CN117957298A - 用于化学回收设施的具有水性传热介质的热集成 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于化学回收设施的热集成方法和系统，其可以降低设施的碳足迹和全球变暖潜势。更特别地，一种或多种传热介质可以用于从废塑料热解流出物回收热能，并且将回收的热能重新分配到整个化学回收设施中。因此，由于本文的热集成方法和系统，化学回收设施的全球变暖潜势可被优化和降低。

Description

用于化学回收设施的具有水性传热介质的热集成

背景技术

废塑料热解在多种化学回收技术中起作用。废塑料的热解产生重质组分(例如蜡、焦油和炭)以及回收成分热解油(r-热解油)和回收成分热解气(r-热解气)。当热解设施位于另一加工设施(例如裂化设施)附近时，期望将尽可能多的r-热解油和r-热解气送至下游加工设施以用作形成其它回收成分产物(例如烯烃、链烷烃等)的原料。

然而，当热解设施被添加到现有的下游设施，例如裂化设施时，所得组合设施的碳足迹通常不是最佳的，因为主要焦点在于特定回收成分产物的生产。因此，即使通过这些组合设施生产回收成分产物，组合设施的环境影响可能不能被彻底分析，以避免向环境中释放比所需更多的二氧化碳。因此，这种组合设施可能表现出一种或多种工艺缺陷，其不利地影响组合设施的所得全球变暖潜势。因此，需要提供较低碳足迹的废塑料热解的处理方案。

发明内容

废塑料热解在多种化学回收技术中起作用。废塑料的热解产生重质组分(例如蜡、焦油和炭)以及回收成分热解油(r-热解油)和回收成分热解气(r-热解气)。当热解设施位于另一加工设施(例如裂化设施)附近时，期望将尽可能多的r-热解油和r-热解气送至下游加工设施以用作形成其它回收成分产物(例如烯烃、链烷烃等)的原料。

然而，当热解设施被添加到现有的下游设施，例如裂化设施时，所得组合设施的碳足迹通常不是最佳的，因为主要焦点在于特定回收成分产物的生产。因此，即使通过这些组合设施生产回收成分产物，组合设施的环境影响可能不能被彻底分析，以避免向环境中释放比所需更多的二氧化碳。因此，这种组合设施可能表现出一种或多种工艺缺陷，其不利地影响组合设施的所得全球变暖潜势。因此，需要提供较低碳足迹的废塑料热解的处理方案。

附图说明

图1是示出根据本技术的实施例的化学回收废塑料和再利用来自热解流出物的热量的工艺和设施的主要步骤的方框流程图；

图2是示出根据本技术的实施例的经由传热介质化学回收废塑料和再利用来自热解流出物的热量的工艺和设施的主要步骤的方框流程图；

图3A是示出根据本技术的实施例的经由两种传热介质化学回收废塑料和再利用来自热解流出物的热量的工艺和设施的主要步骤的方框流程图；

图3B是示出根据本技术的实施例的经由两种传热介质化学回收废塑料和再利用来自热解流出物的热量的工艺和设施的主要步骤的方框流程图；

图4A是示出根据本技术的实施例的经由三种传热介质化学回收废塑料和再利用来自热解流出物的热量的工艺和设施的主要步骤的方框流程图；以及

图4B是示出根据本技术的实施例的经由三种传热介质化学回收废塑料和再利用来自热解流出物的热量的工艺和设施的主要步骤的方框流程图。

具体实施方式

为了优化本文所述的回收设施的碳足迹，我们已经发现，来自热解流出物的残余热能可以使用水性传热介质有效地回收回到热解过程和废塑料液化阶段的上游。更特别地，我们已经发现一种或多种水性传热介质可以用于有效地将热能从热解流出物回收回到热解过程和废塑料液化阶段。因此，通过使用水性热介质回收和再利用来自热解流出物的热能，我们可以降低本文所述的组合设施的碳足迹和全球变暖潜势。

图1描述了示例性的化学回收设施10，其包括热解反应器12和裂化设施14，以及废塑料源16、废塑料液化区20和用于将热解流出物104分离成热解油流106和热解气流108的分离区18。如图1所示，传热介质110可以在整个系统中循环以在塑料液化区20的上游和/或下游分配来自包括热解气和/或热解油的热解流出物的热能。应当理解，图1描绘了本技术的一个示例性实施例。图1中描绘的某些特征可以被省略和/或本文中其它地方描述的附加特征可以被添加到图1中描绘的系统。下面更详细地描述各种工艺步骤以及相关的传热介质。

整体化学回收设施

现在转到图1，示出了用于在化学回收设施10中化学回收废塑料的工艺的主要步骤。如本文所述的化学回收方法和设施可用于将废塑料转化成用于形成多种最终用途材料的回收成分产物或化学中间体。进料至化学回收设施/工艺的废塑料可以是混合塑料废物(MPW)、预分选的废塑料和/或预加工废塑料。如图1所示，废塑料进料流102可衍生自废塑料源16，其可包括废塑料预处理设施。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，化学回收设施10可以是能够加工大量混合塑料废物的工业规模设施。如本文所用，术语“工业规模设施”是指具有在一年内平均的至少500磅/小时的平均年进料速率的设施。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，图1中所示的设施中的两个或更多个，例如热解设施，包括热解反应器12、塑料液化区20和分离区18，并且裂化设施14也可以彼此同地协作。如本文所使用的，术语“同地协作”是指其中在两个设施之间共享工艺流和/或支持设备或服务的至少一部分的设施。当图1所示的两个或更多个设施同地协作时，这些设施可以满足以下标准(i)至(v)中的至少一个：(i)设施共享至少一个非住宅公用事业服务；(ii)设施共享至少一个服务组；(iii)设施由共享至少一个地产边界的各方拥有和/或运营；(iv)设施通过至少一个管道连接，管道被配置成将至少一种工艺材料(例如，进料至设施、由设施使用或在设施中产生的固体、液体和/或气体)从一个设施运送到另一个设施；以及(v)设施在彼此的40英里内、35英里内、30英里内、20英里内、15英里内、12英里内、10英里内、8英里内、5英里内、2英里内或1英里内，从它们的地理中心测量。上述语句(i)至(v)中的至少一个、至少两个、至少三个、至少四个或全部可以是真的。

关于(i)，合适的公用事业服务的实例包括但不限于蒸汽系统(热电联产和分配系统)、冷却水系统、传热流体系统、工厂或仪表空气系统、氮气系统、氢气系统、非住宅发电和分配(包括在8000V以上的分配)、非住宅废水/下水道系统、储存设施、输送管线、火炬系统及其组合。

关于(ii)，服务组和设施的实例包括但不限于应急服务人员(消防和/或医疗)、第三方供应商、州或地方政府监管团体及其组合。政府监管团体可以包括例如在城市、县和州级别的管理或环境机构以及市政和税务机构。

关于(iii)，边界可以是例如围栏线、地产线、门、或与第三方拥有的土地或设施的至少一个边界的共同边界。

关于(iv)，管道可以是流体管道，其携带气体、液体、固体/液体混合物(例如，浆料)、固体/气体混合物(例如，气动输送)、固体/液体/气体混合物或固体(例如，带输送)。在一些情况下，两个单元可共享选自以上列表的一个或多个管道。

再次转到图1，可以将来自废塑料源16的废塑料流102引入到化学回收设施10中，该废塑料可以是混合塑料废物(MPW)。如本文所用，术语“废塑料”和“塑料废物”是指用过的、碎片和/或丢弃的塑料材料，例如通常送到填埋场的塑料材料。进料至化学回收设施10的废塑料流102可以包括未加工的或部分加工的废塑料。如本文所用，术语“未加工的废塑料”是指未经受任何自动化或机械化分选、洗涤或粉碎的废塑料。未加工的废塑料的实例包括从家庭路边塑料回收箱或社区共享塑料回收容器收集的废塑料。部分加工的废塑料可源自例如城市回收设施(MRF)或回收商(reclaimer)。在某些实施例中，废塑料可包括工业后(或消费前)塑料和/或消费后塑料中的至少一种。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，混合废塑料(MPW)包括至少两种不同类型的塑料。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，废塑料流102中的全部或部分MPW可源自城市回收设施(MRF)。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，废塑料流102中的全部或部分MPW可源自回收商设施。

合适的废塑料的实例可以包括但不限于聚烯烃(PO)、芳族和脂族聚酯、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、纤维素酯、聚四氟乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、纤维素、环氧化物、聚酰胺、酚醛树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、聚苯基合金、聚甲基丙烯酸甲酯、含苯乙烯的聚合物、聚氨酯、乙烯基聚合物、苯乙烯丙烯腈、以及含脲的聚合物和三聚氰胺。

具体的聚烯烃的实例可以包括线型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚甲基戊烯、聚丁烯-1、高密度聚乙烯(HDPE)、无规立构聚丙烯、全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯、交联聚乙烯、无定形聚烯烃、以及上述聚烯烃中任一种的共聚物。

聚酯的实例可以包括具有重复芳族或环状单元的那些，例如含有重复对苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯或萘二甲酸酯单元的那些，例如PET、改性PET和PEN，或含有重复呋喃酸酯重复单元的那些。如本文所用，“PET”或“聚对苯二甲酸乙二醇酯”是指聚对苯二甲酸乙二醇酯的均聚物，或指用一种或多种酸和/或二醇改性剂改性的和/或含有除乙二醇和对苯二甲酸以外的残基或部分的聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述残基或部分例如间苯二甲酸、1,4-环己烷二羧酸、二甘醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(TMCD)、环己烷二甲醇(CHDM)、丙二醇、异山梨醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇和/或新戊二醇(NPG)。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，废塑料流102包含至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99wt％的一种或多种聚烯烃，基于流的总重量。替代性地或另外，废塑料流102包含不大于99.9、不大于99、不大于97、不大于92、不大于90、不大于85、不大于80、不大于75、不大于70、不大于65、不大于60、不大于55、不大于50、不大于45、不大于40、不大于35、不大于30、不大于25、不大于20、不大于15、不大于10或不大于5wt％的一种或多种聚烯烃，基于流的总重量。

在一个实施例中或与任何提及的实施例组合，废塑料流102包含不超过20、不超过15、不超过12、不超过10、不超过8、不超过6、不超过5、不超过4、不超过3、不超过2或不超过1wt％的聚酯，基于流的总重量。

在一个实施例中或与任何提及的实施例组合，废塑料流102包含不超过20、不超过15、不超过12、不超过10、不超过8、不超过6、不超过5、不超过4、不超过3、不超过2或不超过1wt％的生物废料，基于流的总重量。如本文所用，术语“生物废物”是指来源于活生物体或有机来源的材料。示例性的生物废料包括但不限于棉花、木材、锯屑、食物碎屑、动物和动物部分、植物和植物部分以及肥料。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，废塑料流102可包含不超过10、不超过5、不超过4、不超过3、不超过2、不超过1、不超过0.75或不超过0.5wt％的聚氯乙烯(PVC)，基于流的总重量。

现在将在下面进一步详细描述可以存在于图1所示的化学回收设施中的每个设施的一般配置和操作，从废塑料源16的可选的预加工设施开始。

可选的塑料预加工

如图1所示，未处理的、部分处理的和/或经处理的废塑料，如混合塑料废物(MPW)，可首先通过来自废塑料源16的废塑料流102引入化学回收设施10。如上所述，废塑料源16可包括可制备用于下游回收方法的废塑料原料的可选的预处理设施。而在可选的预处理设施中，废塑料原料可经历一个或多个预处理步骤以使其准备用于化学回收。如本文所用，术语“预加工设施”是指包括进行废塑料预加工所需的所有设备、管线和控制器的设施。本文所述的预加工设施可以采用任何合适的方法，使用以下步骤中的一个或多个进行用于化学回收的废塑料的制备，这将在下面进一步详细描述。替代性地，在某些实施例中，废塑料源16不包含预处理设施，并且在本文所述的任何下游化学品回收步骤之前，废塑料流102不经受任何预处理。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，废塑料源16的预加工设施可以包括至少一个分离步骤或区。分离步骤或区可以被配置成将废塑料流分离成富含某些类型塑料的两个或更多个流。当加入化学回收设施10的废塑料是MWP时，这种分离是特别有利的。

可以使用任何合适类型的分离装置、系统或设施将废塑料分离成富含某些类型塑料的两种或更多种流，例如PET富集流和PO富集流。合适类型的分离的实例包括机械分离和密度分离，密度分离可包括浮-沉分离和/或离心密度分离。如本文所用，术语“浮-沉分离”是指其中材料的分离主要由在选定液体介质中的漂浮或下沉引起的密度分离过程，而术语“离心密度分离”是指其中材料的分离主要由离心力引起的密度分离过程。

再次参考图1，废塑料流102可以引入到化学回收设施10内的一个或多个下游加工设施(或经历一个或多个下游加工步骤)中。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，废塑料流102的至少一部分可以直接或间接引入到塑料液化区20中。以下将进一步详细讨论根据本技术的一个或多个实施例的每个步骤的附加细节以及这些步骤或设施中的每一个与其他步骤或设施中的一个或多个的一般集成。

液化/脱卤

如图1所示，废塑料流102可在引入一个或多个下游加工设施之前引入到塑料液化区20。如本文所用，术语“液化”区是指其中至少一部分引入的塑料被液化的化学加工区或步骤。液化塑料的步骤可以包括化学液化、物理液化或其组合。液化引入液化区20的塑料的示例性方法可包括(i)加热/熔融；(ii)溶于溶剂中；(iii)解聚；(iv)增塑以及它们的组合。另外，选项(i)至(iv)中的一个或多个还可以伴随有掺和或液化剂的添加以帮助促进聚合物材料的液化(黏度的降低)。因此，可以使用各种流变改性剂(例如溶剂、解聚剂、增塑剂和掺和剂)来提高液化废塑料的流动和/或分散性。

当加入液化区20时，最初存在于废塑料流102中的塑料(通常为废塑料)的至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99wt％经历黏度降低。在一些情况下，黏度降低可以通过加热(例如，添加直接或间接接触塑料的蒸汽)来促进，而在其他情况下，可以通过将塑料与能够溶解它的溶剂合并来促进。合适的溶剂的实例可以包括但不限于醇如甲醇或乙醇，二醇如乙二醇、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、甘油、热解油、机油和水。该溶解溶剂可以直接加入到液化区20中的液化容器中，或者它可以预先与进料到液化区20的一种或多种流，包括废塑料流102合并。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，溶解溶剂可以包含从化学回收设施内的一个或多个其他设施取出的流。例如，溶剂可以包含从热解反应器12和/或分离区18中取出的流。在某些实施例中，溶解溶剂可以是或包含热解油。

在某些情况下，废塑料可以解聚，例如，塑料的数均链长通过与解聚剂接触而减少。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，至少一种前述溶剂可用作解聚剂，而在一个或多个其它实施例中，解聚剂可包括有机酸(例如乙酸、柠檬酸、丁酸、甲酸、乳酸、油酸、草酸、硬脂酸、酒石酸和/或尿酸)或无机酸如硫酸(对于聚烯烃)。解聚剂可以通过降低其数均链长来降低聚合物的熔点和/或黏度。

替代性地或附加地，可在液化区20中使用增塑剂以降低塑料的黏度。聚乙烯的增塑剂包括，例如，邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、甘油三苯甲酸酯、分子量最高为8,000道尔顿的聚乙二醇、向日葵油、分子量为400至1,000道尔顿的石蜡、石蜡油、矿物油、甘油、EPDM和EVA。用于聚丙烯的增塑剂包括，例如，癸二酸二辛酯、石蜡油、树脂酸异辛酯、增塑油(Drakeol 34)、环烷和芳族加工油和甘油。用于聚酯的增塑剂包括，例如，分子量在400至1500道尔顿的范围内的聚亚烷基醚(例如聚乙二醇、聚丁二醇、聚丙二醇或它们的混合物)、单硬脂酸甘油酯、辛基环氧大豆酸酯、环氧化大豆油、环氧基树脂酸酯、环氧化亚麻子油、聚羟基链烷酸酯、二醇(例如乙二醇、戊二醇、己二醇等)、邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、偏苯三酸酯和聚乙二醇二-(2-己酸乙酯)。当使用时，增塑剂可以以至少0.1、至少0.5、至少1、至少2或至少5wt％和/或不超过10、不超过8、不超过5、不超过3、不超过2或不超过1wt％的量存在，基于该废塑料流102的总重量，或者其可以以0.1至10wt％、0.5至8wt％或1至5wt％的范围存在，基于该废塑料流102的总重量。

此外，液化废塑料流102的一种或多种方法还可包括在液化区20中的液化过程之前、期间或之后将至少一种掺和剂添加到塑料流中。这种掺和剂可以包括例如乳化剂和/或表面活性剂，并且可以用于将液化塑料更完全地共混成单相，特别是当混合塑料流的塑料组分之间的密度差异导致多个液相或半液相时。当使用时，掺和剂可以以至少0.1、至少0.5、至少1、至少2或至少5wt％和/或不超过10、不超过8、不超过5、不超过3、不超过2或不超过1wt％的量存在，基于该废塑料流102的总重量，或者其可以以0.1至10wt％、0.5至8wt％或1至5wt％的范围存在，基于该废塑料流102的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，从分离区18取出的热解油流106的一部分可以与废塑料流102合并以形成液化塑料。通常，在这样的实施例中，热解油流106的全部或部分可以在引入液化区20之前或在废塑料流102进入液化区20内的液化容器之后与废塑料流102合并。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，从液化区20取出的液化(或降低黏度)的塑料物流112可以包括至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99wt％和/或不超过95、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2或不超过1wt％的一种或多种聚烯烃，基于聚烯烃的总重量，聚烯烃的量可以是1wt％至99wt％、5-90wt％、或10-85wt％，基于流的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，离开液化区20的液化塑料流112可以具有小于3,000、小于2,500、小于2,000、小于1,500、小于1,000、小于800、小于750、小于700、小于650、小于600、小于550、小于500、小于450、小于400、小于350、小于300、小于250、小于150、小于100、小于75、小于50、小于25、小于10、小于5或小于1泊的黏度，如使用具有V80-40叶片转轴的以10rad/s的剪切速率和350℃下操作的Brookfield R/S流变仪测量的。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，离开液化区的液化塑料流112的黏度(在350℃和10rad/s下测量并且以泊表示)为引入液化区20的废塑料流102的黏度的不超过95、不超过90、不超过75、不超过50、不超过10、不超过25、不超过5、或不超过1％。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，液化区20可以包括液化容器，例如熔融罐和/或挤出机，以促进塑料液化。另外，在某些实施例中，液化区20也可以包含至少一个汽提塔和至少一个离析容器以促进可能在熔融槽和/或挤出机中形成的卤化化合物的去除。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，液化容器(例如熔融罐和/或挤出机)可以接收废塑料进料流102并且经由熔融罐中的加热机构和/或经由挤出机中的挤出过程加热废塑料。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，熔融罐可以包括一个或多个连续搅拌釜。当在液化区20中使用一种或多种流变改性剂(例如，溶剂、解聚剂、增塑剂和掺和剂)时，可在引入到熔融罐中时或之前将此类流变改性剂添加到废塑料流102和/或与其混合。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，将其中塑料被加热的液化容器的内部空间保持在至少200、至少210、至少220、至少230、至少240、至少250、至少260、至少270、至少280、至少290、至少300、至少310、至少320、至少330、至少340、至少350、至少360、至少370、至少380、至少390或至少400℃的温度下。附加地或替代性地，液化容器的内部空间可以保持在不超过500、不超过475、不超过450、不超过425、不超过400、不超过390、不超过380、不超过370、不超过365、不超过360、不超过355、不超过350或不超过345℃的温度下。通常，在一种或多种实施例中，液化容器的内部空间可以保持在200至500℃、240至425℃、280至380℃或320至350℃的温度范围内。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，进料至液化容器中的塑料在液化容器中的停留时间可为至少1、至少5、至少10、至少20、至少30、至少40、至少50或至少60分钟和/或不超过10、不超过9、不超过8、不超过7、不超过6、不超过5、不超过4或不超过3小时。通常，在一个或多个实施例中，进料到液化容器中的塑料在液化容器中的停留时间可以在1分钟至10小时、30分钟至6小时或60分钟至4小时的范围内。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，液化容器内的压力可维持在绝对真空至100托的范围内。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，液化区20可选地包含用于从废塑料流102中脱除卤素的设备。当废塑料在液化区20中被加热时，卤素富集气体可以析出。通过从液化塑料中离析析出的卤素富集气体，可以降低液化塑料流112中的卤素浓度。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，可通过将汽提气体(例如蒸汽)喷射到熔融罐的液化塑料中来促进脱卤。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，离开液化区20的液化塑料流112可具有小于500、小于400、小于300、小于200、小于100、小于50、小于10、小于5、小于2、小于1、小于0.5或小于0.1ppmw的卤素含量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，离开液化区20的液化塑料流112的卤素含量为引入液化区20的废塑料流102的卤素含量的不超过95、不超过90、不超过75、不超过50、不超过25、不超过10或不超过5wt％。

如图1所示和下面更详细地描述，液化塑料流112的至少一部分可以引入到在热解设施处的下游热解反应器12内，以生产热解流出物，包括热解油和热解气。

热解

如图1所示，化学回收设施10可以包括热解设施，该热解设施包括热解反应器12。如本文所用，术语“热解”是指一种或多种有机材料在惰性(即基本无氧)气氛中在升高的温度下的热分解。“热解设施”是包括进行废塑料和由其衍生的原料的热解所需的所有设备、管线和控制器的设施。在某些实施例中，热解设施可以包括热解反应器12和可选的塑料液化区20和/或分离区18。

如图1所示，液化塑料流112可以引入到在热解设施处的下游热解反应器12内，以产生热解流出物流104和可选的热解残余物流114。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，进入热解设施12的液化塑料流112可以是废塑料的PO富集流。引入热解反应器12的液化塑料流112可以是液化塑料(例如液化、熔融、塑化、解聚或其组合)、塑料粒料或颗粒或其浆料的形式。

通常，热解设施可以包括塑料液化区20、热解反应器12、和用于从反应器分离热解流出物104的分离区18。

而在热解反应器12中，原料的至少一部分可以进行热解反应，该热解反应产生包含热解油、热解气和热解残余物的热解流出物。通常，离开热解反应器12的热解流出物流104可以是包含热解气和未冷凝的热解油的热解蒸气的形式。如本文所用，“热解蒸气”是指包含存在于热解流出物中的大部分热解油和热解气的未冷凝的热解流出物。

热解是涉及引入的进料的化学和热分解的工艺。尽管所有热解工艺通常可以以基本上不含氧的反应环境为特征，但是热解工艺可以进一步由例如反应器内的热解反应温度、热解反应器中的停留时间、反应器类型、热解反应器内的压力和热解催化剂的存在或不存在来限定。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解反应器12可以是例如膜式反应器、螺杆挤出机、管式反应器、罐、搅拌釜式反应器、提升管反应器、固定床反应器、流化床反应器、回转窑、真空反应器、微波反应器或高压釜。在各种实施例中，热解反应器12可包括膜式反应器，例如降膜反应器或上流膜反应器。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，提升气体和/或进料气体可以用于将原料引入到热解反应器12中和/或促进热解反应器12内的各种反应。例如，提升气体和/或进料气体可以包含氮气、二氧化碳和/或蒸汽，基本上由氮气、二氧化碳和/或蒸汽组成，或由氮气、二氧化碳和/或蒸汽组成。提升气体和/或进料气体可以在引入到热解反应器12中之前与废塑料流112一起加入和/或可以直接加入到热解反应器12中。提升气体和/或进料气体可以包括蒸汽和/或还原气体，例如氢气、一氧化碳及其组合。

此外，可以调节热解反应器12中的温度以促进某些最终产物的生产。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解反应器12中的热解温度可以在325至1,100℃、350至900℃、350至700℃、350至550℃、350至475℃、425至1,100℃、425至800℃、500至1100℃、500至800℃、600至1,100℃、600至800℃、650至1,000℃、或650至800℃的范围内。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，原料在热解反应器12内的停留时间可以是至少0.1、至少0.2、至少0.3、至少0.5、至少1、至少1.2、至少1.3、至少2、至少3或至少4秒。替代性地，原料在热解反应器12内的停留时间可以是至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、至少10、至少20、至少30、至少45、至少60、至少75或至少90分钟。附加地或替代性地，原料在热解反应器12内的停留时间可以小于6、小于5、小于4、小于3、小于2、小于1或小于0.5小时。此外，原料在热解反应器12内的停留时间可以小于100、小于90、小于80、小于70、小于60、小于50、小于40、小于30、小于20、小于10、小于9、小于8、小于7、小于6、小于5、小于4、小于3、小于2或小于1秒。更特别地，原料在热解反应器12内的停留时间可以是0.1至10秒，0.5至10秒，30分钟至4小时，或30分钟至3小时，或1小时至3小时，或1小时至2小时。

在一个实施例中或与本文任何提及的实施例组合，热解反应器12内的压力可以保持在大气压下或在0.1至100巴，或0.1至60巴，或0.1至30巴，或0.1至10巴、0.2至1.5巴、或0.3至1.1巴的范围内。如本文所用，除非另有说明，否则术语“巴(bar)”是指表压(gaugepressure)。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，可在引入热解反应器12之前将热解催化剂引入液化塑料流112中和/或直接引入热解反应器12中。催化剂可以是均相的或非均相的，并且可以包括例如某些类型的沸石和其它介观结构催化剂。在一些实施例中，热解反应可以不被催化(例如，在不存在热解催化剂的情况下进行)，但可以在反应器中包括非催化的、热保持的惰性添加剂，例如砂，以促进热传递。这种无催化剂的热解过程可以称为“热解”。

在一个实施例中或与本文公开的一个或多个实施例组合，在热解反应器12中进行的热解反应可以在低于700、低于650或低于600℃和至少300、至少350或至少400℃的温度下进行。热解反应器12的进料可以包含废塑料、基本上由废塑料组成或由废塑料组成。进料流和/或进料流的废塑料组分的数均分子量(Mn)可以为至少3000、至少4000、至少5000或至少6000g/mol。如果热解反应器12的进料含有组分的混合物，则热解进料的Mn是所有进料组分的加权平均Mn，基于单个进料组分的质量。在热解反应器12的进料中的废塑料可包括消费后废塑料、工业后废塑料或其组合。

在某些实施例中，热解反应器12的进料包含小于5、小于2、小于1、小于0.5或约0.0wt％的煤和/或生物质(例如木质纤维素废物、柳枝稷、衍生自动物的脂肪和油、衍生自植物的脂肪和油等)，基于热解进料中固体的重量或基于整个热解进料的重量。热解反应的进料还可以包含小于5、小于2、小于1或小于0.5或约0.0wt％的共进料流，包括蒸汽、含硫共进料流和/或非塑料烃(例如具有小于50、小于30或小于20个碳原子的非塑料烃)，基于除水之外的整个热解进料的重量或基于整个热解进料的重量。

附加地或替代性地，热解反应器可包括膜式反应器、螺杆挤出机、管式反应器、搅拌釜式反应器、提升管反应器、固定床反应器、流化床反应器、回转窑、真空反应器、微波反应器或高压釜。反应器也可以利用原料气和/或提升气体以促进原料引入到热解反应器中。进料气体和/或提升用气体可以包含氮气，并且可以包含小于5、小于2、小于1或小于0.5或约0.0wt％的蒸汽和/或含硫化合物。

在离开热解反应器12之后，热解流出物104可以在分离区18中分离成热解油流106和热解气流108。尽管未在图1中示出，分离区18可以包括各种类型的设备，包括但不限于过滤系统、多级分离器、冷凝器和/或骤冷塔。当在分离区18中时，可以冷却热解流出物104例如热解蒸气以冷凝最初存在于热解流出物流104中的热解油级分。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解流出物或热解蒸气可以包含至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70或至少75wt％的热解油，基于热解流出物或热解蒸气的总重量。附加地或替代性地，热解流出物或热解蒸气可以包含不大于99、不大于95、不大于90、不大于85、不大于80、不大于75、不大于70、不大于65、不大于60、不大于55、不大于50、不大于45、不大于40、不大于35、不大于30或不大于25wt％的热解油，基于热解流出物或热解蒸气的总重量。如上所述，热解油可以在离开加热反应器12时在热解流出物中呈未冷凝的蒸气形式；然而，这些蒸气随后可以冷凝为所得热解油。热解流出物或热解蒸气可以包含20至99wt％、25至80wt％、30至85wt％、30至80wt％、30至75wt％、30至70wt％或30至65wt％的范围内的热解油，基于热解流出物或热解蒸气的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解流出物或热解蒸气可以包含至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75或至少80wt％的热解气，基于热解流出物或热解蒸气的总重量。附加地或替代性地，热解流出物或热解蒸气可以包含不大于99、不大于95、不大于90、不大于85、不大于80、不大于75、不大于70、不大于65、不大于60、不大于55、不大于50或不大于45wt％的热解气，基于热解流出物或热解蒸气的总重量。热解流出物可以包含1至90wt％、10至85wt％、15至85wt％、20至80wt％、25至80wt％、30至75wt％、或35至75wt％的热解气，基于该流的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解流出物或热解蒸气可以包含至少0.5、至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9或至少10wt％的热解残余物，基于热解流出物或热解蒸气的总重量。附加地或替代性地，热解流出物可以包含不超过60、不超过50、不超过40、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过9、不超过8、不超过7、不超过6、或不超过5wt％的热解残余物，基于该热解流出物或热解蒸气的总重量。热解流出物可以包含在0.1至25wt％、1至15wt％、1至8wt％或1至5wt％的范围内的热解残余物，基于热解流出物或热解蒸气的总重量。

所得热解油流106和热解气流108可基于其配方直接用于各种下游应用中。热解油、热解气和热解残余物的各种特征和性质描述如下。应当注意，虽然所有下列特征和性质可以单独列出，但是可以设想热解气、热解油和/或热解残余物的下列特征和/或性质中的每一个不是相互排斥的并且可以以任何组合和存在。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解油可以主要包含每个分子具有4至30个碳原子的烃(例如，C4至C30烃)。如本文所用，术语“Cx”或“Cx烃”是指每分子包括x个总碳的烃化合物，并且包括具有该数目碳原子的所有烯烃、链烷烃、芳香烃、杂环和异构体。例如，正、异和叔丁烷和丁烯和丁二烯分子中的每一种将落入总体描述“C4”。热解油的C4-C30烃含量可为至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95wt％，基于热解油流106的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解油可主要包含C5至C25烃、C5至C22烃或C5至C20烃。例如，热解油可以包含至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95wt％的C5至C25烃、C5至C22烃或C5至C20烃，基于热解油流106的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，取决于反应器条件和是否使用催化剂，热解油还可以包括各种量的烯烃和芳族化合物。热解油包含至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35或至少40wt％的烯烃和/或芳族化合物，基于热解油流106的总重量。附加地或替代性地，热解油可以包括不超过90、不超过80、不超过70、不超过60、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5或不超过1wt％的烯烃和/或芳族化合物，基于热解油流106的总重量。本文所用的术语“芳香烃”是指含有芳族部分的任何化合物的总量(重量)，所述化合物例如苯、甲苯、二甲苯和苯乙烯。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解油可具有75至250℃、90至225℃或115至190℃范围内的中值沸点，如根据ASTM D-5399所测量。如本文所用，“中值沸点”是指其中50体积百分比的热解油在中值沸点以上沸腾且50体积百分比的热解油在中值沸点以下沸腾时，热解油的中值沸点温度。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解油的沸点范围可以使得至少90％的热解油在250℃、280℃、290℃、300℃或310℃的温度下汽化，如根据ASTM D-5399所测量。

转到热解气，热解气可具有1至50wt％、5至50wt％或15至45wt％的甲烷含量，基于热解气流108的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解气可具有10至90wt％、25至90wt％或25至80wt％的C3和/或C4烃含量(包括所有每分子具有3或4个碳原子的烃)，基于热解气流108的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解气可具有至少25、至少40、至少50、至少60、至少70或至少75wt％的合并的乙烯和丙烯含量，基于热解气流108的总重量。

转向热解残余物，在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，热解残余物包含至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80或至少85wt％的C20+烃，基于热解残余物的总重量。如本文所用，“C20+烃”是指每分子含有至少20个总碳的烃化合物，并包括具有该碳原子数的所有烯烃、链烷烃和异构体。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，可以将热解气流106、热解油流108和/或热解残余物流114的至少一部分输送至一个或多个其他化学加工设施，包括，例如热解设施14。在一些实施例中，可以将热解气流106、热解油流108和/或热解残余物流114的至少一部分送至一个或多个分离设施(图1中未示出)，由此形成热解气、热解油和/或热解残余物的更纯化流，然后可以将其送至裂化设施14。

裂化

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，可将来自热解设施的一种或多种流的至少一部分，包括热解油流106和/或热解气流108，引入到裂化设施14中。如本文所用，术语“裂化”是指通过碳-碳键的断裂将复杂的有机分子分解成较简单的分子。“裂化设施”是包括进行源自废塑料的原料的裂化所必需的所有设备、管线和控制器的装置。裂化设施可以包括一个或多个裂化炉，以及下游分离区，该分离区包括用于加工裂化炉的流出物的设备。如本文所用，术语“裂化器”和“裂化”可互换使用。

通常，裂化设施14可以包括裂化炉和在裂化炉下游的用于将炉流出物分离成各种最终产物，例如回收成分烯烃(r-烯烃)流的分离区。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，可以将热解油流106和/或热解气流108的至少一部分送至裂化设施14。热解油流106可以引入到裂化炉的入口，而热解气流108可以引入到炉的上游或下游的位置。链烷烃(例如乙烷和/或丙烷)的流可以从分离区取出并且可以包括回收成分链烷烃(r-链烷烃)。当使用时，热解油流106和/或热解气流108的至少一部分可以可选地与裂化器进料流合并以形成到裂化设施14的进料流。

在一些实施例中，裂化器进料流可以包含5至95wt％、10至90wt％、或15至85wt％的不同于热解气和热解油的烃进料，基于裂化器进料的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，裂化设施14可以包括单个裂化炉，或其可以具有并联操作的至少2个、或至少3个、或至少4个、或至少5个、或至少6个、或至少7个、或至少8个或更多个裂化炉。任何一个或每个炉可以是气体裂化器或液体裂化器或裂式炉。

裂化器进料流与热解油和/或热解气一起可以穿过裂化炉，其中将其中的烃组分热裂化以形成更轻的烃，包括烯烃例如乙烯、丙烯和/或丁二烯。裂化器流在炉中的停留时间可以在0.15至2秒、0.20至1.75秒或0.25至1.5秒的范围内。

从炉出口排出的裂化的含烯烃流出物的温度可以在730至900℃、750至875℃或750至850℃的范围内。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，从裂化设施14取出的含烯烃流出物流可包含至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85或至少90wt％的C2至C4烯烃，基于含烯烃流出物流的总重量。含烯烃流出物流可以主要包含乙烯、主要包含丙烯，或主要包含乙烯和丙烯，基于含烯烃流出物流的总重量。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，当引入到裂化设施14中时，可以将热解气106引入到裂化炉的入口中，或者可以将热解气108的全部或一部分引入到炉出口的下游、裂化设施14的分离区的上游或内部的位置。当被引入到分离区内或上游时，可以在压缩的最后级的上游，或在分离区的分馏段中的至少一个分馏塔的入口之前将热解气108引入。

在离开裂化炉出口时，含烯烃流出物流可以被快速冷却(例如骤冷)，以便防止产生大量不期望的副产物并且使下游设施中的结垢最小化。

在一个实施例中或与本文公开的一个或多个实施例组合，裂化炉可以在至少700、至少750、至少800或至少850℃的产物出口温度(例如，盘管出口温度)下操作。裂化炉的进料可以具有小于3000、小于2000、小于1000或小于500g/mol的数均分子量(Mn)。如果裂化炉的进料含有组分的混合物，则裂化炉进料的Mn是所有进料组分的加权平均Mn，基于单个进料组分的质量。裂化炉的进料可以包含小于5、小于2、小于1、小于0.5或0.0wt％的煤、生物质和/或固体。在某些实施例中，可以将共进料流，例如蒸汽或含硫流(用于金属钝化)引入到裂化炉中。裂化炉可以包括对流和辐射段两者并且可以具有管状反应区(例如，在对流和辐射段中的一个或两者中的盘管)。通常，通过反应区的流(从对流段入口到辐射段出口)的停留时间可以小于20秒、小于10秒、小于5秒或小于2秒。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，可以将一种或多种上述流的至少一部分引入图1所示的一个或多个设施中，而在其它实施例中，可以将从裂化设施的分离区取出的全部或部分流送去进一步分离和/或储存、运输、销售和/或使用。

热解流出物热集成

如上所述，我们已经发现化学回收设施10的碳足迹和全球变暖潜势可以通过将来自热解流出物的余热回收回到化学回收过程中而降低。转到图1，化学回收设施可以包含至少一个传热介质回路110，其包含至少一种传热介质，该传热介质可以将至少一部分热能从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108传递回到塑料液化区20。

如图1所示，在传热介质回路110中的传热介质可以经由换热器22从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108的至少一部分中回收热能。当在这些换热器中时，传热介质可经由间接热交换从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108回收至少一部分热能。换热器22可以包括本领域已知的任何常规的叉流式换热器，例如在线换热器。在某些实施例中，换热器可以包括钎焊的铝换热器，其包括设置在其中的多个冷却和加热通道(例如，芯)，用于促进一个或多个工艺流和至少一个传热介质流之间的间接热交换。尽管在图1中一般地示出为包括单个芯或“壳”，但是应当理解，在一些实施例中，换热器22可以包括两个或更多个单独的芯或壳。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质回路110中的传热介质可以从热解流出物104的至少一部分回收热能。在这样的实施例期间，传热介质可以或可以不从热解油流106和/或热解气流108的至少一部分回收热能。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质回路110中的传热介质可以从热解油流106和热解气流108的至少一部分回收热能。在这样的实施例中，传热介质可以首先从较低温度的热解气流106回收热能，然后从较高温度的热解气流108回收热能。此外，在这样的实施例中，传热介质可以或者可以不从热解流出物104的至少一部分回收热能。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质回路110中的传热介质可以从热解气流108的至少一部分回收热能。在这样的实施例中，传热介质可以或可以不从热解流出物104和/或热解油流106的至少一部分回收热能。

在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，传热介质回路110中的传热介质的温度可以提高至少25、至少50、至少75、至少100、至少125、至少150、至少175或至少200℃和/或不超过400、不超过350、不超过300或不超过250℃。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，在与热解流出物106、热解流104间接热交换之后，加热的传热介质可以具有至少150、至少175、至少200、至少210、至少220、至少230、至少240、至少250、至少260、至少270、至少280、至少290、至少300、至少320、至少340、至少350、至少360、至少370、至少380、至少390或至少400℃的温度。附加地或替代性地，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，加热的传热介质可以具有小于600、小于550、小于500、小于450、小于400、小于390、小于380、小于370、小于360、小于350、小于340、小于330、小于320、小于310、小于300或小于290℃的温度。在各种实施例中，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，加热的传热介质可具有200至600℃、250至550℃、290至500℃或300至450℃范围内的温度。

再次转向图1，在从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108中取出热能之后，在传热介质回路110中的至少一部分传热介质可以被送到塑料液化区20。而在液化区20中，加热的传热介质可以向本文所述的塑料液化过程提供热能。例如，液化容器(例如，熔融罐和/或挤出机)可以包括：(i)内部盘管，加热的传热介质可以流动通过内部盘管，和/或(ii)外部盘管和/或夹套，该外部盘管和/或夹套允许加热的传热介质流动通过，并且从而向在液化容器中发生的塑料液化过程提供热能。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，经由以下方式，加热的传热介质可以通过间接热交换向塑料液化区20提供热能：(i)将加热的传热介质输送通过液化容器(例如，熔融罐、CSTR和/或挤出机)内的一个或多个内部盘管；(ii)将加热的传热介质输送通过液化容器(例如，熔融罐、CSTR和/或挤出机)外的一个或多个外部盘管；(iii)将加热的传热介质输送通过液化容器(例如，熔融罐、CSTR和/或挤出机)外的加热夹套；和/或(iv)引导加热的传热介质通过液化区20内的外部换热器(未示出)。

传热介质可以是本领域已知的任何常规传热介质。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质可以是非水性流体或水性流体(例如，水和/或蒸汽)。传热介质在回路110中时也可以是单相介质(例如，液体或蒸气)或两相介质(例如，液体/蒸气)。在某些实施例中，传热介质在加热之前可以是液相(例如水)，然后在加热时转变成另一相(例如蒸汽)或混合相(例如水/蒸汽)。

可用作传热介质的合适的非水性传热介质的实例包括油、硅氧烷、熔融金属、熔融盐或其组合。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质包括非水性传热介质，例如合成油(例如)、精炼油(例如矿物油)或其组合。如本文所用，“精炼油”是指已经进行蒸馏和/或纯化步骤的天然(即，非合成)油。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质包括硅氧烷。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质包括熔融盐。示例性的熔融盐包括氯化钠、硝酸钠、硝酸钾或其组合。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质包括熔融金属。示例性熔融金属可包括锂、镓、钠、镉、钾、铟、铅、锡、铋、铊或其组合。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质包括水性流体，例如蒸汽和/或水。如果传热介质包括蒸汽，那么传热介质回路110可与提供蒸汽和/或水的蒸汽发生器流体连通。在某些实施例中，蒸汽发生器可从来源于裂化设施14的锅炉给水产生传热介质。附加地或替代性地，蒸汽发生器还可包括用于将额外的热能添加到所提供的传热介质的温度调节器。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，传热介质包括蒸汽。蒸汽可以包括至少700、至少800、至少900、至少1,000、至少1,100、至少1,200、至少1,300、至少1,400、至少1,500或至少1590psi和/或小于2,000、小于1,800、小于1,700或小于1,650psi的压力。在某些实施例中，蒸汽可以包含1,600psi蒸汽。

图2提供了关于传热介质如何可以在化学回收设施10中回收源自热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108的热能的更详细的分解。如图2所示，传热介质(HTM)可从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108回收热能，如以上关于图1所述。更特别地，如图2所示，传热介质(HTM)可从热解流出物104、热解油流106和热解气流108中的任何一种或组合回收热能。

附加地或替代性地，如图2中所示，液化塑料流112的至少一部分可经由侧流116转移回到塑料液化区。液化塑料侧流116可以使用泵24泵送回到液化区20中，特别是泵送回到液化区20中使用的液化容器(例如，熔融罐或挤出机)中。在这样的实施例中，在将流116引回到液化区20中之前，加热的传热介质可以用于经由换热器22中的间接热交换向液化的塑料侧流116提供热能。因此，这可以进一步加热侧流116中的液化废塑料。因此，由于其升高的温度，加热的侧流116可以进一步促进液化区20中发生的塑料液化过程。

附加地或替代性地，如图2所示，在将废塑料进料流102引入液化区20之前，加热的传热介质还可以向废塑料进料流102提供热能。因此，这可以进一步加热废塑料进料流102中的废塑料。因此，由于其升高的温度，加热的废塑料进料流102可以进一步促进液化区20中发生的塑料液化过程。

附加地或替代性地，如图2所示，加热的传热介质也可直接或间接地将热能提供到塑料液化区20，如上文关于图1所述。

附加地或替代性地，如图2所示，可将热解油流106的至少一部分转移回到塑料液化区20以促进液化塑料流112的形成。如上所述，可以将热解油流116的至少一部分直接或间接加入塑料液化容器(例如熔融罐或挤出机)中。

为了简单起见，图2没有描绘整个传热介质回路。相反，图2描绘了传热介质(HTM)可在何处引入到设施10中(“HTM进”)以及在何处在被加热或冷却之后可在何处离开(“HTM出”)。例如，如图1所示，传热介质可以经由与热解流出物流104在换热器26中的间接换热而加热，然后循环以将该热量提供给废塑料流102。尽管图2描绘了传热介质(HTM)“进”和“出”，但是传热介质可以包含在传热介质回路中，在图2中没有完整地描绘传热介质回路。

图3A和3B提供了关于如何可以使用至少两种单独的传热介质在化学回收设施10中回收源自热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108的热能的更详细的分解。更特别地，如图2所示，可以使用第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)，其中第一传热介质能够在相对于第二传热介质更高的温度下操作。除非另有说明，图3A和3B中所示的间接热交换机制和过程以与上文关于图1和2所述相同的方式操作。

如图3A和3B所示，第一传热介质(HTM1)可首先通过在换热器22中的间接热交换从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108的至少一部分中回收至少一部分热能。随后，在第一传热介质(HTM1)下游，第二传热介质(HTM2)可通过在换热器22中的间接热交换从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108的至少一部分中回收至少一部分剩余热能。由于第一传热介质首先受到加热，所以加热的第一传热介质应当具有相对于加热的第二传热介质更高的操作温度。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，第一传热介质(HTM1)和/或第二传热介质(HTM2)可从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108中的任何一种或组合回收至少一部分热能。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，在与热解流出物106、热解流104间接热交换之后，加热的第一传热介质(HTM1)可以具有至少270、至少280、至少290、至少300、至少320、至少340、至少350、至少360、至少370、至少380、至少390或至少400℃的温度。附加地或替代性地，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，加热的第一传热介质(HTM1)可以具有小于600、小于550、小于500、小于450、小于400、小于390、小于380、小于370、小于360、或小于350℃的温度。在各种实施例中，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，加热的第一传热介质(HTM1)可具有270至600℃、290至550℃、300至500℃、或350至450℃范围内的温度。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，在与热解流出物106、热解流104间接热交换之后，加热的第二传热介质(HTM2)可以具有至少150、至少175、至少200、至少210、至少220、至少230、至少240、至少250、至少260、或至少270℃的温度。附加地或替代性地，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，加热的第二传热介质(HTM2)可以具有小于500、小于450、小于400、小于390、小于380、小于370、小于360、小于350、小于340、小于330、小于320、小于310、小于300或小于290℃的温度。在各种实施例中，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，加热的第二传热介质(HTM2)可具有200至500℃、230至450℃、250至400℃、或300至390℃范围内的温度。

再次转向图3A，在从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108中取出热能之后，可以将加热的第二传热介质(HTM2)的至少一部分送至塑料液化区20，以便如上文关于图1和2所述向液化区20中的废塑料进料流102、侧流116和/或液化容器提供热能。附加地或替代性地，加热的第二传热介质(HTM2)的至少一部分可用于经由换热器22中的间接热交换向来自液化区20的液化塑料流112提供热能。在这样的实施例中，加热的第二传热介质(HTM2)可以在将液化塑料流112引入热解反应器12之前有效地进一步预热该流。因此，这可以有助于减轻将另外的热能添加到热解反应器12以有助于驱动热解反应的需要。

此外，如图3A所示，在从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108中取出热能之后，可以将加热的第一传热介质(HTM1)的至少一部分输送到塑料液化区20的下游以经由在换热器22中的间接热交换将额外的热能从液化区20提供给液化塑料流112。在这样的实施例中，加热的第一传热介质(HTM1)可以在将液化塑料流112引入热解反应器12之前有效地进一步预热该流。因此，这可以有助于减轻将另外的热能添加到热解反应器12以有助于驱动热解反应的需要。如果加热的第二传热介质(HTM2)也用于向液化塑料流112提供热能，则加热的第一传热介质(HTM1)可在加热的第二传热介质(HTM2)的下游向液化塑料流112提供额外的热能。

如上所述，第一传热(HTM1)可选择成能够处理相对于第二传热介质(HTM2)更高的温度。在某些实施例中，第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)均可包括水性传热介质，例如蒸汽。替代性地，在其它实施例中，第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)均可包括非水性传热介质。在其它实施例中，第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)可分别包括水性传热介质(例如蒸汽)和非水性传热介质(例如合成油)。在其它可选实施例中，第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)可分别包括非水性传热介质(例如熔融盐)和水性传热介质(例如水和/或蒸汽)。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，第一传热介质(HTM1)包括能够处理较高温度的传热介质，例如蒸汽、熔融金属或熔融盐。示例性熔融金属可包括锂、镓、钠、镉、钾、铟、铅、锡、铋、铊或其组合，并且示例性熔融盐包括氯化钠、硝酸钠、硝酸钾或其组合。当第一传热介质(HTM1)包括蒸汽时，蒸汽可以包括至少700、至少800、至少900、至少1,000、至少1,100、至少1,200、至少1,300、至少1,400、至少1,500或至少1590psi和/或小于2,000、小于1,800、小于1,700或小于1,650psi的压力。在某些实施例中，蒸汽可以包含1,600psi蒸汽。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，第二传热介质(HTM2)包括能够处理较低温度的传热介质，例如合成油、精炼油、硅氧烷或其组合。

在一个实施例中或与本文所述的任何实施例组合，第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)均可包括非水性流体。在这种实施例中，第一传热介质(HTM1)可包括熔融金属、熔融盐或其组合。附加地或替代性地，第二传热介质(HTM2)可包括合成油(例如)、精炼油(例如矿物油)、硅氧烷或其组合。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)均可包括水性流体。在这种实施例中，第一传热介质(HTM1)可以包括蒸汽，该蒸汽可以包含至少700、至少800、至少900、至少1,000、至少1,100、至少1,200、至少1,300、至少1,400、至少1,500或至少1590psi和/或小于2,000、小于1,800、小于1,700或小于1,650psi的压力。附加地或替代性地，第二传热介质(HTM2)可包括蒸汽，其包含小于700psi、小于600psi、小于500psi、小于400psi、小于300psi、小于200psi、小于150psi、小于100psi或小于50psi的压力。在某些实施例中，第一传热介质(HTM1)可包括1,600psi蒸汽，第二传热介质(HTM2)可包括30psi蒸汽。

图4A和4B提供了关于除了第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)之外，次级预热(SPH)流体如何也可以用于从化学回收设施10中的热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108中有效回收热能的更详细的分解。除非另有说明，图4A和图4B所示的，特别是与第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)相关的间接热交换机制和过程以与上面关于图1、2、3A和3B描述的相同方式操作。

如图4A和4B所示，次级预热流体(SPH)可用于补充第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)。如图4B所示，次级预热流体(SPH)的至少一部分可以在第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)下游的点通过在换热器22中的间接热交换从热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108回收热能。然后，如图4A所示，加热的次级预热流体(SPH)可以在加热的第一传热介质(HTM1)和加热的第二传热介质(HTM2)的上游向废塑料进料流102提供热能。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，次级预热流体(SPH)可以包含空气、水、燃料、裂化设施工艺流、热解设施工艺流或其组合。

在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合，在与热解流出物104、热解油流106和/或热解气流108间接热交换之后，加热的次级预热流体(SPH)可以具有至少40、至少50、至少60、至少70、至少80、至少90或至少100℃和/或小于250、小于200、小于175、小于150或小于125℃的温度。

化学回收设施10的全球变暖潜势和上述热集成步骤的有益效果可以根据ISO14040:2006和14044:2006标准和WBCSD Chemicals的“化学产品生命周期指标”中描述的摇篮至大门方法来计算(参见实例–蒸汽裂化器)。

定义

应当理解，以下内容并非旨在成为所定义术语的排他性列表。在前述描述中可以提供其他定义，例如，当在上下文中伴随使用定义的术语时。

如本文所用，术语“一个/种(a/an)”和“该/所述”表示一个或多个。

如本文所用，术语“和/或”当用在两个或多个项目的列表中时，是指所列项目中的任一个可以单独采用，或可以采用所列项目中的两个或多个的任何组合。例如，如果组成被描述为含有组分A、B和/或C，则该组成可以含有单独的A；单独的B；单独的C；A和B的组合；A和C的组合；B和C组合；或A、B和C的组合。

如本文所用，短语“至少一部分”包括至少一部分并且向上直到包括整个量或时间段。

如本文所用，“水性”是指包含至少百分之五重量的分子水的流体。

如本文所用，术语“苛性碱”是指可在本技术中用作清洁剂、用于杀灭病原体和/或减少气味的任何碱性溶液(例如，强碱、浓缩的弱碱等)。

如本文所用，术语“化学回收”是指废塑料回收方法，其包括将废塑料聚合物化学转化成本身有用和/或可用作另一种化学生产工艺的原料的较低分子量聚合物、低聚物、单体和/或非聚合物分子(例如氢、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和丙烯)的步骤。

如本文所用，术语“化学回收设施”是指通过化学回收废塑料生产回收成分产物的设施。

如本文所使用的，术语“同地协作”是指至少两个对象位于共同的物理场所上和/或彼此在一英里内的特性。

如本文所用，术语“包含”是开放式的过渡术语，用于从该术语之前所叙述的主题过渡到该术语之后所述的一个或多个要素，其中在过渡术语之后列出的要素或多个要素不一定是组成该主题的唯一要素。

如本文所用，术语“裂化”是指通过碳-碳键的断裂将复杂的有机分子分解成较简单的分子。

如本文所用，术语“直径”是指颗粒的最大弦长(即，其最大尺寸)。

如本文所用，术语“贫含/贫化(depleted)”是指具有特定组分的浓度(基于干重)，该浓度大于参考材料或流中该组分的浓度。

如本文所用，术语“直接衍生”是指至少一种物理组分源自废塑料。

如本文所用，术语“富含/富集(enriched)”是指具有特定组分的浓度(基于干重)，该浓度大于参比材料或流中该组分的浓度。

如本文所用，术语“流体”可包括液体、气体、超临界流体或其组合。

如本文所用，术语“卤化物”是指包含带有负电荷的卤原子(即卤离子)的组合物。

本文所用的术语“卤素”或“多种卤素”是指包含至少一个卤原子的有机或无机化合物、离子或元素物质。

如本文所用，术语“具有”有与上文提供的“包含”相同的开放式含义。

如本文所用，“传热介质回路”或“HTM回路”是指包括一个或多个换热器的系统，通过所述换热器，公共HTM循环到公共HTM供应或更大系统的一部分，以将热和/或能量传递到化学回收方法中和/或从化学回收方法中传递出来。

如本文所用，术语“包括”有与上文提供的“包含”相同的开放式含义。

如本文所用，术语“间接衍生”是指具有i)可归因于废塑料的指定回收成分，但ii)其不是基于具有源自废塑料的物理组分。

如本文所用，术语“隔离的”是指一个或多个物体本身或它们自身的特征，并且与其它材料分开，处于运动或静止状态。

如本文所用，“非水性”是指含有小于百分之五重量的分子水的流体。

如本文所用，术语“混合塑料废物”和“MPW”是指至少两种类型的废塑料的混合物，包括但不限于以下塑料类型：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、一种或多种聚烯烃(PO)和聚氯乙烯(PVC)。

如本文所用，术语“塔顶”是指在封闭结构内的颗粒塑料固体的量的最大高度以上的结构的物理位置。

如本文所用，术语“部分加工的废塑料”是指已经经受至少一个自动或机械化分选、洗涤或粉碎步骤或过程的废塑料。部分加工的废塑料可源自例如城市回收设施(MRF)或回收商(reclaimer)。当将部分加工的废塑料提供给化学回收设施时，可以跳过一个或多个预加工步骤。

如本文所用，术语“物理回收”(也称为“机械回收”)是指废塑料回收方法，其包括熔化废塑料并将熔融塑料形成为新的中间产物(例如，粒料或片材)和/或新的最终产物(例如，瓶子)的步骤。通常，物理回收基本上不改变塑料的化学结构，尽管可能发生一些降解。

如本文所用，术语“塑料”可包括在25℃和1个大气压下为固体的任何有机合成聚合物。

如本文所用，术语“主要”是指大于50wt％。例如，主要为丙烷的流、组合物、原料或产物是含有大于50wt％丙烷的流、组合物、原料或产物。

如本文所用，术语“预加工”是指使用以下步骤中的一个或多个制备用于化学回收的废塑料：(i)粉碎，(ii)粒化，(iii)洗涤，(iv)干燥，和/或(v)分离。

如本文所用，术语“热解”是指一种或多种有机材料在惰性(即基本无氧)气氛中在升高的温度下的热分解。

如本文所用，术语“热解炭”是指由热解获得的含碳组合物，其在200℃和1atm下为固体。

如本文所用，术语“热解气(pyrolysis gas)”和“热解气(pygas)”是指由热解获得的在25℃、1atm下为气态的组合物。

如本文所用，术语“热解重质蜡”是指由热解获得的不是热解炭、热解气或热解油的C20+烃。

如本文所用，术语“热解油”或“热解油”是指由热解获得的在25℃和1atm下为液体的组合物。

如本文所用，术语“热解残余物”是指由热解获得的组合物，其不是热解气或热解油，并且主要包含热解炭和热解重质蜡。

如本文所用，术语“回收成分”和“r-成分”是指直接和/或间接衍生自废塑料的组合物或包含直接和/或间接衍生自废塑料的组合物。

如本文所用，术语“废塑料”和“塑料废物”是指用过的、碎片和/或丢弃的塑料材料。进料至化学回收设施的废塑料可以是未加工的或部分加工的。

如本文所用，术语“未加工的废塑料”是指未经受任何自动化或机械化分选、洗涤或粉碎的废塑料。未加工的废塑料的实例包括从家庭路边塑料回收箱或社区共享塑料回收容器收集的废塑料。

如本文所用，短语“至少一部分”包括至少一部分并且向上直到包括整个量或时间段。

如本文所用，“下游”是指目标单元操作、容器或设备，其：

a.与裂化炉辐射段的出口流流体(液体或气体)连通，或管道连通，可选地通过一个或多个中间单元操作、容器或设施，或

b.与来自裂化炉的辐射段的出口流流体(液体或气体)连通，或管道连通，可选地通过一个或多个中间单元操作、容器或设施，条件是目标单元操作、容器或设施保持在裂化设施(其包括炉和所有相关的下游分离设施)的电池极限内。

附加权利要求支持说明——第一实施例

在本技术的第一实施例中，提供了化学回收方法，该方法包括：(a)在热解反应器中热解废塑料，从而提供热解流出物；(b)经由与热解流出物的至少一部分间接热交换加热水性传热介质(HTM)，从而提供显示至少700psi压力的加热的水性HTM；和(c)用加热的水性HTM的至少一部分经由间接热交换加热热解反应器上游的废塑料的至少一部分。

在前一段中描述的第一实施例还可以包括在以下指出的要点段(bullet pointedparagraph)中列出的附加方面/特征中的一个或多个。第一实施例的以下附加特征中的每一个可以是独立特征，或者可以在一致的程度上与其他附加特征中的一个或多个组合。另外，以下指定项目符号的段落可被视为具有由项目符号列表中的缩进程度指示的依赖性级别的从属权利要求特征(即，比上面列出的特征缩进得更远的特征被认为依赖于上面列出的特征)。

●还包括在热解反应器上游的液化容器中至少部分地液化废塑料的至少一部分。

○其中液化包括经由与加热的水性HTM的至少一部分的间接热交换加热废塑料的至少一部分。

○其中步骤(c)的加热包括经由与加热的水性HTM的间接热交换来加热液化容器中的废塑料的至少一部分。

■其中液化容器包括内部盘管，加热的水性HTM流过内部盘管。

■其中液化容器包括外部盘管和/或夹套，加热的水性HTM流过外部盘管和/或夹套。

■其中步骤(c)的加热在液化容器外部施加热。

○还包括在液化容器的下游和热解反应器的上游预热废塑料的至少一部分。

○其中液化容器包括挤出机或CSTR。

●其中热解流出物包含热解油和热解气。

○其中步骤(b)的加热包括用至少一部分热解油加热水性HTM。

○其中步骤(b)的加热包括用至少一部分热解气加热水性HTM。

○其中步骤(b)的加热包括用至少一部分热解油和至少一部分热解气加热水性HTM。

●其中加热的水性HTM包括蒸汽。

●其中水性HTM是液体。

●其中水性HTM是蒸气。

●其中水性HTM是蒸汽。

●其中加热的水性HTM包括至少700、至少800、至少900、至少1,000、至少1,100、至少1,200、至少1,300、至少1,400、至少1,500或至少1590psi和/或小于2,000、小于1,800、小于1,700或小于1,650psi的压力。

●其中加热的水性HTM包括1,600psi蒸汽。

●其中加热的水性HTM具有至少300、至少320、至少340、至少350、至少360、至少370、至少380、至少390、或至少400℃的温度。

●其中加热的水性HTM具有小于600、小于500、小于450、小于400、小于375、或小于350℃的温度。

●还包括提供包含水性HTM的热循环回路。

○其中水性HTM至少部分地源自裂化设施。

○其中热循环回路包括输送管线换热器。

○其中热循环回路包括蒸汽发生器。

■其中蒸汽发生器形成HTM。

■其中HTM由来自裂化设施的锅炉给水产生。

●还包括提供第二预热流体。

○其中次级预热(SPH)流体包含空气、水、燃料、裂化设施工艺流、热解设施工艺流或其组合。

○还包括用至少一部分热解流出物加热SPH流体的至少一部分，从而形成加热的SPH流体。

■还包括通过与加热的SPH流体间接热交换加热液化容器上游的废塑料的至少一部分。

■其中加热的SPH流体具有至少40、至少50、至少60、至少70、至少80、至少90、或至少100℃和/或小于250、小于200、小于175、小于150、或小于125℃的温度。

附加权利要求支持说明——第二实施例

在本技术的第二实施例中，提供了化学回收方法，该方法包括：(a)提供第一水性传热介质(HTM)和第二水性HTM；(b)在液化容器中液化废塑料，从而形成液化废塑料，其中液化包括经由与液化容器中和/或液化容器上游的加热的第二水性HTM的间接热交换加热废塑料的至少一部分；(c)经由与加热的第一水性HTM的间接热交换加热液化容器下游的液化废塑料的至少一部分，从而提供加热的液化废塑料；(d)在热解反应器中热解加热的液化废塑料的至少一部分，从而形成热解流出物；(e)用热解流出物的较高温度部分加热第一水性HTM的至少一部分，从而形成加热的第一水性HTM，其中加热的第一水性HTM具有至少700psi的压力；和(f)用热解流出物的较低温度部分加热第二水性HTM的至少一部分，从而形成加热的第二水性HTM，其中加热的第二水性HTM具有小于700psi的压力。

在前一段中描述的第二实施例还可以包括在以下指出的要点段中列出的附加方面/特征中的一个或多个。第一实施例的以下附加特征中的每一个可以是独立特征，或者可以在一致的程度上与其他附加特征中的一个或多个组合。另外，以下指定项目符号的段落可被视为具有由项目符号列表中的缩进程度指示的依赖性级别的从属权利要求特征(即，比上面列出的特征缩进得更远的特征被认为依赖于上面列出的特征)。

●其中步骤(e)的加热发生在步骤(f)的加热的上游。

●其中热解流出物包含热解油和热解气。

○其中步骤(e)的加热和/或步骤(f)的加热包括用至少一部分热解油加热第一水性HTM和/或第二水性HTM。

○其中步骤(e)的加热和/或步骤(f)的加热包括用至少一部分热解气加热第一水性HTM和/或第二水性HTM。

○其中步骤(e)的加热和/或步骤(f)的加热包括用至少一部分热解油和至少一部分热解气加热第一水性HTM和/或第二水性HTM。

●其中第一水性HTM和第二水性HTM包括蒸汽。

●其中加热的第二水性HTM具有小于400、小于390、小于380、小于370、小于360、小于350、小于340、小于330、小于320、小于310、小于300、或小于290℃的温度。

●其中加热的第二水性HTM具有至少150、至少175、至少200、至少210、至少220、至少230、至少240、至少250、至少260、或至少270℃的温度。

●其中加热的第二水性HTM具有小于700、小于600、小于500、小于400、小于300、小于200、小于150、小于100、或小于50psi的压力。

●其中加热的第二水性HTM包含30#蒸汽。

●其中加热的第一水性HTM具有至少300、至少320、至少340、至少350、至少360、至少370、至少380、至少390、或至少400℃的温度。

●其中加热的第一水性HTM具有小于600、小于500、小于450、小于400、小于375、或小于350℃的温度。

●其中加热的第一水性HTM包括至少700、至少800、至少900、至少1,000、至少1,100、至少1,200、至少1,300、至少1,400、至少1,500或至少1590psi和/或小于2,000、小于1,800、小于1,700或小于1,650psi的压力。

●其中加热的第一水性HTM包括1,600psi蒸汽。

●还包括提供第二预热流体。

○其中次级预热(SPH)流体包含空气、水、燃料、裂化设施工艺流、热解设施工艺流或其组合。

○还包括用至少一部分热解流出物加热SPH流体的至少一部分，从而形成加热的SPH流体。

■还包括通过与加热的SPH流体间接热交换加热液化容器上游的废塑料的至少一部分。

■其中加热的SPH流体具有至少40、至少50、至少60、至少70、至少80、至少90、或至少100℃和/或小于250、小于200、小于175、小于150、或小于125℃的温度。

附加权利要求支持说明——第三实施例

在本技术的第三实施例中，提供了化学回收方法，该方法包括：(a)在液化容器中加热废塑料，从而形成液化废塑料；(b)在热解反应器中热解液化废塑料以形成热解流出物；和(c)经由与水性HTM的间接热交换向废塑料和/或液化废塑料供应热能，其中由水性HTM供应的热能通过从热解流出物的热回收获得。

在前一段中描述的第三实施例还可以包括在以下指出的要点段中列出的附加方面/特征中的一个或多个。第一实施例的以下附加特征中的每一个可以是独立特征，或者可以在一致的程度上与其他附加特征中的一个或多个组合。另外，以下指定项目符号的段落可被视为具有由项目符号列表中的缩进程度指示的依赖性级别的从属权利要求特征(即，比上面列出的特征缩进得更远的特征被认为依赖于上面列出的特征)。

●其中液化发生在热解的上游。

○其中液化包括通过与加热的水性HTM的间接热交换来加热液化容器中的废塑料的至少一部分，该加热的水性HTM表现出至少700psi的压力。

■其中液化容器包括内部盘管，加热的HTM流过内部盘管。

■其中液化容器包括外部盘管和/或夹套，加热的HTM流过外部盘管和/或夹套。

■其中加热的水性HTM具有至少300、至少320、至少340、至少350、至少360、至少370、至少380、至少390、或至少400℃的温度。

■其中加热的水性HTM具有小于600、小于500、小于450、小于400、小于375、或小于350℃的温度。

○还包括在液化容器的下游和热解反应器的上游预热液化废塑料的至少一部分。

●其中热解流出物包含热解油和热解气。

○其中供应包括用至少一部分热解油加热水性HTM。

○其中供应包括用至少一部分热解气加热水性HTM。

○其中供应包括用至少一部分热解油和至少一部分热解气加热水性HTM。

●其中水性HTM包括蒸气。

●其中加热的水性HTM包括至少700、至少800、至少900、至少1,000、至少1,100、至少1,200、至少1,300、至少1,400、至少1,500或至少1590psi和/或小于2,000、小于1,800、小于1,700或小于1,650psi的压力。

●其中加热的水性HTM包括1,600psi蒸汽。

●其中加热的水性HTM具有至少300、至少320、至少340、至少350、至少360、至少370、至少380、至少390、或至少400℃的温度。

●其中加热的水性HTM具有小于600、小于500、小于450、小于400、小于375、或小于350℃的温度。

权利要求书不限于所公开的实施例

当指示数字序列时，应理解，每个数字被修改成与数字序列或句子中的第一个数字或最后一个数字相同，例如，每个数字视情况而定是“至少”或“高达”或“不超过”；并且每个数字是“或”关系。例如，“至少10、20、30、40、50、75wt.％…”是指与“至少10wt.％，或至少20wt.％，或至少30wt.％，或至少40wt.％，或至少50wt.％，或至少75wt.％“等相同；并且”不超过90wt.％、85、70、60…“是指与”不超过90wt.％，或不超过85wt.％，或不超过70wt.％....”等相同；并且“按重量计至少1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％…”是指与“至少1wt.％，或至少2wt.％，或至少3wt.％…”等相同；并且“至少5、10、15、20和/或不超过99、95、90wt％”是指与“至少5wt.％，或至少10wt.％，或至少15wt.％，或至少20wt.％，和/或不超过99wt.％，或不超过95wt.％，或不超过90wt％…”等相同。

上述本发明的优选形式仅用作说明，而不应以限制意义用于解释本发明的范围。本领域技术人员可以容易地对上述示例性实施例进行修改，而不脱离本发明的精神。

发明人因此声明他们的意图是依靠等同原则来测定和评估本发明的合理公平的范围，因为其涉及实质上不脱离但在如所附权利要求中阐述的本发明的字面范围之外的任何装置。

Claims (20)

1.一种化学回收方法，所述方法包括：

(a)在热解反应器中热解废塑料，从而提供热解流出物；

(b)经由与所述热解流出物的至少一部分间接热交换加热水性传热介质(HTM)，从而提供表现出至少700psi压力的加热的水性HTM；以及

(c)用所述加热的水性HTM的至少一部分经由间接热交换加热所述热解反应器上游的所述废塑料的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述热解反应器上游的液化容器中至少部分地液化所述废塑料的至少一部分，其中所述液化包括经由与所述加热的水性HTM的至少一部分的间接热交换加热所述废塑料的至少一部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热解流出物包含热解油和热解气，其中步骤(b)的所述加热包括用至少一部分所述热解气加热所述水性HTM。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水性HTM是蒸汽。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热的水性HTM表现出至少1,400psi且小于2,000psi的压力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热的水性HTM具有至少300℃的温度。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

(i)提供次级预热(SPH)流体，

(ii)用至少一部分所述热解流出物加热所述SPH流体的至少一部分，从而形成加热的SPH流体，以及

(iii)经由与所述加热的SPH流体间接热交换加热所述热解反应器上游的所述废塑料的至少一部分。

8.一种化学回收方法，所述方法包括：

(a)提供第一水性传热介质(HTM)和第二水性HTM；

(b)在液化容器中液化废塑料，从而形成液化废塑料，其中所述液化包括经由与所述液化容器中和/或所述液化容器上游的加热的第二水性HTM的间接热交换加热所述废塑料的至少一部分；

(c)经由与加热的第一水性HTM的间接热交换加热所述液化容器下游的所述液化废塑料的至少一部分，从而提供加热的液化废塑料；

(d)在热解反应器中热解所述加热的液化废塑料的至少一部分，从而形成热解流出物；

(e)用所述热解流出物的较高温度部分加热所述第一水性HTM的至少一部分，从而形成加热的第一水性HTM，其中所述加热的第一水性HTM具有至少700psi的压力；以及

(f)用所述热解流出物的较低温度部分加热所述第二水性HTM的至少一部分，从而形成加热的第二水性HTM，其中所述加热的第二水性HTM具有小于700psi的压力。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述热解流出物包含热解油和热解气，其中步骤(e)的加热和/或步骤(f)的加热包括用至少一部分所述热解气加热所述第一水性HTM和/或所述第二水性HTM。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一水性HTM和所述第二水性HTM包括蒸汽。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述加热的第一水性HTM表现出至少1,400psi且小于2,000psi的压力。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述加热的第二水性HTM包括小于300psi的压力。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述加热的第一水性HTM和所述加热的第二水性HTM具有至少300℃的温度。

14.根据权利要求8所述的方法，还包括：

(i)提供次级预热(SPH)流体，

(ii)用至少一部分所述热解流出物加热所述SPH流体的至少一部分，从而形成加热的SPH流体，以及

(iii)经由与所述加热的SPH流体间接热交换加热所述热解反应器上游的所述废塑料的至少一部分。

15.一种化学回收方法，包括：

(a)在液化容器中加热废塑料，从而形成液化废塑料；

(b)在热解反应器中热解所述液化废塑料以形成热解流出物；以及

(c)经由与水性HTM的间接热交换向所述废塑料和/或液化废塑料供应热能，

其中由所述水性HTM供应的热能通过从所述热解流出物中回收热量而获得。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括在所述热解反应器上游的液化容器中至少部分地液化所述废塑料的至少一部分，其中所述液化包括经由与所述热能的至少一部分的间接热交换加热所述废塑料的至少一部分。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述水性HTM是蒸汽。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述水性HTM表现出至少1,400psi且小于2,000psi的压力。

19.根据权利要求1的方法，还包括提供第二水性HTM，其中所述第二水性HTM还从所述热解流出物中获得热能。

20.根据权利要求1所述的方法，还包括：

(i)提供次级预热(SPH)流体，

(ii)用至少一部分所述热解流出物加热所述SPH流体的至少一部分，从而形成加热的SPH流体，以及

(iii)经由与所述加热的SPH流体间接热交换加热所述热解反应器上游的所述废塑料的至少一部分。