane z reaktora można oczyszczać przez wypalanie w komorze spalinowej 14.

W trakcie prowadzenia procesu w sposób opisany w przykładach praktycznie nie występuje zjawisko osadzania się koksu na ścianach reaktora i na kulach mieszających. Niewielkie ilości powstającego koksu gromadzą się w postaci luźnych osadów w dolnej części zbiornika 1, skąd odprowadza się je razem z częścią kul wyprowadzanych urządzeniem podajnikowym 10a. Proces można prowadzić w niezakłócony sposób w długich okresach czasu.

Claims (23)

1. Sposób termicznego krakowania surowców węglowodorowych stałych i ciekłych, w którym wymienione surowce ogrzewa się do temperatury 350-500°C i w stanie ciekłym poddaje się je w strefie reakcji procesowi krakingu, w której to strefie utrzymuje się temperaturę 350-500°C, a powstające produkty, o średnim ciężarze cząsteczkowym zasadniczo niższym od średniego ciężaru cząsteczkowego surowca, odprowadza się w postaci gazowej lub w postaci mieszaniny gazowo-cieczowej, a następnie schładza i rozdziela na produkty gazowe i ciekłe, znamienny tym, że ciekłą mieszaninę w strefie reakcji miesza się za pomocą luźnych elementów metalowych o kształcie zasadniczo kulistym, które to elementy utrzymuje się w ciągłym ruchu w mieszaninie reakcyjnej.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy metalowe, którymi miesza się mieszaninę reakcyjną są kulami.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy metalowe utrzymuje się w ciągłym ruchu w mieszaninie reakcyjnej poprzez mieszanie elementów za pomocą środków mechanicznych.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie procesu krakingu część elementów metalowych wyprowadza się ze strefy reakcji i taką samą ilość elementów wprowadza się do strefy reakcji.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że elementy metalowe wyprowadza się ze strefy reakcji i wprowadza do niej w sposób ciągły lub okresowy.

6. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że wyprowadzone ze strefy reakcji elementy metalowe oczyszcza się z nagromadzonych na ich powierzchni zanieczyszczeń i ponownie wprowadza sieje do strefy reakcji.

7. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że elementy metalowe wprowadza się do strefy reakcji razem z surowcem.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces krakingu prowadzi się w strefie reakcji, która ma kształt cylindryczny w położeniu poziomym.

9. Reaktor do termicznego krakowania surowców węglowodorowych stałych i ciekłych, który to reaktor jest zbiornikiem cylindrycznym wyposażonym w urządzenia do wprowadzania surowców i wylot do odprowadzania produktów, w mieszadło i w zewnętrzny układ grzewczy, znamienny tym, że zbiornik cylindryczny (1) reaktora ma położenie poziome i zawiera wewnątrz kule metalowe (3), oraz wyposażony jest w urządzenie (2) do wprowadzania kul metalowych (3), i w urządzenie (10) do wyprowadzania kul, a mieszadło, w które wyposażony jest reaktor ma oś obrotu (7) poziomą i koncentryczną w stosunku do zbiornika cylindrycznego, i ma zamocowane na osi obrotu elementy mieszające (8), przy czym elementy mieszające mają taką konstrukcję, że przy obrocie mieszadła zakreślają łącznie bryłę zasadniczo odpowiadającą całej wewnętrznej cylindrycznej przestrzeni reaktora, a ponadto

PL 208 759 B1 cylindryczna zewnętrzna powierzchnia reaktora zaopatrzona jest w płaszcz grzejny, lub zbiornik cylindryczny umieszczony jest w spalinowej komorze grzewczej wyposażonej w palniki.

10. Reaktor według zastrz. 9, znamienny tym, że kule metalowe (3) są kulami stalowymi.

11. Reaktor według zastrz. 9, znamienny tym, że elementy mieszające (8) mieszadła mają kształt płaskich prostokątnych płyt usytuowanych w płaszczyznach osiowego przekroju zbiornika cylindrycznego (1).

12. Reaktor według zastrz. 11, znamienny tym, że prostokątne płyty zamocowane są na osi obrotu (7) mieszadła kolejno wzdłuż osi, przy czym zamocowane są tak, że kąty między płaszczyznami kolejnych płyt są równe i stanowią odpowiednią część kąta pełnego.

13. Reaktor według zastrz. 12, znamienny tym, że mieszadło ma zamocowane dwa elementy mieszające (8) w postaci płaskich płyt, a kąt między płaszczyznami zamocowanych płyt wynosi 180°.

14. Reaktor według zastrz. 9, znamienny tym, że urządzenie (2) do wprowadzania kul metalowych (3) jest jednocześnie urządzeniem do wprowadzania surowców stałych do zbiornika (1) reaktora.

15. Reaktor według zastrz. 9, znamienny tym, że urządzenie (2) do wprowadzania kul metalowych i urządzenie (10) do wyprowadzania kul ze zbiornika reaktora są urządzeniami podajnikowymi.

16. Reaktor według zastrz. 9 albo 15, znamienny tym, że wlot urządzenia do wyprowadzania kul metalowych umiejscowiony jest w dolnej części jednej z dennic zbiornika reaktora, a urządzenie ma położenie ukośne w górę.

17. Reaktor do termicznego krakowania surowców węglowodorowych stałych i ciekłych, który to reaktor jest zbiornikiem cylindrycznym wyposażonym w urządzenia do wprowadzania surowców i wylot do odprowadzania produktów, w mieszadło i w zewnętrzny układ grzewczy, znamienny tym, że zbiornik cylindryczny (1) reaktora ma położenie poziome i zawiera wewnątrz kule metalowe (3), oraz wyposażony jest w urządzenie (2a) do wprowadzania kul metalowych i urządzenie (10a) do wyprowadzania kul, przy czym poziomy cylindryczny zbiornik (1) reaktora jest na obu końcach zamocowany obrotowo w mechanizmach obrotowych (11) współosiowych ze zbiornikiem cylindrycznym, który to obrotowo zamocowany zbiornik cylindryczny (1) jest jednocześnie mieszadłem, a każda z dwu dennic zbiornika (1) ma część nieruchomą (13a i 13b) względem obrotowo zamocowanego zbiornika (1), i w nieruchomych częściach dennic zamocowane są urządzenia i przewody do wprowadzania surowców i kul metalowych i do wyprowadzania produktów i kul metalowych, a ponadto cylindryczna zewnętrzna powierzchnia zbiornika (1) zaopatrzona jest w płaszcz grzejny, lub zbiornik cylindryczny umieszczony jest w spalinowej komorze grzewczej wyposażonej w palniki.

18. Reaktor według zastrz. 17, znamienny tym, że kule metalowe (3) są kulami stalowymi.

19. Reaktor według zastrz. 17, znamienny tym, że obrotowy cylindryczny zbiornik (1) połączony jest z nieruchomymi częściami (13a i 13b) dennic zbiornika poprzez uszczelnione połączenia ślizgowe (18a i 18b).

20. Reaktor według zastrz. 17, znamienny tym, że urządzenie (2a) do wprowadzania kul metalowych (3) jest jednocześnie urządzeniem do wprowadzania surowców do zbiornika (1) reaktora.

21. Reaktor według zastrz. 17, znamienny tym, że urządzenie (2a) do wprowadzania surowców stałych i kul, oraz przewód do wprowadzania surowców ciekłych zamocowane są w nieruchomej części (13a) jednej z dennic zbiornika cylindrycznego (1), a urządzenie (10a) do wyprowadzania kul, i przewód (9a) do odprowadzania produktów zamocowane są w nieruchomej części (13b) drugiej, przeciwległej dennicy zbiornika.

22. Reaktor według zastrz. 17 albo 20 albo 21, znamienny tym, że urządzenie (2a) do wprowadzania kul metalowych i urządzenie (10a) do wyprowadzania kul ze zbiornika (1) są urządzeniami podajnikowymi.

23. Reaktor według zastrz. 17 albo 21 albo 22, znamienny tym, że wlot urządzenia (10a) do wyprowadzania kul metalowych umiejscowiony jest w dolnej części zbiornika (1) reaktora, a urządzenie ma położenie ukośne w górę.