Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к висбрекингу тяжелых нефтяных остатков и быстрому коксованию. Способ переработки битуминозных песков включает их нагрев в смесителе-реакторе висбрекинга одновременно с его эффективным перемешиванием до получения однородной консистенции. Нагрев осуществляют при температуре 400-500°C. После выделения из полученного продукта летучих фракций нефтепродуктов получают продукт пониженной вязкости. Полученный продукт направляют в реактор быстрого коксования, где осуществляют перемещение потока полученного продукта газовой струей и его диспергирование. При этом газ подают со скоростью 30-40 м/с. Процесс коксования ведут непрерывно в гидродинамическом режиме с созданием устойчивого фонтанирующего слоя при атмосферном давлении и температуре 600-650°C в течение 1-2 секунд. После этого образовавшийся кокс отводят, а коксовые газы направляют после сепарации из них твердых частиц для разделения на конденсирующуюся и неконденсирующуюся составляющие. Технический результат изобретения заключается в углубленной первичной обработке сырья, сокращении времени коксообразования, а также в возможности термообработки мелкодисперсных частиц, что позволяет получить однородный по качеству кокс с плотной структурой. 1 ил.