Изобретение относится к области получения газообразного, жидкого и/или твердого топлива и может быть использовано при утилизации отходов растительного происхождения на основе лигнина, крахмала, целлюлозы, полиозы, гуминовых соединений или их производных. Переработку растительного сырья, выбранного из сырья на основе лигнина, гуминовых кислот, целлюлозы, крахмала, полиозы или их производных, с получением газообразных, жидких и твердых топливных смесей осуществляют посредством сухой перегонки с одновременным воздействием ионизирующего излучения и температуры. Облучение сырья проводят электронным или иным ионизирующим излучением в процессе сухой перегонки при высокой температуре без доступа воздуха. Отгонку летучих целевых продуктов ведут в токе газов, преимущественно газообразных алканов, водорода или водяного пара при умеренном или пониженном давлении. Для повышения выхода конверсии и регулировки соотношения жидкой, газообразной и твердой фракций процесс переработки ведут циклически в замкнутом контуре, возвращая часть газов и паров в голову процесса. Дополнительными управляющими факторами в зависимости от состава исходного сырья могут служить применение углеводородных присадок, предварительное озонирование или подщелачивание исходной массы, ее частичная биохимическая деградация, применение катализаторов. Техническим результатом является повышения степени утилизации сырья и выхода ценных фракций топливных углеводородов.