CN109844070B - 由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法 - Google Patents

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Abstract

一种生产烯烃和芳族化合物的方法，包括在热解单元中将塑料转化为包含气相和液相的烃产物；将所述烃产物分离为包含所述气相的烃气体料流和包含所述液相的烃液体料流；将烃气体料流进料至气体蒸汽裂化器以产生包含烯烃的气体蒸汽裂化产物，其中气体蒸汽裂化器产物中的烯烃量大于烃气体料流中的烯烃量；将烃液体料流分离为第一馏分(b.p.<300℃)和第二馏分(b.p.>300℃)；将第一馏分进料至液体蒸汽裂化器以产生包含烯烃和芳族化合物的液体蒸汽裂化产物，其中液体蒸汽裂化器产物中的烯烃量大于第一馏分中的烯烃量；和将第二馏分再循环至热解单元。

Description

由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法
技术领域
本公开内容涉及通过包括热解以及气体蒸汽裂化和液体蒸汽裂化的方法从混合塑料生产高价值化学品，如烯烃和芳烃。
背景技术
废弃塑料可通过热解转化为高价值化学品(例如烯烃、芳烃等)。然而，塑料热解可产生具有宽沸程的产物料流。例如，通常(在普通热解工艺条件下)，一些热解产物料流为液相，而其他热解产物料流为气相。通常将液相热解产物料流进一步裂化以增加高价值化学品的产率，而将气相高价值化学品输送到分离单元以回收高价值化学品。这种常规方法产生高价值化学品以及多种副产物(例如饱和烃、重质芳烃等)。因此，一直需要开发用于生产源自废弃塑料的高价值化学品同时使副产物最小化的方法。
发明内容
本文公开一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，包括：(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，其中所述烃产物包括气相和液相，(b)将所述烃产物的至少一部分分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分，(c)将所述烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃，并且其中所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃气体料流中烯烃的量，(d)将所述烃液体料流的至少一部分分离为所述烃液体料流的第一馏分和所述烃液体料流的第二馏分，其中所述烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约300℃，并且其中所述烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约300℃，(e)将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃和芳烃，并且其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃液体料流的第一馏分中烯烃的量，和(f)将所述烃液体料流的第二馏分的至少一部分循环至所述热解单元。
本文还公开一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，包括：(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，其中所述烃产物包括气相和液相，(b)将所述烃产物分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分，(c)将所述烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃，并且其中所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃气体料流中烯烃的量，(d)将所述烃液体料流的至少一部分分离为所述烃液体料流的第一馏分和所述烃液体料流的第二馏分，其中所述烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约300℃，并且其中所述烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约300℃，(e)将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于沸点低于约300℃，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约10ppmw氯化物，并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于基于烯烃含量所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃，(f)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃和芳烃，并且其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃液体料流中烯烃的量，和(g)将所述烃液体料流的第二馏分的至少一部分循环至所述热解单元。
本文还公开一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，包括：(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，其中所述烃产物包括气相和液相，(b)将所述烃产物分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，其中所述烃气体料流包含烯烃和饱和烃，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分，(c)将所述烃气体料流的至少一部分引入第一分离单元以产生第一饱和烃气体料流和第一烯烃气体料流，其中所述第一烯烃气体料流包含所述烃气体料流的烯烃的至少一部分，其中所述第一饱和烃气体料流包含所述烃气体料流的饱和烃的至少一部分，并且其中所述第一饱和烃气体料流的特征在于烯烃含量基于第一饱和烃气体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃，(d)将所述第一饱和烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述第一饱和烃气体料流中烯烃的量，(e)将所述烃液体料流的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约10ppmw氯化物，并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃，(f)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分分离为所述经处理的烃液体料流的第一馏分和所述经处理的烃液体料流的第二馏分，其中所述经处理的烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约430℃，并且其中所述经处理的烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约430℃，(g)将所述经处理的烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述经处理的烃液体料流的第一馏分中烯烃的量，(h)将所述加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至所述第一分离单元和/或所述气体蒸汽裂化器，(i)将所述气体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、液体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、第一烯烃气体料流的至少一部分或其组合引入第二分离单元，以产生第二烯烃气体料流、第二饱和烃气体料流、C6-C8芳族化合物料流、C9+芳族化合物料流和非芳族重质物料流；其中所述第二烯烃气体料流包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合；其中所述第二饱和烃气体料流包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合；其中所述C6-C8芳族化合物料流包含C6-C8芳烃、苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其组合；其中所述C9+芳族化合物料流包含C9+芳烃；并且其中所述非芳族重质物料流包含除C6+芳烃之外的C5+烃，(j)将所述第二饱和烃气体料流的至少一部分再循环至所述气体蒸汽裂化器，(k)将所述非芳族重质物料流的至少一部分和所述C9+芳族化合物料流的至少一部分再循环至所述加氢处理单元，和(l)将所述经处理的烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元。
附图说明
图1示出了烯烃和芳烃生产系统的一个示意图；
图2示出了烯烃和芳烃生产系统的另一个示意图；
图3示出了烯烃和芳烃生产系统的另一个示意图；和
图4示出了烯烃和芳烃生产系统的又一个示意图。
具体实施方式
本文公开了由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法和系统，其包括将塑料热解产物的液体部分(例如烃液体料流)输送到能够裂化液体原料的裂化炉(例如液体蒸汽裂化器)，并将塑料热解产物(例如烃气体料流)的气态部分输送到能够裂化气态原料的裂化炉(例如气体蒸汽裂化器)。该方法可包括由烃液体料流生产经处理的烃液体料流，其中相较于烃液体料流的沸点，经处理的烃液体料流可具有降低的沸点；并将经处理的烃液体料流进料至蒸汽裂化器。该方法还可包括从裂化炉产物中回收高价值化学品，如烯烃和芳烃。
除了在操作实施例中或另有说明之外，在说明书和权利要求中使用的涉及成分的量、反应条件等的所有数字或表达应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。本文公开了各种数值范围。由于这些范围是连续的，因此它们包括最小值和最大值之间的每个值。描述相同特征或组分的所有范围的端点可独立组合并包括所列举的端点。除非另有特别说明，本申请中指定的各种数值范围都是近似值。针对相同组分或性质的所有范围的端点包括端点并且可独立组合。术语“大于0至一个量”意味着指定的组分存在的量大于0，且最多至并包括更高指定量。
术语“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所述项目。如本文所用，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数指示物。
如本文所用，“其组合”包括一个或多个所列举的元素，可选地与未列举的相似元素一起，例如，包括一个或多个所指定组分的组合，可选地与一个或多个其他没有特别指定的具有基本相同功能的组分一起。如本文所用，术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
整个说明书中提到的“一方面”、“另一方面”、“其他方面”、“一些方面”等意味着结合该方面描述的特定元素(例如特征、结构、性质和/或特性)包括在本文描述的至少一个方面中，并且可以存在或不存在于其他方面中。另外，应理解，所描述的元素可以以任何合适的方式组合在各个方面中。
如本文所用，术语“抑制”或“减少”或“防止”或“避免”或这些术语的任何变型包括任何可测量的减少或完全抑制以实现期望的结果。
如本文所用，术语“有效”意味着足以实现期望的、预期的或预设的结果。
如本文所用，术语“包含(comprising)”(和任何形式的包含，如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(和任何形式的具有，如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(和任何形式的包括，如“包括(include)”和“包括(includes)”)或“含有(containing)”(和任何形式的含有，如“含有(contain)”和“含有(contains)都是包容性的或开放式的，且不排除额外的、未列举的元素或方法步骤。
除非另外定义，本文所用的技术与科学术语具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。
本文使用标准命名法描述化合物。例如，任何未被任何所指示基团取代的位置应理解为其化合价由所示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的短线(“-”)用于表示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基的碳来连接。
参考图1，公开了烯烃和芳烃生产系统101。烯烃和芳烃生产系统101通常包括热解单元10；热解分离单元20；烃液体蒸馏单元25；气体蒸汽裂化器35；和液体蒸汽裂化器45。
参考图2，公开了烯烃和芳烃生产系统102。烯烃和芳烃生产系统102通常包括热解单元10；热解分离单元20；烃液体蒸馏单元25；气体蒸汽裂化器35；加氢处理单元40；和液体蒸汽裂化器45。
参考图3，公开了烯烃和芳烃生产系统103。烯烃和芳烃生产系统103通常包括热解单元10；热解分离单元20；第一分离单元30；气体蒸汽裂化器35；加氢处理单元40；经处理的烃液体蒸馏单元43；液体蒸汽裂化器45；和第二分离单元50。
参考图4，公开了烯烃和芳烃生产系统104。烯烃和芳烃生产系统104通常包括热解单元10；热解分离单元20；洗涤器23；烃液体蒸馏单元25；第一分离单元30；气体蒸汽裂化器35；加氢处理单元40；经处理的烃液体蒸馏单元43；液体蒸汽裂化器45；和第二分离单元50。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，图1-4中所示的烯烃和芳烃生产系统组件可以通过任何合适的导管(例如管道、料流等)彼此流体连通(如由表示流体流动方向的连接线所示)。共同的附图标记表示存在于一个或多个附图中的共同组件，并且特定组件的描述通用于该组件所存在的各个附图，除非本文另有说明。
由混合塑料(例如原始塑料、废弃塑料等)生产烯烃和芳烃的方法可包括在热解单元中将混合塑料转化为烃产物料流的步骤。该方法可包括将混合塑料引入热解单元以生产热解产物(例如烃(HC)产物)，其中热解产物包含气相和液相。
可以将混合塑料放置在热解单元10中或经混合塑料料流11进料至热解单元10。在热解单元10中，混合塑料料流11经热解转化成烃产物料流12，其中烃产物料流12包括气相(例如热解气体，如C1至C4气体、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氢氯酸(HCl)气体等)和液相(例如热解液体)。
经混合塑料料流11装入或进料至热解单元10的混合塑料可包括消费后的废弃塑料，如混合塑料废料。混合塑料可包含氯化塑料(例如氯化聚乙烯)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、非氯化塑料(例如聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、共聚物等)等，或其混合物。在一些方面，混合塑料可包含PVC、PVDC、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚烯烃、聚苯乙烯等，或其组合。通常，废弃塑料包含长链分子或聚合物烃。本文所公开的废弃塑料还包括废旧轮胎。混合塑料可包括原始混合塑料和/或废弃混合塑料。
混合塑料料流11可包含基于混合塑料的总重量计等于或大于约百万分之10重量份(ppmw)、50ppmw、100ppmw、200ppmw、300ppmw、400ppmw、500ppmw、600ppmw、700ppmw、800ppmw、900ppmw、600ppmw或1000ppmw的氯化物。混合塑料料流11可包含PVC和/或PVDC，其量基于混合塑料的总重量计等于或大于约400ppmw、或等于或大于约700ppmw、或等于或大于约1000ppmw。
热解单元10可以是任何合适的容器，其配置为将废弃塑料转化为气相和液相产物(例如，同时)。该容器可配置为用于气相、液相、气-液相或淤浆相操作。该容器可含有包含砂、沸石、氧化铝、催化裂化催化剂或其组合的一个或多个惰性材料或热解催化剂的床。通常，热解催化剂能够将热量传递至在热解单元10中进行热解过程的组分。热解单元10可以在绝热、等温、非绝热、非等温或其组合下进行操作。本公开内容的热解反应可以在单个阶段中或多个阶段中进行。例如，热解单元10可以是流体串联连接的两个反应容器。
在热解单元10包含两个容器的配置中，热解过程可分为第一阶段和第二阶段，第一阶段在第一容器中进行，第二阶段流体连接于第一阶段下游并在第二容器中进行。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，第二阶段可以增强从第一阶段流入第二阶段的中间热解产物料流的热解，以产生从第二阶段流出的烃产物料流12。在一些配置中，第一阶段可利用废弃塑料的热裂化，且第二阶段可利用废弃塑料的催化裂化以产生从第二阶段流出的烃产物料流12。或者，第一阶段可利用废弃塑料的催化裂化，且第二阶段可利用废弃塑料的热裂化以产生从第二阶段流出的烃产物料流12。
在一些配置中，热解单元10可包括一个或多个配置成将混合塑料转化为气相和液相产物的设备。该一种或多种设备可含有或不含有如上所述的惰性材料或热解催化剂。这种设备的实例包括一个或多个热挤出机、热回转窑，热罐式反应器、填充床反应器、鼓泡流化床反应器、循环流化床反应器、空的热容器、其中塑料沿着壁向下流动并裂化的封闭热表面、由烘箱或炉子包围的容器或任何其他提供热表面以辅助裂化的合适的设备。
热解单元10可以被配置以热解(例如裂化)并且在一些方面(例如其中将氢气添加至热解单元10)还氢化进料至热解单元10的混合塑料料流11的组分。在热解单元10中可能发生的反应的实例包括但不限于将一种或多种芳族化合物转化为一种或多种环烷烃，将一种或多种正链烷烃异构化成一种或多种异链烷烃，一种或多种环烷烃选择性开环为一个或多种异链烷烃，长链分子裂化成短链分子，从含杂原子的烃中除去杂原子(例如脱氯)，或其组合。
在热解单元10的一种或多种配置中，在全部或部分热解阶段(废弃塑料转化为液相和/或气相产物)中利用顶空吹扫气体以增强塑料的裂化，生产有价值的产物，提供用于蒸汽裂化的进料，或其组合。顶空吹扫气体可包括氢气(H2)，C1-C4烃气体(例如烷烃、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷)、惰性气体(例如氮气(N2)、氩气、氦气、蒸汽)等或其组合。顶空吹扫气体的使用有助于热解单元10中的脱氯。可将顶空吹扫气体引入热解单元10，以帮助除去存在于热解单元10中的熔融混合塑料中夹带的挥发物。
可将含氢气(H2)料流添加至热解单元10以使热解单元环境富含H2，帮助除去热解单元中截留的氯化氢，在热解熔体或液体中提供富含氢的局部环境，或者其组合；例如，经含H2的料流，独立于混合塑料料流11直接进料至热解单元。在一些方面，在足够的用于氢气处理和塑料进料的安全措施下，也可以将H2与料流11一起引入热解单元10。
热解单元10可利于混合塑料料流11的组分在氢气存在下或与氢气进行的任何反应。可发生反应，如将氢原子加到不饱和分子(例如烯烃、芳族化合物)的双键上，产生饱和分子(例如链烷烃、异链烷烃、环烷烃)。另外或任选地，热解单元10中的反应可引起有机化合物的键断裂，伴随后续反应和/或氢取代杂原子。
在热解单元10中使用氢气可具有以下有益效果：i)由于裂化而减少焦炭，ii)保持在该方法中所使用的催化剂(如果有的话)在活性条件下，iii)改善料流11中氯化物的去除，使得来自热解单元10的烃产物料流12相对于混合塑料料流11基本上脱氯，这最小化了在热解单元10下游的单元中的氯化物去除要求，iv)烯烃的氢化，v)减少烃产物料流12中的二烯烃，vi)有助于对于热解单元10中的混合塑料料流11的相同转化水平而言，在较低的温度下运行热解单元10，或i)–vi)的组合。
热解单元10中的热解过程可以是低苛刻度或高苛刻度。低苛刻度热解过程可以在250℃至450℃，或者275℃至425℃，或者300℃至400℃的温度下进行，可产生富含单-和二-烯烃的热解油，以及大量的芳族化合物，并且可包括氯化物化合物。高苛刻度热解过程可以在450℃至750℃，或者500℃至700℃，或者550℃至650℃的温度下进行，可产生富含芳族化合物的热解油，并且可包括氯化物化合物。
可将烃产物料流12做为来自热解单元10的流出物回收并输送(例如流)至热解分离单元20。
一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，可包括：在热解分离单元20中将烃产物料流12的至少一部分分离为烃气体料流22和烃液体料流21，其中烃气体料流22包含烃产物料流12的气相的至少一部分，并且其中烃液体料流包含所述烃产物料流12的液相的至少一部分。热解分离单元20可包括任何合适的气-液分离器，如蒸气-液体分离器、油-气分离器、气-液分离器、脱气器、脱液器(deliqulizers)、洗涤器、疏水阀、闪蒸罐、压缩抽吸罐、重力分离器、离心分离器、过滤叶片分离器、除雾垫、液-气聚结器等，或其组合。
在一些配置中，热解分离单元20可以是冷凝器，其运行的条件为将烃产物料流12的一部分冷凝成烃液体(例如液体产物)同时将烃气体留在气相中(例如气体产物)。液体产物从热解分离单元20流入烃液体料流21，并且气体产物从热解分离单元20流入烃气体料流22。
烃气体料流22可包含C1至C4烃(例如饱和烃、轻质气体烯烃)、氢气(H2)、惰性气体(例如氮气(N2)、氩气、氦气、蒸汽)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、HCl等或其组合。烃气体料流22可包含混合塑料料流11的至少一部分氯化物。在一些方面，基于混合塑料料流11中氯化物的总重量计，烃气体料流22可包含混合塑料流11中总氯化物的等于或大于约90wt.％、93wt.％、95wt.％或99wt.％。
可将烃气体料流22进一步引入气体蒸汽裂化器35(例如图1和图2)、引入第一分离单元30(例如图3)，或引入洗涤器23(例如图4)，如下文更详细地描述。
烃液体料流21可包含链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃、芳族化合物、有机氯化物或其组合。当烃液体料流21包含链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物时，该料流可称为PIONA料流；当烃液体料流21包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物时，该料流可称为PONA料流。
烃液体料流21可包含一种或多种氯化物化合物(例如有机氯化物，如脂族含氯烃、芳族含氯烃和其它含氯烃)，其量小于混合塑料料流11中氯化物量。烃液体料流21中的氯化物化合物的量基于烃液体料流21的总重量计可以是小于100ppmw、50ppmw、25ppmw或10ppmw氯化物(例如，等效氯化物)。从混合塑料到烃液体料流，一种或多种氯化物化合物的减少是由于热解单元10中混合塑料的脱氯。
可存在于烃液体料流21中的链烷烃的实例包括但不限于C1至C22正链烷烃和异链烷烃。链烷烃可以基于烃液体料流21的总重量计以少于10wt.％的量存在于烃液体料流21中。或者，链烷烃可以基于烃液体料流21的总重量计以10wt.％、20wt.％、30wt.％、40wt.％、50wt.％、60wt.％或更多的量存在于烃液体料流21中。虽然某些烃液体料流包括碳数高达22的链烷烃，但本公开内容不限于碳数22作为链烷烃的合适范围的上限，并且链烷烃可包括更高的碳数，例如23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40以及更高。
可存在于烃液体料流21中的烯烃的实例包括但不限于C2至C10烯烃及其组合。当将氢气引入热解单元10时，由于热解单元10中的加氢反应，烯烃可以基于烃液体料流21的总重量计以少于10wt.％的量存在于烃液体料流21中。或者，烯烃可以基于烃液体料流21的总重量计以5wt.％、10wt.％、20wt.％、30wt.％、40wt.％或更多的量存在于烃液体料流21中。虽然某些烃料流包括碳数最高达10的链烷烃，但本公开内容不限于碳数10作为链烷烃的合适范围的上限，并且所述烯烃可包括更高的碳数，例如11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30以及更高。
在一些方面中，烃液体料流21不包含烯烃，例如，烃液体料流21基本上不含烯烃。
可存在于烃液体料流21中的环烷烃的实例包括但不限于环戊烷、环己烷、环庚烷和环辛烷。环烷烃可以基于烃液体料流21的总重量计以少于10wt.％的量存在于烃液体料流21中。或者，环烷烃可以基于烃液体料流21的总重量计以的10wt.％、20wt.％、30wt.％、40wt.％或更多的量存在于烃液体料流21中。虽然某些烃料流包括碳数最高达8的环烷烃，但本公开内容不限于碳数8作为环烷烃的合适范围的上限，并且所述环烷烃可包括更高的碳数，例如9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30以及更高。
烃液体料流21可包含碳数为6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30以及更高的芳烃。在一个方面，芳烃碳数可以高达22。适合在本公开内容中用作烃液体料流21的一部分的芳烃的非限制性实例包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、丙基苯、三甲基苯、四甲基苯、二甲基萘、联苯等或其组合。芳烃可以基于烃液体料流21的总重量计以5wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％、30wt.％、35wt.％、40wt.％、50wt.％、60wt.％、70wt.％、80wt.％或更多的量存在于烃液体料流21中。
在一些方面，等于或大于约10wt.％、或者25wt.％、或者50wt.％的烃液体料流21的特征在于沸点低于约370℃。
在其他方面，等于或大于约90wt.％、或者95wt.％、或者99wt.％的烃液体料流21的特征在于沸点低于约350℃。
在一些方面，并且如分别在图1和2中的烯烃和芳烃生产系统101和102的配置中所示，由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可包括：在烃液体蒸馏单元25中将烃液体料流21的至少一部分分离为烃液体料流的第一馏分26和烃液体料流的第二馏分27，其中烃液体料流的第一馏分26的特征在于沸点低于约300℃，并且其中烃液体料流的第二馏分27的特征在于沸点等于或大于约300℃。烃液体蒸馏单元25可包含任何合适的蒸馏塔，例如具有托盘或板的蒸馏塔、具有填料的蒸馏塔或其组合。
烃液体料流的第一馏分26可包含烃液体料流21的沸点低于约300℃的任何组分，如沸点低于约300℃的链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物。烃液体料流的第二馏分27可包含烃液体料流21的沸点等于或大于约300℃的任何组分，如沸点等于或大于约300℃的链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，烃液体料流21的一些组分形成共沸物，并且因此，虽然烃液料流的第一馏分26的特征在于沸点低于约300℃，但在烃液体料流的第一馏分26中可找到一些沸点等于或大于约300℃的组分。此外，本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，烃液体料流21的一些组分形成共沸物，并且因此，虽然烃液料流的第二馏分27的特征在于沸点等于或大于约300℃，但在烃液体料流的第二馏分27中可找到一些沸点低于约300℃的组分。
在其它方面，并且如图4中的烯烃和芳烃生产系统104的配置所示，由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可包括：在烃液体蒸馏单元25中将烃液体料流21的至少一部分分离为烃液体料流的第一馏分26和烃液体料流的第二馏分27，其中烃液体料流的第一馏分26的特征在于沸点低于约430℃，并且其中烃液体料流的第二馏分27的特征在于沸点等于或大于约430℃。虽然将在将烃液体料流21分馏成约中断(cut off)沸点为约300℃至约430℃的两个馏分的烃液体蒸馏单元25的背景下描述本公开内容，但应理解，任何合适的沸点可用作分馏中断沸点。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，用于从烃液体蒸馏单元25收集两种馏分的中断沸点可以是任何合适的中断沸点，其既允许将足够的重质化合物再循环至热解单元，也允许液体蒸汽裂化器45具有足够的进料料流，其中液体蒸汽裂化器进料料流满足裂化器的进料要求。此外，应理解，可以从烃液体蒸馏单元25收集任何合适数量的馏分，如2、3、4、5、6或更多个馏分。
在一个方面，用于在烃液体蒸馏单元25中将烃液体料流21分馏成第一馏分26和第二馏分27的中断沸点可以为约250℃至约450℃，或者约300℃至约430℃，或约325℃至约400℃。
在一个方面，可将烃液体料流的第二馏分27再循环至热解单元10。不希望受理论限制，第二馏分27含有较高沸点的化合物，其具有较高的分子量和/或较长的链，并且通过将这些重质化合物再循环至热解单元10，分别生产更多具有较低分子量和/或较短链的化合物，从而增加引入液体蒸汽裂化器45的料流(例如，第一馏分26、经处理的烃液体料流41、经处理的烃液体料流的第一馏分44等)的产率(例如体积、量)，因此增加由液体蒸汽裂化器45产生的高价值化学品(例如烯烃、芳烃)的产率。
在一些方面，由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可包括：将烃液体料流21的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元40以生产经处理的烃液体料流41和加氢处理单元气体产物料流42。如图3中的烯烃和芳烃生产系统103的配置所示，可将烃液体料流21的至少一部分引入加氢处理单元40。
在其他方面，并且如分别在图2和4中的烯烃和芳烃生产系统102和104的配置中所示，仅将烃液体料流21的一部分(例如第一馏分26)引入加氢处理单元40以生产经处理的烃液体料流41和加氢处理单元气体产物料流42。在这样的方面，可通过蒸馏从料流21中回收引入加氢处理单元40的烃液体料流21的所述部分，如本文所公开。
加氢处理单元40可以是任何合适的加氢处理反应器，例如加氢裂化器、流化催化裂化器、以加氢热解模式运行的流化催化裂化器、热裂化反应器、以加氢热解模式运行的热裂化反应器、加氢处理器、加氢脱烷基化单元等，或其组合。在一些配置中，加氢处理反应器可以是在氢气环境中运行的热热解反应器、温控搅拌罐间歇式反应器、连续回转窑、双螺杆挤出机反应器、类似于流化催化裂化器的循环流化床反应器、鼓泡流化床反应器等，或其组合。在加氢热解模式下运行的流化催化裂化器和热裂化器在2014年7月17日提交的美国临时申请第62/025,762号和2015年7月13日提交的国际申请第PCT/IB2015/055295号中更详细地描述；其全部内容都通过引用并入本文。通常，加氢热解是指在氢气存在下进行的热解过程。
可进入加氢处理单元40之前将含氢气(H2)的料流添加至烃液体料流21和/或烃液体料流的第一馏分26。另外或作为一种选择，可将含H2的料流添加至加氢处理单元40以使加氢处理单元环境富含H2，例如经含H2的料流直接进料至加氢处理单元40，独立于烃液体料流21和/或烃液体料流的第一馏分26。
加氢处理单元40的特征在于温度为约250℃至约730℃，或者约300℃至约700℃，或者约350℃至约650℃。
在一些方面，可以从加氢处理单元40回收加氢处理单元产物料流，其中加氢处理单元产物料流可包含气相和液相。在这些方面，可将加氢处理单元产物料流分离成经处理的烃液体料流41和加氢处理单元气体产物料流42，其中经处理的烃液体料流41包含加氢处理单元产物料流的液相的至少一部分；并且其中加氢处理单元气体产物料流42包含加氢处理单元产物料流的气相的至少一部分。
加氢处理单元气体产物料流42可包含C1至C4烃、H2、惰性气体(例如氮气(N2)、氩气、氦气、蒸汽)、HCl等或其组合。加氢处理单元气体产物料流42可包含烃液体料流21的氯化物的至少一部分和/或烃液体料流的第一馏分26的氯化物的至少一部分。可将加氢处理单元气体产物料流42的至少一部分进一步引入洗涤器23，这将在下文中更详细地描述。
经处理的烃液体料流41的特征在于沸点低于烃液体料流21的沸点和/或烃液体料流的第一馏分26的沸点。从烃液体料流21和/或烃液体料流的第一馏分26到处理的烃液体料流41的沸点降低是由于烃液体料流21和/或烃液体料流的第一馏分26的在加氢处理单元40中的分别裂化。在一些方面，经处理的烃液体料流41的特征在于沸点低于约300℃，低于约275℃，或低于约250℃。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，当加氢处理单元40的进料的沸点低于约300℃时(例如沸点低于约300℃的烃液体料流的第一馏分26)，如果在加氢处理单元40中发生的加氢处理过程是加氢裂化过程，则经处理的烃液体料流41的沸点可以充分低于约300℃。
烃液体料流21和/或烃液体料流的第一馏分26可包含芳族化合物。在一些方面，烃液体料流21和/或烃液体料流的第一馏分26的芳族化合物的一部分可在加氢处理单元40中经历开环反应以生产非芳族化合物，其中可将这样的非芳族化合物进一步引入液体蒸汽裂化器45以进一步裂化，从而导致由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法的高价值化学品的总产率增加。
经处理的烃液体料流41的特征在于氯化物量低于烃液体料流21的氯化物量和/或烃液体料流的第一馏分26的氯化物量。在一些方面，经处理的烃液体料流41可包含一种或多种氯化物化合物，其量基于经处理的烃液体料流41的总重量计小于约10ppmw氯化物、小于约7ppmw氯化物、小于约5ppmw氯化物或小于约3ppmw氯化物。
经处理的烃液体料流41的特征在于烯烃含量低于烃液体料流21的烯烃含量和/或烃液体料流的第一馏分26的烯烃含量。在一些方面，经处理的烃液体料流41的特征在于烯烃含量基于经处理的烃液体料流41的总重量计小于约1wt.％烯烃。
在一些方面，并且如分别在图3和4中的烯烃和芳烃生产系统103和104的配置中所示，由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可包括：在经处理的烃液体蒸馏单元43中将经处理的烃液体料流41的至少一部分分离成经处理的烃液体料流的第一馏分44和经处理的烃液体料流的第二馏分47。经处理的烃液体蒸馏单元43可包含任何合适的蒸馏塔，例如具有托盘或板的蒸馏塔、具有填料的蒸馏塔或其组合。
在一些方面，经处理的烃液体料流的第一馏分44的特征可在于沸点低于约430℃时，并且烃液体料流的第二馏分47的特征可在于沸点等于或大于约430℃。在其它方面，经处理的烃液体料流的第一馏分44的特征可在于沸点低于约300℃时，并且烃液体料流的第二馏分47的特征可在于沸点等于或大于约300℃。在另一些方面，经处理的烃液体料流的第一馏分44的特征可在于沸点低于约350℃时，并且烃液体料流的第二馏分47的特征可在于沸点等于或大于约350℃。虽然将在将经处理的烃液体流41围绕中断沸点为约300℃至约430℃分馏成两个馏分的经处理的烃液体蒸馏单元43的背景下讨论本公开内容，但应理解，任何合适的沸点都可用作分馏中断沸点。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，用于从经处理的烃液体蒸馏单元43收集两种馏分的中断沸点可以是任何合适的中断沸点，其既允许将足够的重质化合物再循环至热解单元，也允许液体蒸汽裂化器45具有足够的进料料流，其中液体蒸汽裂化器进料料流满足裂化器的进料要求。此外，应理解，可以从经处理的烃液体蒸馏单元43收集任何合适数量的馏分，如2、3、4、5、6或更多个馏分。
在一个方面，用于在经处理的烃液体蒸馏单元43中将经处理的烃液体料流41分馏成第一馏分44和第二馏分47的中断沸点可以为约250℃至约450℃，或者约300℃至约430℃，或者约325℃至约400℃。
在一些方面，经处理的烃液体料流的第一馏分44可包含经处理的烃液体料流41的沸点低于约430℃的任何组分，如沸点低于约430℃的链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物。经处理的烃液体料流的第二馏分47可包含经处理的烃液体料流41的沸点等于或大于约430℃的任何组分，如沸点等于或大于约430℃的链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，经处理的烃液体料流41的一些组分形成共沸物，并且因此，虽然经处理的烃液体料流的第一馏分44的特征在于沸点低于约430℃，但在经处理的烃液体料流的第一馏分44中可找到一些沸点等于或大于约430℃的组分。此外，本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，经处理的烃液体料流41的一些组分形成共沸物，并且因此，虽然经处理的烃液料流的第二馏分47的特征在于沸点等于或大于约430℃，但在经处理的烃液体料流的第二馏分47中可找到一些沸点低于约430℃的组分。
在一个方面，可将经处理的烃液体料流的第二馏分47再循环至热解单元10。不希望受理论限制，第二馏分47含有较高沸点的化合物，其具有较高的分子量和/或较长的链，并且通过将这些重质化合物再循环至热解单元10，分别生产更多具有较低分子量和/或较短链的化合物，从而增加引入液体蒸汽裂化器45的进料料流的产率(例如体积、量)，因此增加由液体蒸汽裂化器45产生的高价值化学品(例如烯烃、芳烃)的产率。
在一些方面，由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可包括：将烃液体料流的第一馏分26的至少一部分和/或经处理的烃液体料流41的至少一部分输送至液体蒸汽裂化器45以生产液体蒸汽裂化器产物料流46。如图1中的烯烃和芳烃生产系统101的配置所示，可将烃液体料流的第一馏分26的至少一部分引入液体蒸汽裂化器45。此外，如图2中的烯烃和芳烃生产系统102的配置所示，可将经处理的烃液体料流41的至少一部分引入液体蒸汽裂化器45。
在其他方面，并且如分别在图3和4中的烯烃和芳烃生产系统103和104的配置中所示，仅将经处理的烃液体料流41的一部分(例如第一馏分44)引入液体蒸汽裂化器45以生产液体蒸汽裂化器产物料流46。在这些方面，可通过蒸馏从料流41中回收引入液体蒸汽裂化器45的经处理的烃液体料流41的所述部分，如本文所公开。
烃液体料流的第一馏分26、经处理的烃液体料流41和/或经处理的烃液体料流的第一馏分44满足液体蒸汽裂化器对于氯化物含量、烯烃含量和终沸点的进料要求。
液体蒸汽裂化器45通常具有进料要求(例如要求具有低烯烃含量的脱氯进料)，这取决于各个蒸汽裂化器的操作限制。第一，液体蒸汽裂化器45要求液体蒸汽裂化器45的进料中氯化物化合物的量要低。第二，液体蒸汽裂化器45要求进料至液体蒸汽裂化器45的料流中烯烃的量要低。液体蒸汽裂化器45在蒸汽存在下将烃液体料流的第一馏分26、经处理的烃液体料流41和/或经处理的烃液体料流的第一馏分44中的组分进行分子裂化或在高温下断裂碳-碳键，以产生高价值产物(例如高价值化学品)。
本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，蒸汽裂化产物的组成取决于反应器参数(例如，温度、停留时间、烃与蒸汽的比率等)以及裂化器进料的组成。较重质的烃，如在液体进料料流(例如液体蒸汽裂化器45的进料料流)中，可以产生大量的芳烃(例如C6-C8芳烃)以及烯烃(例如轻质气体烯烃、乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等)。较轻质的进料料流，如气体进料料流(例如气体蒸汽裂化器35的进料料流)通常产生轻质气体烯烃、乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。
可从液体蒸汽裂化器45回收包含高价值化学品的液体蒸汽裂化器产物料流46，其中所述高价值化学品包括轻质气体烯烃、乙烯、丙烯，丁烯、丁二烯、芳族化合物(例如C6-C8芳烃)等或其组合。
液体蒸汽裂化器产物料流46的特征在于烯烃含量大于烃液体料流的第一馏分26的烯烃含量、经处理的烃液体料流41的烯烃含量和/或经处理的烃液体料流的第一馏分44的烯烃含量。
在一些方面，可将液体蒸汽裂化器产物料流46的至少一部分输送至第二分离单元50，这将在下文中更详细地描述。
在一个方面，由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可包括：将烃气体料流22的至少一部分输送至气体蒸汽裂化器35以生产气体蒸汽裂化器产物料流36，例如图1中的烯烃和芳烃生产系统101和图2中的烯烃和芳烃生产系统102的配置所示。
在一些方面，并且如图4中的烯烃和芳烃生产系统104的配置所示，可将烃气体料流22的至少一部分和/或加氢处理单元气体产物料流42的至少一部分(例如加氢处理单元气体产物料流的一部分42c)引入洗涤器23以生产经处理的烃气体料流24，其中经处理的烃气体料流24中的HCl量小于烃气体料流22和/或加氢处理单元气体产物料流的一部分42c中的HCl量；并且其中在洗涤器23中除去烃气体料流22和/或加氢处理单元气体产物料流的一部分42c中的HCl的至少一部分。在一个方面，经处理的烃气体料流24中的氯化物量低于烃气体料流22中的氯化物量和/或加氢处理单元气体产物料流的一部分42c中的氯化物量。
洗涤器23可含有苛性碱溶液(例如氢氧化钠和/或氢氧化钾的水溶液)，其可从所述烃气体料流22的至少一部分和/或加氢处理单元气体产物料流的一部分42c中除去(例如，经反应、吸收或其组合)至少一部分氯化物(例如含氯气体，如HCl)，以产生经处理的烃气体料流24。可进一步使经处理的烃气体料流24的至少一部分与氯化物吸附剂接触，以从经处理的烃气体料流24中除去任何残留的氯化物。适用于本公开内容的氯化物吸附剂的非限制性实例包括绿坡缕石、活性炭、白云石、膨润土、氧化铁、针铁矿、赤铁矿、磁铁矿、氧化铝、γ-氧化铝、二氧化硅、硅铝酸盐、离子交换树脂、水滑石、尖晶石、氧化铜、氧化锌、氧化钠、氧化钙、氧化镁、金属负载的沸石、分子筛13X等，或其组合。洗涤器23可包含固定床、流化床、沸腾床或其组合中的氯化物吸附剂。
在一些方面，并且如图3和4所示，可将烃气体料流22的至少一部分、加氢处理单元气体产物料流的一部分42b和/或经处理的烃气体料流24的至少一部分引入第一分离单元30，以产生第一烯烃气体料流31和第一饱和烃气体料流32。
第一烯烃气体料流31包含烃气体料流22的所述至少一部分、加氢处理单元气体产物料流的所述部分42b和/或经处理的烃气体料流24的所述至少一部分中的至少一部分烯烃。第一烯烃气体料流31包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合。
第一饱和烃气体料流32包含烃气体料流22的所述至少一部分、加氢处理单元气体产物料流的所述部分42b和/或经处理的烃气体料流24的所述至少一部分中的至少一部分饱和烃。第一饱和烃气体料流32包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合。第一饱和烃气体料流32的特征在于烯烃含量基于第一饱和烃气体料流32的总重量计小于约1wt.％烯烃。第一饱和烃气体料流32基本上不含烯烃。
在一些方面，并且如图1-4所示，由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可包括：将烃气体料流22的至少一部分、加氢处理单元气体产物料流42的至少一部分(例如，加氢处理单元气体产物料流的一部分42a)和/或第一饱和烃气体料流32的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器35，以生产气体蒸汽裂化器产物料流36。
烃气体料流22、加氢处理单元气体产物料流42(例如加氢处理单元气体产物料流的一部分42a)和/或第一饱和烃气体料流32满足气体蒸汽裂化器对氯化物含量、烯烃含量和终沸点的进料要求。
气体蒸汽裂化器35通常具有进料要求(例如要求具有低烯烃含量的脱氯进料)，这取决于各个蒸汽裂化器的操作限制。第一，气体蒸汽裂化器35要求气体蒸汽裂化器35的进料中氯化物化合物的量要低。第二，气体蒸汽裂化器35要求进料至气体蒸汽裂化器35的料流中烯烃的量要低。气体蒸汽裂化器35在蒸汽存在下将烃气体料流22、加氢处理单元气体产物料流42(例如加氢处理单元气体产物料流的一部分42a)和/或第一饱和烃气体料流32中的组分进行分子裂化或在高温下断裂碳-碳键，以产生高价值产物(例如高价值化学品)。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，气体蒸汽裂化器35的气体进料料流通常产生轻质气体烯烃、乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。
可从气体蒸汽裂化器35回收包含高价值化学品的气体蒸汽裂化器产物料流36，其中所述高价值化学品包括轻质气体烯烃、乙烯、丙烯，丁烯、丁二烯等或其组合。气体蒸汽裂化器产物料流36的特征可在于烯烃含量大于烃气体料流22的烯烃含量、加氢处理单元气体产物料流42的烯烃含量(例如加氢处理单元气体产物料流的一部分42a的烯烃含量)和/或第一饱和烃气体料流32的烯烃含量。
在一些方面，并且如图3和4所示，可将第一烯烃气体料流31的至少一部分、气体蒸汽裂化器产物料流36的至少一部分、液体蒸汽裂化器产物料流46的至少一部分或其组合引入第二分离单元50，以产生第二饱和烃气体料流51、第二烯烃气体料流52，C6-C8芳族化合物料流53、C9+芳族化合物料流54和非芳族重质物料流55；其中第二饱和烃气体料流51包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合；其中第二烯烃气体料流52包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合；其中C6-C8芳族化合物料流53包含C6-C8芳烃、苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其组合；其中C9+芳族化合物料流54包含C9+芳烃；并且其中非芳族重质物料流55包含除C6+芳烃之外的C5+烃。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，非芳族重质物料流55的C5+烃(i)不包括C6至C8芳烃；(ii)不包括C9+芳烃；(iii)包括C5+烯烃；和(iv)包括C5+链烷烃，异链烷烃和环烷烃。
在一些方面，可将第二饱和烃气体料流的一部分51a再循环至气体蒸汽裂化器35。第二饱和烃气体料流51的特征在于烯烃含量基于第二饱和烃气体料流51的总重量计小于约1wt.％的烯烃。第二饱和烃气体料流51基本上不含烯烃。
在一些方面，非芳族重质物料流55的特征可在于沸点低于约300℃，低于275℃，或低于250℃。可将非芳族重质物料流的一部分55a再循环至液体蒸汽裂化器45上游的加氢处理单元40。另外地或作为一种选择，可将非芳族重质物料流的一部分55b再循环至液体蒸汽裂化器45。
在一些方面，可将C9+芳族化合物料流的一部分54a再循环至液体蒸汽裂化器45上游的加氢处理单元40。
第二烯烃气体料流52的产率可等于或大于约60％或更高。C6-C8芳族化合物料流53的产率可等于或大于约15％、20％或更多。出于本文公开的目的，产率是相对于混合塑料料流11来计算。
一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，可包括：(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，其中烃产物包括气相和液相；(b)在热解分离单元中将烃产物分离为烃气体料流和烃液体料流，其中烃气体料流包含烃产物的气相的至少一部分，其中烃气体料流包含烯烃、饱和烃和氢氯酸(HCl)，并且其中烃液体料流包含烃产物的液相的至少一部分；(c)将烃气体料流的至少一部分引入洗涤器以产生经处理的烃气体料流，其中经处理的烃气体料流中HCl的量小于烃气体料流中HCl的量，并且其中烃气体料流中的HCl的至少一部分在洗涤器中被移除；(d)将经处理的烃气体料流的至少一部分引入第一分离单元以产生第一饱和烃气体料流和第一烯烃气体料流，其中第一烯烃气体料流包含经处理的烃气体料流的烯烃的至少一部分，其中第一饱和烃气体料流包含经处理的烃气体料流的饱和烃的至少一部分，并且其中第一饱和烃气体料流的特征在于烯烃含量基于第一饱和烃气体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃；(e)将第一饱和烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于第一饱和烃气体料流中烯烃的量；(f)将烃液体料流的至少一部分分离为烃液体料流的第一馏分和烃液体料流的第二馏分，其中烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约430℃，或低于约300℃，并且其中烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于430℃，或等于或大于约300℃；(g)将烃液体料流的第一馏分的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中经处理的烃液体料流的特征在于氯化物的量基于经处理的烃液体料流的总重量计小于约10ppmw氯化物，并且其中经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于经处理的烃液体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃；(h)将经处理的烃液体料流的至少一部分分离为经处理的烃液体料流的第一馏分和经处理的烃液体料流的第二馏分，其中经处理的烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于经处理的烃液体料流的第二馏分的沸点；(i)将经处理的烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于经处理的烃液体料流的第一馏分中烯烃的量；(j)将加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至洗涤器、第一分离单元和/或气体蒸汽裂化器；(k)将气体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、液体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、第一烯烃气体料流的至少一部分或其组合引入第二分离单元，以产生第二烯烃气体料流、第二饱和烃气体料流、C6-C8芳族化合物料流、C9+芳族化合物料流和非芳族重质物料流；其中第二烯烃气体料流包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合；其中第二饱和烃气体料流包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合；其中C6-C8芳族化合物料流包含C6-C8芳烃、苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其组合；其中C9+芳族化合物料流包含C9+芳烃；并且其中非芳族重质物料流包含除C6+芳烃之外的C5+烃；(l)将第二饱和烃气体料流的至少一部分再循环至气体蒸汽裂化器；(m)将非芳族重质物料流的至少一部分和/或C9+芳族化合物料流的至少一部分再循环至加氢处理单元；和(n)将烃液体料流的第二馏分的至少一部分和/或经处理的烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至热解单元。本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，当烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约430℃时，烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约430℃。此外，本领域技术人员在本公开内容的帮助下应理解，当烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约300℃时，烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约300℃。
相较于不采用液体蒸汽裂化器用于裂化由热解所得液体以及气体蒸汽裂化器用于裂化由热解所得气体的其他类似方法，本文所公开的由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可有利地显示出一种或多种工艺特性的改善。本文所公开的由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可有利地提供轻质气体烯烃以及C6-C8芳族化合物的整体增加的产率。
本文所公开的由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法可有利地将饱和料流再循环至蒸汽裂化，以及将重质芳族化合物料流再循环至加氢裂化，从而提高高价值化学品如烯烃和C6-C8芳族化合物的总产率。本文公开的由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法的其他优点对于阅读本公开内容的本领域技术人员来说可以是显而易见的。
实施例
一般性地描述了主题后，给出以下实施例作为本公开的具体实施方案并且证明其实践和优点。应理解，这些实施例是以举例说明的方式给出的，并不意图以任何方式限制权利要求书的内容。
实施例1
在低苛刻度条件下将混合塑料废料在模块化单元中裂化；或在高苛刻度下在循环流化床中催化裂化；或在低苛刻度下在循环流化床中催化裂化，以产生热解油。这些裂化实验的结果如下所示。杯混合温度在400-600℃、特别是450-550℃之间变化。根据操作的苛刻度，分离气体和液体产物。裂化液体产物的组成如下表所示。将存在于气体中的饱和烃送至气体裂化器，该气体裂化器为乙烷裂化器或丙烷裂化器。根据所需的终产物选择气体裂化器。将来自热解单元的裂化液体送至加氢处理以使所有液体烯烃饱和，因为这是液体/石脑油裂化器的要求。使用市售的加氢处理催化剂，在300-450℃和20-100barg的压力下进行加氢处理，以产生经加氢处理的油。该经加氢处理的油的典型组成为35-45％的链烷烃、35-45％的异链烷烃、15-20％的环烷烃和5-10％的芳族化合物，其液体沸点低于400℃。下表示出了经加氢处理的油(例如，经处理的烃液体料流，如料流41)的组成的一个实施例。然后使经加氢处理的油进行蒸汽裂化，其中使轻质气体烯烃最大化并将形成的气体饱和烃按路线送至气体裂化器。在该实施例中，将通过热解产生的16.3wt.％饱和烃送至气体裂化器以形成更多轻质气体烯烃，如乙烯和丙烯。
所述经加氢处理的油，通常是热解汽油(pygas)，是具有高芳族含量的石脑油范围材料。在温和氢化后，可将该液体进行芳族化合物提取，并且可将非芳族化合物料流送回石脑油/蒸汽裂化器以进一步裂化。
具有链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物(P/O/N/A)组成的蒸汽裂化器的饱和热解油进料的结果如下所示。
Figure GDA0003073974870000231
Figure GDA0003073974870000241
Figure GDA0003073974870000242
根据热解液的组成，无论是来自连续循环流化床的低苛刻度催化裂化还是来自任何模块化技术的热裂化，芳烃提取单元可以安置在蒸汽裂化器之前或蒸汽裂化器之后。如果热解液的芳烃含量大于40％，则在蒸汽裂化器之前进行芳烃抽提可以在将其送至蒸汽裂化器之前最大限度地减少焦炭的形成，并最大限度地回收高价值化学品，如苯、甲苯、二甲苯和乙苯。
下面示出了由蒸汽裂化器获得的产物，其中蒸汽/油(S/O)比为2wt.％，反应停留时间为0.1秒，温度为850℃。出于本文公开的目的，S/O比是指以添加至蒸汽裂化器的蒸汽相对于蒸汽裂化器的总烃进料的质量百分比表示的比率。
Figure GDA0003073974870000243
Figure GDA0003073974870000251
实施例2
该实施例涉及混合废弃塑料的低和高苛刻度热解，该混合废弃塑料具有82％烯烃原料(例如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和聚丙烯(PP))、11％聚苯乙烯(PS)和剩余的7％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。该实验在连续催化裂化循环流化床中进行。在所有情况下，第一步中的轻质气体烯烃制备量>28％和饱和烃，该饱和烃可以直接送至气体裂化器以进一步增加轻质气体烯烃。可对汽油和柴油范围材料进行加氢处理以使所述液体烯烃饱和，并且可以进一步将其送至石脑油裂化器。结合第一阶段热解然后饱和气体分子的气体裂化和用于液体的石脑油裂化器得到的轻质气体烯烃的总制备量可以占进料塑料的>60wt.％。
可将未转化的饱和烃再循环回到裂化器以进一步裂化并形成轻质气体烯烃。从石脑油裂化器获得的热解汽油将富含芳族化合物，其将被送至芳烃提取以分离苯、甲苯、二甲苯(BTX)和乙苯(EB)(BTX+EB)。
总的来说，通过将热解器与气体裂化器和液体裂化器组合，例如轻质气体烯烃的高价值化学品将>60％且BTX+EB>15-20％。
将基于热解油的PIONA的汽油和柴油范围的液体饱和烃的产物送至石脑油裂化器以转化为高价值化学品。在氢化后将分离出为BTX+EB的C6-C8范围芳族化合物。也会使通常为二芳族化合物和三芳族化合物的高级芳族化合物通过开环饱和或转化，然后将由汽油饱和烃、柴油和重质范围饱和烃组成的总原料进料至蒸汽裂化器以提高轻质气体烯烃和BTX+EB范围芳烃的总产率。
实施例3
该实施例涉及混合废弃塑料的低和高苛刻度热解，该混合废弃塑料具有82％烯烃原料(例如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和聚丙烯(PP))、11％聚苯乙烯(PS)和剩余的7％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。该实验在连续催化裂化循环流化床中进行。
Figure GDA0003073974870000261
总之，通过上述实施例，如图1-4中所列举的整体流程图的工艺配置中涉及的方法已经被证实产生C6-C8范围内的轻质气体烯烃和单环芳族化合物。
通过以下实施方案进一步说明本公开内容，这些实施方案不应以任何方式解释为对其范围的限制。相反，应该清楚地理解，可以采用其各种其他方面、实施方案、修改和等同物的方案，这在阅读本文说明书之后可以向本领域普通技术人员建议，而不脱离本发明的精神或所附权利要求的范围。
附加公开内容
以下是列举的方面，其作为非限制性实施例提供。
第一方面是一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，包括：(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，其中所述烃产物包括气相和液相；(b)将所述烃产物的至少一部分分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分；(c)将所述烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃，并且其中所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃气体料流中烯烃的量；(d)将所述烃液体料流的至少一部分分离为所述烃液体料流的第一馏分和所述烃液体料流的第二馏分，其中所述烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约300℃，并且其中所述烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约300℃；(e)将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃和芳烃，并且其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃液体料流的第一馏分中烯烃的量；和(f)将所述烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元。
第二方面是如第一方面所述的方法，其中，所述气体蒸汽裂化器产物料流的烯烃包含轻质气体烯烃、乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合。
第三方面是如第一方面和第二方面中任一项所述所述的方法，其中，所述烃气体料流还包含氢氯酸(HCl)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、轻质气体烯烃和饱和烃，并且其中将所述烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器的步骤(c)还包括(i)将所述烃气体料流的至少一部分引入洗涤器以产生经处理的烃气体料流，其中所述经处理的烃气体料流中HCl的量小于所述烃气体料流中HCl的量，并且其中所述烃气体料流中的至少一部分HCl在洗涤器中被除去；(ii)将经处理的烃气体料流的至少一部分引入第一分离单元以产生第一饱和烃气体料流和第一烯烃气体料流，其中所述第一烯烃气体料流包含所述经处理的烃气体料流的烯烃的至少一部分，其中第一饱和烃气体料流包含所述经处理的烃气体料流的饱和烃的至少一部分，并且其中所述第一饱和烃气体料流的特征在于烯烃含量基于所述第一饱和烃气体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃；和(iii)将所述第一饱和烃气体料流的至少一部分进料至所述气体蒸汽裂化器。
第四方面是如第一方面至第三方面中任一项所述的方法，其中，将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器的步骤(d)还包括(i)将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于沸点低于所述烃液体料流的第一馏分的沸点；其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物量低于所述烃液体料流的第一馏分的氯化物量；并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量低于所述烃液体料流的第一馏分的烯烃含量；和(ii)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分进料至所述液体蒸汽裂化器。
第五方面是如第四方面所述的方法，其中，所述经处理的烃液体料流的特征在于沸点小于约300℃。
第六方面是如第一方面至第五方面中任一项所述的方法，其中，所述经处理的烃液体料流包含一种或多种氯化物化合物，所述一种或多种氯化物化合物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约10ppmw氯化物。
第七方面是如第一方面至第六方面中任一项所述的方法，其中，所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃。
第八方面是如第一方面至第七方面中任一项所述的方法，其中，所述烃液体料流的第一馏分包含芳族化合物，并且其中所述芳族化合物的一部分在所述加氢处理单元中进行开环反应以产生非芳族化合物。
第九方面是如第一方面至第八方面中任一项所述的方法，其中，将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流的步骤(i)还包括(1)从所述加氢处理单元回收加氢处理单元产物料流，其中所述加氢处理单元产物料流包含气相和液相；和(2)将所述加氢处理单元产物料流分离为所述经处理的烃液体料流和所述加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流包含所述加氢处理单元产物料流的液相的至少一部分；并且其中所述加氢处理单元气体产物料流包含所述加氢处理单元产物料流的气相的至少一部分。
第十方面是如第一方面至第九方面中任一项所述的方法，其中，将所述加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至所述气体蒸汽裂化器。
第十一方面是如第三方面所述的方法，其中，将所述气体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、所述液体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、所述第一烯烃气体料流的至少一部分或其组合引入第二分离单元，以产生第二烯烃气体料流、第二饱和烃气体料流、C6-C8芳族化合物料流、C9+芳族化合物料流和非芳族重质物料流；其中所述第二烯烃气体料流包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合；其中第二饱和烃气体料流包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合；其中所述C6-C8芳族化合物料流包含C6-C8芳烃、苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其组合；其中所述C9+芳族化合物料流包含C9+芳烃；并且其中所述非芳族重质物料流包含除C6+芳烃之外的C5+烃。
第十二方面是如第十一方面所述的方法，其中，第二烯烃气体料流的产率等于或大于约60％。
第十三方面是如第一方面至第十二方面中任一项所述的方法，其中，C6-C8芳族化合物料流的产率等于或大于约15％。
第十四方面是如第一方面至第十三方面中任一项所述的方法，其中，将所述第二饱和烃气体料流的至少一部分再循环至所述气体蒸汽裂化器。
第十五方面是如第一方面至第十四方面中任一项所述的方法，其中，所述非芳族重质物料流的特征在于沸点低于约300℃，并且其中将所述非芳族重质物料流的至少一部分再循环至所述液体蒸汽裂化器和/或液体蒸汽裂化器上游的加氢处理单元。
第十六方面是如第一方面至第十五方面中任一项所述的方法，其中，所述非芳族重质物料流的特征在于沸点低于约300℃，并且其中将所述非芳族重质流的至少一部分和所述C9+芳族化合物料流的至少一部分再循环至所述液体蒸汽裂化器上游的加氢处理单元中。
第十七方面是如第十六方面所述的方法，还包括(i)从所述加氢处理单元回收经处理的烃液体料流；(ii)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分分离为所述经处理的烃液体料流的第一馏分和所述经处理的烃液体料流的第二馏分，其中所述经处理的烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点小于约300℃，并且其中所述经处理的烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约300℃；(iii)将所述经处理的烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至所述液体蒸汽裂化器，以产生液体蒸汽裂化器产物料流；和(iv)将所述经处理的烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元。
第十八方面是如第一方面至第十七方面中任一项所述的方法，其中，基于所述混合塑料的总重量计，所述混合塑料包含等于或大于400ppmw的聚氯乙烯和/或聚偏二氯乙烯。
第十九方面是如第一方面至第十八方面中任一项所述的方法，其中，所述混合塑料是原始混合塑料或废弃混合塑料。
第二十方面是一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，包括：(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，其中所述烃产物包括气相和液相；(b)将所述烃产物分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分；(c)将所述烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃，并且所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃气体料流中烯烃的量；(d)将所述烃液体料流的至少一部分分离为所述烃液体料流的第一馏分和所述烃液体料流的第二馏分，其中所述烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约300℃，并且其中所述烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约300℃；(e)将烃液体料流的第一馏分至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于沸点低于约300℃，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约10ppmw氯化物，并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃；(f)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃和芳烃，并且其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃液体料流中烯烃的量；和(g)将所述烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元。
第二十一方面是如第二十方面所述的方法，其中，将所述加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至所述气体蒸汽裂化器。
第二十二方面是一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，包括：(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，其中所述烃产物包括气相和液相；(b)将所述烃产物分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，其中所述烃气体料流包含烯烃和饱和烃，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分；(c)将所述烃气体料流的至少一部分引入第一分离单元以产生第一饱和烃气体料流和第一烯烃气体料流，其中所述第一烯烃气体料流包含所述烃气体料流的烯烃的至少一部分，其中所述第一饱和烃气体料流包含所述烃气体料流的饱和烃的至少一部分，并且其中所述第一饱和烃气体料流的特征在于烯烃含量基于第一饱和烃气体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃；(d)将所述第一饱和烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述第一饱和烃气体料流中烯烃的量；(e)将所述烃液体料流的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约10ppmw氯化物，并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃；(f)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分分离为所述经处理的烃液体料流的第一馏分和所述经处理的烃液体料流的第二馏分，其中所述经处理的烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于约430℃，并且其中所述经处理的烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于约430℃；(g)将所述经处理的烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述经处理的烃液体料流的第一馏分中烯烃的量；(h)将所述加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至所述第一分离单元和/或所述气体蒸汽裂化器；(i)将所述气体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、所述液体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、所述第一烯烃气体料流的至少一部分或其组合引入第二分离单元，以产生第二烯烃气体料流、第二饱和烃气体料流、C6-C8芳族化合物料流、C9+芳族化合物料流和非芳族重质物料流；其中所述第二烯烃气体料流包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合；其中第二饱和烃气体料流包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合；其中所述C6-C8芳族化合物料流包含C6-C8芳烃、苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其组合；其中所述C9+芳族化合物料流包含C9+芳烃；并且其中所述非芳族重质物料流包含除C6+芳烃之外的C5+烃；(j)将所述第二饱和烃气体料流的至少一部分再循环至所述气体蒸汽裂化器；(k)将所述非芳族重质物料流的至少一部分和所述C9+芳族化合物料流的至少一部分再循环至所述加氢处理单元；和(l)将所述经处理的烃液体料流的第二馏分的至少一部分循环至所述热解单元。
第二十三方面是如第二十二方面所述的方法，其中，第二烯烃气体料流产率等于或大于约60％，并且其中C6-C8芳族化合物料流产率等于或大于约15％。
第二十四方面是一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，包括：(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，其中所述烃产物包括气相和液相；(b)在热解分离单元中将所述烃产物分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，其中所述烃气体料流包含烯烃、饱和烃和氢氯酸(HCl)，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分；(c)将所述烃气体料流的至少一部分引入洗涤器以产生经处理的烃气体料流，其中所述经处理的烃气体料流中HCl的量小于所述烃气体料流中HCl的量，并且其中所述烃气体料流中的HCl的至少一部分在所述洗涤器中被移除；(d)将所述经处理的烃气体料流的至少一部分引入第一分离单元以产生第一饱和烃气体料流和第一烯烃气体料流，其中所述第一烯烃气体料流包含所述经处理的烃气体料流的烯烃的至少一部分，其中所述第一饱和烃气体料流包含所述经处理的烃气体料流的饱和烃的至少一部分，并且其中所述第一饱和烃气体料流的特征在于烯烃含量基于第一饱和烃气体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃；(e)将所述第一饱和烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述第一饱和烃气体料流中烯烃的量；(f)将所述烃液体料流的至少一部分分离为所述烃液体料流的第一馏分和所述烃液体料流的第二馏分，其中所述烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于所述烃液体料流的第二馏分的沸点，并且其中所述烃液体料流的第一馏分的沸点小于约300℃至约430℃；(g)将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约10ppmw氯化物，并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于约1wt.％烯烃；(h)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分分离为所述经处理的烃液体料流的第一馏分和所述经处理的烃液体料流的第二馏分，其中所述经处理的烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于所述经处理的烃液体料流的第二馏分的沸点，并且其中所述经处理的烃液体料流的第一馏分的沸点小于约350℃；(i)将所述经处理的烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述经处理的烃液体料流的第一馏分中烯烃的量；(j)将所述加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至所述洗涤器、所述第一分离单元、所述气体蒸汽裂化器或其组合；(k)将所述气体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、所述液体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、所述第一烯烃气体料流的至少一部分或其组合引入第二分离单元，以产生第二烯烃气体料流、第二饱和烃气体料流、C6-C8芳族化合物料流、C9+芳族化合物料流和非芳族重质物料流；其中所述第二烯烃气体料流包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合；其中所述第二饱和烃气体料流包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合；其中所述C6-C8芳族化合物料流包含C6-C8芳烃、苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其组合；其中所述C9+芳族化合物料流包含C9+芳烃；并且其中所述非芳族重质物料流包含除C6+芳烃之外的C5+烃；(l)将所述第二饱和烃气体料流的至少一部分再循环至所述气体蒸汽裂化器；(m)将所述非芳族重质物料流的至少一部分和/或所述C9+芳族化合物料流的至少一部分再循环至所述加氢处理单元；(n)将所述烃液体料流的第二馏分的至少一部分和/或所述经处理的烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元；和(o)可选地将所述非芳族重质物料流的至少一部分再循环至所述液体蒸汽裂化器。
虽然已经示出并描述了本公开内容的各方面，但是可以在不脱离本发明的精神和教导的情况下对其进行修改。这里描述的方面和实例仅是示例性的，并非旨在进行限制。本文公开的本发明的许多变型和修改都是可能的，并且在本发明的范围内。
因此，保护范围不由上述说明限制，而是仅由随后的权利要求限制，该范围包括权利要求主题的所有等同物。每个和每一个权利要求都包含在作为本发明的一个方面的说明书中。因此，权利要求是进一步的描述，并且是对本发明的详细描述的补充。本文引用的所有专利、专利申请和出版物的公开内容均通过引用并入本文。

Claims (22)

1.一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，其包括：
(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，所述热解单元含有包含砂、沸石、氧化铝、催化裂化催化剂或其组合的一个或多个惰性材料或热解催化剂的床，其中所述烃产物包括气相和液相，
(b)将所述烃产物的至少一部分分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分；
(c)将所述烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃，并且其中所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃气体料流中烯烃的量；
(d)将所述烃液体料流的至少一部分分离为所述烃液体料流的第一馏分和所述烃液体料流的第二馏分，其中所述烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于300℃，并且其中所述烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于300℃；
(e)将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃和芳烃，并且其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃液体料流的第一馏分中烯烃的量；和
(f)将所述烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元；
其中，所述气体蒸汽裂化器产物料流的烯烃包含轻质气体烯烃。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述气体蒸汽裂化器产物料流的烯烃包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述烃气体料流还包含氢氯酸、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、轻质气体烯烃和饱和烃，并且其中将所述烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器的步骤(c)还包括(i)将所述烃气体料流的至少一部分引入洗涤器以产生经处理的烃气体料流，其中所述经处理的烃气体料流中氢氯酸的量小于所述烃气体料流中氢氯酸的量，并且其中所述烃气体料流中的至少一部分氢氯酸在洗涤器中被除去；(ii)将经处理的烃气体料流的至少一部分引入第一分离单元以产生第一饱和烃气体料流和第一烯烃气体料流，其中所述第一烯烃气体料流包含所述经处理的烃气体料流的烯烃的至少一部分，其中第一饱和烃气体料流包含所述经处理的烃气体料流的饱和烃的至少一部分，并且其中所述第一饱和烃气体料流的特征在于烯烃含量基于所述第一饱和烃气体料流的总重量计小于1wt.％烯烃；和(iii)将所述第一饱和烃气体料流的至少一部分进料至所述气体蒸汽裂化器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器的步骤(e)还包括(i)将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于沸点低于所述烃液体料流的第一馏分的沸点；其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物量低于所述烃液体料流的第一馏分的氯化物量；并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量低于所述烃液体料流的第一馏分的烯烃含量；和(ii)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分进料至所述液体蒸汽裂化器。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述经处理的烃液体料流的特征在于沸点小于300℃。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述经处理的烃液体料流包含一种或多种氯化物化合物，所述一种或多种氯化物化合物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于10ppmw氯化物，并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于1wt.％烯烃。
7.如权利要求4所述的方法，其中，所述烃液体料流的第一馏分包含芳族化合物，并且其中所述芳族化合物的一部分在所述加氢处理单元中进行开环反应以产生非芳族化合物。
8.如权利要求4所述的方法，其中，将所述烃液体料流的第一馏分的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流的步骤(i)还包括(1)从所述加氢处理单元回收加氢处理单元产物料流，其中所述加氢处理单元产物料流包含气相和液相；(2)将所述加氢处理单元产物料流分离为所述经处理的烃液体料流和所述加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流包含所述加氢处理单元产物料流的液相的至少一部分；并且其中所述加氢处理单元气体产物料流包含所述加氢处理单元产物料流的气相的至少一部分。
9.如权利要求8所述的方法，其中，将所述加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至所述气体蒸汽裂化器。
10.如权利要求3所述的方法，其中，将所述气体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、液体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、第一烯烃气体料流的至少一部分或其组合引入第二分离单元，以产生第二烯烃气体料流、第二饱和烃气体料流、C6-C8芳族化合物料流、C9+芳族化合物料流和非芳族重质物料流；其中所述第二烯烃气体料流包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合；其中所述第二饱和烃气体料流包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合；其中所述C6-C8芳族化合物料流包含C6-C8芳烃；其中所述C9+芳族化合物料流包含C9+芳烃；并且其中所述非芳族重质物料流包含除C6+芳烃之外的C5+烃。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述C6-C8芳族化合物料流包含苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其组合。
12.如权利要求8所述的方法，其中所有的加氢处理单元气体产物料流进料至气体蒸汽裂化器，且第二烯烃气体料流产率等于或大于60％，并且其中C6-C8芳族化合物料流产率等于或大于15％。
13.如权利要求10所述的方法，其中，将第二饱和烃气体料流的至少一部分再循环至所述气体蒸汽裂化器。
14.如权利要求10-11和13中任一项所述的方法，其中，所述非芳族重质物料流的特征在于沸点低于300℃，并且其中将所述非芳族重质物料流的至少一部分再循环至所述液体蒸汽裂化器和/或液体蒸汽裂化器上游的加氢处理单元。
15.如权利要求10-11和13中任一项所述的方法，其中，所述非芳族重质物料流的特征在于沸点低于300℃，并且其中将所述非芳族重质物料流的至少一部分和所述C9+芳族化合物料流的至少一部分再循环至所述液体蒸汽裂化器上游的加氢处理单元中。
16.如权利要求15所述的方法，还包括(i)从所述加氢处理单元回收经处理的烃液体料流；(ii)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分分离为所述经处理的烃液体料流的第一馏分和所述经处理的烃液体料流的第二馏分，其中所述经处理的烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点小于300℃，并且其中所述经处理的烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于300℃；(iii)将所述经处理的烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至所述液体蒸汽裂化器，以产生所述液体蒸汽裂化器产物料流；和(iv)将所述经处理的烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元。
17.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述混合塑料包含基于所述混合塑料的总重量计等于或大于400ppmw的聚氯乙烯和/或聚偏二氯乙烯；并且其中所述混合塑料是原始混合塑料或废弃混合塑料。
18.一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，其包括：
(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，所述热解单元含有包含砂、沸石、氧化铝、催化裂化催化剂或其组合的一个或多个惰性材料或热解催化剂的床，其中所述烃产物包括气相和液相；
(b)将所述烃产物分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分；
(c)将所述烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃，并且所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃气体料流中烯烃的量；
(d)将所述烃液体料流的至少一部分分离为所述烃液体料流的第一馏分和所述烃液体料流的第二馏分，其中所述烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于300℃，并且其中所述烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于300℃；
(e)将烃液体料流的第一馏分的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于沸点低于300℃，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于10ppmw氯化物，并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于1wt.％烯烃；
(f)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流包含烯烃和芳烃，并且其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述烃液体料流中烯烃的量；和
(g)将所述烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元。
19.如权利要求18中所述的方法，其中，将所述加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至所述气体蒸汽裂化器。
20.一种由混合塑料生产烯烃和芳烃的方法，其包括：
(a)在热解单元中将混合塑料转化为烃产物，所述热解单元含有包含砂、沸石、氧化铝、催化裂化催化剂或其组合的一个或多个惰性材料或热解催化剂的床，其中所述烃产物包括气相和液相，
(b)将所述烃产物分离为烃气体料流和烃液体料流，其中所述烃气体料流包含所述烃产物的所述气相的至少一部分，其中所述烃气体料流包含烯烃和饱和烃，并且其中所述烃液体料流包含所述烃产物的所述液相的至少一部分；
(c)将所述烃气体料流的至少一部分引入第一分离单元以产生第一饱和烃气体料流和第一烯烃气体料流，其中所述第一烯烃气体料流包含所述烃气体料流的烯烃的至少一部分，其中所述第一饱和烃气体料流包含所述烃气体料流的饱和烃的至少一部分，并且其中所述第一饱和烃气体料流的特征在于烯烃含量基于所述第一饱和烃气体料流的总重量计小于1wt.％烯烃；
(d)将所述第一饱和烃气体料流的至少一部分进料至气体蒸汽裂化器以产生气体蒸汽裂化器产物料流，其中所述气体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述第一饱和烃气体料流中烯烃的量；
(e)将所述烃液体料流的至少一部分和氢气输送至加氢处理单元以产生经处理的烃液体料流和加氢处理单元气体产物料流，其中所述经处理的烃液体料流的特征在于氯化物的量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于10ppmw氯化物，并且其中所述经处理的烃液体料流的特征在于烯烃含量基于所述经处理的烃液体料流的总重量计小于1wt.％烯烃；
(f)将所述经处理的烃液体料流的至少一部分分离为所述经处理的烃液体料流的第一馏分和所述经处理的烃液体料流的第二馏分，其中所述经处理的烃液体料流的第一馏分的特征在于沸点低于430℃，并且其中所述经处理的烃液体料流的第二馏分的特征在于沸点等于或大于430℃；
(g)将所述经处理的烃液体料流的第一馏分的至少一部分进料至液体蒸汽裂化器以产生液体蒸汽裂化器产物料流，其中所述液体蒸汽裂化器产物料流中烯烃的量大于所述经处理的烃液体料流的第一馏分中烯烃的量；
(h)将所述加氢处理单元气体产物料流的至少一部分进料至所述第一分离单元和/或所述气体蒸汽裂化器；
(i)将所述气体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、所述液体蒸汽裂化器产物料流的至少一部分、所述第一烯烃气体料流的至少一部分或其组合引入第二分离单元，以产生第二烯烃气体料流、第二饱和烃气体料流、C6-C8芳族化合物料流、C9+芳族化合物料流和非芳族重质物料流；其中所述第二烯烃气体料流包含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯或其组合；其中所述第二饱和烃气体料流包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢气或其组合；其中所述C6-C8芳族化合物料流包含C6-C8芳烃；其中所述C9+芳族化合物料流包含C9+芳烃；并且其中所述非芳族重质物料流包含除C6+芳烃之外的C5+烃；
(j)将所述第二饱和烃气体料流的至少一部分再循环至所述气体蒸汽裂化器；
(k)将所述非芳族重质物料流的至少一部分和所述C9+芳族化合物料流的至少一部分再循环至所述加氢处理单元；和
(l)将所述经处理的烃液体料流的第二馏分的至少一部分再循环至所述热解单元。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述C6-C8芳族化合物料流包含苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其组合。
22.如权利要求20所述的方法，其中，第二烯烃气体料流产率等于或大于60％，并且其中C6-C8芳族化合物料流产率等于或大于15％。
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