JPH08501492A - 改質方法および装置 - Google Patents

改質方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 本開示は、処理材料を処理液体（１３、１１３）（水など）と混合してエマルションまたはスラリーを形成する（１０、１１、１２、１１０、１１１、１１２）手段を備えるプロセッサに関する。スラリーを加圧し加熱する手段（１７、１８、２１、２４、１１７、１２０）が提供され、スラリーは次いで、圧力を迅速に減少させ（２８、１２８）、温度をさらに増加させる（３３、２２７）手段に送られる。圧力が急速に減少して温度が増加することによって、スラリーのある成分は揮発性ガスに転化し、スラリーの残りの部分から分離する。前記残りの部分は固体の形でプロセッサから除去される（３２、１３２）。このガスは、それを様々なグレードの石油など有用な液体として分離する１つまたは複数の凝縮器（１０、６３、６４、６５、１７７、１７８）に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】改質方法および装置 ［関連出願の引用］ １９９３年８月２０日に出願された米国特許出願第０８／１１０２９０号は、 １９９２年９月１７日に出願された、「REFORMING PROCESS AND APPARATUS」と 題する米国特許出願第０７／９４６９３９号からの一部継続出願である。 ［技術分野］ 本発明は、全般的には、化学改質装置および方法に関し、詳細には、有機材料 または無機材料、あるいはその両方をより使用可能な異なる生成物に転化する熱 解重合プロセッサに関する。 ［背景技術］ 廃棄材料を有用な生成物に転化する多数のシステムが過去に提案されている。 たとえば、以下に列挙した米国特許は、有機廃棄材料を石油やガスなど有用な生 成物に転化するためのシステムを記載している。 番号 特許権所有者 日付 ４１０８７３０ ＣＨＥＮ他 １９７８年８月２２日 ４１７５２１１ ＣＨＥＮ他 １９７９年１１月２０日 ４１１８２８１ ＹＡＮ １９７８年１０月３日 ４９３５０３８ ＷＯＬＦ １９９０年６月１９日 ４６３６３１８ ＢＡＫＥＲ １９８７年１月１３日 ４８４２６９２ ＢＡＫＥＲ １９８９年６月２７日 ４８４２７２８ ＢＡＫＥＲ １９８９年６月２７日 ４９２３６０４ ＢＡＫＥＲ １９９０年５月８日 さらに、米国特許第４２０３８３８号は、スラッジを処理するシステムを記載 し、米国特許第４９３８８７６号は、石油、ガス、および固体を分離するシステ ムを記載している。 本発明の全般的な目的は、有機材料（石炭または有機廃棄物、あるいはその両 方）や無機材料などの処理材料を有用な石油、ガス、および固体に転化する改良 されたプロセスを提供することである。 ［発明の開示］ 一般に、第１の実施例では、本発明によるプロセッサは、処理材料を処理液体 （水など）と混合してエマルションまたはスラリーを形成する手段を備えるもの として示されている。スラリーを加圧し加熱する手段が提供され、スラリーは次 いで、圧力を迅速に、比較的低い値に減少させ、温度をさらに増加させ る手段に送られる。圧力が急速に減少して温度が増加することによって、スラリ ーのある成分は揮発性ガスに転化し、スラリーの残りの部分から分離する。前記 残りの部分は固体の形でプロセッサから除去される。このガスは、それを様々な グレードの石油など有用な液体として分離する１つまたは複数の凝縮器に送られ る。 第２の実施例では、処理材料を受け取って予熱する材料取込み導管に接続され たホッパを含む、処理材料を他の有用な生成物に転化するプロセッサおよび方法 が開示される。水など処理液体を受け取る液体取込み導管に個別の液体タンクが 接続されている。材料取込み導管および液体取込み導管は、第１のスラリー導管 内にスラリーを流し込むために流動可能なスラリーを形成するように処理材料を 処理液体と混合する混合ジョイントおよびポンプに接続されている。第１のスラ リー導管は第１のリアクタに接続されている。 第１のリアクタは、スラリーを受け取り、スラリーを第１の所定の温度まで加 熱し、第１の圧力をスラリーに加えるようになされている。第２のリアクタは、 第１のリアクタに接続され、スラリーを受け取り、スラリーに加えられていた圧 力を第２の 所定の圧力まで減少させ、スラリーを第２の所定の温度まで加熱し、スラリーを 第１の副産物および第２の副産物として改質するようになされている。第１の副 産物を回収する第１の回収手段が第２のリアクタに取り付けられている。第２の 副産物を回収して冷却し、第２の副産物を第３の副産物および第４の副産物とし て分離する凝縮器も第２のリアクタに接続されている。 本発明の他の利点および態様は、以下の図面の説明および本発明の詳細な説明 を読んだときに明らかになろう。 ［図面の簡単な説明］ 本発明は、図面に関する以下の詳細な説明からよりよく理解されよう。 第１図は、本発明の第１の好ましい実施例によって構成されたプロセッサを示 す図である。 第２図は、本発明の第２の好ましい実施例によって構成されたプロセッサを示 す図である。 第３図は、第２図の線３−３に沿って取った概略断面図である。 第４図は、第２図の線４−４に沿って取った概略断面図である。 第５図は、第２図の線５−５に沿って取った概略断面図である。 第６図は、第２図の第１のリアクタの断面図である。 ［発明の好ましい実施例］ 本発明では多数の異なる形の実施例が可能であるが、本開示が、本発明の原則 の例示とみなすべきものであり、本発明の広範囲の態様を、例示された実施例に 限定するものではないという理解の下に、本発明の好ましい実施例を図面で図示 し、かつ本明細書で詳細に説明する。 本発明によって構成されたプロセッサは、様々な有機材料および無機材料を処 理するために使用できるが、第１の実施例の以下の説明は、処理される材料（処 理材料）が石炭であり、処理材料に混合される液体（処理液体）が水である特定 の例に関する。 第１の実施例を示す第１図を参照すると、処理材料の小片（この特定の例では 無煙炭ナゲット）は、粉砕機１１内に石炭を送り込むホッパ１０に詰め込まれる 。連続流動システムでは、石炭の定常流がホッパに入るが、バッチ・システムで は、個々別々の石炭が導入される。粉砕された石炭の細片は、石炭と水 を混合して、石炭−水のエマルションまたは懸濁液を形成する乳化器１２に移動 する。水の量は、石炭の約５０％ないし１００％（質量・質量比）でよい。水は 、以下で説明するように再利用水を受け取るチューブ１３を介して乳化器内に送 り込まれる。エマルションは、熱交換器のコイル１８に接続されたパイプを介し て混合物を排出する高圧ポンプ１６のに接続された導管またはパイプ１４を通過 する。コイル１８は、以下でさらに説明する主凝縮器カラム１９から熱を受け取 り、エマルションはさらに、加熱装置２３のエンクロージャ２２に据え付けられ たパイプ２１を介して流れることによって加熱される。パイプ２１は、エンクロ ージャ２２の上部に据え付けられた熱交換器コイル２４を含む。 ポンプ１６の吐出口と、パイプ１７と、コイル１８と、パイプ２１と、コイル ２４とを含むプロセッサの部分をシステムの低温高圧（ＬＴＨＰ）部と呼ぶ。乳 化器１２では、石炭および水は基本的に大気圧および大気温度であるが、コイル ２４では、温度および圧力は約２５０℃および５００ｐｓｉないし７００ｐｓｉ （相対圧力）に増加させることができる。ＬＴＨＰ部中の圧力は、パイプ２１の 温度および容積の関数であり、この部 分で、石炭が、水に水和し、あるいは水で飽和する。エマルションの流量および チューブの長さは、高圧下での反応に十分な時間が与えられるようにプロセッサ の高圧部で約２０分のドエル・タイムが存在するように調整すべきである。高圧 によって、揮発性成分が溶解され続け、溶液中に維持される。温度、圧力、流速 、およびドエル・タイムの動作パラメータは、長いドエル・タイムおよび高い圧 力が生成され、かつ粒子が懸濁するように平衡させなければならない。 コイル２４のアウトレットは、差圧調整器として動作する弁２６に接続されて いる。弁２６のアウトレット２７は、圧力がほぼ瞬間的に０ｐｓｉから２００ｐ ｓｉ（相対圧力）の間に低減される膨張容器２８内へ開放する。また、到着した 材料は迅速に、約３５０℃ないし５００℃まで加熱される。容器２８を含むシス テムの部分は、プロセッサの高温低圧（ＨＴＬＰ）部と呼ぶことができる。圧力 の急激な減少と温度の急激な増加が相まって、スラリは固体および揮発性ガスと して分離する。このガスは、容器２８の上端に接続されたアウトレット・パイプ ２９を通過し、固体は、容器２８の底部に落下し、そこで、たとえば、オーガ３ １によって除去される。プロセッサに石炭が 送り込まれる場合、コークスが除去され、下部びん３２に一時的に貯蔵される。 ＨＴＬＰ部の容器２８は、エンクロージャ２２内で容器２８の底部の周りに据 え付けられたガス・バーナ３３によって加熱される。チューブ３４は、プロセッ サのガス生成物を受け取り、バーナ３３に送る。容器２８およびバーナ３３は、 コイル２４およびパイプ２１と共にエンクロージャ２２に据え付けられ、したが って、燃焼ガスがこれらの構成要素を加熱する。バーナの排気ガスは、熱を最大 限に利用するために、エンクロージャ２２の煙突部３６、煙突部を介して延びる パイプ２１を介して排出される。 アウトレット・パイプ２９中のガスは、前述の主凝縮器カラム１９の内部に送 られる。主凝縮器カラムでは、水および油が、凝縮して、気相になる揮発性成分 から分離するように、圧力および温度が調整される。調整は、エンクロージャ２ ２の煙突部３６内に据え付けられた第１のコイル４１と、凝縮器カラム１９を囲 む第２のコイル４２とを含む熱交換器によって行われる。パイプ４３は、２つの コイル４１および４２を接続し、調整ポンプ４４は、必要に応じて、熱交換流体 （油など）をコイ ルを介して循環させて、煙突部３６からカラム１９に熱を伝導する。 油および水はトラップ４６を介して下向きにタンク４７へ移動し、そこで、重 量の差のために自然に分離する。第１のポンプ４８およびチューブ４９は、油を 貯蔵タンク５１へ除去する。第２のポンプ５２およびチューブ５３は、水を除去 して、硫黄除去装置５４および調整弁５６を介して乳化器１２に送り、それによ って水を再利用する。 比較的高温の揮発性ガスは、主凝縮器カラムまたは一次凝縮器カラム１９の上 部６１、上部６１の周りで延びる熱交換器コイル１８を介して上向きに移動し、 そのため、システムのＬＴＨＰ部中のスラリーは、カラム１９から出るガスによ って加熱される。主凝縮器カラム１９の上端には、高温の揮発性ガスを一連の二 次凝縮器カラム６３、６４、６５に送るパイプ６２が接続されている。ガスが二 次カラムを通過するにつれて、ガスの温度が減少して圧力が増加し、圧力および 温度は各凝縮器段で抽出される凝縮物を決定する。この特定の例では、ガスは第 １段６３に入る際に約大気圧および１８０℃であり、灯油が生成され、タンク６ ７に抽出される。凝縮器ポンプ６８が２つ の段６３および６４を接続しており、ガスは約大気圧および１１０℃で段６４に 入り、トルエンが抽出され、タンク６９に送られる。 他のポンプ７１が段６４および６５を接続しており、ガスは、大気圧および３ ０℃で段６５に入り、ガソリンがタンク７２に抽出される。 残りのガスは、最後の凝縮器段６５から貯蔵タンク７３に送られる。前述のチ ューブまたはパイプ３４は、バーナ３３を作動させるためにタンク７３からガス を受け取るように接続されている。他のチューブ７４は、チューブ３４および貯 蔵タンク７３に接続され、商用源（図示せず）から可燃性ガスを受け取るように 接続されている。この構成によって、商用源からのガスを使用してプロセッサを 作動させることができる。プロセッサが作動しガスの生成を開始した後、商用源 へのチューブ７４をオフにし、プロセッサによって生成されるガスによってバー ナ３３を作動させることができる。もちろん、プロセッサが、それ自体に動力を 供給するために使用できるよりも多くのガスを生成する場合、余分のガスを抽出 して市販することができる。 したがって、システムは、石炭を受け取り、汚染を発生させ ずに、石炭を多数の価値ある生成物に転化する。びん３２中のコークスは、低汚 染加熱の貴重な源である。コークスの品質および純度は、加熱装置２３中の温度 の関数であり、最も純粋なコークスは約５００℃の高温で生成される。装置５４ によって除去される硫黄も、商業価値をもつことができ、容器５１中の油はたと えば、加熱油として使用することができる。 ＨＴＬＰ装置の後、石炭スラリーは化学的に改質され、もはや最初の石炭の物 理的属性をもたない。ＨＴＬＰ装置または容器２８中の圧力は、主凝縮器カラム および一次凝縮器カラムで生成される液気生成物のタイプを決定する。たとえば 、低圧（約０ｐｓｉ相対圧力）では、芳香族炭化水素を豊富に含有する軽油が生 成される。より高い圧力（約２００ｐｓｉ相対圧力）では、アスファルテンを豊 富に含有する重油が生成される。揮発は、装置２３における入熱量の結果であり 、大部分の熱は、主凝縮器コイルへ流れる揮発性ガスに含まれ、一部の熱は、コ イル１８に流れて、到着する石炭スラリーを加熱する。ガスが主凝縮器カラム１ ９に沿って流れる速度は、容器２８中の圧力によって決定され、この圧力は、ポ ンプ弁２６を使用してオペレータによって調整することができる。二次圧縮機段 ６８、 ６４、６５中の圧力は、ポンプ６８および７１を使用してオペレータによって制 御することができる。圧力が高いと、揮発性ガス成分を液化させるのに必要な温 度が低くなり、したがって、液化プロセスに必要な冷却用のエネルギーが少なく て済む。 前記の特定の例は、石炭の改質に関するものであるが、温度および圧力を変化 させることによって化学的に他の生成物に改質できる他の有機材料または無機材 料を使用することができる。 他の例として、石炭の代わりに、大豆を使用することができ、大豆は、飽和す るまで水を吸収し続ける傾向があるので、ＬＴＨＰ装置において約１００ｐｓｉ （相対圧力）よりも低い低圧力が必要になる。ＨＴＬＰ装置では、生産したい石 油の分子量を制御するために圧力を約０ｐｓｉから２００ｐｓｉ（相対圧力）に 調整することができる。システムの残りの部分は基本的に、石炭に関して前記で 説明したとおりである。 石炭を処理する際、処理液体は、淡水でも、水と炭酸カルシウム、ナトリウム 、または水酸化カルシウムの溶液でもよい。石炭以外の有機材料の場合、炭酸と 水を使用して酸ハイドロシスを使用することができる。プロセッサを使用してＨ ＤＰＥプラスチックを油に転化することも、あるいは、プラスチックと 石炭の５０％質量・質量比の混合物をコークスと油を生成するように処理するこ ともできる。これによって、処理される石炭１トン当たりに油が５バレルだけ増 加する。 処理材料を加熱するガス・ヒータが開示されているが、他の熱源を使用できる ことが明らかになろう。弁、ポンプなどは、手動で、あるいはコンピュータ化さ れた自動制御によって操作することができる。 第２の実施例を示す第２図を参照すると、処理材料を受け取るホッパ１１０が 提供されている。処理材料は、無機材料でも、有機材料でもよい。処理材料を受 け取って第１の材料ポンプ１１６ａに送る材料取込み導管１１４がホッパ１１０ に接続されている。第１の実施例と同様に、粉砕機１１１を使用して大きな材料 片をせん断、微粉砕、または粉砕することができる。従来型のストレーナ１１２ をホッパ１１０内に置き、あるいはホッパに隣接させて、大きな材料片がシステ ムの導管に進入するのを防ぐことができる。この材料取込み導管１１４内の処理 材料は、重力またはポンプ（図示せず）によって駆動される。 個別の液体貯蔵タンク１４７が処理液体を保持する。好ましい処理液体は水で ある。しかし、処理液体は任意の有機溶液で あってよい。この例には、アルコール、トルエン、塩化メチレン、ヘキサンが含 まれる。この処理液体は、重力または個別のポンプ（図示せず）によって液体取 込み導管１１３を介して第１の液体ポンプ１１６ｂに流れる。 処理材料は、第１の材料ポンプ１１６ａによって第１のスラリー導管１１７に ポンピングされる。同様に、処理液体は、第１の液体ポンプ１１６ｂによって第 １のスラリー導管１１７にポンピングされる。２つのポンプは共に、モータＭ３ によって駆動される。第２図に示したように、２台のポンプ１１６と第１のスラ リー導管１１７の間に混合ジョイント１１７ａが配設されている。具体的には、 混合ジョイント１１７ａは、一方の取込み開口部が材料取込み導管１１４に接続 され、他方の取込み開口部が液体取込み導管１１３に接続された２つの取込み開 口部を有するＹ字形またはＴ字形である。一方の吐出開口部は、第１のスラリー 導管１１７に接続されている。この構成の結果、処理液体および処理材料は、流 動可能な液体材料スラリーまたはエマルションを形成するように混合または乳化 され、ポンプによって圧力下に置かれる。２台のポンプ１１６ａＮ１１６ｂでは なく１台のポンプを使用することができ、かつ材料と液体 の混合を、それらがポンプに入る前に行うことができることが認識されよう。 スラリーは、ポンプ１１６ａ、１１６ｂを通過した後、加圧される。この圧力 は、事前に確立することができ、ポンプ１１６ａ、１１６ｂと２つの吐出弁１７ ０、１２６との相互作用と、ポンプと弁の間のスラリーの温度によって制御され る。 システムを介して流れる材料、エマルション、スラリー、液体、およびガスの 加熱または冷却を助けるために、様々な熱伝導技法が使用される。たとえば、第 ２図に示したシステムには、３つの熱交換器が組み込まれている（第３、４、５ 図では概略的に示されている）。第１のスラリー導管１１７を介して流れる処理 材料は、同心外部パイプ１７３（蒸気導管の第２の枝）において逆方向に流れる 蒸気の形の液体によって予熱される。この逆流熱伝導技法または逆流熱交換技法 を第３図に示す。 スラリーはさらに、同心外部パイプ１７７（吐出導管の第２の枝）において逆 方向に流れる高温の油生成物または蒸気油の形の液体によって予熱される。この 逆流熱交換器を第４図に示す。したがって、２つの熱交換器は第１のスラリー導 管１１７に沿って直列である。 スラリーは、加圧下で、第１のスラリー導管１１７内で第１のリアクタ１２０ へ移動する。この第１のリアクタ１２０は、スラリーを受け取り、それを第１の 所定の温度まで加熱すると共にそれに第１の圧力を加える。 第１のリアクタが、スラリーを、第１のスラリー導管で得られたスラリーの温 度よりも高い温度まで加熱することも、第１のスラリー導管で得られたスラリー と同じ温度まで加熱することもあることに留意されたい。 第６図に詳細に示した第１のリアクタ１２０は、取込み端部１１８と、吐出端 部１２１と、取込み端部から吐出端部へスラリを移動する内部手段とを有する円 筒形シェル２２０である。スラリーを移動する手段は、内部ねじまたはオーガ２ ２１である。このオーガは、取り付けられた螺旋状羽根２２３を含む中央軸２２ ２を有する。軸２２２は、ボルト留めされた端部ピース２２５および端部２２６ で支えられた端部ブラケット２２３によって第１の円筒形リアクタ内で支えられ ている。ねじまたはオーガは、その一端に取り付けられた外部モータＭ１によっ て駆動される。 内容物を加熱するために、第１のリアクタ１２０の円筒形シ ェル２２０の周りに螺旋状ヒータ線１２７など外部加熱手段が巻かれている。リ アクタ内の熱損失を防ぎ、リアクタ１２０の外部に位置する人間および物体に対 する怪我または損傷を防ぐために、加熱線１２７およびシェル２２０の周りに絶 縁層２２８が置かれている。 内部オーガが示されているが、第１の実施例（第１図）の熱交換器コイル２４ およびバーナ３３と同様に、チューブ熱交換器およびバーナを使用することがで きる。 第１のリアクタ１２０の上部位置にある吐出端部１２１には、第１のリアクタ からの蒸気の流れを制御できるようにする開口部および逃がし弁１７０がある。 この蒸気は、水と汚染物質とから成り、逃がし弁１７０を流れ、蒸気導管１７１ の第１の枝に入る。もちろん、逃がし弁を第１のリアクタから離間し、かつ第１ のリアクタに接続された蒸気導管の第１の枝内に配設することができることが認 識されよう。 遠心式分離器などの分離器１７２は、この蒸気導管の第１の枝１７１に沿って かつ前記枝内に位置決めされている。この分離器１７２は、重量の大きな材料お よび汚染物質を蒸気から分離する。したがって、より純粋な形の蒸気は、蒸気導 管１７１ の第１の枝内を前進して、蒸気導管１７３に接続された第２の枝へ進む。第３図 に示したように、蒸気導管１７３の第２の枝は、第１のスラリー導管１１７と同 心であり、前記導管に平行である。これらの同心導管１１７、１７３内の流れは 逆である。その結果、第２図で分かるように、第１のスラリー導管１１７で左か ら右へ流れるスラリーは、蒸気導管１７３の外部の第２の枝で右から左へ流れる 蒸気によって加熱される。同時に、蒸気は、逆流する冷却器スラリーによって冷 却される。 蒸気は、第２の枝１７３から蒸気導管１７４の第３の枝に流れ込み、この枝を 通過して、処理液体を保持する個別の液体貯蔵タンク１４７に流れ込む。第３の 枝１７４は、処理材料を加熱または予熱するためにホッパ１１０を通過するよう に設計されている。 この設計によって、処理液体は、システムを介して再利用される。 第１のリアクタ１２０の吐出端部１２１には、第１のリアクタから第２のリア クタ１２８へのスラリの流量を制御できるようにする第２の流量弁１２６もある 。この第２の流量弁１２６は、第１の流量弁である逃がし弁１７０と同期させる ことが好 ましい。２つの弁１２６、１７０は、共に開放及び閉鎖する。 第２のスラリー導管１２２は、２基のリアクタ１２０、１２８を接続し、リア クタ間の流量を制御する第２の流量弁１２６がこのスラリー導管に配設されてい る。第２の流量弁１２６は、差圧調整器として動作する。 ポンプ１１６と、第１のスラリー導管１１７と、第１のリアクタ１２０と、第 ２のスラリー導管１２２と、流量弁１２６とを含むプロセッサのこの部分を低温 高圧（ＬＴＨＰ）部と呼ぶことができる。第１の実施例と同様に、システムのＬ ＴＨＰ部中の圧力は、第１のリアクタ１２０の温度および容積の関数である。処 理材料が、処理液体に水和し、あるいは処理液体で飽和するのは、システムのこ のＬＴＨＰ部である。 スラリーまたはエマルションの流量は、第１のリアクタの長さ、またはオーガ 用のモータＭ１のモータ速度によって制御することができる。流量は、加圧下で のハイドロシス反応に十分なドエル・タイムを与えるのに十分なものでなければ ならない。この場合も、第１の実施例と同様に、ＬＴＨＰ部の高圧によって、炭 化水素などの揮発性成分が有機材料の溶液中で溶解され続ける。温度、圧力、流 速、およびドエル・タイムの動作パラ メータは、適切な飽和または水和がもたらさせるように平衡させなければならな い。 スラリーは、加圧下で、第２のスラリー導管１２２内で第２のリアクタ１２８ へ迅速に移動する。この第２のリアクタ１２８は、スラリーを受け取り、スラリ ーに加えられる圧力を、第１のリアクタの第１の圧力から第２のより低い圧力に 減少させ、かつスラリーを第１のリアクタの第１の所定の温度から第２の所定の 温度まで加熱する。第２のリアクタ１２８を含むシステムのこの部分は、プロセ ッサの高温低圧（ＨＴＬＰ）部と呼ぶことができる。第２のリアクタ内での圧力 の急激な減少と温度の急激な増加が相まって、スラリは、固体から成る第１の副 産物と、揮発性ガスと液体油（炭化水素）とから成る少なくとも１つの第２の副 産物として改質する。 高温であり、かつ第１のリアクタで加圧されていたスラリーが、より高温であ るがより圧力の低い第２のリアクタに移動するので、スラリーは、第２の流量弁 が開放されたときに爆発的な膨張を受ける。 第２のリアクタ１２８は、第１のリアクタ１２０と同様に構成されている。こ の第２のリアクタは、取込み端部１２７と、 吐出端部１２９と、取込み端部から吐出端部へスラリを移動する内部手段とを有 する円筒形シェルである。スラリーを移動する手段はやはり、内部ねじまたはオ ーガであることが好ましい。ねじまたはオーガは、その一端に取り付けられた外 部モータＭ２によって駆動される。 第１のリアクタと同様に、内容物を加熱するために、第２のリアクタ１２８の 円筒形シェルの周りに螺旋状ヒータ線など外部加熱手段が巻かれている。リアク タ内の熱損失を低減し、リアクタの外部に位置する人間および物体に対する怪我 または損傷を防ぐために、加熱線上に絶縁層が置かれている。 スラリーまたはエマルションの流量は、第２のリアクタの長さ、またはオーガ 用のモータＭ２のモータ速度によって制御することができる。流量は、反応また は改質に十分なドエル・タイムを与えるのに十分なものでなければならない。温 度、圧力、流速、およびドエル・タイムの動作パラメータは、この反応または改 質がもたらさせるように平衡させなければならない。 リアクタの底部にある吐出端部１２９には、リアクタ１２８の底部に落下する 固体に落下を継続させ、かつこの固体を個別の固体貯蔵設備１３２に除去するこ とができるようにする開口 部および底部パイプ１７５がある。また、第２のリアクタ１２８の上部位置にあ る吐出端部１２９には、蒸気油（揮発性ガスおよび液体）が第２のリアクタに逃 げられるようにする開口部および吐出導管１７６がある。この蒸気油は、吐出導 管１７６の第１の枝を通過して吐出導管１７７の第２の枝に流れ込む。 第４図に示したように、第２の吐出枝１７７は、第１のスラリー導管１１７と 同心であり、前記導管に平行である。これらの同心導管１７７、１１７内の流れ は逆である。その結果、第２図で分かるように、第１のスラリー導管１１７でほ ぼ上向きにスラリーは、吐出導管の第２の枝でほぼ下向きに流れる蒸気油によっ て加熱される。同時に、蒸気油は、逆流する冷却器スラリーによって冷却される 。 この蒸気油は、吐出導管１７７の第２の枝から吐出導管１７８の第３の枝に流 れ込む。この第３の枝内１７８内に吐出弁１７９が配設されている。 したがって、システムにおける第２の流量弁１２６と吐出弁１７９の間の圧力 は同じになる。蒸気油は吐出導管の第２および第３の枝１７７、１７８にある間 、圧力および温度は、水な どの処理液体と油が、凝縮して、気相になる揮発性成分から分離するように調整 される。 揮発性ガスは、本発明の第１の実施例で示したように、必要に応じて、燃焼さ せることも、さらに凝縮させることも、分離することもできる。 吐出導管の第３の枝１７８を流れる処理液体および油は、第３の熱交換器を通 過する。たとえば、水やグリコールなど個別の冷却液を冷却液チャンバ１８３に 貯蔵して、吐出導管１７８の第３の枝中の蒸気油に隣接し、あるいは同心でかつ 逆向きの冷却液パイプ１８１、１８２を介して輸送することができる。逆流の概 略を第５図に示す。 第３の枝または吐出導管１７８中の処理液体および油は続いて、重力分離器に 流れ込み、そこで、従来型の手段によって石油と処理液体が分離される。処理液 体は、分離器１８０の下部開口部を通過し、液体タンク１４７に接続された戻り パイプ１８１に入り、システムを介して再利用される。油は、分離器１８０の個 別の開口部を通過し、油フィルタ１８３が配設された油パイプ１８２に入り、貯 蔵油タンク１８４に進む。 すべての蒸気を除去するために通気システムが設けられてい る。この通気システムは、液体タンク通気パイプ１９３、油タンク通気パイプ１ ９２、および分離器通気パイプ１９１に接続され、かつそれらから蒸気が送られ てくる一次通気パイプ１９０を備えている。インライン一方向パイプ１９４によ って、蒸気の逆流とタンクの汚染が防がれる。一次通気パイプ１９０は、アキュ ムレータ１９６、接続パイプ１９７、および貯蔵タンク１９８に接続された第２ の枝パイプ１９５に蒸気を送り込む。 前述のシステムは完全に自動化することができる。温度、圧力、ドエル・タイ ム、および弁は、制御パネルから手動で制御することも、あるいはコンピュータ によって自動的に制御することもできる。 このプロセスは、無機処理材料と共に使用することもできる。たとえば、処理 材料が酸化第一鉄（Ｆｅ2Ｏ3）であり、処理液体が水である場合、上述のシステ ムを使用して、蒸気（Ｈ2ＯおよびＯ2）と、融解された純粋な鉄とを生成するこ とができる。蒸気は、両方のリアクタから導く必要がある。 石炭を脱硫するには、石炭を処理材料として使用することができる。２基のリ アクタではなく３基のリアクタを使用する。 石炭を飽和させる２基の第１のリアクタがあり、そのうちの第１のリアクタは水 を処理液体として使用し、第２のリアクタは第１のリアクタに直列接続され、過 酸化水素などの酸化剤（１％ないし３％）を使用する。 前記から、熱解重合プロセッサ（ＴＤＰ）と呼ぶことのできる新規の改良され たプロセッサが提供されたことが明らかであるはずである。このプロセッサは、 様々な材料を有用で価値ある生成物に転化するように操作することができる。た とえば、普通なら環境問題を発生させるごみ、木の葉、草などのものを有用な生 成物に転化し、それによって、ごみ埋立地および焼却炉を不要にすることができ る。このプロセッサは、単一の家庭用の小型の装置や、市町村や大規模な病院で 使用する大型の装置など、様々な寸法で構成することができる。 以下のことは、本発明の第２の実施例を使用する特定の例である。 第１の例 ホッパ１１０内に置いた処理材料のタイプ：大部分は有機物 ホッパ１１０中の材料の温度：３０℃から１５０℃ ホッパ１１０と第１の材料ポンプ１１６ａの間の材料取込み導 管１１４中の材料の温度：１５０℃ ホッパ１１０と第１の材料ポンプ１１６ａの間の材料取込み導管１１４中の材料 の圧力：０ｐｓｉ（ＡＴＭ） タンク１４７中の水の圧力：３０℃から９０℃ タンク１４７中の水の圧力：０ｐｓｉ ポンプ１１６と第１のリアクタ１２０の間の第１のスラリー導管１１７中のスラ リーの温度：１５０℃から２５０℃ ポンプ１１６と第１のリアクタ１２０の間の第１のスラリー導管１１７中のスラ リーの圧力：１５０ｐｓｉから６００ｐｓｉ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間の スラリーの温度：１５０℃から２５０℃ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間の スラリーの圧力：１５０ｐｓｉから６００ｐｓｉ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間を スラリーが移動する時間：１０分から１５分 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出端部１２９の間の スラリーの温度：３００℃から５００℃ 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出 端部１２９の間のスラリーの圧力：０ｐｓｉから２００ｐｓｉ 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出端部１２９の間を スラリーが移動する時間：１０分から１５分 弁１７９の後の吐出導管１７８の第３の枝中の蒸気油の温度：３０℃ 弁１７９の後の吐出導管１７８の第３の枝中の蒸気油の圧力：０ｐｓｉから２０ インチＨｇ プロセスによって生成される固体のタイプ：炭素（純粋） プロセスによって生成される液体のタイプ：非常に軽質な粘度の原油（５−３０ 炭素）（ハイ・グレード・クラッキング・ストック）／（＃３ないし＃４ディー ゼル燃料） プロセスによって生成されるガスのタイプ：１−５炭素を有する混合物（メタン −ペンタン） 第２の例 ホッパ１１０内に置いた処理材料のタイプ：トリグリセリド（脂肪） ホッパ１１０中の材料の温度：１５０℃ ホッパ１１０と第１の材料ポンプ１１６ａの間の材料取込み導管１１４中の材料 の温度：１５０℃ ホッパ１１０と第１の材料ポンプ１１６ａの間の材料取込み導管１１４中の材料 の圧力：０ｐｓｉ（ＡＴＭ） タンク１４７中の水の圧力：３０℃から９０℃ タンク１４７中の水の圧力：０ｐｓｉ ポンプ１１６と第１のリアクタ１２０の間の第１のスラリー導管１１７中のスラ リーの温度：少なくとも１５０℃ ポンプ１１６と第１のリアクタ１２０の間の第１のスラリー導管１１７中のスラ リーの圧力：２００ｐｓｉ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間の スラリーの温度：２００℃ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間の スラリーの圧力：２００ｐｓｉ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間を スラリーが移動する時間：１５分 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出端部１２９の間の スラリーの温度：４００℃ 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出端部１２９の間の スラリーの圧力：１００ｐｓｉ 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出 端部１２９の間をスラリーが移動する時間：１５分 弁１７９の後の吐出導管１７８の第３の枝中の蒸気油の温度：３０℃ 弁１７９の後の吐出導管１７８の第３の枝中の蒸気油の圧力：０ｐｓｉ プロセスによって生成される固体のタイプ：コークス プロセスによって生成される液体のタイプ：非常に軽質の粘度の原油（５−３０ 炭素）（ハイ・グレード・クラッキング・ストック）／（＃３ないし＃４ディー ゼル燃料） プロセスによって生成されるガスのタイプ：１−５炭素を有する混合物（メタン −ペンタン） 第３の例 ホッパ１１０内に置いた処理材料のタイプ：石炭 ホッパ１１０中の材料の温度：３０℃ ホッパ１１０と第１の材料ポンプ１１６ａの間の材料取込み導管１１４中の材料 の温度：３０℃から１５０℃ ホッパ１１０と第１の材料ポンプ１１６ａの間の材料取込み導管１１４中の材料 の圧力：０ｐｓｉ（ＡＴＭ） タンク１４７中の水の圧力：３０℃ タンク１４７中の水の圧力：０ｐｓｉ ポンプ１１６と第１のリアクタ１２０の間の第１のスラリー導管１１７中のスラ リーの温度：２００℃ ポンプ１１６と第１のリアクタ１２０の間の第１のスラリー導管１１７中のスラ リーの圧力：６００ｐｓｉ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間の スラリーの温度：２５０℃ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間の スラリーの圧力：６００ｐｓｉ 第１のリアクタ１２０（弁１２６）の取込み端部１１８と吐出端部１２１の間を スラリーが移動する時間：１５分 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出端部１２９の間の スラリーの温度：５００℃ 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出端部１２９の間の スラリーの圧力：１００ｐｓｉ 第２のリアクタ１２８の取込み端部１２７（弁１２６）と吐出端部１２９の間を スラリーが移動する時間：１５分 弁１７９の後の吐出導管１７８の第３の枝中の蒸気油の温度：３０℃ 弁１７９の後の吐出導管１７８の第３の枝中の蒸気油の圧力：０ｐｓｉ プロセスによって生成される固体のタイプ：炭素（純粋） プロセスによって生成される液体のタイプ：非常に軽質な粘度の原油（５−３０ 炭素）（ハイ・グレード・クラッキング・ストック）／（＃３ないし＃４ディー ゼル燃料） プロセスによって生成されるガスのタイプ：１−５炭素を有する混合物（メタン −ペンタン） 特定の実施例を図示し説明したが、本発明の趣旨から著しく逸脱することなく 多数の修正が構想され、保護の範囲は、添付の請求の範囲の範囲によって限定さ れるだけである。
【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１０月１４日 【補正内容】請求の範囲 １．処理材料を他の有用な生成物に転化する熱解重合プロセッサにおいて、処理 材料を受け取るようになされた第１のレセプタクル手段（１０、１１０）と、処 理液体を受け取るようになされた第２のレセプタクル手段（４７、１４７）と、 処理材料を前記処理液体と混合して流動可能なスラリーを形成するミキサ手段（ １０、１２、１４、１１３、１１４、１１７ａ、１１７）と、前記ミキサ手段（ １０、１２、１４、１１６、１１７）に接続され、前記スラリーを受け取り、第 １の所定の温度まで加熱し、前記スラリーに第１の圧力を加えるようになされた 、第１システム手段（１６、１７、１８、２１、２４、２６、１２０）とを含み 、前記第１システム手段（１６、１７、１８、２１、２４、２６、１２０）に接 続され、前記スラリーを受け取り、それに加えられている圧力を前記第１の圧力 から、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に減少させ、前記第１の所定の温度 から第２の所定の温度まで前記スラリーを加熱し、前記スラリーを第１の副産物 および第２の副産物として改質する第２システム手段（２６、２７、２８、１２ ８）と、前記第 ２システム手段（２６、２７、２８、１２８）から前記第１の副産物を受け取る 第１の回収手段（２８、３１、３２、１７５、１３２）と、前記第２システム手 段（２６、２７、２８、１２８）から前記第２の副産物を受け取る第２の回収手 段（２９、１９、１７６、１７７、１７８、１８０、１８２、１８４）とを特徴 とする熱解重合プロセッサ。 ２．前記ミキサ手段（１０、１２、１４）がミキサ（１０、１２、１４）であり 、前記第１システム手段（１６、１７、１８、２１、２４、２６）が、一端（１ ７）で前記ミキサ（１０、１２、１４）に接続され、第１の端部にポンプ（１６ ）を有し、かつ第２の端部（２４）に弁（２６）を有し、前記スラリーを受け取 り、加熱し、それに加えられている圧力を増加させるようになされた導管（１７ 、１８、２１、２４）であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプロセ ッサ。 ３．前記第２システム手段（２６、２７、２８）が、前記導管（２４、２６）の 前記第２の端部に接続され、前記スラリーを受け取り、前記スラリーに加えられ ている圧力を迅速に減少させるようになされ、前記スラリーを加熱して第１の副 産物および第２の副産物として改質する加熱手段（３３、２２）を有す る膨張容器（２８）であることを特徴とする請求範囲第２項に記載のプロセッサ 。 ４．前記第２の回収手段（２９、１９）が、前記膨張容器（２８）に接続され、 前記第２の副産物を受け取り、冷却し、前記第２の副産物に加えられている前記 圧力を増加させ、前記第２の副産物を第３の副産物（６７）および第４の副産物 として分離するようになされた、一次凝縮器（２９、１９）と、前記一次凝縮器 （２９、１９）から前記第４の副産物を受け取る第３の回収手段（６１、６２、 ６３）とを含むことを特徴とする請求の範囲第３項に記載のプロセッサ。 ５．前記第３の回収手段（６１、６２、６３）が、前記一次凝縮器（２９、１９ ）に接続され、前記第３の副産物を受け取り、前記第３の副産物に加えられてい る前記圧力を増加させ、前記第３の副産物を冷却して第５の副産物および第６の 副産物として分離するようになされた、二次凝縮器（６３）と、前記二次凝縮器 （６３）から前記第６の副産物を回収する第４の回収手段（６７）とを含むこと を特徴とする請求の範囲第４項に記載のプロセッサ。 ６．前記膨張容器（２８）が、バーナ・アセンブリ（３３）に よって加熱され、前記バーナ・アセンブリに供給されるガスが、前記気体副産物 （７３）のうちの１つであり、前記第１の導管（１７、１８、２１、２４）が、 前記膨脹容器（２２、３６、４１、４３、４２、４４）および前記一次凝縮器（ １９、６１）から放出される熱によって加熱されることを特徴とする請求の範囲 第５項に記載のプロセッサ。 ７．前記処理液体が水であることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項に記 載のプロセッサ。 ８．前記第１システム手段（１２０）が第１のリアクタ（１２０）であり、前記 第２システム手段（１２８）が、前記第１のリアクタ（１２０）に接続された第 ２のリアクタ（１２８）であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプロ セッサ。 ９．前記第２の回収手段（１７６、１７７、１７８、１８０、１８２、１８４） が、前記第２のリアクタ（１２８）に接続され、前記第２の副産物を受け取り、 冷却して、前記第２の副産物を第３の副産物および第４の副産物として分離する ようになされた、凝縮器（１８３、１８１、１８２）を含むことを特徴とする請 求の範囲第８項に記載のプロセッサ。 １０．前記第１のレセプタクル手段（１１０）が、材料取込み導管（１１４）に 接続されたホッパ（１１０）であり、前記ホッパ（１１０）が、処理材料を予熱 するようになされ、前記第２のレセプタクル手段（１４７）が、液体取込み導管 （１７４）に接続された液体タンクであることを特徴とする請求の範囲第９項に 記載のプロセッサ。 １１．前記ミキサ手段（１１３、１１４、１１７ａ、１１７）が、それぞれ、前 記材料取込み導管（１１４）と前記液体取込み導管（１１３）のうちの一方に接 続された、２つの取込み開口部と、第１のスラリー導管（１１７）に接続された １つの吐出開口部とを有する混合ジョイント（１１７ａ）であることを特徴とす る請求の範囲第１０項に記載のプロセッサ。 １２．各前記リアクタ（１２０、１２８）が、取込み端部（１１８、１２７）と 、吐出端部（１２１、１２９）と、前記スラリーを前記取込み端部（１１８、１ ２７）から前記吐出端部（１２１、１２９）へ移動する手段（２２１、２２２、 ２２３）とを有し、かつ各前記リアクタ（１２０、１２８）が、外部熱源（２２ ７）によって加熱されることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のプロセッ サ。 １３．各前記リアクタ（１２０、１２８）が、円筒形シェル（２２０）であり、 前記スラリーを前記取込み端部から前記吐出端部へ移動する各前記手段が、内部 オーガ（２２１、２２２、２２３）であり、各前記加熱手段が、前記円筒形シェ ル（２２０）の周りに巻かれたヒータ（２２７）であることを特徴とする請求の 範囲第１２項に記載のプロセッサ。 １４．前記処理液体が水であることを特徴とする請求の範囲第８項ないし第１３ 項に記載のプロセッサ。 １５．処理材料を他の有用な生成物に転化する方法において、処理材料を前記処 理液体と混合して流動可能なスラリーを形成するステップと、前記スラリーをリ アクタに移送するステップと、前記スラリーが前記第１のリアクタ中にある間に 、第１の所定の温度まで前記スラリーを加熱し、かつ第１の圧力を前記スラリー に加えるステップとを含み、前記スラリーに加えられている圧力を前記第１の圧 力から、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に減少させ、前記第１の所定の温 度から第２の所定の温度まで前記スラリーを加熱し、前記スラリーを第１の副産 物および第２の副産物として改質するステップと、前記第１の副産物を回収する ステップを特徴とする方法。 １６．前記第２の副産物を冷却するステップと、前記第２の副産物を第３の副産 物および第４の副産物として分離するステップを特徴とする請求の範囲第１５項 に記載の方法。 １７．前記移送が、前記スラリーをポンピングし、同時に、プロセスから得られ た少なくとも１つの加熱された流体で前記スラリーを予熱することによって行わ れることを特徴とする請求の範囲第１５項または第１６項に記載の方法。 １８．前記スラリーに加えられている圧力の前記第１の圧力から第２の圧力への 前記減少が迅速に行われ、前記第１の所定の温度から第２の所定の温度までの前 記スラリーの加熱も迅速に行われることを特徴とする請求の範囲第１５項、第１ ６項、または第１７項に記載の方法。 １９．前記第２の副産物に対する前記圧力を増加させ、同時に、前記第２の副産 物を冷却して、別々の成分を生成することを特徴とする請求の範囲第１５項から 第１８項に記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ１１Ｂ 1/14 9547−4Ｈ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，Ｊ Ｐ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．処理材料を他の有用な生成物に転化する方法において、 ａ）処理材料を処理液体と混合して流動可能なエマルションを形成するステッ プと、 ｂ）前記エマルションを膨張容器にポンピングし、同時に、プロセスから得ら れた少なくとも１つの加熱された流体で前記エマルションを予熱するステップと 、 ｃ）さらに、前記エマルションに対する圧力を迅速に減少させ、同時に、前記 エマルションを熱源で迅速に加熱して前記エマルション中の固体から揮発分を分 離するステップと、 ｄ）前記分離された揮発分を回収するステップと、 ｅ）前記分離された固体を回収するステップとを含むことを特徴とする方法。 ２．前記分離された揮発分に対する前記圧力を増加させ、同時に、前記分離され た揮発物を冷却して別々の成分を生成するステップを含むことを特徴とする請求 の範囲第１項に記載の方法。 ３．処理材料を他の有用な生成物に転化する熱解重合プロセッサにおいて、 ａ）処理材料を処理液体と混合して、流動可能なスラリーを形成するミキサ手 段と、 ｂ）前記スラリーを受け取り、加熱し、前記スラリーに加えられている圧力を 増加させるために前記ミキサ手段に接続された第１システム手段と、 ｃ）前記スラリーを受け取り、前記スラリーに加えられている前記圧力を迅速 に減少させ、前記スラリーを加熱して第１の副産物および第２の副産物として改 質するために、前記第１システム手段に接続された第２システム手段と、 ｄ）前記第２システム手段から前記第１の副産物を受け取る第１の回収手段と 、 ｅ）前記第２システム手段から前記第２の副産物を受け取る第２の回収手段と を備えることを特徴とする熱解重合プロセッサ。 ４．処理材料を粉砕するために前記ミキサ手段に接続された粉砕機手段を備える ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の熱解重合プロセッサ。 ５．前記第２の回収手段が、 ａ）前記第２の副産物を受け取り、冷却し、前記第２の副産 物に加えられている前記圧力を増加させ、前記第２の副産物を第３の副産物およ び第４の副産物として分離するために、前記第２システム手段に接続された第３ システム手段と、 ｂ）前記第３システム手段から前記第４の副産物を受け取る第３の回収手段と を備えることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の熱解重合プロセッサ。 ６．前記第３の回収手段が、 ａ）前記第３の副産物を受け取り、第５の副産物および第６の副産物として分 離するために、前記第３システム手段に接続された第４システム手段と、 ｂ）前記第４システム手段から前記第５の副産物を受け取る第４の回収手段と 、 ｃ）前記第４システム手段から前記第６の副産物を受け取る第５の回収手段と を備えることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の熱解重合プロセッサ。 ７．処理材料を他の有用な生成物に転化する熱解重合プロセッサにおいて、 ａ）処理材料を処理液体と混合して流動可能なスラリーを形成するミキサと、 ｂ）一端で前記ミキサに接続され、第１の端部にポンプを有し、かつ第２の端 部に弁を有し、前記スラリーを受け取り、加熱し、前記スラリーに加えられてい る圧力を増加させるようになされた導管と、 ｃ）前記導管の前記第２の端部に接続され、前記スラリーを受け取り、前記ス ラリーに加えられている圧力を迅速に減少させるようになされ、前記スラリーを 加熱して第１の副産物および第２の副産物として改質する加熱手段を有する膨張 容器と、 ｄ）前記膨張容器から前記第１の副産物を受け取る第１の回収手段と、 ｅ）前記膨張容器から前記第２の副産物を受け取る第２の回収手段とを備える ことを特徴とする熱解重合プロセッサ。 ８．処理材料を粉砕するために前記ミキサ手段に接続された粉砕機を備えること を特徴とする請求の範囲第７項に記載の熱解重合プロセッサ。 ９．前記第２の回収手段が、 ａ）前記膨張容器に接続され、前記第２の副産物を受け取り、冷却し、前記第 ２の副産物に加えられている前記圧力を増加させ、前記第２の副産物を第３の副 産物および第４の副産物とし て分離するようになされた、一次凝縮器と、 ｂ）前記一次凝縮器から前記第４の副産物を受け取る第３の回収手段とを備え ることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の熱解重合プロセッサ。 １０．ａ）前記一次凝縮器に接続され、前記第３の副産物を受け取り、前記第３ の副産物に加えられている前記圧力を増加させ、前記第３の副産物を冷却して第 ５の副産物および第６の副産物として分離するようになされた、二次凝縮器と、 ｂ）前記二次凝縮器から前記第６の副産物を回収する第４の回収手段とを備え ることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の熱解重合プロセッサ。 １１．処理材料を他の有用な生成物に転化する熱解重合プロセッサにおいて、 ａ）処理材料を粉砕するようになされた粉砕機と、 ｂ）処理材料および処理液体を受け取り、前記処理材料および前記処理液体を 混合して流動可能なスラリーを形成するようになされたミキサと、 ｃ）一端で前記ミキサに接続され、第１の端部にポンプを有し、かつ第２の端 部に弁を有し、前記スラリーを受け取り、加 熱し、前記スラリーに加えられている圧力を増加させるようになされた、第１の 導管と、 ｄ）前記第１の導管の前記第２の端部に接続され、前記スラリーを受け取り、 前記スラリーに加えられている圧力を迅速に減少させ、前記スラリーを迅速に加 熱して固体副産物および第１の気体副産物として改質するようのなされた、膨張 容器と、 ｅ）前記膨張容器に接続され、前記第１の気体副産物を受け取り、冷却し、前 記第１の気体副産物に加えられている前記圧力を増加させ、前記第１の気体副産 物を第２の気体副産物と液体副産物の両方として分離するようになされた、一次 凝縮器と、 ｆ）前記膨張容器を前記一次凝縮器に接続し、前記第１のガス副産物を前記一 次凝縮器に送るようになされた第２の導管と、 ｇ）前記一次凝縮器に接続され、前記第２の気体副産物を受け取り、前記第２ の副産物に加えられている前記圧力を増加させ、前記第２の気体副産物を冷却し て第３の気体副産物および第４の気体副産物として分離するようになされた、二 次凝縮器と、 ｈ）前記膨張容器から前記固体副産物を受け取り回収する第１の回収手段と、 ｉ）前記一次凝縮器から前記液体副産物を受け取り回収する第２の回収手段と 、 ｊ）前記二次凝縮器から前記第３の気体副産物を受け取り回収する第３の回収 手段と、 ｋ）前記二次凝縮器から前記第４の気体副産物を受け取り回収する第４の回収 手段とを備えることを特徴とする熱解重合プロセッサ。 １２．ａ）前記膨張容器が、バーナ・アセンブリによって加熱され、前記バーナ ・アセンブリに供給されるガスが、前記気体副産物のうちの１つであり、 ｂ）前記第１の導管が、前記膨張容器および前記一次凝縮器から放出される熱 によって加熱されることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の熱解重合プロ セッサ。 １３．処理材料を他の有用な生成物に転化する熱解重合プロセッサにおいて、 ａ）処理材料を受け取るようになされた第１のレセプタクル手段と、 ｂ）処理液体を受け取るようになされた第２のレセプタクル手段と、 ｃ）前記処理材料を前記処理液体と混合して流動可能なスラリーを形成するミ キサ手段と、 ｄ）ｉ）移送手段に接続され、前記スラリーを受け取り、第１の所定の温度ま で加熱し、前記スラリーに第１の圧力を加えるようになされた、 第１システム手段に、前記スラリーを送る移送手段と、 ｅ）前記スラリーを受け取り、前記スラリーに加えられている圧力を前記第１ の圧力から、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に減少させ、前記第１の所定 の温度から第２の所定の温度まで前記スラリーを加熱し、前記スラリーを第１の 副産物および第２の副産物として改質するために前記第１システム手段に接続さ れた第２システム手段と、 ｆ）前記第２システム手段から前記第１の副産物を受け取る第１の回収手段と 、 ｇ）前記第２システム手段から前記第２の副産物を受け取る第２の回収手段と を備えることを特徴とする熱解重合プロセッサ。 １４．前記処理液体が水であることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の熱 解重合プロセッサ。 １５．処理材料を、前記第１システム手段に送る前に粉砕する手段を含むことを 特徴とする請求の範囲第１３項に記載の熱解重合プロセッサ。 １６．処理材料を、前記第１システム手段に送る前にこす手段を含むことを特徴 とする請求の範囲第１５項に記載の熱解重合プロセッサ。 １７．前記第２の回収手段が、前記第２の副産物を受け取り冷却して、前記第２ の副産物を第３の副産物および第４の副産物として分離するために前記第２シス テム手段に接続された第３システム手段を含むことを特徴とする請求の範囲第１ ３項に記載の熱解重合プロセッサ。 １８．前記第１のレセプタクル手段が、材料取込み導管に接続されたホッパであ り、前記ホッパが、処理材料を予熱するようになされ、前記第２のレセプタクル 手段が、液体取込み導管に接続された液体タンクであることを特徴とする請求の 範囲第１３項に記載の熱解重合プロセッサ。 １９．前記ミキサ手段が、それぞれ、前記材料取込み導管と前記液体取込み導管 のうちの一方に接続された、２つの取込み開口部と、第１のスラリー導管に接続 された１つの吐出開口部と を有する混合ジョイントであることを特徴とする請求の範囲第１８項に記載の熱 解重合プロセッサ。 ２０．前記移送手段が、少なくとも１台のポンプを含むことを特徴とする請求の 範囲第１９項に記載の熱解重合プロセッサ。 ２１．前記第１システム手段が第１のリアクタであり、前記第２システム手段が 第２のリアクタであり、各前記リアクタが、取込み端部と、吐出端部と、前記ス ラリーを前記取込み端部から前記吐出端部へ移動する手段とを有し、前記リアク タが共に、外部熱源によって加熱されることを特徴とする請求の範囲第２０項に 記載の熱解重合プロセッサ。 ２２．各前記リアクタが、円筒形シェルであり、前記スラリーを前記取込み端部 から前記吐出端部へ移動する前記手段が、内部オーガであり、前記加熱手段が、 前記円筒形シェルの周りに巻かれたヒータであることを特徴とする請求の範囲第 ２１項に記載の熱解重合プロセッサ。 ２３．処理材料を他の有用な生成物に転化する熱解重合プロセッサにおいて、 ａ）処理材料を受け取るようになされた第１のレセプタクルと、 ｂ）処理液体を受け取るようになされた第２のレセプタクルと、 ｃ）前記処理材料を前記処理液体と混合して流動可能なスラリーを形成するミ キサ手段と、 ｄ）ｉ）前記スラリーを受け取り、第１の所定の温度まで加熱し、前記スラリ ーに第１の圧力を加えるようになされた、第１のリアクタに、前記スラリーを送 る移送手段と、 ｅ）前記スラリーを受け取り、前記スラリーに加えられている圧力を前記第１ の圧力から、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に減少させ、前記第１の所定 の温度から第２の所定の温度まで前記スラリーを加熱し、前記スラリーを第１の 副産物および第２の副産物として改質するために前記第１システム手段に接続さ れた第２のリアクタと、 ｆ）前記第２システム手段から前記第１の副産物を受け取る第１の回収手段と 、 ｇ）前記第２システム手段から前記第２の副産物を受け取る第２の回収手段と を備えることを特徴とする熱解重合プロセッサ。 ２４．前記処理液体が水であることを特徴とする請求の範囲第 ２３項に記載の熱解重合プロセッサ。 ２５．処理材料を、前記第１のリアクタに送る前に粉砕するようになされた粉砕 機を含むことを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の熱解重合プロセッサ。 ２６．処理材料を、前記第１のリアクタに送る前にこすようになされたストレー ナを含むことを特徴とする請求の範囲第２５項に記載の熱解重合プロセッサ。 ２７．前記第２の回収手段が、前記第２の副産物を受け取り冷却して、前記第２ の副産物を第３の副産物および第４の副産物として分離するために前記第２のリ アクタに接続された凝縮器を含むことを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の 熱解重合プロセッサ。 ２８．処理材料を受け取るようになされた前記第１のレセプタクル手段が、材料 取込み導管に接続されたホッパであることを特徴とする請求の範囲第２３項に記 載の熱解重合プロセッサ。 ２９．前記移送手段が、処理材料を予熱するようになされていることを特徴とす る請求の範囲第２３項に記載の熱解重合プロセッサ。 ３０．前記第２のレセプタクル手段が、液体取込み導管に接続 された液体タンクであることを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の熱解重合 プロセッサ。 ３１．処理材料を前記処理液体と混合して流動可能なスラリーを形成する前記ミ キサ手段が、それぞれ、前記材料取込み導管と前記液体取込み導管のうちの一方 に接続された、２つの取込み開口部と、第１のスラリー導管に接続された１つの 吐出開口部とを有する混合ジョイントであることを特徴とする請求の範囲第２３ 項に記載の熱解重合プロセッサ。 ３２．前記移送手段が、少なくとも１台のポンプを含むことを特徴とする請求の 範囲第２３項に記載の熱解重合プロセッサ。 ３３．前記第１のリアクタが、取込み端部と、吐出端部と、前記スラリーを前記 取込み端部から前記吐出端部へ移動する手段とを有し、かつ第１の外部熱源によ って加熱されることを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の熱解重合プロセッ サ。 ３４．前記第１のリアクタが、円筒形シェルであり、前記スラリーを前記取込み 端部から前記吐出端部へ移動する前記手段が、内部オーガであり、前記第１の外 部加熱手段が、前記円筒形シェルの周りに巻かれたヒータであることを特徴とす る請求の範囲第２３項に記載の熱解重合プロセッサ。 ３５．前記第２のリアクタも、取込み端部と、吐出端部と、前記スラリーを前記 取込み端部から前記吐出端部へ移動する手段とを有し、さらに、第２の外部熱源 によって加熱されることを特徴とする請求の範囲第３４項に記載の熱解重合プロ セッサ。 ３６．前記第２のリアクタが、円筒形シェルであり、前記スラリーを前記取込み 端部から前記吐出端部へ移動する前記手段が、内部オーガであり、前記第２の加 熱加熱手段が、前記円筒形シェルの周りに巻かれたヒータであることを特徴とす る請求の範囲第３５項に記載の熱解重合プロセッサ。 ３７．処理材料を他の有用な生成物に転化する熱解重合プロセッサにおいて、 ａ）処理材料を受け取るようになされたホッパと、 ｂ）処理液体を受け取るために液体取込み導管に接続された液体タンクと、 ｃ）前記処理材料を前記処理液体と混合して流動可能なスラリーを形成するよ うになされ、それぞれ、前記材料取込み導管と前記液体取込み導管のうちの一方 に接続された、２つの取込み開口部と、前記供給を予熱するようになされた第１ のスラリー導管に接続された１つの吐出開口部とを有する、混合ジョイ ントと、 ｄ）ｉ）前記スラリーを受け取り、第１の所定の温度まで加熱し、前記スラリ ーに第１の圧力を加えるようになされた、第１のリアクタに、前記第１のスラリ ー導管を介して前記スラリーを移動するようになされたポンプと、 ｅ）前記スラリーを受け取り、前記スラリーに加えられている圧力を前記第１ の圧力から、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に減少させ、前記第１の所定 の温度から第２の所定の温度まで前記スラリーを加熱し、前記スラリーを第１の 副産物および第２の副産物として改質するために前記第１システム手段に接続さ れた第２のリアクタと、 ｆ）前記第２システム手段から前記第１の副産物を受け取る第１の回収手段と 、 ｇ）前記第２のリアクタに接続され、前記第２の副産物を受け取り冷却して、 前記第２の副産物を第３の副産物および第４の副産物として分離するようになさ れた、凝縮器とを備えることを特徴とする熱解重合プロセッサ。 ３８．前記処理液体が水であることを特徴とする請求の範囲第３７項に記載の熱 解重合プロセッサ。 ３９．処理材料を、前記第１のリアクタに送る前に粉砕するようになされた粉砕 機を含むことを特徴とする請求の範囲第３８項に記載の熱解重合プロセッサ。 ４０．処理材料を、前記第１のリアクタに送る前にこすようになされたストレー ナを含むことを特徴とする請求の範囲第３９項に記載の熱解重合プロセッサ。 ４１．各前記リアクタが、取込み端部と、吐出端部と、前記スラリーを前記取込 み端部から前記吐出端部へ移動する手段とを有し、前記リアクタが共に、外部熱 源によって加熱されることを特徴とする請求の範囲第４０項に記載の熱解重合プ ロセッサ。 ４２．各前記リアクタが、円筒形シェルであり、前記スラリーを前記取込み端部 から前記吐出端部へ移動する前記手段が、内部オーガであり、前記外部加熱手段 が、前記円筒形シェルの周りに巻かれたヒータであることを特徴とする請求の範 囲第４１項に記載の熱解重合プロセッサ。 ４３．処理材料を他の有用な生成物に転化する方法において、 ａ）処理材料を前記処理液体と混合して流動可能なスラリーを形成するステッ プと、 ｂ）前記スラリーをリアクタに移送するステップと、 ｃ）前記スラリーが前記第１のリアクタ中にある間に、第１の所定の温度まで 前記スラリーを加熱し、かつ第１の圧力を前記スラリーに加えるステップと、 ｄ）前記スラリーに加えられている圧力を前記第１の圧力から、前記第１の圧 力よりも低い第２の圧力に減少させ、前記第１の所定の温度から第２の所定の温 度まで前記スラリーを加熱し、前記スラリーを第１の副産物および第２の副産物 として改質するステップと、 ｅ）前記第１の副産物を回収するステップと、 ｆ）前記第２の副産物を回収するステップとを含むことを特徴とする方法。 ４４．前記第２の副産物を冷却して、前記第２の副産物を第３の副産物および第 ４の副産物として分離するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第４３項 に記載の方法。
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