CN116997637A - 用于将由再循环的废弃塑料生产的热解油转化为原始烯烃和石化中间体的真正循环解决方案的催化裂化方法 - Google Patents
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Abstract
用于生产原材料和用于生产真正循环聚合物的方法和系统。该系统和方法可以包括在第一反应器系统中用催化剂混合物加工废物衍生的烃流(诸如废弃塑料热解油),和在第二反应器系统中用催化剂混合物加工化石基原料。催化剂混合物可以从公共催化剂再生器供应到第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个。可以从第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物,并且可以从第一反应器系统中回收包含废物衍生的烃产物的流出物。在分离之后,可以将来自第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个的废催化剂返回到公共催化剂再生器。
Description
技术领域
本发明的实施例一般地涉及回收废材料,诸如塑料废物。更具体地,本文的实施例涉及提供用于将使用寿命结束的塑料材料返回到可以用于生产新塑料材料和组合物的烯烃和化学中间体中的真正循环解决方案的系统和方法。
背景技术
废弃塑料的热解通过将用过的塑料转化为有价值的分子来从用过的塑料中回收有价值的碳和氢元素,该有价值的分子可以改质为新的化学中间体并由此转化为全新的消费材料。由于该工艺有可能将使用后的塑料重复再循环为新材料,因此通过该工艺生产的聚合物被称为循环聚合物。这导致垃圾填埋场和环境中的塑料废物减少,并取代了等量化石原料的消耗。然而,有几个因素影响了该再循环路线的经济可行性。
源自塑料废物热解的液体油产物可能无法进给,或者在进给至液体蒸汽裂化器之前可能需要进行处理或调节。在作为进料直接加入蒸汽裂化炉之前,高水平的氮、氯、单烯烃和二烯烃以及污染物(诸如铁和钙)可能需要附加的考虑或调整。为了使该原料蒸汽裂化做好准备,这可能需要加氢处理步骤作为一种可能的解决方案,诸如首先使二烯烃饱和,之后在氢化处理之前使单烯烃饱和。然而,这些步骤需要氢气供应、增加多个高压反应器、相关联的投资(如果没有容器)和操作成本。
这种方法的另一种选择是通过将其与裂化器的常规石脑油原料混合来稀释热解油的性质的负面影响。然而,由热解油的裂化产生的烯烃和石化中间体将与常规石脑油中的烯烃和石化中间体混合在一起,并且只占最终烯烃产物的一小部分,需要认证为具有基于物料平衡方法的特定的循环含量。然而,稀释/与新的烃进料混合只是过渡性的解决方案,而不是循环塑料经济的可行的长期的解决方案。
影响塑料再循环的可行性的另一个因素是通过经济实惠的渠道可获得的塑料废物原料的体积是有限的。由于基础设施和物流的限制,每个地理位置中的用于再循环的可使用的塑料的量是有限的。目前可用的大多数的塑料热解工艺技术被设计为每列火车每天处理不超过50吨的塑料。这不仅取决于规模放大的限制,而且取决于废塑料的可用性。在这种规模下,如果将从这些单元中的一个单元生产的热解油(相当于每年13000公吨的体积)进给至世界规模的石脑油裂化器中,它将仅包含单个蒸汽裂化加热器的总进料的2重量%。预计废弃塑料热解单元的能力在未来将增长到在1000至2000吨/天的塑料进料的范围内的更大的规模。然而,即使在这些较高的生产能力下,所得的原料对石脑油裂化器的贡献也只是蒸汽裂化器的总进料的一小部分。因此,所得的产物将不会是100%循环的,而是所得的产物将具有非常小百分比的循环成分。
获取的塑料废物的成本以及与进行分类和清洗为适用于热解的原料的相关联的成本也很高。许多提议的工艺对于进料变化和污染物含量并不灵活,需要大量的分类和清洗来生产可用的原料。为了解决液体石脑油裂化器的热解油原料的质量和污染问题,许多公司要么使用昂贵的清洁和纯的再循环塑料原料(诸如纯PE或PP)到热解单元,要么对其进行加氢处理和氢化处理,或者使用稀释效应通过将热解油与大得多的体积的化石衍生的石脑油进行共混。然而,即使在较高的生产能力下,诸如约3800桶/天,对热解油进行加氢处理和氢化处理以使进料适合于典型的蒸汽裂化单元仍然是不经济的。
影响塑料再循环的其他因素是塑料热解单元的设计生产能力通常较小,没有利用规模经济,并且所需的产物加工水平导致高的相关联的操作和资本成本。发送的热解油产物的体积和质量、进一步加工所需的准备以及对现有操作的影响使得难以与现有的下游设施集成。此外,当与化石基产物混合时,来自热解产物的销售收益与加工成本相比通常是不利的,并且还可能根据不同塑料热解衍生产物的可用市场和定价而波动。
发明内容
本文的实施方案涉及解决将由废物材料(诸如塑料)的热解生成的热解油转化回至有用的原始烯烃和石化中间体中的一个或多个挑战的系统和方法。在一个或多个实施例中,该系统和方法可以为塑料废物再循环提供真正循环的解决方案。
在一方面,本文公开的实施方案涉及一种生产用于生产真正循环聚合物的原材料的方法。该方法可以包括在第一反应器系统中用催化剂混合物加工废物衍生的烃流(诸如废弃塑料热解油),以及在第二反应器系统中用催化剂混合物加工化石基原料。催化剂混合物可以从公共催化剂再生器中供应到第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个。该方法还可以包括从第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物,和从第一反应器系统中回收包含废物衍生的烃产物的流出物。在将流出物中的烃与催化剂分离之后,该方法可以包括将来自第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个的废催化剂返回到公共催化剂再生器。
在各种实施方案中,该方法可以包括使从第一反应器系统中回收的化石基烃产物与从第二反应器系统中回收的废物衍生的烃产物保持分离。进一步的实施方案可以包括将从废物衍生的烃产物中回收的烯烃馏分进给至聚合系统以生产循环聚合物。此外,该方法可以包括热解包含塑料、轮胎或其他聚合物材料的废弃物流,以生产废弃塑料热解油。在另外的实施方案中,该方法可以包括将废物衍生的烃产物中的一种或多种,或由废物衍生的烃产物的加工产生的废物衍生的单体直接或间接进给至聚合过程以生产循环聚合物。
在另一方面,本文的实施方案涉及一种将废弃塑料转化为原料以生产塑料的方法。该方法可以包括热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油。催化剂混合物可以在催化剂再生器中再生,该催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂。催化剂混合物的一部分可以进给至第一反应器系统,催化剂混合物的另一部分可以进给至第二反应器系统。在第一反应器系统中,化石基原料可以与催化剂混合物接触,以裂化化石基原料的一部分,以生产包含化石衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第一流出物。在第二反应器系统中,可以在反应器中使废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以裂化废弃塑料热解油的一部分,其中浓缩的催化剂混合物包含进给至第二反应器系统的催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此第二反应器系统中的催化剂混合物具有比催化剂再生器或第一反应器系统中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂。在第二反应器系统中的接触生产了第二反应器流出物,该第二反应器流出物包含废物衍生的烯烃和其他烃、第一催化剂和第二催化剂。然后,可以分离第二反应器流出物以生产包含第一催化剂、废物衍生的烯烃和其他烃的第一物流,和包含第二催化剂的第二物流。第二物流可以作为另外的第二催化剂进给至第二反应器,从而在第二反应器系统内浓缩第二催化剂。可以分离第一流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含化石衍生的烯烃的第一反应器系统产物物流。可以分离第一物流(来自第二反应器的流出物和废第一催化剂)以回收(i)废第一催化剂和(ii)包含废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二反应器系统产物物流。该方法还可以包括将(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)废第一催化剂中的每一种进给至催化剂再生器。
在一些实施方案中,第一催化剂包含选自由无定形二氧化硅氧化铝、Y-型沸石、X-型沸石、β沸石、MOR沸石、丝光沸石、八面沸石、纳米晶体沸石和MCM介孔材料组成的组中的一种或多种。
在各种实施方案中,第二催化剂包含以下各项中的一种或两种:选自由中孔沸石和五硅酸盐族沸石组成的组的添加剂型裂化催化剂或添加剂型裂化催化剂的混合物;或选自由MgO、CaO、CeO2、MgTiO3、CaTiO3、Li2Ti2O7和ZnTiO3、Ca/Mg、硼、基于稀土的捕集添加剂或低氯FCC催化剂组成的组的污染物捕集添加剂或污染物捕集添加剂的混合物。
根据一些实施方案的方法还可以包括将第一反应器系统产物物流进给至第一分馏系统,以分离第一反应器系统产物物流,以回收两种或更多种化石衍生的烃馏分。根据本文实施方案的方法还可以包括将第二反应器系统产物物流进给至第二分馏系统,以分离第二反应器系统产物物流,以回收两种或更多种废物衍生的烃馏分。该方法还可以包括将两种或更多种废物衍生的烃馏分中的一种或多种进给至聚合过程以生产循环聚合物。
在另一方面,本文的实施方案涉及一种用于将废弃塑料转化为原料以生产塑料的方法。该方法可以包括热解废弃聚合物原料以生产具有一定浓度的一种或多种污染物的废弃塑料热解油。例如,污染物可以包括铁、钙、铜、钾、镁、钠、硅、钛、锌和氯中的一种或多种。该方法还包括在催化剂再生器中再生催化剂混合物,该催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,其中第二催化剂被配置为捕集一种或多种污染物。催化剂混合物的一部分可以进给至第一反应器系统,催化剂混合物的另一部分可以进给至第二反应器系统。在第一反应器系统中,化石基原料可以与催化剂混合物接触,以裂化化石基原料的一部分,以生产包含化石衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第一流出物。在第二反应器系统中:可以在第一级反应器中使废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以从废弃塑料热解油中除去污染物并裂化废弃塑料热解油的一部分,其中浓缩的催化剂混合物包含进给至第二反应器系统的催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此,第一级反应器中的催化剂混合物具有比催化剂再生器中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂,并且其中该接触生产了第一级反应器流出物,该第一级反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、第一催化剂和含有捕集的污染物的第二催化剂。可以分离第一级反应器流出物以生产包含第一催化剂和具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油的第一物流,和包含第二催化剂的第二物流。第二物流可以作为另外的第二催化剂进给至第一级反应器中,从而在第一级反应器内浓缩第二催化剂。可以将第一物流进给至第二级反应器中以裂化经处理的废弃塑料热解油,以回收包含废催化剂、废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器流出物。可以分离第一流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含化石衍生的烯烃的第一反应器系统产物物流。并且,可以分离第二级反应器流出物以回收(i)废催化剂和(ii)包含废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器系统产物物流。该方法还可以包括将(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)废催化剂中的每一种进给至催化剂再生器。
在一些实施方案中,该方法还可以包括:将第一反应器系统产物物流进给至第一分馏系统,以分离第一反应器系统产物物流,以回收两种或更多种化石衍生的烃馏分;和将第二级反应器系统产物物流进给至第二分馏系统,以分离第二级反应器系统产物物流并回收两种或更多种废物衍生的烃馏分。
在各种实施方案中,该方法还可以包括使从第一反应器系统中回收的化石基烃馏分与从第二反应器系统中回收的废物衍生的烃产物保持分离。
为了生产循环聚合物,本文的实施方案还可以包括将从废物衍生的烃产物中回收的烯烃馏分进给至聚合系统以生产循环聚合物。
在废物衍生的烃产物的分离之后,本文的方法可以包括将从废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至第二反应器系统的第一反应器。以这种方式,可以从基于废物的原料中生产附加的废物衍生的烯烃。在其他实施方案中,该方法可以包括将从废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至第二反应器系统的第二反应器。
在仍另一方面,本文的实施方案涉及一种用于将废弃塑料材料转化为循环聚合物的方法。该方法可以包括热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油,该废弃塑料热解油具有一定浓度的选自由铁、钙、铜、钾、镁、钠、硅、钛、锌和氯组成的组的一种或多种污染物。该方法还可以包括在催化剂再生器中再生催化剂混合物,该催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,其中第二催化剂被配置为捕集一种或多种污染物。催化剂混合物的一部分可以进给至第一反应器系统,催化剂混合物的一部分可以进给至第二反应器系统。在第一反应器系统中,废弃塑料热解油可以在第一反应器中与浓缩的催化剂混合物接触,以从废弃塑料热解油中除去污染物并裂化废弃塑料热解油的一部分,其中浓缩的催化剂混合物包含进给至第一反应器系统的催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此第一反应器系统中的催化剂混合物具有比催化剂再生器中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂。第一反应器系统中的接触可以生产第一反应器流出物,该第一反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、第一催化剂和含有捕集的污染物的第二催化剂。然后,可以分离第一反应器流出物以生产包含第一催化剂和具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油的第一物流,和包含第二催化剂的第二物流。第二物流可以作为另外的第二催化剂进给至第一反应器,从而在第一反应器系统内浓缩第二催化剂。可以将第一物流进给至分离系统,以回收包含废第一催化剂的第一分离流出物和包含经处理的废弃塑料热解油的第二分离流出物。可以将第二分离流出物进给至分馏系统,以将经处理的废弃热解油分馏成三种或更多种烃馏分,该三种或更多种烃馏分包括轻质烯烃馏分、石脑油馏分和经处理的热解油馏分。可以将石脑油馏分和经处理的热解油馏分中的至少一种进给至第二反应器系统,使石脑油馏分和重油馏分中的至少一种与催化剂混合物接触以裂化其中的烃的一部分,以生产包含废物衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第二反应器系统流出物。然后,可以分离第二反应器系统流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含废物衍生的烯烃的第二反应器系统产物物流。该方法还可以包括将(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含废第一催化剂的第一分离流出物中的每一种进给至催化剂再生器。
在又一方面,本文的实施方案涉及一种生产用于生产真正循环聚合物的原材料的方法。该方法可以包括在包括第一级反应器和第二级反应器的第一反应器系统中加工废弃聚合物混合物。废弃聚合物混合物的加工可以包括将废弃聚合物混合物进给至第一级反应器以热解其中的聚合物并回收热解的流出物。废弃聚合物混合物的加工可以包括将废物衍生的塑料热解油和催化剂混合物进给至第二级反应器以裂化其中的烃并回收包含经裂化的烃的流出物。可以将来自第一级反应器的经热解的流出物和来自第二级反应器的流出物进给至第一分馏系统,以将流出物分离成两种或更多种废物衍生的烃流,该两种或更多种废物衍生的烃流包括废物衍生的塑料热解油和一种或多种废物衍生的烯烃馏分。化石基原料可以在第二反应器系统中用催化剂混合物加工。此外,该方法可以包括从公共催化剂再生器向第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个供应催化剂混合物。可以从第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物,并且可以将包含化石基烃产物的流出物进给至第二分馏系统。该方法还可以包括将来自第一反应器系统和第二反应器系统中每一个的废催化剂返回到公共催化剂再生器。
在该方法的一些实施方案中,催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,并且其中第二级反应器是催化剂浓缩的反应器系统。该方法可以包括回收包含催化剂混合物和经裂化的烃的第二级反应器流出物。可以分离第二级反应器流出物以生产包含第一催化剂和经裂化的烃的第一物流和包含第二催化剂的第二物流。可以分离第一物流以回收(i)废催化剂和(ii)进给至第一分馏系统的第二级反应器流出物。该方法还可以包括将第二物流进给至第二级反应器,从而将在第二反应器内循环的第二催化剂浓缩至大于从再生器接收的催化剂混合物的浓度。
在上述方法的任一种中,废弃聚合物热解油可以源自选自由聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚甲醛、聚醚砜、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚乳酸、尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成的组的一种或多种热塑性塑料;由单体形成的一种或多种热固性材料,该单体包括丙烯酸树脂、聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、聚氨酯、脲和异氰酸酯中的一种或多种;和选自由聚丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈和乙烯乙酸乙烯酯组成的组的一种或多种不饱和或饱和的弹性体,或者废弃聚合物进料或废弃聚合物混合物可以包含选自由聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚甲醛、聚醚砜、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚乳酸、尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成的组的一种或多种热塑性塑料;由单体形成的一种或多种热固性材料,该单体包括丙烯酸树脂、聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、聚氨酯、脲和异氰酸酯中的一种或多种;和选自由聚丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈和乙烯乙酸乙烯酯组成的组的一种或多种不饱和或饱和的弹性体。
在另一方面,本文公开的实施方案涉及一种生产再循环原始轻质烯烃和石化中间体的装置和方法的方案。在另一方面,本文公开的实施方案涉及一种处理热解油污染物并且还生产再循环的原始轻质烯烃和石化中间体的方法和装置。在又一方面,本文的实施方案涉及一种用于执行如上概述的方法的系统。
在某些方面,本文的实施方案涉及一种生产用于生产真正循环聚合物的原材料的系统。该系统可以包括含有催化剂混合物并被配置为加工废弃塑料热解油的第一反应器系统,以及被配置为用催化剂混合物加工化石基原料的第二反应器系统。进料管线可以被配置为从公共催化剂再生器中向第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个供应催化剂混合物。流动管线可以被配置为从第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物。另一个流动管线可以被配置为从第一反应器系统中回收包含废物衍生的烃产物的流出物。其他流动管线可以被配置为将来自第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个的废催化剂返回到公共催化剂再生器。在一些实施例中,该系统还包括废弃塑料热解系统,该废弃塑料热解系统被配置为热解包含塑料、轮胎或其他聚合物材料的废弃物流以生产废弃塑料热解油。
在其他方面,本文的实施方案涉及一种将废弃塑料转化为原料以生产循环塑料的系统。该系统包括废弃塑料热解反应器系统,该废弃塑料热解反应器系统被配置为热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油。提供了催化剂再生器用于再生催化剂混合物,该催化剂混合物包括第一催化剂和第二催化剂。提供了第一流动管线用于将催化剂混合物的一部分从催化剂再生器中进给至第一反应器系统。类似地,提供了第二流动管线用于将催化剂混合物的一部分从催化剂再生器中进给至第二反应器系统。第一反应器系统被配置为使化石基原料与催化剂混合物接触,以裂化化石基原料的一部分,以生产包含化石衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第一流出物。第二反应器系统被配置为:使废弃塑料热解油在反应器中与浓缩的催化剂混合物接触,以裂化废弃塑料热解油的一部分,其中浓缩的催化剂混合物包含进给至第二反应器系统的催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此第二反应器系统中的催化剂混合物具有比催化剂再生器或第一反应器中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂,并且其中该接触生产了包含废物衍生的烯烃和其他烃、第一催化剂和第二催化剂的第二反应器流出物;分离第二反应器流出物以生产包含第一催化剂、废物衍生的烯烃和其他烃的第一物流和包含第二催化剂的第二物流;将第二物流作为另外的第二催化剂进给至第二反应器,从而在第二反应器系统内浓缩第二催化剂。该系统还包括用于分离第一流出物的第一分离系统,以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含化石衍生的烯烃的第一反应器系统产物物流。提供了另一个分离系统用于分离第一物流以回收(i)废第一催化剂和(ii)包含废物衍生的烯烃和其他烃的第二反应器系统产物物流。还提供了用于将(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)废第一催化剂中的每一种进给至催化剂再生器的流动管线。在一些实施例中,系统包括第一分馏系统和第二分馏系统。第一分离系统被配置为分离第一反应器系统产物物流以回收两种或更多种化石衍生的烃馏分。第二分馏系统被配置为分离第二反应器系统产物物流以回收两种或更多种废物衍生的烃馏分。该系统的其他实施方案可以包括聚合系统,该聚合系统被配置为直接或间接地接收两种或更多种废物衍生的烃馏分中的一种或多种,或者由两种或更多种废物衍生的烃馏分中的一种或多种的加工产生的单体,以生产循环聚合物。
在某些方面,本文的实施方案涉及一种用于将废弃塑料转化为原料以生产塑料的系统。该系统可以包括热解反应器系统,该热解反应器系统用于热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油,该废弃塑料热解油具有一定浓度的选自由铁、钙、铜、钾、镁、钠、硅、钛、锌和氯组成的组的一种或多种污染物。催化剂再生器再生催化剂混合物,该催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,其中第二催化剂被配置为捕集一种或多种污染物。流动管线将催化剂混合物的一部分从催化剂再生器中进给至第一反应器系统。另一条流动管线将催化剂混合物的一部分从催化剂再生器中进给至第二反应器系统。第一反应器系统被配置为使化石基原料与催化剂混合物接触,以裂化化石基原料的一部分,以生产包含化石衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第一流出物。第二反应器系统被配置为:在第一级反应器中使废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以从废弃塑料热解油中除去污染物并裂化废弃塑料热解油的一部分。浓缩的催化剂混合物包含进给至第二反应器系统的催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂。因此,第一级反应器中的催化剂混合物具有比催化剂再生器中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂。此外,该接触生产了第一级反应器流出物,该第一级反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、第一催化剂和含有捕集的污染物的第二催化剂。第一反应器系统可以包括用于分离第一级反应器流出物的分离器,以生产包含第一催化剂和具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油的第一物流,和包含第二催化剂的第二物流。可以提供用于将第二物流作为另外的第二催化剂进给至第一级反应器的流动管线,从而在第一级反应器内浓缩第二催化剂。该反应器系统还可以包括用于将第一物流进给至第二级反应器的流动管线,以裂化经处理的废弃塑料热解油,以回收包含废催化剂、废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器流出物。第一分离系统被配置为分离第一流出物,以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含化石衍生的烯烃的第一反应器系统产物物流。第二分离系统被配置为分离第二级反应器流出物以回收(i)废催化剂和(ii)包含废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器系统产物物流,并且提供了流动管线用于将(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)废催化剂中的每一种进给至催化剂再生器。在一些实施方案中,该系统还包括第一分馏系统和第二分馏系统。第一分馏系统被配置为分离第一反应器系统产物物流以回收两种或更多种化石衍生的烃馏分。第二分馏系统被配置为分离第二级反应器系统产物物流并回收两种或更多种废物衍生的烃馏分。在一些实施方案中,该系统可以被配置为使从第一反应器系统中回收的化石基烃馏分与从第二反应器系统中回收的废物衍生的烃产物保持分离。各种实施方案还包括被配置为直接或间接地接收从废物衍生的烃产物中回收或衍生的单体以生产循环聚合物的聚合。该系统的一些实施方案包括用于将从废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至第二反应器系统的第一反应器的流动管线,而其他实施方案包括用于将从废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至第二反应器系统的第二反应器的流动管线。还可以提供流动管线,用于从第一反应器中抽出第二催化剂的一部分。
在其他方面,本文的实施方案涉及一种用于将废弃塑料材料转化为循环聚合物的系统。该系统可以包括废弃塑料热解反应器,用于热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油,该废弃塑料热解油具有一定浓度的选自由铁、钙、铜、钾、镁、钠、硅、钛、锌和氯组成的组的一种或多种污染物。提供了催化剂再生器用于再生催化剂混合物,该催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,其中第二催化剂被配置为捕集一种或多种污染物。该系统包括用于将催化剂混合物的一部分进给至第一反应器系统的流动管线,以及用于将催化剂混合物的一部分进给至第二反应器系统的流动管线。第一反应器系统被配置为:在第一反应器中使废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以从废弃塑料热解油中除去污染物并裂化废弃塑料热解油的一部分,其中浓缩的催化剂混合物包含进给至第一反应器系统的催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此,第一反应器系统中的催化剂混合物具有比催化剂再生器中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂,并且其中该接触生产了第一反应器流出物,该第一反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、第一催化剂和含有捕集的污染物的第二催化剂;分离第一反应器流出物以生产包含第一催化剂和具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油的第一物流,和包含第二催化剂的第二物流;将第二物流作为另外的第二催化剂进给至第一反应器,从而在第一反应器系统内浓缩第二催化剂;和回收包含废第一催化剂的第一分离流出物和包含经处理的废弃塑料热解油的第二分离流出物的分离系统。分馏系统用于将经处理的废弃热解油分馏成三种或更多种烃馏分,该三种或更多种烃馏分包括轻质烯烃馏分、石脑油馏分和经处理的热解油馏分。该系统包括用于将石脑油馏分和经处理的热解油馏分中的至少一种进给至第二反应器系统的流动管线。第二反应器系统被配置为使石脑油馏分和重油馏分中的至少一种与催化剂混合物接触,以裂化其中的烃的一部分,以生产包含废物衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第二反应器系统流出物。提供了分离系统,该分离系统被配置为分离第二反应器系统流出物,以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含废物衍生的烯烃的第二反应器系统产物物流。该系统还包括用于将(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含废第一催化剂的第一分离流出物中的每一种进给至催化剂再生器的流动管线。
在其他方面,本文的实施方案涉及一种生产用于生产真正循环聚合物的原材料的系统。该系统可以包括第一反应器系统,该第一反应器系统包括第一级反应器和第二级反应器。将废弃聚合物混合物进给至第一级反应器以热解其中的聚合物并回收经热解的流出物。将废物衍生的塑料热解油和催化剂混合物进给至第二级反应器以裂化其中的烃并回收包含经裂化的烃的流出物。来自第一级反应器的经热解的流出物和来自第二级反应器的流出物通过流动管线进给至第一分馏系统,以将流出物分离成两种或更多种废物衍生的烃流,该两种或更多种废物衍生的烃流包括废物衍生的塑料热解油和一种或多种废物衍生的烯烃馏分。该系统还包括第二反应器系统,该第二反应器系统被配置为用催化剂混合物加工化石基原料。提供了公共催化剂再生器,并将其配置为向第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个供应催化剂混合物。流动管线被配置为从第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物。提供并配置了第二分馏系统用于分离包含化石基烃产物的流出物。该系统还包括用于将来自第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个的废催化剂返回到公共催化剂再生器的流动管线。在一些实施方案中,催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,并且其中第二级反应器是催化剂浓缩的反应器系统。
根据以下描述和所附权利要求,其他方面和优点将是显而易见的。
附图说明
图1、图1A、图2和图3图示了根据本文公开的一个或多个实施方案的系统和方法的简化工艺流程图。
具体实施方式
本文的实施方案一般涉及对废物材料进行加工以形成原始原料,诸如轻质烯烃和石化中间体。例如,诸如塑料、弹性体和其他聚合物材料的废物材料可以经历热解以分解聚合物材料并形成热解油。本文的方法和系统可以有利地加工这种废物衍生的热解油以形成烯烃和石化中间体。然后,这种烯烃和石化中间体可以再次用于形成聚合物材料,包括热塑性塑料和弹性体聚合物,在一些实施方案中,提供了真正的循环聚合物。
如本文所使用的,循环聚合物、循环塑料、循环弹性体和其他类似的“循环”或“再循环”术语是指由单体组分(诸如乙烯或丙烯)生产聚合物,生产和使用以该聚合物形成的消费品以获得废物(用过的)聚合物材料,然后将该废弃聚合物材料转化回单体组分以再次转换为聚合物从而转化成消费品的循环工艺。本文的实施方案在很大程度上涉及将废弃聚合物材料转化回单体组分。
本文中用于转化废物材料的实施方案可以包括特别针对用于生产可以用于生产真正循环聚合物的原材料的方法的独立系统。本文中用于转化废物材料的其他实施方案可以包括与用于将化石基材料转化为烯烃、燃料和通常在炼油厂中生产的其他产物的方法集成的系统。在一些实施例中,可以将用于转化化石基材料的系统进行改造以附加地加工如本文所描述的基于废物的材料。
从集成的系统和方法开始,本文的实施方案可以包括用于催化转化基于废物的材料的第一反应系统、用于催化转化化石基材料的第二反应系统和用于再生在第一反应系统和第二反应系统的每一个中使用的催化剂混合物的共用催化剂再生系统。可以将废物衍生的烃流(诸如废弃塑料热解油)进给至第一反应器系统并与催化剂混合物接触,以将其中的烃裂化成较轻的废物衍生的烃。可以将化石基原料(诸如直接或间接地源自原油的瓦斯油馏分或其他各种烃馏分)进给至第二反应器系统并与催化剂混合物接触,以将其中的烃裂化成较轻的化石衍生的烃。供应到第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个的催化剂混合物可以由公共催化剂再生器提供。可以从第二反应器系统中回收包含化石基烃产物和废催化剂的流出物。同样,包含废物衍生的烃产物和废催化剂的流出物可以从第一反应器系统中回收。在分离各自的流出物之后,来自第一反应器系统和第二反应器系统中的每一个的废催化剂可以返回到公共催化剂再生器,用于再生和在反应器中再利用。
在一些实施方案中,可以将反应器流出物进给至用于加工烃产物的公共分馏系统。然而,这样的实施方案可能导致废物衍生的烃和化石衍生的烃的混合。
在其他实施方案中,可以保持和加工从第一反应器系统中回收的化石基烃产物以与从第二反应器系统中回收的废物衍生的烃产物分离。以这种方式,废物衍生的烃产物可以作为纯循环产物提供,而由此产生的消费品可以作为真正的再循环产物提供。例如,可以将从废物衍生的烃产物中回收的烯烃馏分进给至聚合系统中以生产循环聚合物。
可用于本文的实施方案的废物衍生的烃流可以源自任何数量的来源。在一些实施方案中,例如,废物衍生的烃流可以通过热解包含聚合物材料(诸如热塑性塑料、轮胎或其他聚合物材料)的废弃物流来形成,从而生产废弃塑料热解油。
可以通过热解以形成废弃塑料热解油的聚合物可以包括热塑性塑料、热固性塑料和弹性体。例如,经历热解以形成废弃塑料热解油的废物材料可以包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚甲醛、聚醚砜、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚乳酸、尼龙和丙烯酸聚合物,诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),以及许多其他热塑性塑料。可用于本文的废弃塑料热解油也可以由本领域已知的各种不饱和或饱和的弹性体和橡胶形成,诸如聚丁二烯、异戊二烯、苯乙烯-丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯以及许多许多其他材料。本文的实施方案可以足够稳健以加工一定量的含杂原子的聚合物,包括上文列出的那些聚合物以及本领域已知的其他聚合物;然而,所得的废弃塑料热解油的杂原子含量应通常小于2重量%,诸如小于1重量%或小于0.5重量%。
上述聚合物废物材料的热解可以通过热地或催化地热解聚合物废物材料来进行。例如,塑料原料的热解可以通过在高温(诸如在300℃至850℃范围内的温度,诸如约350℃至约600℃范围内的温度)下接触塑料原料来进行。塑料的热解可以生产包括轻质气体烃产物和液体烃产物的各种烃,其全部或一部分可以用作本文的废弃塑料热解油。
通常对聚合物材料进行加工以生产最终产物,其中聚合催化剂和各种添加剂(诸如金属着色剂和交联剂)被保留在所生产的聚合物中,该聚合催化剂和各种添加剂将各种污染物(诸如铁、钙和硫等等)引入热解过程中。聚合物本身也可能含有各种原子,诸如氧、氮、氯和氟,这些原子可以被认为是在典型的裂化过程中的污染物。本文的实施方案可以对废弃塑料热解液体进行预加工以除去这些污染物中的一些或大部分。在其他实施方案中,本文的方法可以足够稳健,以有利地转化废弃塑料热解液体,而不需要这种昂贵的预加工。
将废物材料转变为烯烃和石化产品,然后转变为最终消费品,然后再次使用所得的废弃和废物产物作为原料,以转化为有价值的轻质烯烃和石化产品,可以提供真正的再循环产物生成。本文的实施方案还考虑了“绿色”产物,其中废物反应器的原料还可以包括生物衍生的油、生物质、生物废物材料和其他可再生原料,这些原料可以被裂化以生产烯烃(诸如丙烯和乙烯等等),和/或生产其他石化中间体。使用这种材料可以提供原料灵活性,同时还能够将所生产的烯烃和其他石化产品以及由其制造的消费品分类为非化石衍生的产物。
如上所述,本文的集成方法可以使用公共催化剂再生器来加工单独的废物衍生的和化石衍生的进料。根据本文的实施方案的可以加工的化石衍生的进料可以包括原油或由其直接或间接生产的任何数量的烃馏分。例如,本文的实施方案可以裂化包括一种或多种轻质烃馏分的化石衍生的烃,诸如沸点不大于约200℃或250℃的那些烃,或其任何部分,诸如石脑油馏分,和/或一种或多种重质烃馏分,诸如沸点在约200℃或250℃至约600℃或700℃范围内的那些烃,或其任何部分,诸如常压瓦斯油、真空瓦斯油、柴油和常压或真空渣油等等。
可用于本文实施方案的催化剂可以包括各种流化催化裂化(FCC)催化剂。适当的FCC催化剂可以包括Y-型沸石、X-型沸石、丝光沸石、八面沸石、纳米晶体沸石和MCM介孔材料,以及本领域已知的其他催化剂。通常,这种催化剂对裂化较重的烃是有选择性的。
添加剂型裂化催化剂可以包括各种中孔沸石,诸如五硅酸盐族沸石(例如,ZSM-5或ZSM-11)。通常,这种催化剂对于裂化轻质烃(诸如C4和石脑油范围的烃)、生产轻质烯烃(诸如乙烯、丙烯和丁烯)是有选择性的。
本文的实施方案还可以使用污染物捕集添加剂(捕集催化剂、钝化剂等)。有用的污染物捕集添加剂是在反应条件下具有比FCC或添加剂型裂化催化剂更高的对污染物的亲和力的化合物和结构。因此,污染物可以被优先吸收或保留在污染物捕集添加剂上。污染物捕集添加剂可以包括MgO、CaO、CeO2、MgTiO3、CaTiO3、Li2Ti2O7和ZnTiO3、Ca/Mg、硼和其他基于稀土的捕集添加剂。有用的污染物捕集添加剂还可以包括低氯FCC催化剂等等。
如上所述,各种污染物可能会与使用的废弃塑料热解油遇到。可能会与各种废弃塑料热解油原料遇到的污染物可以包括铁、铜、钙、磷、钒、镍、钠和氯等等中的一种或多种。这种污染物会对催化剂的性能生产不利影响,诸如用于将较重的烃转化为较轻的烃的包括FCC催化剂的裂化催化剂。各种污染物可能使裂化催化剂中毒并降低其活性和/或需要增加工艺的每日新鲜催化剂的补充速率。污染物还可能堵塞孔或降低通过催化剂孔的扩散率,从而抑制催化剂的有效性。
如上所述,污染物捕集添加剂对污染物的亲和力应高于催化剂。因此,所使用的污染物捕集添加剂的具体类型可能取决于待靶向的特定的一种或多种污染物。在本文公开的一些实施方案中有用的污染物捕集添加剂可以包括由FCC催化剂供应商制造的可商购获得的钒/镍/铁捕集剂(添加剂)。
本文的实施方案可以利用FCC催化剂和添加剂型裂化催化剂的混合物。本文的其他实施例可以利用FCC催化剂和金属/污染物捕集催化剂的混合物。其他实施方案可以利用FCC催化剂、添加剂型裂化催化剂和捕集催化剂的混合物。
尽管作为所采用的各种催化剂的均匀混合物从催化剂再生器中循环,但本文的实施方案可以合意地在反应器中浓缩一种或多种催化剂。例如,可能希望增加反应器容器内的添加剂型裂化催化剂或捕集催化剂的浓度,使得相对于浓缩的催化剂,在该容器内发生的反应得到增强,从而利用浓缩的催化剂来改善反应器动力学。
通过利用在催化剂类型之间的大小和/或密度差,本文的实施方案可以有利地在反应器内浓缩催化剂。例如,第一催化剂(诸如Y型沸石)可以具有在20至200微米的范围内的粒度和在0.60至1.0g/ml的范围内的表观堆积密度。第二种催化剂(诸如ZSM-5或ZSM-11)可以具有20至350微米的范围内的粒度和在0.7至1.2g/ml的表观堆积密度。这种催化剂可以基于大小和密度中的一个或两个进行分离,并且较重或较致密的催化剂可以有利地再循环至反应器以浓缩反应器内的催化剂。在一些实施方案中,例如,可以使用在美国专利No.10450514、10758883、10351786或9452404中所描述的方法和系统来进行在反应器内的这种催化剂分离和浓缩,这些专利中的每一个均以不与本文的实施方案相矛盾的程度通过引用并入本文。
基于废物的原料反应器系统和化石基原料反应器系统中的每一个可以从再生器中接收相同的催化剂混合物。例如,催化剂混合物可以以9:1至4:1的比例(重量、体积、颗粒数或其他)分别包括FCC催化剂和ZSM-5催化剂。根据本文的实施方案,在基于废物的原料反应器系统内较大、较致密的ZSM-5催化剂的浓度可以提供使在基于废物的原料反应器系统内循环的催化剂混合物的FCC与ZSM-5的比例为0.2:1至9.5:1,诸如1:4。这些比例仅仅是示例性的,因为再生器内的催化剂的比例可以变化,这取决于与基于废物的原料反应器系统等变量相关联的正在加工的化石基原料、化石基原料反应器系统配置、各自的新鲜催化剂进料速率和废催化剂抽出速率以及流化条件和催化剂分离/再循环变量(分离效率、再循环速率、新鲜催化剂补充进料速率、废催化剂抽出速率等)。
在特定的实施方案中,包含在再生器中并从再生器中循环的催化剂混合物可以具有2:1至9:1的第一催化剂与第二催化剂重量比,其中第一催化剂比第二催化剂更轻和/或较不致密。因此,用于转化化石基烃原料的提升管反应器可以在类似于再生器中所含的第一催化剂与第二催化剂的比例下操作。在以类似于再生器中所含的比例接收催化剂的同时,用于转化基于废物的烃原料的反应器可以以比再生器中低的循环第一催化剂与第二催化剂的比例操作,诸如以在1:1至1:9范围内的比例。
现参考图1,图示了用于将废弃塑料转化为用于生产塑料的原料的系统1的简化工艺流程图。系统1可以包括第一反应器系统3和第二反应器系统5,各自接收来自催化剂再生器9的再生催化剂6、7,并且各自将废催化剂11、12返回到催化剂再生器9。在再生器9和反应器系统3、5之间再循环的催化剂混合物可以是第一催化剂和第二催化剂的均匀混合物,诸如FCC催化剂和添加剂催化剂的混合物,例如Y-沸石和ZSM-5的混合物。例如,再生器9可以在约600℃至约750℃的范围内的温度和在约1巴至约5巴的范围内的压力下操作。
可以将化石衍生的烃进料物流13进给至第一反应器系统3。如上所述,化石衍生的烃进料物流可以是一种或多种烃馏分,诸如石脑油馏分、瓦斯油馏分或例如源自原油的其他烃馏分。
可以将废物衍生的烃进料物流15进给至第二反应器系统5,用于将其转化(裂化)为轻质烃。该系统还可以包括热解反应器(未图出),用于热解废弃物流,诸如废弃聚合物原料,以生产废物衍生的烃进料物流15,诸如废弃塑料热解油。例如,催化或非催化塑料热解单元(未图出)可以用于热解聚合物废物,生产废弃塑料热解油流15以及其他产物(未图出)。可选地,废弃塑料热解油原料15可以从远程来源(未图出)供应,并且可以通过例如卡车或管道进给至图1的转化单元。
在第一反应器系统3中,化石基烃原料13可以与催化剂混合物接触,以裂化化石基原料的一部分。化石基原料的汽化和/或将原料的温度升高至所期望的反应器温度(诸如在500℃至约750℃范围内)以及吸热(反应热)所需的热量可以由来自再生器9的热再生催化剂提供。可以包括提升管反应器的第一反应器系统3中的压力通常在约1巴至约5巴范围内。随着反应热沿着反应器的长度降低温度,反应器可能在可能有利于裂化C4、C5和石脑油范围的烃的温度下启动,例如600℃至750℃,降低到可能有利于裂化更重的烃原料的较低的反应器温度,诸如475℃至520℃。因此,反应器的各种进料可以沿着反应器的长度引入,其中条件有利于它们的加工。
可以从反应器系统3中回收流出物17,该流出物包括化石衍生的烯烃(经裂化的烃产物)、第一催化剂和第二催化剂。如果需要,然后可以将流出物17急冷,并将其送到分离系统19,用于分离第一流出物,以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物11,和(ii)第一反应器系统产物物流21,该第一反应器系统产物物流21包含由化石基烃原料13的加工产生的化石衍生的烯烃和其他化石衍生的烃产物。然后,废催化剂的混合物11可以返回到催化剂再生器9,用于再生和在反应器中的再利用。当使用急冷时,烃进料(诸如重质真空瓦斯油、常压塔塔底物、重质烃渣油进料、轻循环油(LCO)和/或蒸汽)可以作为急冷介质注入。
在将废催化剂11与化石衍生的烃产物21分离之后,可以将化石衍生的烃产物送到分馏系统23,在该分馏系统23中,化石衍生的烃可以基于沸点被分馏为任何数量的离散的化石衍生的烃馏分。如所图示的,化石衍生的烃产物流21可以在分馏系统23中被分馏以回收含乙烯的馏分25、含丙烯的馏分27、含丁烯的馏分29、C5馏分31、石脑油馏分33、轻循环油馏分35和淤浆油馏分37。这些馏分中的每一种都可以进一步加工或回收,作为产物馏分出售。例如,可以对石脑油馏分进行加工以回收用于汽油池的芳烃,和/或可以被再循环到反应器系统3以将石脑油范围的烃转化成另外的乙烯和丙烯。作为另一示例,C5馏分可以用于汽油池,和/或可以进给至烯烃转化单元(未图出)或再循环回至反应器系统3,以将其中的C5转化成另外的乙烯和丙烯。
在第二反应器系统5中,废物衍生的烃流15(诸如废弃塑料热解油)可以与由再生器9提供的再生催化剂混合物6形成的浓缩催化剂混合物接触。在反应器系统5中与浓缩的催化剂混合物接触可以裂化废物衍生的烃的一部分,以生产包含废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃、第一催化剂和第二催化剂的第二反应器系统流出物。基于废物的原料的汽化和/或将原料的温度升高至所期望的反应器温度(诸如在500℃至约750℃范围内)以及吸热(反应热)所需的热量可以由来自再生器9的热再生催化剂提供。第二反应器系统5(其可以包括例如提升管反应器)中的压力通常在约1巴至约5巴范围内。随着反应热沿着反应器的长度降低温度,反应器可在可能有利于裂化C4、C5和石脑油范围的烃的温度(例如600℃至750℃)下启动,降低到可能有利于裂化更重的烃原料的较低的反应器温度,诸如475℃至520℃。因此,反应器的各种基于废物的进料可以沿着反应器的长度引入,其中条件有利于它们的加工。
第二反应器系统中的浓缩催化剂混合物包括从再生器中进给至第二反应器系统的催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此第二反应器系统中的催化剂混合物具有比催化剂再生器或第一反应器中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂。在第二反应器系统中转化和回收流出物之后,如果需要,第二反应器流出物可以任选地急冷,然后将其分离以生产包含第一催化剂、废物衍生的烯烃和其他烃的第一物流,和包含第二催化剂的第二物流。然后,可以将第二物流作为另外的第二催化剂返回到第二反应器系统,从而在第二反应器系统内浓缩第二催化剂。
如果需要,可以对在第二催化剂中贫化的第一物流进行急冷,并将其进给至催化剂分离器,以回收(i)废第一催化剂馏分12和(ii)包含废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二反应器系统产物物流49。然后,可以将废催化剂12返回到催化剂再生器9,用于再生和在反应器中的再利用。当使用急冷时,基于废物的烃进料(诸如重质真空瓦斯油、常压塔塔底物、重质烃渣油进料、轻循环油(LCO)和/或蒸汽)可以作为急冷介质注入,诸如基于废物的烃急冷由分馏系统51提供。
在废催化剂12与废物衍生的烃产物49分离之后,可以将废物衍生的烃产物送到分馏系统51,在分馏系统51中,废物衍生的烃可以基于沸点被分馏为任何数量的离散的废物衍生的烃馏分。如所图示的,废物衍生的烃产物流49可以在分馏系统51中分馏以回收含乙烯的馏分53、含丙烯的馏分55、含丁烯的馏分57、C5馏分59、石脑油馏分61、轻循环油馏分63和经处理的热解油馏分65。这些馏分中的每一种均可以进一步加工或回收,作为废物衍生的产物馏分出售。例如,在可以回收的其他烃馏分中,如有必要,可以进一步纯化乙烯和丙烯物流,以提供具有例如大于99.8%的纯度的聚合物级废物衍生的烯烃馏分。然后,可以将这种废物衍生的烯烃馏分提供给聚合单元,用于生产循环聚合物。作为另一示例,含丁烯的馏分57或含C4的馏分可以进一步分离和/或加工以生产废物衍生的丙烯和乙烯,然后可以将其提供给聚合单元以生产循环聚合物。作为又一示例,石脑油馏分61可以进一步纯化和/或加工以回收循环芳烃馏分。然后,可以提供废物衍生的芳族化合物用于生产含芳族化合物的循环聚合物,诸如聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和本领域已知的许多其他类型的含芳族化合物的聚合物。还可以对各种产物馏分或其部分进行进一步加工以提供适合于生产聚醚、聚酯和其他循环聚合物的原料。
可以容易地预见,根据本文的实施方案,可以由废弃塑料的热解和加工产生的废物衍生的馏分中制造任何大量和类型的循环聚合物。通常,本文的实施方案可以包括将从废物衍生的烃产物馏分中回收或由其衍生的一种或多种单体直接或间接地进给至聚合系统以生产循环聚合物。本文的实施方案考虑了循环聚合物的生产,循环聚合物包括可以通过热解以形成上述废弃塑料热解油的聚合物以及其他可能的循环聚合物。
在一些实施方案中,第二反应器系统5可以类似于图1A所图示的系统。再生的混合的第一催化剂和第二催化剂6可以从公共催化剂再生器9经由流动管线71通过控制阀72进给至提升管反应器73的底部。在提升管反应器73的底部,再生的混合的催化剂与通过流动管线74进给的另外的第二催化剂混合。流动管线74中的催化剂可以具有更高浓度的更大和/或更重的第二催化剂,诸如ZSM-5。
提升管反应器73中的混合催化剂与来自再生器9的混合物6中供应的相比具有更高浓度的更大和/或更重的第二催化剂,然后可以与第二提升管反应器73中的烃接触。例如,可以将废弃塑料热解油进料5引入提升管反应器73的下部,并且如果使用提升蒸汽,则可以通过流动管线75将其进给至提升管反应器73。如果需要,废弃塑料热解油也可以沿着提升管反应器73进给至在图1A中未示出的不同的位置。
当裂化反应在提升管反应器73中发生时,废弃塑料热解油进料和蒸汽进料保持在足以夹带第一催化剂和第二催化剂以及裂化烃产物的流速下。然后,包含催化剂混合物的反应器流出物流进入固体分离设置(SSD)77,该固体分离设置(SSD)77可以用于促进更致密和/或更大的第二催化剂的浓缩。SSD 77可以将来自提升管反应器73的流出物分离成蒸气/第一催化剂物流79和第二催化剂物流81。从分离器中回收的第二催化剂可以通过流动管线74再循环回至提升管反应器73用于继续反应,并且如上所述在提升管反应器73中提供更高浓度的第二催化剂。
然后,可以将流动管线79中的裂化烃和第一催化剂进给至脱离容器83,用于从裂化烃产物中分离第一催化剂。裂化的废物衍生的烃产物(包括轻质烯烃、C4烃、石脑油范围的烃和较重的烃)可以通过流动管线49回收,然后可以分离以回收所期望的废物衍生的产物或产物馏分。然后,第一催化剂12可以从脱离容器83中回收,并返回到催化剂再生器。
除了提升蒸汽75之外,还可以提供注入附加的废物衍生的进料物流,诸如C4烯烃或链烷烃、石脑油或其他外部物流作为提升介质/反应物。这种进料物流的位置可以是这样的,即提供了优先用于裂化包含在各物流中的烃的条件。
虽然第二反应器系统5在图1A中图示为包括提升管反应器、固体分离设备和脱离容器,但是可以使用用于在反应器内分离和浓缩第二催化剂的其他配置。附加地,第二反应器系统的反应器不限于提升管反应器。在一些实施方案中,第二反应器系统可以包括反应器,诸如沸腾床(bubbling bed,或称为鼓泡床)或移动床反应器,其中流化足以仅将两种催化剂中较轻或较不致密的催化剂带出反应器,从而在反应器内浓缩第二催化剂,同时将第一催化剂与烃流出物一起除去。浓缩在反应器容器内的第二催化剂可以根据需要抽出用于再生。
在其他实施方案中,第二反应器系统5可以包括两个或更多个反应器或反应器系统,诸如在图2中所图示的,其中相同的附图标记表示相同的部件。例如,多个反应器系统5可以用于有利地在第一级反应器或反应器系统5A中预处理负载污染物的废物衍生的热解油,然后在第二级反应器或反应器系统5B中进一步裂化经处理的废物衍生的热解油。此外,上文讨论的固体分离概念的使用可以用于浓缩在第一级反应器和第二级反应器或反应器系统中的一种或两种内的添加剂催化剂、裂化催化剂和/或捕集催化剂。
例如,可以将来自催化剂再生器9的再生催化剂混合物进给至混合流动湍动床/移动床反应器5A。还可以将捕集催化剂89进给至混合流动湍动床/移动床反应器5A。捕集催化剂可以由比从再生器进给的混合催化剂中的任一种催化剂更大和/或更致密的颗粒形成。可以保持反应器5A中的流动状态,使得捕集催化剂形成湍动床或沸腾床,而再生的混合催化剂可以与烃和其他流化气体一起流动而形成移动床,混合的催化剂和烃作为来自第一级反应器5A的流出物91被回收。必要时,捕集催化剂可以经由流动管线93从反应器系统5A中回收,并且可以被丢弃或者可以被进一步加工以回收金属。
第二级反应器系统5B可以类似于关于图1A所描述的系统,接收包括混合催化剂和经处理的烃的进料混合物91。然后,可以将转化的产物和作为第二反应器流出物回收的催化剂进给至初始分离器,以再循环混合催化剂中的较大/较致密的催化剂,允许较大/较致密的催化剂在反应器5B中浓缩。然后可以分离转化的烃和较轻/较不致密的催化剂,将废催化剂12返回到再生器9,并将废物衍生的烃产物送到分馏系统51进行如上文关于图1所描述的处理。
如图2中所图示的,该加工方案集成了热解油进料污染物去除和催化加工,用于从废物衍生的烃流中生产轻质烯烃和芳烃。这可以有利地允许处理和加工受污染的废物衍生的原料,并且由于能够浓缩各种催化剂,包括捕集催化剂,可以提供比先前提出的加氢处理系统更高效的和具有成本效益的处理废物衍生的原料的方法。
虽然上文将图2描述为包括三颗粒系统(来自再生器的混合裂化催化剂加上捕集催化剂),但本文的实施方案进一步设计了两颗粒-两级反应器系统,其中富含添加剂的FCC催化剂和捕集催化剂从再生器中循环。所得的负载污染物的催化剂可以从第一级反应器5A中回收,而富含添加剂的FCC催化剂可以与经处理的进料蒸气一起进入第二级反应器5B。由于本文反应器系统在多种流动状态(湍动、混合和输送)下操作的灵活性,可以预见在反应器阶段内颗粒/催化剂和选定颗粒的浓度的各种其他组合。
作为根据图2的方法的另一示例,废弃聚合物原料可以被热解以生产具有一定浓度的一种或多种污染物(诸如铁、钙、氯或其他污染物)的废弃塑料热解油15。催化剂混合物可以在催化剂再生器9中再生,该催化剂混合物包括第一催化剂和第二催化剂,其中第二催化剂被配置为捕集一种或多种污染物。可以将催化剂混合物的第一部分进给至第一反应器系统3,并且可以将催化剂混合物的第二部分进给至第二反应器系统5。
在第一反应器系统3中,化石基原料可以与催化剂混合物接触,以裂化化石基原料的一部分,以生产包含化石衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第一流出物17。然后,可以对第一流出物进行类似于图1中所描述的加工,分离第一流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含化石衍生的烯烃和其他化石衍生的烃产物的第一反应器系统产物物流21。
在第二反应器系统中,受污染的废弃塑料热解油可以与在第一级反应器中的浓缩的催化剂混合物接触,以从废弃塑料热解油中除去污染物,并裂化废弃塑料热解油的一部分。浓缩的催化剂混合物可以包括从再生器中进给至第二反应器系统的催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂。因此,第一级反应器中的催化剂混合物可以具有比催化剂再生器9中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂。混合催化剂在第一级反应器5A内的接触可以生产第一级反应器流出物,该第一级反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、第一催化剂和含有捕集的污染物的第二催化剂。然后,可以分离第一级反应器流出物以生产包含第一催化剂和具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油的第一物流91和包含第二催化剂的第二物流。然后,可以将第二物流作为另外的第二催化剂进给至第二反应器,从而在第一级反应器系统内浓缩第二催化剂(捕集催化剂)。然后,可以将第一物流进给至第二级反应器,以裂化经处理的废弃塑料热解油,并回收包含废催化剂、废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器流出物。然后,可以分离第二级反应器流出物,以回收(i)废催化剂和(ii)包含废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二反应器系统产物物流49。
然后,可以将(i)从反应器系统3中回收的废第一催化剂和废第二催化剂的混合物11和(ii)从反应器系统5中回收的废催化剂12中的每一种进给至催化剂再生器,用于再生和继续用于转化烃。
与图1的系统一样,可能需要使从第一反应器系统3中回收的化石基烃馏分与从第二反应器系统5中回收的废物衍生的烃产物保持分离。以这种方式,来自分离系统51的所有产物可以作为废物衍生的产物被认证和正确地解释,并且可以用于例如生产循环聚合物。
虽然未在图2中图示,但本文的方法和系统可以包括将从废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至第二反应器系统5的第一级反应器5A。例如,可以将全馏分石脑油的C4、C5或轻石脑油馏分进给至第一级反应器5A,该第一级反应器5A可以在优先裂化轻质烃的条件下操作。
此外,本文的方法和系统还考虑将从废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至第二反应器系统的第二级反应器5B。例如,可以将重石脑油馏分或其他较重的烃馏分进给至第二级反应器5B,该第二级反应器5B可以在优先裂化较重的烃的条件下操作。
如关于图2所描述的和对于如下文所描述的图3的每个反应器系统中的反应条件可以类似于关于图1所述的那些反应条件。例如,再生器9可以在约600℃至约750℃范围内的温度和约1巴至约5巴范围内的压力下操作。用于转化化石基烃原料和基于废物的烃原料的反应器可以在约450℃至约750℃范围内的温度下操作。类似地,如果需要,可以急冷在图2和图3的实施方案中回收的反应器流出物。
如上文关于图2所描述的,公共再生器可以被配置为仅将再生催化剂供应至用于加工废物衍生的烃原料的两级反应器系统的第一级反应器。本文的其他实施方案考虑将再生催化剂进给至用于加工废物衍生的烃原料的两级反应器系统的第一级反应器和第二级反应器中的每一个。在其他实施方案中,用于加工废物衍生的烃原料的两级反应器系统的第二级反应器系统可以间接地接收来自第一级的经处理的进料,诸如在图3中所图示的。
现在参考图3,图示了用于加工废物衍生的烃进料的系统的简化工艺流程图,其中相同的附图标记表示相同的部件。在一些实施方案中,图3的系统可以与化石衍生的烃的加工结合使用,类似于图1和图2中所图示的,在图3中未图示反应器系统3。在其他实施方案中,图3的系统可以用作用于加工废物衍生的烃的独立系统(即,不与化石衍生的烃的加工集成)。
图3的实施方案包括两级反应器系统,其包括第一级反应器系统5A和第二级反应器系统5B,每个反应器系统接收来自催化剂再生器9的混合催化剂(6,100)。图3的实施方案还间接地将来自第一级反应器系统5A的经处理的废物衍生的烃提供给第二级反应器系统5B。
如图3所图示的,通过与包含第一催化剂和第二催化剂的混合催化剂系统接触,可以将废物衍生的烃进料物流15进给至第一级反应器系统5A,用于将其中的烃转化(裂化)为较轻质的烃。该系统还可以包括热解反应器(未图出),用于热解废弃物流,诸如废弃聚合物原料,以生产废物衍生的烃进料物流15,诸如废弃塑料热解油。例如,催化或非催化的塑料热解单元(未图出)可以用于热解聚合物废物,生产废弃塑料热解油流15以及其他产物(未图出)。可选地,废弃塑料热解油原料15可以从远程来源(未图出)供应,并且可以通过例如卡车或管道进给至图3的转化单元。在废物衍生的烃流15是受污染的废物衍生的烃流的情况下,除了在第一级反应器5A中裂化烃之外,还可以从废物衍生的烃中去除污染物,诸如通过第二催化剂捕集污染物,该第二催化剂可以是捕集催化剂。
在第一级反应器系统5A中,废物衍生的烃流15(诸如废弃塑料热解油)可以与由再生器9提供的再生催化剂混合物6形成的浓缩的催化剂混合物接触。在反应器系统5中与浓缩的催化剂混合物接触可以裂化废物衍生的烃的一部分并除去污染物,以生产包括废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃、第一催化剂和第二催化剂的第一级反应器系统流出物。
第一级反应器系统中的浓缩的催化剂混合物包括从再生器9中进给至第一级反应器系统5A的催化剂混合物的部分6和另外的第二催化剂,因此第一级反应器系统5A中的催化剂混合物具有比催化剂再生器9中的催化剂混合物更高浓度的第二催化剂。在第一级反应器系统5A中的转化和流出物的回收之后,可以分离第一级反应器流出物以生产包含第一催化剂、经处理的废物衍生的烯烃和其他烃的第一物流和包含第二催化剂的第二物流。然后,第二物流可以作为另外的第二催化剂返回到第一级反应器系统5A,从而在第一级反应器系统内浓缩第二催化剂。
可以将第二催化剂贫化的第一物流进给至催化剂分离器,以回收(i)废第一催化剂馏分12和(ii)包含废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第一级反应器系统产物物流49。然后,废催化剂12可以返回到催化剂再生器9,用于再生和在反应器中再利用。
在废催化剂12与废物衍生的烃产物49分离之后,可以将废物衍生的烃产物送到分馏系统51,在分馏系统51中,废物衍生的烃可以基于沸点被分馏成任何数量的离散的废物衍生的烃馏分。如所图示的,废物衍生的烃产物流49可以在分馏系统51中分馏以回收含乙烯的馏分53、含丙烯的馏分55、含丁烯的馏分57、C5馏分59、石脑油馏分61、轻循环油馏分63和经处理的热解油馏分65。
例如,经处理的废物衍生烃可以从分馏系统51中提供至包括提升管反应器的第二级反应器系统5B。可以供应给第二级反应器系统5B的经处理的废物衍生的馏分可以包括例如C4烃57、C5烃59、石脑油范围烃61A和/或经处理的热解油65等等。
然后,经处理的废物衍生的烃原料或石脑油/未转化油,如所图示的61A和65,可以在第二级反应器系统5B中与催化剂混合物100接触,以裂化经处理的基于废物的原料的一部分。可以从第二级反应器系统5B中回收流出物,该流出物包括另外的废物衍生的烯烃(经裂化的烃产物)、第一催化剂和第二催化剂。然后,可以将来自第二级反应器系统5B的流出物送到分离系统109,用于分离流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物111和(ii)第二级反应器系统产物物流113,该第二级反应器系统产物物流113包含另外的废物衍生的烯烃和由经处理的基于废物的烃原料61A、65的加工产生的其他废物衍生的烃产物。然后,废催化剂的混合物111可以返回到催化剂再生器9,用于再生和在反应器中再利用。
在将废催化剂111与经处理的废物衍生的烃产物113分离之后,可以将经处理的废物衍生的烃产物113与从第一级反应器系统5A中回收的蒸气产物49一起送到分馏系统51,用于进行分离。
在如图3中所图示的方法的一些实施方案中,第一级反应器系统5A可以通过催化热解反应器将废弃聚合物材料转化为废弃塑料热解油。例如,塑料原料的催化热解可以通过使塑料原料与适当的塑料热解催化剂在高温(诸如在350℃至850℃范围内的温度,诸如约400℃至约750℃范围内的温度)下接触来进行。在一些实施方案中,热解催化剂可以包括废FCC和/或ZSM-5催化剂的单独组分或混合物。这些催化剂/添加剂可以被改性以提供期望的目的,诸如对所选的反应物、金属或污染物的反应性和/或吸附能力。塑料的热解可以生产各种烃,包括轻质气体烃产物和液体烃产物。然后,可以将热解产物进给至分馏系统51,用于分离成各种烃馏分,包括用作废弃塑料热解油的部分和可以进给至一个或多个第二级反应器系统5B的其他基于废物的进料,该第二级反应器系统5B可以包括根据本文实施方案的催化剂浓缩的反应器。如上所述,向第二反应器系统5B提供催化剂的再生器还可以向化石基反应器系统(未图出)提供催化剂,该化石基反应器系统可以类似于例如图1中的反应器系统3所描述的化石基反应器系统。
实施例1
该实施例说明了本文所描述的反应系统的催化裂化性能。在循环流化床(CFB)中试设备中使用超稳定Y-沸石(USY)催化剂与ZSM-5添加剂的组合进行实验,用于转化热解油。表1中给出了衍生自在热解单元中进行加工的废弃塑料的转化的原料的关键性质。进料A是石脑油范围的进料,而进料B是石脑油和重油的组合物。
研究了再循环废弃塑料中各种原料使轻质烯烃最大化的潜力。表2中报告的来自中试设备实验的第一组性能数据对应于表1中定义的石脑油进料(进料-A),而第二组对应于进料B。如表2所示,热解油进料的催化裂化导致了生产非常高产率的乙烯、丙烯和丁烯。两种类型的原料显示出相似的结果,这证明了这些原料使用本文公开的方法制造真正的再循环石化结构单元的潜力。
实验数据还显示了本文实施方案的明显特征,其中催化剂、过程和硬件可以被定制以有利于催化反应,以最大限度地增加轻质烯烃(乙烯、丙烯和丁烯),同时减少废弃塑料对生态系统和环境污染的影响。该实施例清楚地证明了使用本文所描述的系统将这些非常规进料裂化成轻质烯烃的催化剂、反应器条件和机理。
表1:衍生自废弃塑料热解过程单元的石脑油和重油的性质。
表2:衍生自再循环的废弃塑料的不同原料用于轻质烯烃生产的潜力
描述 | 单位 | 例子A | 例子B |
进料类型 | 进料A | 进料B | |
催化剂 | USY+ZSM-5 | USY+ZSM-5 | |
反应器温度 | 华氏度 | 1100 | 1100 |
C/O比 | 重量/重量 | 26 | 26 |
产率,基于新鲜进料的重量% | 重量% | ||
总干燥气体(C2-)-包括乙烯 | 12.9 | 13.7 | |
乙烯 | 5.9 | 6.4 | |
丙烯 | 20.4 | 20.9 | |
丁烯 | 17.1 | 18.5 | |
C5+液体产物 | 43.0 | 40.3 | |
焦炭 | 2.4 | 3.0 |
实施例2:
在这些实验中,来自热解过程单元的液体油(石脑油范围和重油)产物的共混物在CFB中试设备中在USY和ZSM-5催化剂共混物的存在下在下表3中提及的条件下进行催化裂化。从表3中提供的数据可以明显看出,反应器温度从1050°F升高到1100°F,加上相对较高的C/O比,导致了更高的轻质烯烃(丙烯、乙烯和丁烯)产率。此外,在例子C和例子D提供的条件下,热解衍生的油显示出更高的烯烃生成能力,反映了最大化轻质烯烃的优选条件。
表3:全热解衍生的油在不同操作条件下的轻质烯烃潜力
描述 | 单位 | 例子C | 例子D |
进料 | 进料B | 进料B | |
催化剂 | USY+ZSM-5 | USY+ZSM-5 | |
反应器温度 | 华氏度 | 1050 | 1100 |
C/O比 | 重量/重量 | 25 | 26 |
产率,基于新鲜进料的重量% | 重量% | ||
总干燥气体(C2-)-包括乙烯 | 8.8 | 13.7 | |
乙烯 | 4.4 | 6.4 | |
丙烯 | 20.1 | 20.9 | |
丁烯 | 18.8 | 18.5 | |
C5+液体产物 | 45.5 | 40.3 | |
焦炭 | 2.6 | 3.0 |
如上所述,本文的实施方案提供了可以为塑料再循环提供真正循环解决方案的系统和方法。通过利用单个再生器双催化剂(SRDC)反应系统,所得的产物将是100%循环的,该SRDC反应系统具有其自身分离的产物部分,同时与FCC单元或与热解单元集成的有意地独立的单元相关联。此外,由于流化床催化反应器的特性,其可以经济地定大小以接收来自具有基本上任何容量的热解单元的产物,诸如例如容量小至600吨/天或更大的热解单元。
本文的实施方案还用于将原料获取和处理成本作为经济可行性因素来处理。由于FCC平台,更重要的是SRDC平台,根据本文的实施方案的系统在进料变化和污染物含量方面具有固有的灵活性,因此降低了与分类和清洁相关联的成本。
选择FCC和/或SRDC平台作为下游设施中的热解油转化步骤由此解决了上文列出的关于热解油的体积和质量要求的因素。使用这些平台的本文的实施方案还可以消除对加氢处理和氢化处理的需要,并最小化对现有操作的影响。本文的系统在使用单个再生器的同时浓缩反应器系统内的所选的催化剂的能力允许加工受污染的原料和废物衍生的烃的各种组合物,这与典型的化石基烃流有很大不同,并且提供了相对于使用化石基烃进行稀释和蒸汽裂化的显著优点,以及相对于可能包括平行塑料热解油提升管反应器的FCC系统的优点。
本文的实施方案的另一个优点在于产物销售的收益的因素。通过利用SRDC单元,产物将是100%循环的,该SRDC单元具有其自身分离的产物部分,同时栓接至FCC单元或与热解单元集成的有意地独立的单元。由于源自本文的实施方案的烯烃和其他有价值的产物可以是100%循环和浓缩的,此类产物可以控制溢价,因此有助于该再循环路线的经济可行性。
总体而言,本文的实施方案通过应用FCC/SRDC平台,提供了将废弃塑料热解油转化为有价值产物的能力,无论是与现有设施集成还是在专用设施中。益处来自(1)原料质量的灵活性,(2)处理更宽范围的组合物和潜在污染物的能力,而不需要将其稀释或将其与化石衍生的石脑油混合;(3)能够生产100%循环的分离产物,并控制溢价;(4)良好的集成和对现有下游设施操作的低影响;(5)在SRDC或FCC单元中以经济规模加工的能力,既可以是目前规划的热解设施(650t/d)生成的相对少量的热解油,又可以是将来规模大得多的那些热解设施(大于3000t/d),同时保持所有上述益处。
除非另有定义,否则使用的所有技术和科学术语具有与这些系统、装置、方法、过程和组合物所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
单数形式“一个/一种(a)”、“一个/一种(an)”、和“该”包括复数指示,除非上下文另有明确规定。
如这里和所附权利要求中所用的,词语“包括”、“具有”和“包含”及其所有语法变体均旨在具有不排除附加的元素或步骤的开放的、非限制性的含义。
“任选地”是指随后描述的事件或情况可以发生或可以不发生。描述包括事件或情况发生的实例和事件或情况不发生的实例。
当使用词语“大约”或“约”时,该术语可能意味着值的变化可以高达±10%、高达5%、高达2%、高达1%、高达0.5%、高达0.1%或高达0.01%。
范围可表示为从约一个特定值至约另一个特定值,包括端点值。当表达这样的范围时,应当理解的是,另一个实施例是从一个特定值到另一个特定值,以及该范围内的所有特定值及其组合。
虽然本公开包括有限数量的实施方案,但受益于本公开的本领域技术人员将理解,可以设计不脱离本公开的范围的其他实施方案。因此,其范围应仅受所附权利要求的限制。
Claims (34)
1.被认为是新的并希望受到专利保护的是:
一种生产用于生产真正循环聚合物的原材料的方法,所述方法包括:
在第一反应器系统中用催化剂混合物加工废弃塑料热解油;
在第二反应器系统中用所述催化剂混合物加工化石基原料;
从公共催化剂再生器向所述第一反应器系统和所述第二反应器系统中的每一个供应所述催化剂混合物;
从所述第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物;
从所述第一反应器系统中回收包含废物衍生的烃产物的流出物;和
将来自所述第一反应器系统和所述第二反应器系统中的每一个的废催化剂返回到所述公共催化剂再生器。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括使从所述第一反应器系统中回收的所述化石基烃产物与从所述第二反应器系统中回收的所述废物衍生的烃产物保持分离。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括将从所述废物衍生的烃产物中回收的烯烃馏分进给至聚合系统中以生产循环聚合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,还包括热解包含塑料、轮胎或其他聚合物材料的废弃物流以生产所述废弃塑料热解油。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,还包括将所述废物衍生的烃产物或由所述废物衍生的烃产物的加工产生的废物衍生的单体中的一种或多种直接或间接地进给至聚合过程以生产循环聚合物。
6.一种用于将废弃塑料转化为原料以生产塑料的方法,所述方法包括:
热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油;
在催化剂再生器中再生催化剂混合物,所述催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂;
将所述催化剂混合物的一部分进给至第一反应器系统;
将所述催化剂混合物的一部分进给至第二反应器系统;
在所述第一反应器系统中,使化石基原料与所述催化剂混合物接触,以裂化所述化石基原料的一部分以生产包含化石衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第一流出物;
在所述第二个反应器系统中:
在反应器中使所述废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以裂化所述废弃塑料热解油的一部分,其中所述浓缩的催化剂混合物包含进给至所述第二反应器系统的所述催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此在所述第二反应器系统中的所述催化剂混合物比在所述催化剂再生器或所述第一反应器系统中的催化剂混合物具有更高浓度的第二催化剂,并且其中所述接触生产了包含废物衍生的烯烃和其他烃、所述第一催化剂和所述第二催化剂的第二反应器流出物;
分离所述第二反应器流出物以生产包含所述第一催化剂、所述废物衍生的烯烃和其他烃的第一物流,和包含所述第二催化剂的第二物流;
将所述第二物流作为所述另外的第二催化剂进给至所述第二反应器,从而在所述第二反应器系统内浓缩所述第二催化剂;分离所述第一流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含所述化石衍生的烯烃的第一反应器系统产物物流;
分离所述第一物流以回收(i)废第一催化剂和(ii)包含所述废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二反应器系统产物物流;和
将(i)所述废第一催化剂和所述废第二催化剂的所述混合物和(ii)所述废第一催化剂中的每一种进给至所述催化剂再生器。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述第一催化剂包含选自由无定形二氧化硅氧化铝、Y-型沸石、X-型沸石、β沸石、MOR沸石、丝光沸石、八面沸石、纳米晶体沸石和MCM介孔材料组成的组中的一种或多种。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法,其中所述第二催化剂包含以下各项中的一种或两种:
选自由中孔沸石和五硅酸盐族沸石组成的组的添加剂型裂化催化剂或添加剂型裂化催化剂的混合物;或
选自由MgO、CaO、CeO2、MgTiO3、CaTiO3、Li2Ti2O7和ZnTiO3、Ca/Mg、硼、基于稀土的捕集添加剂或低氯FCC催化剂组成的组的污染物捕集添加剂或污染物捕集添加剂的混合物。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法,还包括:
将所述第一反应器系统产物物流进给至第一分馏系统,以分离所述第一反应器系统产物物流,以回收两种或更多种化石衍生的烃馏分;和
将所述第二反应器系统产物物流进给至第二分馏系统,以分离所述第二反应器系统产物物流,以回收两种或更多种废物衍生的烃馏分。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括将所述两种或更多种废物衍生的烃馏分中的一种或多种,或由所述两种或更多种废物衍生的烃馏分中的一种或多种的加工产生的单体中的一种或多种直接或间接进给至聚合过程中以生产循环聚合物。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的将废弃塑料转化为原料以生产塑料的方法,其中:
所述热解包括热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油,所述废弃塑料热解油具有一定浓度的选自由铁、钙、铜、钾、镁、钠、硅、钛、锌和氯组成的组的一种或多种污染物;
包含第一催化剂和第二催化剂的所述催化剂混合物包含被配置为捕集一种或多种污染物的第二催化剂;
在所述第二反应器系统中的所述接触包括:
在第一级反应器中使所述废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以从所述废弃塑料热解油中除去污染物并裂化所述废弃塑料热解油的一部分,其中所述浓缩的催化剂混合物包含进给至所述第二反应器系统的所述催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此所述第一级反应器中的所述催化剂混合物具有比所述催化剂再生器中的所述催化剂混合物更高浓度的第二催化剂,并且其中所述接触生产了第一级反应器流出物,所述第一级反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、所述第一催化剂和含有捕集的污染物的所述第二催化剂;
分离所述第一级反应器流出物以生产包含所述第一催化剂和具有降低的污染物浓度的所述经处理的废弃塑料热解油的第一物流,和包含所述第二催化剂的第二物流;
将所述第二物流作为所述另外的第二催化剂进给至所述第一级反应器中,从而在所述第一级反应器内浓缩所述第二催化剂;和
将所述第一物流进给至第二级反应器,以裂化所述经处理的废弃塑料热解油,以回收包含废催化剂、废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器流出物;和其中分离所述第一物流包括分离所述第二级反应器流出物以回收(i)废催化剂和(ii)包含所述废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器系统产物物流。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括使从所述第一反应器系统中回收的所述化石基烃馏分与从所述第二反应器系统中回收的废物衍生的烃产物保持分离。
13.根据权利要求11所述的方法,还包括将从所述废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至所述第二反应器系统的所述第一反应器。
14.根据权利要求11所述的方法,还包括将从所述废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至所述第二反应器系统的所述第二反应器。
15.根据权利要求11所述的方法,还包括从所述第一反应器中抽出所述第二催化剂的一部分。
16.一种用于将废弃塑料材料转化成用于生产循环聚合物的单体的方法,所述方法包括:
热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油,所述废弃塑料热解油具有一定浓度的选自由铁、钙、铜、钾、镁、钠、硅、钛、锌和氯组成的组的一种或多种污染物;
在催化剂再生器中再生催化剂混合物,所述催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,其中所述第二催化剂被配置为捕集所述一种或多种污染物;
将所述催化剂混合物的一部分进给至第一反应器系统;
将所述催化剂混合物的一部分进给至第二反应器系统;
在所述第一反应器系统中:
在第一反应器中使所述废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以从所述废弃塑料热解油中除去污染物并裂化所述废弃塑料热解油的一部分,其中所述浓缩的催化剂混合物包含进给至所述第一反应器系统的所述催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此所述第一反应器系统中的所述催化剂混合物具有比所述催化剂再生器中的所述催化剂混合物更高浓度的第二催化剂,并且其中所述接触生产了第一反应器流出物,所述第一反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、所述第一催化剂和含有捕集的污染物的所述第二催化剂;
分离所述第一反应器流出物以生产包含所述第一催化剂和具有降低的污染物浓度的所述经处理的废弃塑料热解油的第一物流,和包含所述第二催化剂的第二物流;
将所述第二物流作为所述另外的第二催化剂进给至所述第一反应器,从而在所述第一反应器系统内浓缩所述第二催化剂;和
将所述第一物流进给至分离系统以回收包含废第一催化剂的第一分离流出物和包含所述经处理的废弃塑料热解油的第二分离流出物;
将第二分离流出物进给至分馏系统,以将所述经处理的废弃热解油分馏成三种或更多种烃馏分,所述三种或更多种烃馏分包括轻质烯烃馏分、石脑油馏分和经处理的热解油馏分;
将所述石脑油馏分和所述经处理的热解油馏分中的至少一种进给至第二反应器系统,
在所述第二反应器系统中,使所述石脑油馏分和所述重油馏分中的至少一种与所述催化剂混合物接触,以裂化其中的所述烃的一部分,以生产包含废物衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第二反应器系统流出物;
分离所述第二反应器系统流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物,和(ii)包含所述废物衍生的烯烃的第二反应器系统产物物流;和
将(i)所述废第一催化剂和所述废第二催化剂的所述混合物和(ii)包含所述废第一催化剂的第一分离流出物中的每一种进给至所述催化剂再生器。
17.一种生产用于生产真正循环聚合物的原材料的方法,所述方法包括:
在包括第一级反应器和第二级反应器的第一反应器系统中加工废弃聚合物混合物,所述废弃聚合物混合物的所述加工包括:
将所述废弃聚合物混合物进给至所述第一级反应器以热解其中的聚合物并回收热解的流出物;
将废物衍生的塑料热解油和催化剂混合物进给至所述第二级反应器中以裂化其中的烃并回收包含经裂化的烃的流出物;
将来自所述第一级反应器的所述经热解的流出物和来自所述第二级反应器的所述流出物进给至第一分馏系统,以将所述流出物分离成两种或更多种废物衍生的烃流,所述两种或更多种废物衍生的烃流包含所述废物衍生的塑料热解油和一种或多种废物衍生的烯烃馏分;
在第二反应器系统中用所述催化剂混合物加工化石基原料;
从公共催化剂再生器中向所述第一反应器系统和所述第二反应器系统中的每一个供应所述催化剂混合物;
从所述第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物;
将包含所述化石基烃产物的所述流出物进给至第二分馏系统;和
将来自所述第一反应器系统和所述第二反应器系统中的每一个的废催化剂返回到所述公共催化剂再生器。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,并且其中所述第二级反应器是催化剂浓缩反应器系统,其中所述方法包括:
回收包含所述催化剂混合物和所述经裂化的烃的第二级反应器流出物;
分离所述第二级反应器流出物以生产包含所述第一催化剂、所述经裂化的烃的第一物流和包含所述第二催化剂的第二物流;
分离所述第一物流以回收(i)废催化剂和(ii)进给至所述第一分馏系统的所述第二级反应器流出物;和
将所述第二物流进给至所述第二级反应器,从而将在所述第二反应器内循环的所述第二催化剂浓缩至大于从所述再生器接收的所述催化剂混合物的浓度。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法,其中所述废弃聚合物热解油源自:选自由聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚甲醛、聚醚砜、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚乳酸、尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成的组的一种或多种热塑性塑料;由单体形成的一种或多种热固性材料,所述单体包括丙烯酸树脂、聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、聚氨酯、脲和异氰酸酯中的一种或多种;和选自由聚丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈和乙烯乙酸乙烯酯组成的组的一种或多种不饱和或饱和的弹性体,
或者其中所述废弃聚合物进料或废弃聚合物混合物包含:选自由聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚甲醛、聚醚砜、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚乳酸、尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成的组的一种或多种热塑性塑料;由单体形成的一种或多种热固性材料,所述单体包括丙烯酸树脂、聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、聚氨酯、脲和异氰酸酯中的一种或多种;和选自由聚丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈和乙烯乙酸乙烯酯组成的组的一种或多种不饱和或饱和的弹性体。
20.一种生产用于生产真正循环聚合物的原材料的系统,所述系统包括:
第一反应器系统,所述第一反应器系统含有催化剂混合物并被配置为加工废弃塑料热解油;
第二反应器系统,所述第二反应器系统被配置为用所述催化剂混合物加工化石基原料;
进料管线,所述进料管线用于从公共催化剂再生器向所述第一反应器系统和所述第二反应器系统中的每一个供应所述催化剂混合物;
流动管线,所述流动管线用于从所述第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物;
流动管线,所述流动管线用于从所述第一反应器系统中回收包含废物衍生的烃产物的流出物;和
流动管线,所述流动管线用于将来自所述第一反应器系统和所述第二反应器系统中的每一个的废催化剂返回到所述公共催化剂再生器。
21.根据权利要求21所述的系统,还包括废弃塑料热解系统,所述废弃塑料热解系统被配置为热解包含塑料、轮胎或其他聚合物材料的废弃物流以生产所述废弃塑料热解油。
22.一种用于将废弃塑料转化为原料以生产塑料的系统,所述系统包括:
废弃塑料热解反应器系统,所述废弃塑料热解反应器系统被配置为热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油;
催化剂再生器,所述催化剂再生器用于再生催化剂混合物,所述催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂;
第一流动管线,所述第一流动管线用于将所述催化剂混合物的一部分从所述催化剂再生器进给至第一反应器系统;
第二流动管线,所述第二流动管线用于将所述催化剂混合物的一部分从所述催化剂再生器进给至第二反应器系统;
所述第一反应器系统,被配置为使化石基原料与所述催化剂混合物接触,以裂化所述化石基原料的一部分,以生产包含化石衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第一流出物;
所述第二反应器系统,所述第二反应器系统被配置为:
在反应器中使所述废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以裂化所述废弃塑料热解油的一部分,其中所述浓缩的催化剂混合物包含进给至所述第二反应器系统的所述催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此所述第二反应器系统中的所述催化剂混合物具有比所述催化剂再生器或所述第一反应器中的所述催化剂混合物更高浓度的第二催化剂,并且其中所述接触生产了包含废物衍生的烯烃和其他烃、第一催化剂和第二催化剂的第二反应器流出物;
分离所述第二反应器流出物以生产包含所述第一催化剂、所述废物衍生的烯烃和其他烃的第一物流,和包含所述第二催化剂的第二物流;
将所述第二物流作为所述另外的第二催化剂进给至所述第二反应器,从而在所述第二反应器系统内浓缩所述第二催化剂;
第一分离系统,所述第一分离系统用于分离所述第一流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含所述化石衍生的烯烃的第一反应器系统产物物流;
分离系统,所述分离系统用于分离所述第一物流以回收(i)废第一催化剂和(ii)包含所述废物衍生的烯烃和其他烃的第二反应器系统产物物流;和
流动管线,所述流动管线被配置为将(i)所述废第一催化剂和所述废第二催化剂的所述混合物和(ii)所述废第一催化剂中的每一种进给至所述催化剂再生器。
23.根据权利要求23所述的系统,还包括:
第一分馏系统,所述第一分馏系统被配置为分离所述第一反应器系统产物物流以回收两种或更多种化石衍生的烃馏分;和
第二分馏系统,所述第二分馏系统被配置为分离所述第二反应器系统产物物流以回收两种或更多种废物衍生的烃馏分。
24.根据权利要求24所述的系统,还包括聚合系统,所述聚合系统被配置为直接或间接地接收所述两种或更多种废物衍生的烃馏分中的一种或多种,或者由所述两种或更多种废物衍生的烃馏分中的一种或多种进行加工产生的单体,以生产循环聚合物。
25.一种用于将废弃塑料转化为原料以生产塑料的系统,所述系统包括:
热解反应器系统,所述热解反应器系统用于热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油,所述废弃塑料热解油具有一定浓度的选自由铁、钙、铜、钾、镁、钠、硅、钛、锌和氯组成的组的一种或多种污染物;
催化剂再生器,所述催化剂再生器用于再生催化剂混合物,所述催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,其中所述第二催化剂被配置为捕集所述一种或多种污染物;
流动管线,所述流动管线用于将所述催化剂混合物的一部分从所述催化剂再生器进给至第一反应器系统;
流动管线,所述流动管线用于将所述催化剂混合物的一部分从所述催化剂再生器进给至第二反应器系统;
第一反应器系统,所述第一反应器系统被配置为使化石基原料与所述催化剂混合物接触,以裂化所述化石基原料的一部分,以生产包含化石衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第一流出物;
第二反应器系统,所述第二反应器系统被配置为:
在第一级反应器中使所述废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以从所述废弃塑料热解油中除去污染物并裂化所述废弃塑料热解油的一部分,其中所述浓缩的催化剂混合物包含进给至所述第二反应器系统的所述催化剂混合物的一部分和所述另外的第二催化剂,因此所述第一级反应器中的所述催化剂混合物具有比所述催化剂再生器中的所述催化剂混合物更高浓度的第二催化剂,并且其中所述接触生产了第一级反应器流出物,所述第一级反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、所述第一催化剂和含有捕集的污染物的所述第二催化剂;
分离所述第一级反应器流出物以生产包含所述第一催化剂和具有降低的污染物浓度的所述经处理的废弃塑料热解油的第一物流,和包含所述第二催化剂的第二物流;
将所述第二物流作为所述另外的第二催化剂进给至所述第一级反应器中,从而在所述第一级反应器内浓缩所述第二催化剂;和
将所述第一物流进给至第二级反应器,以裂化所述经处理的废弃塑料热解油,以回收包含废催化剂、废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器流出物;
第一分离系统,第一分离系统被配置为分离所述第一流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含所述化石衍生的烯烃的第一反应器系统产物物流;
第二分离系统,第二分离系统被配置为分离所述第二级反应器流出物以回收(i)废催化剂和(ii)包含所述废物衍生的烯烃和其他废物衍生的烃的第二级反应器系统产物物流;和
流动管线,所述流动管线用于将(i)所述废第一催化剂和所述废第二催化剂的所述混合物和(ii)所述废催化剂中的每一个进给至所述催化剂再生器。
26.根据权利要求25所述的系统,还包括:
第一分馏系统,所述第一分馏系统用于分离所述第一反应器系统产物物流以回收两种或更多种化石衍生的烃馏分;和
第二分馏系统,所述第二分馏系统用于分离所述第二级反应器系统产物物流并回收两种或更多种废物衍生的烃馏分。
27.根据权利要求26所述的系统,其被配置为使从所述第一反应器系统中回收的所述化石基烃馏分与从所述第二反应器系统中回收的所述废物衍生的烃产物保持分离。
28.根据权利要求26或权利要求27所述的系统,还包括聚合,所述聚合被配置为直接或间接地接收从所述废物衍生的烃产物回收或衍生的单体,以生产循环聚合物。
29.根据权利要求26所述的系统,还包括用于将从所述废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至所述第二反应器系统的所述第一反应器的流动管线。
30.根据权利要求26所述的系统,还包括用于将从所述废物衍生的烃产物中回收的一种或多种烃馏分进给至所述第二反应器系统的所述第二反应器的流动管线。
31.根据权利要求26所述的方法,还包括用于从所述第一反应器中抽出所述第二催化剂的一部分的流动管线。
32.一种用于将废弃塑料材料转化成循环聚合物的系统,所述系统包括:
废弃塑料热解反应器,所述废弃塑料热解反应器用于热解废弃聚合物原料以生产废弃塑料热解油,所述废弃塑料热解油具有一定浓度的选自由铁、钙、铜、钾、镁、钠、硅、钛、锌和氯组成的组的一种或多种污染物;
催化剂再生器,所述催化剂再生器用于再生催化剂混合物,所述催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,其中所述第二催化剂被配置为捕集所述一种或多种污染物;
流动管线,所述流动管线用于将所述催化剂混合物的一部分进给至第一反应器系统;
流动管线,所述流动管线用于将所述催化剂混合物的一部分进给至第二反应器系统;
第一反应器系统,所述第一反应器系统配置为:
在第一反应器中使所述废弃塑料热解油与浓缩的催化剂混合物接触,以从所述废弃塑料热解油中除去污染物并裂化所述废弃塑料热解油的一部分,其中所述浓缩的催化剂混合物包含进给至所述第一反应器系统的所述催化剂混合物的一部分和另外的第二催化剂,因此所述第一反应器系统中的所述催化剂混合物具有比所述催化剂再生器中的所述催化剂混合物更高浓度的第二催化剂,并且其中所述接触生产了第一反应器流出物,所述第一反应器流出物包含具有降低的污染物浓度的经处理的废弃塑料热解油、所述第一催化剂和含有捕集的污染物的所述第二催化剂;
分离所述第一反应器流出物以生产包含所述第一催化剂和具有降低的污染物浓度的所述经处理的废弃塑料热解油的第一物流,和包含所述第二催化剂的第二物流;
将所述第二物流作为所述另外的第二催化剂进给至所述第一反应器,从而在所述第一反应器系统内浓缩所述第二催化剂;和
分离系统,所述分离系统用于回收包含废第一催化剂的第一分离流出物和包含所述经处理的废弃塑料热解油的第二分离流出物;
分馏系统,所述分馏系统用于将所述经处理的废弃热解油分馏成三种或更多种烃馏分,所述三种或更多种烃馏分包括轻质烯烃馏分、石脑油馏分和经处理的热解油馏分;
流动管线,所述流动管线用于将所述石脑油馏分和所述经处理的热解油馏分中的至少一种进给至第二反应器系统,
所述第二反应器系统,所述第二反应器系统被配置为使所述石脑油馏分和所述重油馏分中的至少一种与所述催化剂混合物接触,以裂化其中的所述烃的一部分,以生产包含废物衍生的烯烃、第一催化剂和第二催化剂的第二反应器系统流出物;
分离系统,所述分离系统被配置为分离所述第二反应器系统流出物以回收(i)废第一催化剂和废第二催化剂的混合物和(ii)包含所述废物衍生的烯烃的第二反应器系统产物物流;和
流动管线,所述流动管线用于将(i)所述废第一催化剂和所述废第二催化剂的所述混合物和(ii)包含废第一催化剂的所述第一分离流出物中的每一种进给至所述催化剂再生器。
33.一种生产用于生产真正循环聚合物的原材料的系统,所述系统包括:
第一反应器系统,所述第一反应器系统包括第一级反应器和第二级反应器,被配置为:
将所述废弃聚合物混合物进给至所述第一级反应器以热解其中的聚合物并回收经热解的流出物;
将废物衍生的塑料热解油和催化剂混合物进给至所述第二级反应器以裂化其中的烃并回收包含经裂化的烃的流出物;
将来自所述第一级反应器的所述经热解的流出物和来自所述第二级反应器的所述流出物进给至第一分馏系统,以将所述流出物分离成两种或更多种废物衍生的烃流,所述两种或更多种废物衍生的烃流包括废物衍生的塑料热解油和一种或多种废物衍生的烯烃馏分;
第二反应器系统,所述第二反应器系统配置为用所述催化剂混合物加工化石基原料;
公共催化剂再生器,所述公共催化剂再生器被配置为向所述第一反应器系统和所述第二反应器系统中的每一个供应所述催化剂混合物;
流动管线,所述流动管线用于从所述第二反应器系统中回收包含化石基烃产物的流出物;
第二分馏系统,所述第二分馏系统用于分离包含所述化石基烃产物的所述流出物;和
流动管线,所述流动管线用于将来自所述第一反应器系统和所述第二反应器系统中的每一个的废催化剂返回到所述公共催化剂再生器。
34.根据权利要求33所述的系统,其中所述催化剂混合物包含第一催化剂和第二催化剂,并且其中所述第二级反应器是催化剂浓缩反应器系统。
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