本发明涉及烃加工，更具体地，涉及用于有效地生产高价值产品如运输燃料和化学原料的系统和方法。
背景技术：
1、相关申请
2、本申请要求于2020年9月10日提交、申请号为63/089,725、名称为“从低价值大分子原料到高价值燃料和化学品的化学分解升级”的美国临时专利申请以及申请号为63/092,313、名称为“从低价值大分子原料到高价值燃料和化学品的化学分解升级”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术实现思路
1、本发明的实施例通过促进多种期望反应的系统和方法实现大分子(macromolecules，mm)的升级，所述反应包括：
2、第一期望反应，通过操作第一和第二试剂，基本上解构mm以高产率地从中获得低分子量片段(lower molecular weight fragments)，以获得第一产物混合物；
3、任选地，第二期望反应，在第一产物混合物中操作以减少或基本上消除某些mm的片段中某些含杂原子官能团(如适用)，由此获得第二产物混合物；
4、第三期望反应，在第一或第二产物混合物(视情况而定)中操作以通过氢当量(hydrogen equivalents)来淬灭mm片段中的反应性官能团，该氢当量使得它们基本上稳定和不反应，从而避免它们参与与第一或第二期望反应的结果相抵触的不期望反应，获得第三产物混合物；
5、第四期望反应，在第一或第二产物混合物(视情况而定)中操作以实现从第三试剂原位生产第三期望反应所需的氢当量；
6、任选地，第五期望反应，其对第三产物混合物进行操作以基本上除去组分中含杂原子的羧酸酯官能团，该官能团在第二期望反应之后一直存在。
7、本文描述的特征和优点不是全部的，各种实施例可包括部分、不包括或包括全部所列举的优点。另外，对于本领域的普通技术人员来说，根据附图、说明书和权利要求，许多其他特征和优点将是显而易见的。此外，应当注意的是，说明书中使用的语言主要是出于可读性和指导性目的而选择的，而不是为了限制本发明主题的范围。
1.一种以高产率将大分子(mm)解构成低分子量(mw)片段的方法，其通过促进第一期望反应(反应1)进行，所述反应1导致定义了所述mm的骨架、链、基体或网络中的键的化学分解断开并获得第一产物混合物(产物1)，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中(d)中所述接触还包括以具有通式(mi)axb的化合物中的一种或多种金属mi的形式配置a2。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括从由化学元素周期表第3-14族组成的组中选择所述一种或多种金属mi。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括从由来自第3族的钇、来自第4族的钛、来自第5族的钒、来自第6族的钼、来自第7族的锰、来自第8族的铁、来自第9族的钴、来自第10族的镍、来自第11族的铜、来自第12族的锌、来自第13族的铝和来自第14族的锡组成的组中选择所述一种或多种金属mi。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述反应混合物中金属mi的浓度[mi]为约10-约750毫当量(meq)/kgmm，金属的总浓度σ[mi]为约20-约1500meq/kgmm。
6.根据权利要求2所述的方法，包括从石油或重油或残油中分离mi。
7.根据权利要求2所述的方法，其中a1t1是质子溶剂。
8.根据权利要求7所述的方法，其中a1t1是水。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括以粉末、颗粒和/或小球的形式处理所述制备原料。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括以悬浮液、浆料、溶液或熔化物的形式处理所述制备原料。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括从由尼龙、聚酯、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚氨酯、聚氨酯泡沫、木质素、木质纤维素材料、可再生油、生物质及其组合组成的组中选择第一种类的mm(mm1)。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括从由合成mm2(mm2/合成物)、轮胎橡胶(mm2/轮胎)、石油的重组分(mm2/残油)及其组合组成的组中选择第二种类的mm(mm2)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中mm2/合成物包括一种或多种化学式为(ch2crr′)n的材料。
14.根据权利要求13所述的方法，其中r＝h，r′＝h、甲基、苯基和氯，分别对应于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚(氯乙烯)。
15.根据权利要求13所述的方法，其中r＝h或甲基，r′选自由乙基、乙烯基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、环己基、苯基、庚基和辛基组成的组中的一种或多种。
16.根据权利要求12所述的方法，其中mm2/残油是通过蒸馏或溶剂脱沥青从石油中获得的重质馏分，包括选自由沥青质、与石油中的其它软沥青质相比极性和/或mw提高的软沥青质和通过真空蒸馏装置在炼油厂中产生的减压渣油组成的组中的一种或多种。
17.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述流动通道中或所述反应器中的所述制备原料与第二类型的第一试剂(a1t2)接触以获得预混合物，其中a1t2适于促进所述制备原料中的mm的解聚或溶解并使所述mm易于进行反应1。
18.根据权利要求17所述的方法，其中a1t2是烃。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述烃包括选自由烷烃和环烷烃组成的组中的一种或多种化合物，烷烃和环烷烃分别具有通式cnh2n+2和cnh2n，n为约5至20。
20.根据权利要求18的方法，其中所述烃包括带有一个或多个烷基取代基的烷基苯，所述取代基包括选自由甲基、乙基、丙基和丁基组成的组中的一种或多种。
21.根据权利要求12所述的方法，其中通过反应1获得的低mw片段包含能够经历不期望反应的反应性官能团，所述反应性官能团在第三期望反应(反应3)中通过氢当量[h]的操作而淬灭。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括由加入到所述第一反应混合物或产物1中的第三试剂(a3)产生[h]，其中a3包含具有通式cuhvow的一种或多种材料并进行第四期望反应(反应4)。
23.根据权利要求22所述的方法，其中反应4包括水性重整，其中根据等式cuhvow+(2u–w)h2o→u co2+(4u+v–2w)[h]，a3与水反应以产生二氧化碳和[h]。
24.根据权利要求22所述的方法，其中a3包含第一类型的第三试剂(a3t1)，所述a3t1包括具有通式(cx(h2o)y)n、(ch2o)n、(c6h10o5)n、c12h22o11、cxh2x+2oy和(cuhvow)n的一种或多种材料，包括单糖、纤维素、单醇、二醇、三醇、四醇、山梨醇、脱水山梨醇、聚(乙烯醇)和木质素。
25.根据权利要求22所述的方法，其中a3包括第二类型的第三试剂(a3t2)，所述a3t2包括具有通式ro(cxh2xo)nr的一种或多种聚氧化烯材料，其中n≥2，x＝1、2、3和4，且r＝cyhy+1，其中y＝0、1、2、3或4。
26.根据权利要求22所述的方法，其中a3包括第三类型的第三试剂(a3t3)，所述a3t3包括一种或多种材料，所述一种或多种材料包括通过与多元醇的反应产生的聚酯、聚酯树脂和聚氨酯，所述多元醇包括选自由具有式ho(cxh2xo)nh的化合物、具有式cxh(2x+2-y)(oh)y、(cxh2x)(oh)2、(cxh2x-2)(oh)2的化合物以及其羟基封端聚氧化烯加合物组成的组中的一种或多种材料。
27.根据权利要求12所述的方法，其中t(范围)1在从t1/min至t1/max的范围内，t1/min和t1/max分别为约325℃和370℃，且t1在约2分钟和250分钟之间。
28.根据权利要求1所述的方法，还包括配置所述反应器上游的所述流动通道，以在将内容物输送到所述反应器中之前，将流过所述流动通道的所述内容物加热至温度达到t1/min。
29.根据权利要求16所述的方法，还包括在从t6/min至t6/max，其分别为约370℃和395℃，的范围内将来自含有a2的产物3的重质馏分加热达在约2分钟和150分钟之间的时间t6。
30.一种以高产率将大分子(mm)解构成低分子量(mw)片段的系统，其通过促进第一期望反应(反应1)进行，所述反应1导致定义了所述mm的骨架、链、基体或网络中的键的化学分解断开并获得第一产物混合物(产物1)的，所述系统包括：
