TW202225388A - 催化裂解系統及用於將自再生廢棄塑膠製得之裂解油轉化成初始烯烴及石化中間產物之真正循環解決方案的方法 - Google Patents

催化裂解系統及用於將自再生廢棄塑膠製得之裂解油轉化成初始烯烴及石化中間產物之真正循環解決方案的方法 Download PDF

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Abstract

用於製造原物料和用於製造真正循環聚合物的方法和系統。該系統和方法可包括在帶有催化劑混合物的第一反應器系統中加工廢棄物衍生烴流，例如廢棄塑膠裂解油，以及在帶有催化劑混合物的第二反應器系統中加工基於化石的原料。可將催化劑混合物從共同催化劑再生器供應至第一反應器系統和第二反應器系統中的每一者。可從第二反應器系統回收包含基於化石的烴產物的流出物，並且可從第一反應器系統回收包含廢棄物衍生烴產物的流出物。在分離之後，來自第一反應器系統和第二反應器系統中的每一者的用過的催化劑可返回到共同的催化劑再生器。

Description

催化裂解系統及用於將自再生廢棄塑膠製得之裂解油轉化成初始烯烴及石化中間產物之真正循環解決方案的方法
揭示領域
本揭示的實施方式大致上關於回收廢棄材料，例如塑膠廢棄物。更具體地，本案的實施方式關於提供真正循環解決方案的系統和方法，該等係用於將使用壽命結束的塑膠材料返回到可用於製造新的塑膠材料和組成物的烯烴和化學中間產物。
背景
廢棄塑膠的熱裂解藉由將廢棄塑膠轉化成可升級為新的化學中間產物有價值的分子並自彼等轉化成全新的消費材料而從廢舊塑膠中回收有價值的碳和氫元素。由於此方法具有將使用後的塑膠反覆回收成新材料的潛力，所以經由此方法製造的聚合物被稱作循環聚合物。這致使垃圾填埋場和環境中的塑膠廢棄物減少，並取代了等量化石生成原料的消耗。然而，有幾個因素會影響此回收路徑的經濟可行性。
衍生自塑膠廢棄物裂解的液態油產物可能無法饋送，或者在饋入液體蒸汽裂化裝置之前可能需要處理或調理。在作為饋料直接添加到蒸汽裂化爐中之前，高位準的氮、氯及單烯烴和二烯烴以及例如鐵和鈣的污染物可能需要額外考量或調整。為了使此原料蒸汽裂化準備就緒，可能需要加氫處理步驟作為一個潛在的解決方案，例如在加氫處理之前首先使二烯烴飽和，然後使單烯烴飽和。然而，此類步驟需要氫氣供應、添加多個高壓反應器、相關投資(假使容器不可用)和操作成本。
此類方式的另一個選擇是藉由將裂解油與習用石腦油原料混合到裂化裝置來減輕裂解油本質的負面效應。然而，自裂解油裂化得到的烯烴和石化中間產物將與來自習用石腦油的烯烴和石化中間產物混合，而且僅佔最終烯烴產物的一小部分，需要基於材料平衡方法驗證具有特定的循環含量。然而，與新的烴饋料稀釋/共混只是過渡的解決方案，不是循環塑膠經濟的可行長期解決方案。
影響塑膠回收可行性的另一個因素是，經由具有成本效益的管道的塑膠廢棄物原料的體積是有限的。由於基礎設施和物流的限制，可回收的塑膠數量在各個地理位置都是有限的。目前大多數可取得的塑膠裂解方法技術都是設計用於每列加工不超過50噸/日的塑膠。這不僅取決於放大規模的限制，還取決於廢棄塑膠的可取得性。在此規模下，假使從這些單元中的一者製得的裂解油(相當於每年13,000公噸的體積)被饋入世界規模的石腦油裂化裝置中，則僅包含送至單蒸汽裂化加熱裝置的總饋料的2 wt%。預計未來廢棄塑膠裂解單元的產能將增長到更大的規模，介在1,000至2,000噸/日的塑膠饋料範圍內。然而，即使在這些更高的產能下，所得原料對石腦油裂化裝置的貢獻也只是送至蒸汽裂化裝置的總饋料的一小部分。因此，所得產物不會是100%循環的，但所得產物將具有極小百分比的循環組分。
獲得塑膠廢棄物的成本以及與分類和清潔成適宜裂解的原料相關的成本也很高。許多提議的方法對饋料變化和污染物含量並不靈活，需要大量的分類和清潔來製造可用的原料。為了解決液化石腦油裂化裝置的裂解油原料的品質和污染課題，許多公司要麼使用昂貴的乾淨且純的回收塑膠原料送至裂解裝置，例如純的PE或PP，要麼對其進行加氫加工和加氫處理或藉由將裂解油與大量化石衍生石腦油混摻來使用稀釋效應。然而，即使在更高的產能下，例如每天約3,800桶，對裂解油進行加氫加工和加氫處理以使饋料適用於典型的蒸汽裂化單元可能仍然不經濟。
影響塑膠回收的又其他因素是塑膠裂解單元的設計通量能力通常很小，沒有利用規模經濟，並且所需的產物加工位準導致相關的操作和資本成本很高。發送的裂解油產物的體積和品質、進一步加工所需的準備工作以及對現有作業的影響使得難以與現有的下游設施整合。此外，當與基於化石的產物混合時，裂解產物的銷售收入與加工成本相比通常不利，並且還可能根據不同塑膠裂解衍生產物的可用市場和定價而波動。
所主張實施方案的概要
本案的實施方式關於解決將由廢棄材料，例如塑膠的熱裂解生成的裂解油轉化回到有用的初始烯烴及石化中間產物之一或多項挑戰的系統和方法。在一或多個實施方式中，該系統和方法可為塑膠廢棄物回收提供真正的循環解決方案。
在一態樣中，本案揭示的實施方案關於一種製造用以製造用於真正循環聚合物的原物料的方法。該方法可包括在具有催化劑混合物的第一反應器系統中加工衍生自廢棄物的烴流，例如廢棄塑膠裂解油，以及在具有催化劑混合物的第二反應器系統中加工基於化石的原料。可將催化劑混合物從共同催化劑再生器供應至第一反應器系統和第二反應器系統中的每一者。該方法亦可包括自第二反應器系統回收包含化石基烴產物的流出物，以及自第一反應器系統回收包含廢棄物衍生烴產物的流出物。自流出物中的催化劑分離烴之後，該方法可包括使來自第一和第二反應器系統中的每一者的廢催化劑返回到共同的催化劑再生器。
在各種實施方案中，該方法可包括保持從第一反應器系統回收的基於化石的烴產物與從第二反應器系統回收的廢棄物衍生烴產物分開。進一步的實施方案可包括將從廢棄物衍生烴產物中回收的烯烴餾分饋入至聚合系統以製造循環聚合物。此外，該方法可包括裂解包含塑膠、輪胎或其他聚合材料的廢棄物流以製造廢棄塑膠裂解油。在又其他實施方案中，該方法可包括直接或間接地將廢棄物衍生烴產物中的一或多者或由廢棄物衍生烴產物的加工得到的廢棄物衍生單體饋入至聚合方法以製造循環聚合物。
在另一態樣中，本案的實施方案係指涉一種將廢棄塑膠轉化成原料以製造塑膠的方法。該方法可包括裂解廢棄聚合原料以製造廢棄塑膠裂解油。催化劑混合物可在催化劑再生器中再生，催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑。可將一部分的催化劑混合物饋入至第一反應器系統，並且可將另一部分的催化劑混合物饋入至第二反應器系統。在第一反應器系統中，基於化石的原料可與催化劑混合物接觸以裂化一部分的基於化石的原料，以製造包含化石衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第一流出物。在第二反應器系統中，廢棄塑膠裂解油可在反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸以裂化一部分的廢棄塑膠裂解油，其中該濃縮的催化劑混合物包含饋入至該第二反應器系統的該部分的該催化劑混合物和額外的第二催化劑，第二反應器系統中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器或第一反應器系統中更高濃度的第二催化劑。在第二反應器系統中的接觸製造了包含廢棄物衍生烯烴和其他烴、第一催化劑和第二催化劑的第二反應器流出物。然後第二反應器流出物可經分離以製造包含第一催化劑和廢棄物衍生烯烴和其他烴的第一流以及包含第二催化劑的第二流。第二流可作為額外的第二催化劑饋入至第二反應器，藉此在第二反應器系統內濃縮第二催化劑。第一流出物可經分離以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含化石衍生烯烴的第一反應器系統產物流。第一流(來自第二反應器的流出物和用過的第一催化劑)可經分離以回收(i)用過的第一催化劑以及(ii)包含廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二反應器系統產物流。該方法亦可包括將以下每一者饋入至催化劑再生器：(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)用過的第一催化劑。
在一些實施方式中，第一催化劑包含選自於由以下組成的群組的一或多者：非晶矽鋁(amorphous silica alumina)、Y-型沸石、X-型沸石、β型沸石、MOR沸石、絲光沸石(mordenite)、八面沸石(faujasite)、奈米晶體沸石和MCM中孔材料。
在各種實施方案中，第二催化劑包括以下一者或兩者：添加劑型裂解催化劑或添加劑型裂解催化劑的混合物，該添加劑型裂解催化劑選自於由中孔沸石和波特矽(pentasil)家族沸石組成的群組；或污染物捕獲添加劑或污染物捕獲添加劑的混合物，該污染物捕獲添加劑選自於由MgO、CaO、CeO 2、MgTiO 3、CaTiO 3、Li 2Ti 2O 7和ZnTiO 3、Ca/Mg、硼、稀土基捕獲添加劑或低氯FCC催化劑組成的群組。
根據一些實施方案的方法亦可包括將第一反應器系統產物流饋入至第一分餾系統以分離第一反應器系統產物流，以回收二或更多個化石衍生烴餾分。根據本案的實施方案的方法可更包括將該第二反應器系統產物流饋入至第二分餾系統以分離該第二反應器系統產物流，以回收二或更多個廢棄物衍生烴餾分。該方法亦可包括饋入二或更多個廢棄物衍生烴餾分中的一或多者至聚合方法以製造循環聚合物。
在另一態樣中，本案的實施方案關於一種將廢棄塑膠轉化成原料以製造塑膠的方法。該方法可包括裂解廢棄聚合原料以製造具有一或多個污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油。污染物可包括例如，鐵、鈣、銅、鉀、鎂、鈉、矽、鈦、鋅和氯中的一或多者。該方法亦包括在催化劑再生器中再生催化劑混合物，催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，其中第二催化劑經組態成捕獲一或多個污染物。可將一部分的催化劑混合物饋入至第一反應器系統，並且可將另一部分的催化劑混合物饋入至第二反應器系統。在第一反應器系統中，基於化石的原料可與催化劑混合物接觸以裂化一部分的基於化石的原料，以製造包含化石衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第一流出物。在第二反應器系統中：廢棄塑膠裂解油可在第一級反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的廢棄塑膠裂解油，其中該濃縮的催化劑混合物包含饋入至該第二反應器系統的該部分的該催化劑混合物和額外的第二催化劑，第一級反應器中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器中更高濃度的第二催化劑，以及其中接觸製造了包含具有降低的污染物濃度的經處理廢棄塑膠裂解油、第一催化劑和含有經捕獲污染物的第二催化劑的第一級反應器流出物。第一級反應器流出物可經分離以製造包含第一催化劑和具有降低的污染物濃度的經處理廢棄塑膠裂解油的第一流以及包含第二催化劑的第二流。第二流可作為額外的第二催化劑饋入至第一級反應器，藉此在第一級反應器內濃縮第二催化劑。可將第一流饋入至第二級反應器以裂化經處理廢棄塑膠裂解油，以回收包含用過的催化劑和廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二級反應器流出物。第一流出物可經分離以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含化石衍生烯烴的第一反應器系統產物流。再者，第二級反應器流出物可經分離以回收(i)用過的催化劑以及(ii)包含該廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二反應器系統產物流。該方法亦可包括將以下每一者饋入至催化劑再生器：(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)用過的催化劑。
在一些實施方式中，該方法亦可包括：將該第一反應器系統產物流饋入至第一分餾系統以分離該第一反應器系統產物流，以回收二或更多個化石衍生烴餾分；以及饋入第二反應器系統產物流至第二分餾系統以分離第二反應器系統產物流，以回收二或更多個廢棄物衍生烴餾分。
在各種實施方案中，該方法可更包括保持自第一反應器系統回收的化石基烴餾分與自第二反應器系統回收的廢棄物衍生烴產物分開。
為了製造循環聚合物，本案的實施方案可更包括將自廢棄物衍生烴產物中回收的烯烴餾分饋入至聚合系統以製造循環聚合物。
在分離廢棄物衍生烴產物之後，本案的方法可包括將自廢棄物衍生烴產物回收的一或多個烴餾分饋入至第二反應器系統的第一反應器。以此方式，額外的廢棄物衍生烯烴可製自基於廢棄物的原料。在其他實施方案中，該方法可包括將自廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至第二反應器系統的第二反應器。
在又另一態樣中，本案的實施方式關於一種將廢棄塑膠材料轉化成循環聚合物的方法。該方法可包括裂解廢棄聚合原料以製造具有一或多個污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油，該污染物選自於由鐵、鈣、銅、鉀、鎂、鈉、矽、鈦、鋅和氯組成的群組。該方法亦可包括在催化劑再生器中再生催化劑混合物，催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，其中第二催化劑經組態成捕獲一或多個污染物。可將一部分的催化劑混合物饋入至第一反應器系統，並且可將另一部分的催化劑混合物饋入至第二反應器系統。在第一反應器系統中，廢棄塑膠裂解油可在第一級反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的廢棄塑膠裂解油，其中濃縮的催化劑混合物包含饋入至第一反應器系統的該部分的催化劑混合物和額外的第二催化劑，第一級反應器中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器中更高濃度的第二催化劑。在第一反應器系統中的接觸可製造第一反應器流出物，第一反應器流出物包含具有降低的污染物濃度的經處理廢棄塑膠裂解油、第一催化劑和含有經捕獲污染物的第二催化劑。第一反應器流出物然後可經分離以製造包含第一催化劑和具有降低的污染物濃度的經處理廢棄塑膠裂解油的第一流以及包含第二催化劑的第二流。第二流可作為額外的第二催化劑饋入至第二反應器，藉此在第二反應器系統內濃縮第二催化劑。可將第一流饋入至分離系統，以回收包含用過的第一催化劑的第一分離流出物以及包含經處理廢棄塑膠裂解油的第二分離流出物。可將第二分離流出物饋入至分餾系統以將經處理廢棄裂解油分餾成三或更多個烴餾分，包括輕質烯烴餾分、石腦油餾分和經處理的裂解油餾分。可將石腦油餾分和經處理的裂解油餾分中的至少一者饋入至第二反應器系統，使石腦油餾分和重油餾分中的至少一者與催化劑混合物接觸，以裂化其中的一部分的該烴以製造包含廢棄物衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第二反應器系統流出物。然後可分離第二反應器系統流出物，以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含化石衍生烯烴的第二反應器系統產物流。該方法亦可包括將以下每一者饋入至催化劑再生器：(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含用過的第一催化劑的第一分離流出物。
在又另一態樣中，本案的實施方案指涉一種製造用以製造用於真正循環聚合物的原物料的方法。該方法可包括在包含第一級反應器和第二級反應器的第一反應器系統中加工廢棄聚合物混合物。廢棄聚合物混合物的加工可包括將廢棄聚合物混合物饋入至第一級反應器，以裂解其中的聚合物並回收經裂解的流出物。廢棄聚合物混合物的加工可包括將廢棄塑膠裂解油和催化劑混合物饋入至第二級反應器，以裂化其中的烴並回收包含裂化烴的流出物。可將來自第一級反應器的經裂解流出物和來自第二級反應器的流出物饋入至第一分餾系統，以將流出物分離成二或更多個廢棄物衍生烴流，包括廢棄物衍生塑膠裂解油和一或多個廢棄物衍生烯烴餾分。基於化石的原料可在第二反應器系統中以催化劑混合物加工。此外，該方法可包括將催化劑混合物自共同的催化劑再生器供應至第一和第二反應器系統中的每一者。可從第二反應器系統回收包含基於化石的烴產品的流出物，並且可將包含基於化石的烴產品的流出物饋入至第二分餾系統。該方法亦可包括使來自第一和第二反應器系統中的每一者的用過的催化劑返回到共同的催化劑再生器。
在該方法的一些實施方案中，催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，並且其中第二級反應器是催化劑濃縮反應器系統。該方法可包括回收包含催化劑混合物和裂化烴的第二級反應器流出物。第二級反應器流出物可經分離以製造包含第一催化劑和裂化烴的第一流以及包含第二催化劑的第二流。第一流可經分離以回收(i)用過的催化劑以及(ii)饋入至第一分餾系統的第二級反應器流出物。該方法亦可包括將第二流饋入至第二級反應器，藉此將在第二反應器內循環的第二催化劑濃縮至大於從再生器接收的催化劑混合物的濃度。
在上述方法的任一者中，廢棄聚合裂解油可衍生自，或廢棄聚物饋料或廢棄聚合物混合物可包括一或多個選自於由以下組成的群組的熱塑性塑膠：聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚甲醛、聚醚碸、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚乳酸、尼龍、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；一或多個由包括以下一或多者的單體形成的熱固性塑膠：丙烯酸系塑膠、聚酯、乙烯酯、環氧樹脂、胺基甲酸酯、脲和異氰酸酯；以及一或多個選自於由以下組成的群組的不飽和或飽和彈性體：聚丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈和乙烯乙酸乙烯酯。
在另一態樣中，本案揭示的實施方案關於製造再循環的初始輕質烯烴和石化中間產物的設備和方法方案。在另一態樣中，本案揭示的實施方案關於處理裂解油污染物並且還製造再循環的初始輕質烯烴和石化中間產物的方法和設備。在又另一態樣中，本案的實施方式指涉一種用於執行如上文概述的方法的系統。
在一些態樣中，本案的實施方案指涉一種製造用以製造用於真正循環聚合物的原物料的系統。該系統可包括第一反應器系統，其含有催化劑混合物並經組配用於加工廢棄塑膠裂解油，以及第二反應器系統，其經組配用於以催化劑混合物加工基於化石的原料。饋料管線可經組配用於將催化劑混合物自共同的催化劑再生器供應至第一和第二反應器系統中的每一者。一流線可經組配用於從第二反應器系統回收包含基於化石的烴產物的流出物。另一流線可經組配用於從第一反應器系統回收包含廢棄物衍生烴產物的流出物。另外的流線可經組配以將用過的催化劑從第一和第二反應器系統中的每一者返回到共同的催化劑再生器。在一些實施方式中，該系統進一步包括廢棄塑膠裂解系統，其經組配以裂解包含塑膠、輪胎或其他聚合材料的廢棄物流，以製造廢棄塑膠裂解油。
在其他態樣中，本案的實施方案係指涉一種將廢棄塑膠轉化成原料以製造循環塑膠的系統。該系統包括廢棄塑膠裂解反應器系統，其經組配用於裂解廢棄聚合原料，以製造廢棄塑膠裂解油。催化劑再生器係經設置用於再生催化劑混合物，該催化劑混合物包括第一催化劑和第二催化劑。第一流線係經設置用於將一部分的催化劑混合物從催化劑再生器饋入至第一反應器系統。類似地，第二流線係經設置用於將一部分的催化劑混合物從催化劑再生器饋入至第二反應器系統。第一反應器系統係經組配用於使基於化石的原料與催化劑混合物接觸以裂化一部分的基於化石的原料，以製造包含化石衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第一流出物。第二反應器系統係經組配用於：使該廢棄塑膠裂解油在反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸以裂化一部分的該廢棄塑膠裂解油，其中該濃縮的催化劑混合物包含饋入至該第二反應器系統的該部分的該催化劑混合物和額外的第二催化劑，第二反應器系統中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器或第一反應器系統中更高濃度的第二催化劑，以及其中該接觸製造了包含廢棄物衍生烯烴和其他烴、該第一催化劑和該第二催化劑的第二反應器流出物；分離第二反應器流出物以製造包含第一催化劑和廢棄物衍生烯烴和其他烴的第一流以及包含第二催化劑的第二流；以及將作為額外的第二催化劑的第二流饋入至第二反應器，藉此在第二反應器系統內濃縮第二催化劑。該系統進一步包括第一分離系統，用於分離該第一流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含化石衍生烯烴的第一反應器系統產物流。另一個分離系統係經設置用於分離第一流以回收(i)用過的第一催化劑以及(ii)包含廢棄物衍生烯烴和其他烴的第二反應器系統產物流。亦設置流線用於將以下每一者饋入至催化劑再生器：(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)用過的第一催化劑。在一些實施方式中，該系統包括第一分餾系統和第二分餾系統。第一分離系統係經組配以分離第一反應器系統產物流，以回收二或更多個化石衍生烴餾分。第二分餾系統係經組配以分離第二反應器系統產物流，以回收二或更多個廢棄物衍生烴餾分。該系統的其他實施方案可包括聚合系統，其經組配以直接或間接地接收該二或更多個廢棄物衍生烴餾分中的一或多者或得自加工該二或更多個廢棄物衍生烴餾分中的一或多者的單體，以製造循環聚合物。
在一些態樣中，本案的實施方案係指涉一種將廢棄塑膠轉化成原料以製造塑膠的系統。該系統可包括裂解反應器系統，其用於裂解廢棄聚合原料以製造具有一或多個污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油，該污染物選自於由鐵、鈣、銅、鉀、鎂、鈉、矽、鈦、鋅和氯組成的群組。催化劑再生器再生催化劑混合物，該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，其中第二催化劑經組態成捕獲一或多個污染物。一流線將一部分的催化劑混合物從催化劑再生器饋入至第一反應器系統。另一流線將一部分的催化劑混合物從催化劑再生器饋入至第二反應器系統。第一反應器系統係經組配用於使基於化石的原料與催化劑混合物接觸以裂化一部分的基於化石的原料，以製造包含化石衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第一流出物。第二反應器系統係經組配用於：使廢棄塑膠裂解油在第一級反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的廢棄塑膠裂解油，濃縮的催化劑混合物包含饋入至第二反應器系統的該部分的催化劑混合物和額外的第二催化劑。第一級反應器中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器中更高濃度的第二催化劑。此外，接觸製造了包含具有降低的污染物濃度的經處理廢棄塑膠裂解油、第一催化劑和含有經捕獲污染物的第二催化劑的第一級反應器流出物。第一反應器系統可包括分離器，其用於分離第一級反應器流出物，以製造包含第一催化劑和具有降低的污染物濃度的經處理廢棄塑膠裂解油的第一流以及包含第二催化劑的第二流。一流線可經設置用於將第二流作為額外的第二催化劑饋入至第一級反應器，藉此在第一級反應器內濃縮第二催化劑。該反應器系統可更包括一流線，其用於將第一流饋入至第二級反應器以裂化經處理廢棄塑膠裂解油，以回收包含用過的催化劑和廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二級反應器流出物。第一分離系統係經組配用於分離第一流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含化石衍生烯烴的第一反應器系統產物流。第二分離系統係經組配用於分離第二級反應器流出物以回收(i)用過的催化劑以及(ii)包含廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二反應器系統產物流，以及若干流線係經設置用於將以下每一者饋入至催化劑再生器：(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)用過的催化劑。在一些實施方式中，該系統進一步包括第一分餾系統和第二分餾系統。第一分餾系統係經組配以分離第一反應器系統產物流，以回收二或更多個化石衍生烴餾分。第二分餾系統係經組配以分離第二級反應器系統產物流並回收二或更多個廢棄物衍生烴餾分。在一些實施方式中，該系統可經組配用於保持自第一反應器系統回收的基於化石的烴餾分與自第二反應器系統回收的廢棄物衍生烴產物分開。各種實施方案亦包括經組態以直接或間接地接收從該廢棄物衍生烴產物回收或衍生的單體以製造循環聚合物的聚合反應。該系統的一些實施方案包括而其他實施方案則包括用於將從廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至第二反應器系統的第一反應器的流線。而其他實施方案則包括用於將從廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至第二反應器系統的第二反應器的流線。亦可設置用於從第一反應器中取出一部分的第二催化劑的流線。
在其他態樣中，本案的實施方式關於一種用於將廢棄塑膠材料轉化成循環聚合物的系統。該系統可包括廢棄塑膠裂解反應器，其用於裂解廢棄聚合原料以製造具有一或多個污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油，該污染物選自於由鐵、鈣、銅、鉀、鎂、鈉、矽、鈦、鋅和氯組成的群組。催化劑再生器係經設置用於再生催化劑混合物，該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，其中第二催化劑經組態成捕獲一或多個污染物。該系統包括用於將一部分的催化劑混合物饋入至第一反應器系統的一流線以及用於將一部分的催化劑混合物饋入至第二反應器系統的一流線。第一反應器系統係經組配用於：使該廢棄塑膠裂解油在第一反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除該廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的該廢棄塑膠裂解油，其中濃縮的催化劑混合物包含饋入至第一反應器系統的該部分的催化劑混合物和額外的第二催化劑，該第一級反應器中的該催化劑混合物因此具有比該催化劑再生器中更高濃度的第二催化劑，以及其中該接觸製造了包含具有降低的污染物濃度的經處理的廢棄塑膠裂解油、該第一催化劑和含有經捕獲污染物的該第二催化劑的第一反應器流出物；分離該第一反應器流出物，以製造包含該第一催化劑和具有降低的污染物濃度的該經處理的廢棄塑膠裂解油的第一流以及包含該第二催化劑的第二流；將作為額外的第二催化劑的第二流饋入至第一反應器，藉此在第一反應器系統內濃縮第二催化劑；以及分離系統，以回收包含用過的第一催化劑的第一分離流出物以及包含經處理廢棄塑膠裂解油的第二分離流出物。分餾系統係用於將經處理廢棄裂解油分餾成三或更多個烴餾分，包括輕質烯烴餾分、石腦油餾分和經處理的裂解油餾分。該系統包括用於將石腦油餾分和經處理的裂解油餾分中的至少一者饋入至第二反應器系統的一流線。第二反應器系統係經組配用於使石腦油餾分和重油餾分中的至少一者與催化劑混合物接觸，以裂化其中的一部分烴以製造包含廢棄物衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第二反應器系統流出物。分離系統係經設置，該分離系統係經組配用於分離第二反應器系統流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含化石衍生烯烴的第二反應器系統產物流。該系統更包括用於將以下每一者饋入至催化劑再生器的若干流線：(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含用過的第一催化劑的第一分離流出物。
在又其他態樣中，本案的實施方案指涉一種製造用以製造用於真正循環聚合物的原物料的系統。該系統可包括第一反應器系統，該第一反應器系統包含第一級反應器和第二級反應器。廢棄聚合物混合物係饋入至第一級反應器以裂解其中的聚合物並回收經裂解的流出物。廢棄塑膠裂解油和催化劑混合物係饋入至第二級反應器，以裂化其中的烴並回收包含裂化烴的流出物。來自第一級反應器的經裂解流出物和來自第二級反應器的流出物可經由若干流線饋入至第一分餾系統，以將流出物分離成二或更多個廢棄物衍生烴流，包括廢棄物衍生塑膠裂解油和一或多個廢棄物衍生烯烴餾分。該系統進一步包括第二反應器系統，其經組配用於以催化劑混合物加工基於化石的原料。共同催化劑再生器係經設置且組配用於將催化劑混合物供應至第一和第二反應器系統中的每一者。一流線可經組配用於從第二反應器系統回收包含基於化石的烴產物的流出物。第二分餾系統係經設置且組配用於分離包含基於化石的烴產品的流出物。該系統進一步包括若干流線，用於將用過的催化劑從該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者返回到該共同的催化劑再生器。在一些實施方式中，催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，並且其中第二級反應器是催化劑濃縮反應器系統。
從以下說明和隨附申請專利範圍，其他態樣和優點將是顯而易見的。
詳細說明
本案的實施方案大致上指涉廢棄材料的加工，以形成初始原料，例如輕質烯烴和石化中間產物。廢棄材料，例如塑膠、彈性體和其他聚合材料，舉例而言，可經歷裂解以分解聚合材料並形成裂解油。本案的方法和系統可有利地加工此類廢棄物衍生裂解油，以形成烯烴和石化中間產物。此類烯烴和石化中間產物然後可用於再次形成聚合材料，包括熱塑性塑膠和彈性聚合物，在一些實施方式中，提供真正的循環聚合物。
如本案所用，循環聚合物、循環塑膠、環循彈性體和其他類似的「循環」或「再循環」術語是指從單體組分，例如乙烯或丙烯製造聚合物、製造並使用以該聚合物形成的消費品製造廢棄(用過的)聚合材料，然後將該廢棄聚合材料轉化回到該單體組分以再次轉化成聚合物以供轉化成消費品的循環方法。本案的實施方案在很大程度上指涉將廢棄聚合材料轉化回到單體組分。
用於轉化廢棄材料的本案的實施方案可包括專門針對製造可用於製造真正循環聚合物的原物料的方法的獨立系統。用於轉化廢棄材料的本案的實施方案可包括與用於將基於化石的材料轉化成烯烴、燃料和通常在精煉廠中製造的其他產物的方法整合的系統。在一些實施方式中，用於轉化基於化石的材料的系統可經改造以另外加工如本案所述的基於廢棄物的材料。
從整合系統和方法開始，本案的實施方案可包括用於催化性地轉化基於廢棄物的材料的第一反應系統，用於催化性地轉化基於化石的材料的第二反應系統，以及用於再生第一和第二反應系統中的每一者所使用的催化劑混合物的共同催化劑再生系統。可將廢棄物衍生烴流，例如廢棄塑膠裂解油，饋入至第一反應器系統並與催化劑混合物接觸，以將其中的烴裂化成較輕質廢棄物衍生烴。可將基於化石的原料，例如製氣油餾分或直接或間接地衍生自原油的其他各種烴餾分饋入至第二反應器系統並與催化劑混合物接觸，以將其中的烴裂化成較輕質化石衍生烴。供應至第一和第二反應器系統中的每一者的催化劑混合物可自共同的催化劑再生器提供。包含基於化石的烴產物和用過的催化劑的流出物可從第二反應器系統回收。同樣，包含廢棄物衍生烴產物和用過的催化劑的流出物可從第一反應器系統回收。在分離各自的流出物之後，來自第一和第二反應器系統中的每一者的用過的催化劑可返回到共同的催化劑再生器，以在反應器中再生和再利用。
在一些實施方式中，可將反應器流出物饋入至用於加工烴產物的共同分餾系統。然而，此類實施方式可能導致廢棄物衍生烴和化石衍生烴混合。
在其他實施方案中，從第一反應器系統回收的基於化石的烴產物可與從第二反應器系統回收的廢棄物衍生烴產物分開保存和加工。以此方式，廢棄物衍生烴產物可作為純循環及由此而來的消費品可作為真正的再循環產物來提供。例如，可將從廢棄物衍生烴產物中回收的烯烴餾分饋入至聚合系統以製造循環聚合物。
可用於本案的實施方式中的廢棄物衍生烴流可衍生自任何數量的來源。在一些實施方式中，例如，可藉由裂解包含聚合材料，例如熱塑性塑膠、輪胎或其他聚合材料的廢棄物流而製造廢棄塑膠裂解油來形成廢棄物衍生烴流。
可藉由裂解形成廢棄塑膠裂解油的聚合物可包括熱塑性塑膠、熱固性塑膠和彈性體。例如，經歷裂解以形成廢棄塑膠裂解油的廢棄材料可包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚甲醛、聚醚碸、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚乳酸、尼龍和丙烯酸系聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，以及許多其他熱塑性塑膠。可用於本案的廢棄塑膠裂解油亦可由本領域已知的各種不飽和或飽和彈性體和橡膠形成，例如聚丁二烯、異戊二烯、苯乙烯-丁二烯、乙烯乙酸乙烯酯和許許多多其他物質。本案的實施方案可足夠穩健以加工一定數量的含雜原子聚合物，包括上文列出的那些以及本領域已知的其他聚合物；然而，所得廢棄塑膠裂解油的雜原子含量通常應小於2 wt%，例如小於1 wt%或小於0.5 wt%。
上述聚合廢棄材料的裂解可藉由熱或催化裂解聚合廢棄材料來進行。例如，塑膠原料的熱裂解可藉由在升高的溫度下，例如在300°C至850°C，例如約350°C至約600°C的範圍內的溫度下接觸塑膠原料來執行。塑膠的裂解可製造各種烴，包括輕質氣體烴產物和液體烴產物，其全部或部分可用作本案的廢棄塑膠裂解油。
聚合材料通常被加工以製造最終產品，其中將各種污染物引入裂解方法，例如鐵、鈣和硫等的聚合催化劑和各種添加劑，例如金屬樣著色劑和交聯劑被保留在製造的聚合物中。聚合物本身也可能含有各種原子，例如氧、氮、氯和氟，這些原子在典型的裂化方法中可能被認為是污染物。本案的實施方式可預加工廢棄塑膠裂解液體以去除該些污染物中的一些或大部分。在其他實施方案中，本案的方法可足夠穩健以有利地轉化廢棄塑膠裂解液體而無需此類昂貴的預加工。
將廢棄材料轉化成烯烴和石化產物，然後轉化成成品消費品，然後再次使用所產生的丟棄和廢棄產品作為原物料轉化成有價值的輕質烯烴和石化產物可提供真正的再循環產物生成。本案的實施方案亦設想到「綠色」產物，其中饋送至廢棄物反應器的原料亦可包括生物衍生油、生物質、生物廢棄物材料和其他可經裂化以製造烯烴，例如丙烯和乙烯等的可再生原料及/或製造其他石化中間產物。使用此類材料可提供原料靈活性，同時還能將所製得的烯烴和其他石化產物以及由其製得的消費品分類成非為化石衍生的產物。
如上所述，本案的整合方法可使用共同催化劑再生器來加工個別的廢棄物衍生和化石衍生饋料。可根據本案的實施方案加工的化石衍生饋料可包括原油或由其直接或間接地製造的任何數量的烴餾分。例如，本案的實施方案可裂化化石衍生烴，包括一或多個輕質烴餾分，例如沸點不大於約200°C或250°C的那些或其任何部分，例如石腦油餾分及/或一或多個重質烴餾分，例如沸點在約200°C或250°C至至多約600°C或700°C的範圍內的那些或其任何部分，例如常壓製氣油、真空製氣油、柴油、常壓或真空渣油等。
可用於本案實施方式中的催化劑可包括各種流體催化裂化(FCC)催化劑。適宜的FCC催化劑可包括Y型沸石、X型沸石、絲光沸石、八面沸石、奈米晶體沸石和MCM中孔材料，以及本領域已知的其他材料。通常，此類催化劑對於裂化較重的烴是選擇性的。
添加劑型裂化催化劑可包括各種中孔沸石，例如波特矽家族的沸石(例如ZSM-5或ZSM-11)。通常，此類催化劑對於裂化較輕質烴，例如用於製造輕質烯烴，例如乙烯、丙烯和丁烯的C4和石腦油範圍的烴是有選擇性的。
本案的實施方式亦可使用污染物捕獲添加劑(捕獲催化劑、鈍化劑等)。有用的污染物捕獲添加劑是在反應條件下對污染物具有比FCC或添加劑型裂化催化劑更高的親和力的化合物和結構。污染物因此可優先被吸收或保留在污染物捕獲添加劑上。污染物捕獲添加劑可包括MgO、CaO、CeO2、MgTiO3、CaTiO3、Li2Ti2O7和ZnTiO3、Ca/Mg、硼和其他基於稀土的捕獲添加劑。有用的污染物捕獲添加劑亦可包括低氯FCC催化劑等。
如上所述，使用的廢棄塑膠裂解油可能會遇到各種污染物。廢棄塑膠裂解油原料可能遇到的各種污染物可包括鐵、銅、鈣、磷、釩、鎳、鈉和氯中的一或多者等。此類污染物會對催化劑的性能具有有害影響，例如用於將較重質烴轉化成較輕質烴的裂化催化劑，包括FCC催化劑。各種污染物可能使裂化催化劑中毒並降低其活性及/或需要增加該方法的每日新鮮催化劑補充率。污染物還可能堵塞孔洞或降低穿過催化劑孔洞的擴散性，而抑制了催化劑的有效性。
如上所述，污染物捕獲添加劑應比催化劑對污染物具有更高的親和力。所使用的污染物捕獲添加劑的特定類型因此可取決於要針對的特定污染物。用於本案揭示的一些實施方式中的污染物捕獲添加劑可包括由FCC催化劑供應商製造的市售釩/鎳/鐵捕獲劑(添加劑)。
本案的實施方案可利用FCC催化劑和添加劑型裂化催化劑的混合物。本案的其他實施方式可利用FCC催化劑和金屬/污染物捕獲催化劑的混合物。其他實施方案可利用FCC催化劑、添加劑型裂化催化劑和捕獲催化劑的混合物。
儘管作為所採用的各種催化劑的均質混合物而從催化劑再生器循環，但本案的實施方案可所欲地在反應器中濃縮催化劑的一或多者。例如，可能所欲的是增加反應器容器內的添加劑型裂化催化劑或捕獲催化劑的濃度，俾使在該容器內發生的反應相對於濃縮的催化劑經增強，進而利用濃縮的催化劑以改善反應器動力學。
藉由利用催化劑類型之間的尺寸及/或密度差異，本案的實施方案可有利地在反應器內濃縮催化劑。例如，第一催化劑，例如基於Y型的沸石可具有20至200微米範圍內的顆粒尺寸和0.60至1.0 g/ml範圍內的表觀容積密度。第二催化劑，例如ZSM-5或ZSM-11可具有20至350微米範圍內的顆粒尺寸和0.7至1.2 g/ml範圍內的表觀容積密度。此類催化劑可基於尺寸和密度中的一者或兩者分離，較重或較緻密的催化劑可有利地回收到反應器以在反應器內濃縮催化劑。在一些實施方案中，在反應器內的此類催化劑分離和濃縮可使用，舉例而言，如美國專利第10450514號、第10758883號、第10351786號或第9452404號所述的方法和系統進行，其各者以參照方式併入本案而不與本案的實施方案相抵觸。
基於廢棄物的原料反應器系統和基於化石的原料反應器系統中的每一者可從再生器接收相同的催化劑混合物。例如，催化劑混合物可分別包括比例為9:1至4:1(重量、體積、顆粒數或其他)的FCC催化劑和ZSM-5催化劑。根據本案的實施方案，可提供在基於廢棄物的原料反應器系統內的更大、更緻密的ZSM-5催化劑的濃度，使在基於廢棄物的原料反應器系統內循環的催化劑混合物處於FCC與ZSM-5比例為0.2:1至9.5:1，例如1:4。該些比例僅是例示性的，因為再生器內催化劑的比例可能取決於正在處理的基於化石的原料、基於化石的原料反應器系統組配、各自的新鮮催化劑饋料速率和用過的催化劑取出速率，以及與基於廢棄物的原料反應器系統相關的流化條件和催化劑分離/循環變數(分離效率、循環速率、新鮮催化劑補充饋料速率、用過的催化劑取出速率等)，以及其他變數而有所變化。
在特定實施方案中，再生器所內含並從再生器循環的催化劑混合物可具有2:1至9:1範圍內的第一催化劑與第二催化劑的重量比例，其中第一催化劑比第二催化劑更輕及/或較不緻密。用於轉化基於化石的烴原料的上升管反應器因此可在類似於再生器所內含者的第一催化劑與第二催化劑的比例下操作。在以類似於再生器所內含者的比例接收催化劑的同時，用於轉化基於廢棄物的烴原料的反應器可以低於再生器中的比例，例如自1:1至1:9範圍內的比例循環第一催化劑與第二催化劑來操作。
現在參考圖1，例示了用於將廢棄塑膠轉化成製造塑膠的原料的系統1的簡化方法流程圖。系統1可包括第一反應器系統3和第二反應器系統5，各自接收來自催化劑再生器9的再生催化劑6、7並且各自將用過的催化劑11、12返回到催化劑再生器9。在再生器9和反應器系統3、5之間再循環的催化劑混合物可為第一催化劑和第二催化劑的均勻混合物，例如FCC催化劑和添加劑催化劑的混合物，例如Y-沸石和ZSM-5的混合物。例如，再生器9可在約600℃至約750℃範圍內的溫度和約1 barg至約5 barg範圍內的壓力下操作。
可將化石衍生烴饋料流13饋入至第一反應器系統3。如上所述，化石衍生烴饋料可以是例如一或多個烴餾分，例如石腦油餾分、製氣油餾分或其他衍生自原油的烴餾分，舉例而言。
可將廢棄物衍生烴饋料流15饋入至第二反應器系統5，以轉化(裂化)成較輕質烴。該系統亦可包括裂解反應器(未例示)，其用於裂解廢棄物流，例如廢棄聚合原料，以製造廢棄物衍生烴饋料流15，例如廢棄塑膠裂解油。例如，催化或非催化塑膠裂解單元(未例示)可用於裂解聚合廢棄物，製造了廢棄塑膠裂解油流15以及其他產物(未例示)。或者，廢棄塑膠裂解油原料15可從遠程來源(未例示)供應，並且可透過例如卡車或管道饋入至圖1的轉化單元內。
在第一反應器系統3中，基於化石的烴原料13可與催化劑混合物接觸，以裂化一部分的基於化石的原料。蒸發基於化石的原料及/或將饋料的溫度升高至所欲的反應器溫度，例如在500°C至約750°C的範圍內和吸熱(反應熱)所需的熱量可藉由來自再生器9的熱再生催化劑提供。可包括上升管反應器的第一反應器系統3中的壓力通常在約1 barg至約5 barg的範圍內。隨著反應熱沿著反應器長度降低溫度，反應器可在例如600°C至750°C的溫度下啟動，這可能有利於裂化C4、C5和石腦油範圍的烴，降低到較低的反應器溫度，例如475°C至520°C，這可能有利於裂化較重的烴原料。據此，可沿著反應器的長度將各種饋料引入反應器，其中若干條件係有利於其加工。
流出物17可從反應器系統3回收，流出物包括化石衍生烯烴(裂化烴產物)、第一催化劑和第二催化劑。如果需要，然後可將流出物17驟冷，並送至用於分離第一流出物的分離系統19以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物11以及(ii)包含從加工基於化石的烴原料13產生的化石衍生烯烴和其他化石衍生烴產物的第一反應器系統產物流21。然後可將用過的催化劑的混合物11返回到催化劑再生器9以在反應器中再生和再利用。當使用驟冷時，可注入烴饋料，例如重質真空製氣油、常壓塔底油、重質烴渣油饋料、輕質循環油(LCO)及/或蒸汽作為驟冷介質。
在用過的催化劑11與化石衍生烴產物21分離之後，化石衍生烴產物可被傳送到分餾系統23，其中化石衍生烴可根據沸點分餾成任何數量的離散的化石衍生烴餾分。如圖所示，化石衍生烴產物流21可在分餾系統23中分餾，以回收含乙烯餾分25、含丙烯餾分27、含丁烯餾分29、C5餾分31、石腦油餾分33、輕質循環油餾分35和漿油餾分37。該些餾分中的每一者皆可進一步加工或回收以作為產物餾分出售。例如，石腦油餾分可經加工以回收芳香族、用於汽油池中及/或可循環至反應器系統3以將石腦油範圍的烴轉化成額外的乙烯和丙烯。作為另一個實例，C5餾分可用於汽油池及/或可饋入至烯烴轉化單元(未例示)或再循環返回反應器系統3以將其中的C5轉化成額外的乙烯和丙烯。
在第二反應器系統5中，廢棄物衍生烴流15，例如廢棄塑膠裂解油可與由再生器9提供的再生催化劑混合物6形成的濃縮催化劑混合物接觸。與反應器系統5中的濃縮催化劑混合物接觸可裂化一部分廢棄物衍生烴，以製造包括廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴、第一催化劑和第二催化劑的第二反應器系統流出物。蒸發基於廢棄物的原料及/或將饋料的溫度升高至所欲的反應器溫度，例如在500°C至約750°C的範圍內和吸熱(反應熱)所需的熱量可藉由來自再生器9的熱再生催化劑提供。可包括例如上升管反應器的第二反應器系統5中的壓力通常在約1 barg至約5 barg的範圍內。隨著反應熱沿著反應器長度降低溫度，反應器可在例如600°C至750°C的溫度下啟動，這可能有利於裂化C4、C5和石腦油範圍的烴，降低到較低的反應器溫度，例如475°C至520°C，這可能有利於裂化較重的烴原料。據此，可沿著反應器的長度將各種饋料引入反應器，其中若干條件係有利於其加工。
在第二反應器系統中的濃縮催化劑混合物包括從再生器饋入至第二反應器系統的該部分的催化劑混合物和額外的第二催化劑，第二反應器系統中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器或第一反應器中更高濃度的第二催化劑。在第二反應器系統中的轉化和流出物的回收之後，如果需要，可任擇地將第二反應器流出物驟冷，然後分離以製造包含第一催化劑和廢棄物衍生烯烴和其他烴的第一流以及包含第二催化劑的第二流。然後可將第二流作為額外的第二催化劑返回到第二反應器系統，藉此在第二反應器系統內濃縮第二催化劑。
如果需要，可將第二催化劑經耗盡的第一流驟冷，並將其饋入至催化劑分離器以回收(i)用過的第一催化劑餾分12以及(ii)包括廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二反應器系統產物流49。然後可將用過的催化劑12返回到催化劑再生器9以在反應器中再生和再利用。當使用驟冷時，可注入基於廢棄物的烴饋料，例如重質真空製氣油、常壓塔底油、重質烴渣油饋料、輕質循環油(LCO)及/或蒸汽作為驟冷介質，例如，其中基於廢棄物的烴驟冷由分餾系統51提供。
在用過的催化劑12與廢棄物衍生烴產物49分離之後，廢棄物衍生烴產物可被傳送到分餾系統51，其中廢棄物衍生烴可根據沸點分餾成任何數量的離散的廢棄物衍生烴餾分。如圖所示，廢棄物衍生烴產物流49可在分餾系統51中分餾，以回收含乙烯餾分53、含丙烯餾分55、含丁烯餾分57、C5餾分59、石腦油餾分61、輕質循環油餾分63和經處理的裂解油餾分65。該些餾分中的每一者皆可進一步加工或回收以作為廢棄物衍生產物餾分出售。例如，在可回收的其他烴餾分當中，如果需要，乙烯流和丙烯流可經進一步純化，以提供聚合物等級廢棄物衍生烯烴餾分，其具有例如大於99.8%的純度。然後可將此類廢棄物衍生烯烴餾分提供給聚合單元以供製造循環聚合物。作為另一個實例，含丁烯餾分57或含C4餾分可經進一步分離及/或加工以製造廢棄物衍生丙烯和乙烯，然後可將該等提供給聚合單元以供製造循環聚合物。作為又另一實例，石腦油餾分61可經進一步純化及/或加工以回收環狀芳香族餾分。然後可提供廢棄物衍生芳香族用於製造含芳香族的循環聚合物，例如聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)和本領域已知的許多其他類型的含芳香族的聚合物。各種產物餾分或其部分亦可經進一步加工以提供適用於製造聚醚、聚酯和其他循環聚合物的原料。
可輕易地設想到，根據本案的實施方式，可由廢棄塑膠的裂解和加工產生的廢棄物衍生餾分製得大量和類型的循環聚合物中的任一者。一般而言，本案的實施方案可包括直接或間接地將一或多個從廢棄物衍生烴產物餾分回收或衍生的單體饋入至聚合系統以製造循環聚合物。本案的實施方案係設想製造包括可藉由裂解而形成上述廢棄塑膠裂解油的聚合物的循環聚合物以及其他可能的循環聚合物。
在一些實施方式中，第二反應器系統5可類似於圖1A所示者。再生的混合的第一催化劑和第二催化劑6可從共同的催化劑再生器9透過流線71經由控制閥72饋入至上升管反應器73的底部。在上升管反應器73的底部，再生的混合催化劑與二透過流線74饋送的額外的第二催化劑混合。流線74中的催化劑可具有更高濃度的更大及/或更重的第二催化劑，例如ZSM-5。
上升管反應器73中的混合催化劑(其具有比從再生器9供應的混合物6中更高濃度的更大及/或更重的第二催化劑)然後可與二級上升管反應器73中的烴接觸。例如，廢棄塑膠裂解油饋料5可被引進上升管反應器73的下部並且提升蒸汽，如果使用的話，可透過流線75饋入至上升管反應器73。如果需要，廢棄塑膠裂解油亦可沿著圖1A未顯示的上升管反應器73饋入至不同位置。
當裂化反應在上升管反應器73中發生時，廢棄塑膠裂解油饋料和蒸汽饋料係保持在足以夾帶第一和第二催化劑以及裂化烴產物的流速。包括催化劑混合物的反應器流出物流隨後進入固體分離裝置(SSD) 77，其可用於促進更緻密及/或更大的第二催化劑的濃縮。SSD 77可將來自上升管反應器73的流出物分離成蒸氣/第一催化劑流79和第二催化劑流81。從分離器回收的第二催化劑可透過流線74再生返回到上升管反應器73以繼續反應，並且如上所述在上升管反應器73中提供更高濃度的第二催化劑。
然後可將流線79中的裂化烴和第一催化劑饋入至脫離容器83，以將第一催化劑與裂化烴產物分離。裂化廢棄物衍生烴產品，包括輕質烯烴、C 4烴、石腦油範圍的烴和較重質烴可透過流線49回收，然後可將其分離以回收所欲的廢棄物衍生產物或產物餾分。然後可從脫離容器83中回收第一催化劑12並返回到催化劑再生器。
除了提升蒸汽75之外，還可提供注入額外的廢棄物衍生饋料流，例如C 4烯烴或石蠟、石腦油或其他外部流作為提升介質/反應物。此類饋料流的位置可俾使提供有利於裂化包含在相應流中的烴的條件。
儘管第二反應器系統5在圖1A中例示為包括上升管反應器、固體分離裝置和脫離容器，但可使用用於在反應器內分離和濃縮第二催化劑的其他構造。此外，第二反應器系統的反應器不限於上升管反應器。在一些實施方式中，第二反應器系統可包括反應器，例如鼓泡床或運動床反應器，其中流化係足以僅將兩個催化劑中較輕質或較不緻密的催化劑帶出反應器，藉此在反應器內濃縮第二催化劑，同時去除第一催化劑和烴流出物。在反應器容器內濃縮的第二催化劑可根據需要取出用於再生。
在又其他實施方案中，第二反應器系統5可包括二或多個反應器或反應器系統，如圖2所例示，其中相似數字代表相似部件。例如，多重反應器系統5可用於有利地在第一級反應器或反應器系統5A中預處理載有污染物的廢棄物衍生裂解油，然後在第二級反應器或反應器系統5B中進一步裂化經處理的廢棄物衍生裂解油。此外，上述固體分離概念的使用可用於在第一級反應器和第二級反應器或反應器系統中的任一者或兩者內濃縮添加劑催化劑、裂化催化劑及/或捕獲催化劑。
例如，可將來自催化劑再生器9的再生催化劑混合物饋入至混流湍流床/運動床反應器5A。還可將捕獲催化劑89饋入至混流湍流床/運動床反應器5A。捕獲催化劑可由比從再生器饋料的混合催化劑中的任一催化劑更大及/或更緻密的顆粒形成。可保持反應器5A中的流態，俾使捕獲催化劑形成湍流或鼓泡床，而再生的混合催化劑可形成運動床，與烴和其他流化氣體一起流動，該混合催化劑和烴被回收為來自第一級反應器5A的流出物91。根據需要，捕獲催化劑可透過流線93從反應器系統5A回收，並且可被丟棄或可經進一步加工以回收金屬。
第二級反應器系統5B可類似於關於圖1A所述者，接收包括混合催化劑和經處理烴的饋料混合物91。然後可將經轉化的產物和作為第二反應器流出物回收的催化劑饋入至初始分離器，以再生該混合催化劑中更大/更緻密的催化劑，在反應器5B內濃縮更大/更緻密的催化劑。然後可將經轉化的烴和較輕質/較不緻密的催化劑分離，將用過的催化劑12返回到再生器9並將廢棄物衍生烴產物傳送至分餾系統51以供加工，如上文關於圖1所述。
如圖2所示，該加工方案整合了裂解油饋料污染物去除和催化加工，用於從廢棄物衍生烴流中製造輕質烯烴和芳香族。此可有利地允許處理和加工受污染的廢棄物衍生原料，並且由於能夠濃縮包括捕獲催化劑在內的各種催化劑，可提供比現有技術建議的加氫處理系統更加有效和更具成本效益的處理廢棄物衍生原料的手段。
儘管圖2在上文被描述為包括三顆粒系統(來自再生器的混合裂化催化劑加上捕獲催化劑)，但本案的實施方案進一步考慮了兩顆粒-兩級反應器系統，其中富含添加劑的FCC催化劑和捕獲催化劑係從再生器循環。所得載有污染物的催化劑可從第一級反應器5A回收，而富含添加劑的FCC催化劑可與經處理的饋料蒸氣一起進入第二級反應器5B。由於本案反應器系統在多種流態(湍流、混合和傳輸)下操作的靈活性，所以可預想到顆粒/催化劑以及反應器級內所選顆粒的濃度的各種其他組合。
作為根據圖2的方法的另一實例，廢棄聚合原料可經裂化，以製造具有一或多個污染物，例如鐵、鈣、氯或其他污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油15。催化劑混合物可在催化劑再生器9中再生，該催化劑混合物包括第一催化劑和第二催化劑，其中第二催化劑經組態成捕獲該一或多個污染物。可將第一部分的催化劑混合物饋入至第一反應器系統3，並且可將第二部分的催化劑混合物饋入至第二反應器系統5。
在第一反應器系統3中，基於化石的原料可與催化劑混合物接觸以裂化一部分的基於化石的原料，以製造包含化石衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第一流出物17。然後可類似於圖1加工第一流出物，分離第一流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含化石衍生烯烴和其他化石衍生烴產物21的第一反應器系統產物流。
在第二反應器系統中，受污染的廢棄塑膠裂解油可在第一級反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的廢棄塑膠裂解油。該濃縮的催化劑混合物可包括從再生器饋入至第二反應器系統的該部分的催化劑混合物和額外的第二催化劑。第一級反應器中的催化劑混合物可因此具有比催化劑再生器9中更高濃度的第二催化劑。在第一級反應器5A內的混合催化劑的接觸可製造第一級反應器流出物，其包含具有降低的污染物濃度的經處理廢棄塑膠裂解油、第一催化劑和含有經捕獲污染物的第二催化劑。第一級反應器流出物然後可經分離以製造包含第一催化劑和具有降低的污染物濃度的經處理廢棄塑膠裂解油的第一流91以及包含第二催化劑的第二流。然後可將第二流作為額外的第二催化劑饋入至第二反應器，藉此在第一級反應器系統內濃縮第二催化劑(捕獲催化劑)。可將第一流饋入至第二級反應器以裂化經處理廢棄塑膠裂解油，以回收包含用過的催化劑和廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二級反應器流出物。第二級反應器流出物然後可經分離以回收(i)用過的催化劑以及(ii)包含廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二反應器系統產物流49。
然後可將(i)從反應器系統3回收的用過的第一催化劑和用過的第二催化劑11的混合物以及(ii)從反應器系統5回收的用過的催化劑12中的每一者饋入至催化劑再生器以供再生並繼續用於轉化烴。
與圖1的系統一樣，可能希望保持從第一反應器系統3回收的基於化石的烴餾分與從第二反應器系統5回收的廢棄物衍生烴產物分開。以此方式，來自分離系統51的所有產物皆可作為廢棄物衍生產物被認證和正確認定，並且例如可用於製造循環聚合物。
儘管圖2未例示，但本案的方法和系統可包括將從廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至第二反應器系統5的第一級反應器5A。例如，可將全範圍石腦油的C4、C5或輕質石腦油餾分饋入至第一級反應器5A，其可在優先用於輕質烴裂化的條件下操作。
此外，本案的方法和系統亦設想到將從廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至第二反應器系統的第二級反應器5B。例如，可將重質石腦油餾分或其他較重質烴餾分饋入至第二級反應器5B，其可在優先用於較重質烴裂化的條件下操作。
相對於圖2所述的和對於如下述圖3的每個反應器系統中的反應條件可類似於相對於圖1所述者。例如，再生器9可在約600℃至約750℃範圍內的溫度和約1 barg至約5 barg範圍內的壓力下操作。用於轉化基於化石的烴原料和基於廢棄物的烴原料的反應器可在約450°C至約750°C的溫度範圍內操作。類似地，如果需要，可將圖2和圖3的實施方案中回收的反應器流出物驟冷。
如上文關於圖2所述，共同再生器可經組配以將再生催化劑供應至用於加工廢棄物衍生烴原料的兩級反應器系統的僅只第一級反應器。本案的其他實施方案係設想到將再生催化劑饋入至用於加工廢棄物衍生烴原料的兩級反應器系統的第一級反應器和第二級反應器中的每一者。在又其他實施方案中，用於加工廢棄物衍生烴原料的兩級反應器系統的第二級反應器系統可間接地接收來自第一級的經處理饋料，如圖3所示。
現在參照圖3，例示了用於加工廢棄物衍生烴饋料的系統的簡化方法流程圖，其中相似數字代表相似部件。在一些實施方式中，圖3的系統可與化石衍生烴的加工結合使用，類似於圖1和圖2所例示者，反應器系統3未例示在圖3。在其他實施方案中，圖3的系統可用作加工廢棄物衍生烴的獨立系統(即，不與化石衍生烴的加工整合)。
圖3的實施方案包括兩級反應器系統，包括第一級反應器系統5A和第二級反應器系統5B，各自接收來自催化劑再生器9的混合催化劑(6、100)。圖3的實施方案亦從第一級反應器系統5A向第二級反應器系統5B間接提供經處理的廢棄物衍生烴。
如圖3所示，可將廢棄物衍生烴饋料流15饋入至第一級反應器系統5A，以藉由與包括第一催化劑和第二催化劑的混合催化劑系統接觸將其中的烴轉化(裂化)成較輕質的烴。該系統亦可包括裂解反應器(未例示)，其用於裂解廢棄物流，例如廢棄聚合原料，以製造廢棄物衍生烴饋料流15，例如廢棄塑膠裂解油。例如，催化或非催化塑膠裂解單元(未例示)可用於裂解聚合廢棄物，製造了廢棄塑膠裂解油流15以及其他產物(未例示)。或者，廢棄塑膠裂解油原料15可從遠程來源(未例示)供應，並且可透過例如卡車或管道饋入至圖3的轉化單元內。在廢棄物衍生烴流15是受污染的廢棄物衍生烴流時，除了在第一級反應器5A中裂化烴以外，還可從廢棄物衍生烴中去除污染物，例如藉由被可為捕獲催化劑的第二催化劑捕獲。
在第一級反應器系統5A中，廢棄物衍生烴流15，例如廢棄塑膠裂解油可與由再生器9提供的再生催化劑混合物6形成的濃縮催化劑混合物接觸。與反應器系統5中的濃縮催化劑混合物接觸可裂化一部分廢棄物衍生烴並去除污染物，以製造包括廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴、第一催化劑和第二催化劑的第一級反應器系統流出物。
在第一級反應器系統中的濃縮催化劑混合物包括從再生器9饋入至第一級反應器系統5A的催化劑混合物部分6和額外的第二催化劑，第一級反應器系統5A中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器9中更高濃度的第二催化劑。在第一級反應器系統5A中的轉化和流出物的回收之後，可將第一級反應器流出物分離以製造包含第一催化劑和經處理廢棄物衍生烯烴和其他烴的第一流以及包含第二催化劑的第二流。然後可將第二流作為額外的第二催化劑返回到第一級反應器系統5A，藉此在第一級反應器系統內濃縮第二催化劑。
可將第二催化劑經耗盡的第一流饋入至催化劑分離器以回收(i)用過的第一催化劑餾分12以及(ii)包括廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第一級反應器系統產物流49。然後可將用過的催化劑12返回到催化劑再生器9以在反應器中再生和再利用。
在用過的催化劑12與廢棄物衍生烴產物49分離之後，廢棄物衍生烴產物可被傳送到分餾系統51，其中廢棄物衍生烴可根據沸點分餾成任何數量的離散的廢棄物衍生烴餾分。如圖所示，廢棄物衍生烴產物流49可在分餾系統51中分餾，以回收含乙烯餾分53、含丙烯餾分55、含丁烯餾分57、C5餾分59、石腦油餾分61、輕質循環油餾分63和經處理的裂解油餾分65。
經處理的廢棄物衍生烴可從分餾系統51提供至第二級反應器系統5B，其可包括例如上升管反應器。可供應至第二級反應器系統5B的經處理的廢棄物衍生餾分可包括例如C4烴57、C5烴59、石腦油範圍的烴61A及/或經處理的裂解油65等。
如圖所示，然後可將經處理的廢棄物衍生烴原料或石腦油/未轉化油61A和65與第二級反應器系統5B中的催化劑混合物100接觸，以裂化一部分經處理的基於廢棄物的原料。流出物可從第二級反應器系統5B回收，流出物包括額外的廢棄物衍生烯烴(經裂化烴產物)、第一催化劑和第二催化劑。然後可將來自第二級反應器系統5B的流出物傳送到用於分離流出物的分離系統109以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物111以及(ii)包含從加工經處理的基於廢棄物的烴原料61A、65產生的額外廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴產物的第二級反應器系統產物流113。然後可將用過的催化劑的混合物111返回到催化劑再生器9以在反應器中再生和再利用。
在將用過的催化劑111與經處理的廢棄物衍生烴產物113分離之後，可將經處理的廢棄物衍生烴產物113與從第一級反應器系統5A回收的蒸氣產物49一起傳送到分餾系統51以用於分離。
在如圖3所示的方法的一些實施方案中，第一級反應器系統5A可藉由催化裂解反應器將廢棄聚合材料轉化成廢棄塑膠裂解油。例如，塑膠原料的催化裂解可藉由在升高的溫度下，例如在350°C至850°C，例如約400°C至約750°C的範圍內的溫度下使塑膠原料與適當的催化裂解催化劑接觸來執行。在一些實施方式中，裂解催化劑可包括個別的組分或用過的FCC及/或ZSM-5催化劑的混合物。可將該些催化劑/添加劑改質以提供所欲目的，例如針對選定反應物、金屬或污染物的反應性及/或吸附能力。塑膠的裂解可製造各種烴，包括輕質氣體烴產物和液態烴產物。然後可將裂解產物饋入至分餾系統51以分離成各種烴餾分，包括用作廢棄塑膠裂解油的部分以及可饋入至一或多個第二級反應器系統5B的其他基於廢棄物的饋料，該第二級反應器系統可包括根據本案實施方案的催化劑濃縮反應器。如上所述，將催化劑提供至第二反應器系統5B的再生器亦可將催化劑提供至基於化石的反應器系統(未例示)，其可類似於例如圖1的反應器系統3所述者。
實施例1
本實施例說明了本案所述反應系統的催化裂化性能。使用超安定Y-沸石(USY)催化劑連同ZSM-5添加劑的組合，在循環流化床(CFB)先導工廠中執行實驗來轉化裂解油。表1給出若干原料的關鍵特性，該些原料係衍生自裂解單元中加工的廢棄塑膠的轉化。饋料A是石腦油範圍的饋料，而饋料B是石腦油和重油的混合物。
研究了來自廢棄塑膠再生的各種原料在最大化輕質烯烴的潛力。表2報告的先導工廠實驗的第一組性能數據是對應於表1定義的石腦油饋料，饋料-A，而第二組是對應於饋料B。如表2所示，裂解油饋料的催化性裂化致使製造了極高產率的乙烯、丙烯和丁烯。兩種類型的原料都顯示出相似的結果，這證明了該些原料使用本案揭示的加工方法製造真正的再循環石化建構塊的潛力。
實驗數據還顯示了本案實施方案的區別特徵，其中可訂製催化劑、方法和硬體以有利於催化反應將輕質烯烴(乙烯、丙烯和丁烯)最大化，同時減少廢棄塑膠對生態系統的衝擊和環境污染。本實施例清楚地證明了使用本案所述的系統將該些非習用饋料裂解成輕質烯烴的催化劑、反應器條件和機制。 表1：衍生自廢棄塑膠裂解方法單元的石腦油和重油的性質。
饋 料案例 à 單元 案例 A 案例 B
饋 料說明   石腦油沸點範圍的油 石腦油沸點範圍與重油的混摻物
饋料來源   廢棄塑膠裂解方法 廢棄塑膠裂解方法
API重力 -- 48.7 45.9
氮 wppm 396 254
硫 wppm 34.2 32
金屬(Ni+V+Ca+Na+Mg) wppm ＜2 18
氯 wppm 96.8 69.2
蒸餾數據(TBP)，wt% Deg.F    
IBP   113 147
10   258 284
30   342 419
50   422 507
70   491 597
90   595 747
99.5   797 1151
表-2 ：來自再生廢棄塑膠的不同原料用於製造輕質烯烴的潛力
說明 單元 案例 A 案例 B
饋料類型   饋料A 饋料B
催化劑   USY + ZSM-5 USY + ZSM-5
反應器溫度 Deg.F 1100 1100
C/O比例 Wt/wt 26 26
新鮮饋料的產量， wt% Wt%    
總乾燥氣體(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+液體產品   43.0 40.3
煤焦   2.4 3.0
實施例-2：
在該些實驗中，將來自裂解方法單元的液體油(石腦油和重油)產物的混摻物在CFB先導工廠中在USY和ZSM-5催化劑混摻物的存在下以下文提到的表3的條件投入催化性裂化。從表3呈現的數據可明顯看出，反應器溫度從1050°F增加到1100°F加上相對較高的C/O比例致使更高的輕質烯烴(丙烯、乙烯和丁烯)產率。再者，在為案例C和案例D提供的條件下，裂解衍生油顯示更高的烯烴生成能力，反映了最大化輕質烯烴的優先條件。 表-3：不同操作條件下全裂解衍生油的輕質烯烴潛力
說明 單元 案例 C 案例 D
饋 料   饋 料 B 饋 料 B
催化劑   USY + ZSM-5 USY + ZSM-5
反應器溫度 Deg.F 1050 1100
C/O比例 Wt/wt 25 26
新鮮饋料的產量， wt% Wt%    
總乾燥氣體(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+液體產品   45.5 40.3
煤焦   2.6 3.0
如上所述，本案的實施方式提供了可為塑膠再生提供真正的循環解決方案的系統和方法。藉由利用帶有其自身的分隔產物區段的單一再生器雙重催化劑(SRDC)反應系統，同時與FCC單元或與裂解單元整合的獨立專用單元相關聯，所得產物將是100%循環的。此外，因為流化床催化反應器的特性，可經濟地調整大小以接收來自基本上任何負載量的裂解單元的產物，例如負載量小至600噸/日或更大的裂解單元。
本案的實施方案亦適於解決作為經濟可行性因素的原料獲取和處理成本。由於FCC平台，更重要的是SRDC平台，所以根據本案實施方式的系統在關於饋料變化和污染物含量方面具有固有的靈活性，因此降低了與分類和清潔相關的成本。
選擇FCC及/或SRDC平台作為下游設施中的裂解油轉化步驟因此解決了上文列出的關於裂解油的容積和品質要求的因素。使用該些平台的本案實施方案亦可消除對加氫加工和加氫處理的需求並且最小化對既有操作的影響。本案系統在使用單一再生器的同時將選定的催化劑在反應器系統內濃縮的能力允許加工受污染的原料和廢棄物衍生烴的各式組成物(其與典型的基於化石的烴流大不相同)，並對於基於化石的烴的稀釋和蒸汽裂化提供顯著的優勢，以及提供優於可包括並列塑膠裂解油上升管反應器的FCC系統的優點。
本案的實施方式的進一步優點是關於來自產物銷售的收入的因素。藉由利用帶有其自身的分隔產物區段的SRDC單元，同時藉由螺栓固定至FCC單元或與裂解單元整合的獨立專用單元，產物將是100%循環的。由於衍生自本案實施方案的烯烴和其他有價值的產物可能是100%循環的和濃縮的，因此此類產物可高價出售，因此有助於此再生途徑的經濟可行性。
總之，本案的實施方案藉由應用FCC/SRDC平台提供了無論是與既有設施整合還是在目的性專用設施中將廢棄塑膠裂解油轉化成有價值產物的能力。若干好處衍生自(1)原料質量的靈活性，(2)處理更廣泛範圍的組成物和潛在污染物，而無需稀釋或將其與化石衍生石腦油混合的能力；(3)製造100%循環且高價的分隔產物的能力；(4)良好整合性，對既有下游設施的營運影響小；(5)在SRDC或FCC單元中以規模經濟的方式加工，目前計劃的裂解設施製造的裂解油份量相對較少(650 t/d)以及未來更大規格的產物(大於3,000 t/d)，同時保持上述所有好處的能力。
除非另有定義，所有使用的技術和科學術語與該些系統、裝置、方法、製程和組成物所屬領域的普通技術人員通常理解的意義相同。
單數形式「一(a)」、「一(an)」和「該(the)」包括複數元件，除非上下文另有明確規定。
如本案和隨附申請專利範圍中所用，詞語「包含」、「具有」和「包括」及其所有語法變體皆意圖在具有不排除附加要素或步驟的開放、非限制性意義。
「任擇地」是指隨後描述的事件或情況可能會或可能不會發生。該描述包括事件或情況發生的情況以及不發生的情況。
當使用「約略」或「約」一詞時，此術語可能意味著值的差異可能至多達±10%、至多達5%、至多達2%、至多達1%、至多達0.5%、至多達0.1%或至多達0.01%。
範圍可表示為從約一特定值到約另一特定值，包括端值。當表達此類範圍時，應理解到另一實施方式是從一特定值到另一特定值，以及該範圍內的所有特定值及其組合。
雖然本揭示包括有限數量的實施方式，但是受益於本揭示的本領域技術人員將理解，可設計不逸離本揭示範疇的其他實施方式。據此，範疇應僅由隨附申請專利範圍限制。
1:系統 3:第一反應器系統、反應器系統 5:第二反應器系統、廢棄塑膠裂解油饋料、多重反應器系統、反應器系統 5A:第一級反應器、第一級反應器系統、反應器、混流湍流床/運動床反應器 5B:第二級反應器、第二級反應器系統、反應器 6:混合物、混合催化劑、再生催化劑混合物、再生催化劑、混合的第一催化劑和第二催化劑、催化劑混合物部分 7:再生催化劑 9:催化劑再生器、再生器 11:用過的催化劑 12:第一催化劑、第一催化劑餾分、用過的催化劑 13:基於化石的烴原料、化石衍生烴饋料流 15:廢棄物衍生烴饋料流、廢棄塑膠裂解油流、廢棄塑膠裂解油原料、廢棄物衍生烴流、廢棄塑膠裂解油 17:第一流出物、流出物 19:分離系統 21:化石衍生烴產物、第一反應器系統產物流、化石衍生烴產物流 23:分餾系統 25:含乙烯餾分 27:含丙烯餾分 29:含丁烯餾分 31:C5餾分 33:石腦油餾分 35:輕質循環油餾分 37:漿油餾分 49:流線、第一級反應器系統產物流、第二反應器系統產物流、廢棄物衍生烴產物、廢棄物衍生烴產物流、蒸氣產物 51:分餾系統 53:含乙烯餾分 55:含丙烯餾分 57:含丁烯餾分、C4烴 59:C5餾分、C5烴 61:石腦油餾分 61A:石腦油範圍的烴、石腦油、基於廢棄物的烴原料、廢棄物衍生烴原料 63:輕質循環油餾分 65:裂解油餾分、裂解油、石腦油/未轉化油、基於廢棄物的烴原料 71:流線 72:控制閥 73:上升管反應器 74:流線 75:流線、蒸汽 77:固體分離裝置(SSD) 79:第一催化劑流 81:第二催化劑流 83:脫離容器 89:催化劑 91:第一流 109:分離系統 100:混合催化劑、催化劑混合物 111:用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物、用過的催化劑的混合物、用過的催化劑 113:第二級反應器系統產物流、經處理的廢棄物衍生烴產物
圖1、1A、2和3例示根據本案揭示的一或多個實施方式的系統和方法的簡化方法流程圖。
1:系統
3:第一反應器系統、反應器系統
5:第二反應器系統、廢棄塑膠裂解油饋料、多重反應器系統、反應器系統
6:混合物、混合催化劑、再生催化劑混合物、再生催化劑、混合的第一催化劑和第二催化劑、催化劑混合物部分
7:再生催化劑
9:再生器
11:用過的催化劑
12:第一催化劑、第一催化劑餾分、用過的催化劑
13:基於化石的烴原料、化石衍生烴饋料流
15:廢棄物衍生烴饋料流、廢棄塑膠裂解油流、廢棄塑膠裂解油原料、廢棄物衍生烴流、廢棄塑膠裂解油
17:第一流出物、流出物
19:分離系統
21:化石衍生烴產物、第一反應器系統產物流、化石衍生烴產物流
23:分餾系統
25:含乙烯餾分
27:含丙烯餾分
29:含丁烯餾分
31:C5餾分
33:石腦油餾分
35:輕質循環油餾分
37:漿油餾分
49:流線、第一級反應器系統產物流、第二反應器系統產物流、廢棄物衍生烴產物、廢棄物衍生烴產物流、蒸氣產物
51:分餾系統
53:含乙烯餾分
55:含丙烯餾分
57:含丁烯餾分、C4烴
59:C5餾分、C5烴
61:石腦油餾分
63:輕質循環油餾分
65:裂解油餾分、裂解油、石腦油/未轉化油、基於廢棄物的烴原料

Claims (34)

  1. 一種用以製造用於真正循環聚合物的原物料的方法，該方法包含： 在第一反應器系統中以催化劑混合物加工廢棄塑膠裂解油； 在第二反應器系統中以該催化劑混合物加工基於化石的原料； 從共同的催化劑再生器將該催化劑混合物供應至該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者； 從該第二反應器系統回收包含基於化石的烴產物的流出物； 從該第一反應器系統回收包含廢棄物衍生烴產物的流出物；以及 將用過的催化劑從該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者返回到該共同的催化劑再生器。
  2. 如請求項1的方法，其更包含保持從該第一反應器系統回收的該基於化石的烴產物與從該第二反應器系統回收的該廢棄物衍生烴產物分開。
  3. 如請求項2的方法，其更包含將從該廢棄物衍生烴產物中回收的烯烴餾分饋入至聚合系統以製造循環聚合物。
  4. 如請求項1的方法，其更包含裂解包含塑膠、輪胎或其他聚合材料的廢棄物流，以製造該廢棄塑膠裂解油。
  5. 如請求項1的方法，其更包含直接或間接地將該廢棄物衍生烴產物中的一或多者或由該廢棄物衍生烴產物的加工得到的廢棄物衍生單體饋入至聚合方法以製造循環聚合物。
  6. 一種用於將廢棄塑膠轉化成原料以製造塑膠的方法，該方法包含： 裂解廢棄聚合原料以製造廢棄塑膠裂解油； 在催化劑再生器中再生催化劑混合物，該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑； 將一部分的該催化劑混合物饋入至第一反應器系統； 將一部分的該催化劑混合物饋入至第二反應器系統； 在該第一反應器系統中，使基於化石的原料與該催化劑混合物接觸以裂化一部分的該基於化石的原料，以製造包含化石衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第一流出物： 在該第二反應器系統中： 使該廢棄塑膠裂解油在反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸以裂化一部分的該廢棄塑膠裂解油，其中該濃縮的催化劑混合物包含饋入至該第二反應器系統的該部分的該催化劑混合物和額外的第二催化劑，該第二反應器系統中的該催化劑混合物因此具有比該催化劑再生器或該第一反應器系統中更高濃度的第二催化劑，以及其中該接觸製造了包含廢棄物衍生烯烴和其他烴、該第一催化劑和該第二催化劑的第二反應器流出物； 分離該第二反應器流出物以製造包含該第一催化劑和該廢棄物衍生烯烴和其他烴的第一流以及包含該第二催化劑的第二流； 將作為該額外的第二催化劑的該第二流饋入至該第二反應器，藉此在該第二反應器系統內濃縮該第二催化劑； 分離該第一流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含該化石衍生烯烴的第一反應器系統產物流； 分離該第一流以回收(i)用過的第一催化劑以及(ii)包含該廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二反應器系統產物流；以及 將(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的該混合物和(ii)該用過的第一催化劑中的每一者饋入至該催化劑再生器。
  7. 如請求項6的方法，其中該第一催化劑包含選自於由非晶矽鋁(amorphous silica alumina)、Y-型沸石、X-型沸石、β型沸石、MOR沸石、絲光沸石(mordenite)、八面沸石(faujasite)、奈米晶體沸石和MCM中孔材料組成的群組。
  8. 如請求項6的方法，其中該第二催化劑包含以下一者或兩者： 添加劑型裂解催化劑或添加劑型裂解催化劑的混合物，該添加劑型裂解催化劑選自於由中孔沸石和波特矽(pentasil)家族沸石組成的群組；或 污染物捕獲添加劑或污染物捕獲添加劑的混合物，該污染物捕獲添加劑選自於由MgO、CaO、CeO 2、MgTiO 3、CaTiO 3、Li 2Ti 2O 7和ZnTiO 3、Ca/Mg、硼、稀土基捕獲添加劑或低氯FCC催化劑組成的群組。
  9. 如請求項6的方法，其更包含： 將該第一反應器系統產物流饋入至第一分餾系統以分離該第一反應器系統產物流，以回收二或更多個化石衍生烴餾分；以及 將該第二反應器系統產物流饋入至第二分餾系統以分離該第二反應器系統產物流，以回收二或更多個廢棄物衍生烴餾分。
  10. 如請求項9的方法，其更包含直接或間接地將該二或更多個廢棄物衍生烴餾分中的一或多者或得自加工該二或更多個廢棄物衍生烴餾分中的一或多者的單體饋入，以製造循環聚合物。
  11. 如請求項6的將廢棄塑膠轉化成原料以製造塑膠的方法，其中： 該裂解包含裂解廢棄聚合原料以製造具有一或多個污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油，該污染物選自於由鐵、鈣、銅、鉀、鎂、鈉、矽、鈦、鋅和氯組成的群組； 包含第一催化劑和第二催化劑的該催化劑混合物包含經組態以捕獲該一或多個污染物的第二催化劑； 該第二反應器系統中的該接觸包含： 使該廢棄塑膠裂解油在第一級反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除該廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的該廢棄塑膠裂解油，其中該濃縮的催化劑混合物包含饋入至該第二反應器系統的該部分的該催化劑混合物和額外的第二催化劑和額外的第二催化劑，該第一級反應器中的該催化劑混合物因此具有比該催化劑再生器中更高濃度的第二催化劑，以及其中該接觸製造了包含具有降低的污染物濃度的經處理的廢棄塑膠裂解油、該第一催化劑和含有經捕獲污染物的該第二催化劑的第一級反應器流出物； 分離該第一級反應器流出物，以製造包含該第一催化劑和具有降低的污染物濃度的該經處理的廢棄塑膠裂解油的第一流以及包含該第二催化劑的第二流； 將作為該額外的第二催化劑的該第二流饋入至該第一級反應器，藉此在該第一級反應器內濃縮該第二催化劑；以及 將該第一流饋入至第二級反應器以裂化該經處理的廢棄塑膠裂解油，以回收包含用過的催化劑和廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二級反應器流出物；以及 其中分離該第一流包含分離該第二級反應器流出物以回收(i)用過的催化劑以及(ii)包含該廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二反應器系統產物流。
  12. 如請求項11的方法，其更包含保持從該第一反應器系統回收的該基於化石的烴餾分與從該第二反應器系統回收的該廢棄物衍生烴產物分開。
  13. 如請求項11的方法，其更包含將從該廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至該第二反應器系統的該第一反應器。
  14. 如請求項11的方法，其更包含將從該廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至該第二反應器系統的該第二反應器。
  15. 如請求項11的方法，其更包含從該第一反應器取出一部分的該第二催化劑。
  16. 一種用於將廢棄塑膠材料轉化成單體以製造循環聚合物的方法，該方法包含： 裂解廢棄聚合原料以製造具有一或多個污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油，該污染物選自於由鐵、鈣、銅、鉀、鎂、鈉、矽、鈦、鋅和氯組成的群組； 在催化劑再生器中再生催化劑混合物，該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，其中該第二催化劑經組態成捕獲該一或多個污染物； 將一部分的該催化劑混合物饋入至第一反應器系統； 將一部分的該催化劑混合物饋入至第二反應器系統； 在該第一反應器系統中： 使該廢棄塑膠裂解油在第一反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除該廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的該廢棄塑膠裂解油，其中該濃縮的催化劑混合物包含饋入至該第一反應器系統的該部分的該催化劑混合物和額外的第二催化劑，該第一反應器系統中的該催化劑混合物因此具有比該催化劑再生器中更高濃度的第二催化劑，以及其中該接觸製造了包含具有降低的污染物濃度的經處理的廢棄塑膠裂解油、該第一催化劑和含有經捕獲污染物的該第二催化劑的第一反應器流出物； 分離該第一反應器流出物，以製造包含該第一催化劑和具有降低的污染物濃度的該經處理的廢棄塑膠裂解油的第一流以及包含該第二催化劑的第二流； 將作為該額外的第二催化劑的該第二流饋入至該第一反應器，藉此在該第一反應器系統內濃縮該第二催化劑；以及 將該第一流饋入至分離系統，以回收包含用過的第一催化劑的第一分離流出物以及包含該經處理的廢棄塑膠裂解油的第二分離流出物； 將該第二分離流出物饋入至分餾系統以將該經處理的廢棄裂解油分餾成三或更多個烴餾分，包括輕質烯烴餾分、石腦油餾分和經處理的裂解油餾分； 將該石腦油餾分和該經處理的裂解油餾分中的至少一者饋入至第二反應器系統， 在該第二反應器系統中，使該石腦油餾分和該重油餾分中的該至少一者與該催化劑混合物接觸，以裂化其中的一部分的該烴以製造包含廢棄物衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第二反應器系統流出物； 分離該第二反應器系統流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含該廢棄物衍生烯烴的第二反應器系統產物流；以及 將(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的該混合物和(ii)包含用過的第一催化劑的該第一分離流出物中的每一者饋入至該催化劑再生器。
  17. 一種用以製造用於真正循環聚合物的原物料的方法，該方法包含： 在包含第一級反應器和第二級反應器的第一反應器系統中加工廢棄聚合物混合物，該廢棄聚合物混合物的加工包含： 將該廢棄聚合物混合物饋入至該第一級反應器以裂解其中的聚合物並回收經裂解的流出物； 將廢棄塑膠裂解油和催化劑混合物饋入至該第二級反應器，以裂化其中的烴並回收包含裂化烴的流出物； 將來自該第一級反應器的該經裂解流出物和來自該第二級反應器的該流出物饋入至第一分餾系統，以將該等流出物分離成二或更多個廢棄物衍生烴流，包括該廢棄物衍生塑膠裂解油和一或多個廢棄物衍生烯烴餾分； 在第二反應器系統中以該催化劑混合物加工基於化石的原料； 從共同的催化劑再生器將該催化劑混合物供應至該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者； 從該第二反應器系統回收包含基於化石的烴產物的流出物； 將包含基於化石的烴產物的該流出物饋入至第二分餾系統；以及 將用過的催化劑從該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者返回到該共同的催化劑再生器。
  18. 如請求項17的方法，其中該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，並且其中該第二級反應器是催化劑濃縮反應器系統，其中該方法包含： 回收包含該催化劑混合物和該裂化烴的第二級反應器流出物； 分離該第二級反應器流出物，以製造包含該第一催化劑和該裂化烴的第一流以及包含該第二催化劑的第二流； 分離該第一流以回收(i)用過的催化劑以及(ii)饋入至該第一分餾系統的該第二級反應器流出物；以及 將第二流饋入至第二級反應器，藉此將在第二反應器內循環的第二催化劑濃縮至大於從再生器接收的催化劑混合物的濃度。
  19. 如請求項18的方法，其中該廢棄聚合裂解油係衍生自，或其中該廢棄聚合饋料或廢棄聚合物混合物包含：一或多個選自於由以下組成的群組的熱塑性塑膠：聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚甲醛、聚醚碸、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚乳酸、尼龍、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；一或多個由包括以下一或多者的單體形成的熱固性塑膠：丙烯酸系塑膠、聚酯、乙烯酯、環氧樹脂、胺基甲酸酯、脲和異氰酸酯；以及一或多個選自於由以下組成的群組的不飽和或飽和彈性體：聚丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈和乙烯乙酸乙烯酯。
  20. 一種用以製造用於真正循環聚合物的原物料的系統，該系統包含： 第一反應器系統，其含有催化劑混合物並經組配用於加工廢棄塑膠裂解油； 第二反應器系統，其經組配用於以該催化劑混合物加工基於化石的原料； 饋料管線，用於將該催化劑混合物自共同的催化劑再生器供應至該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者； 流線，用於從該第二反應器系統回收包含基於化石的烴產物的流出物； 流線，用於從該第一反應器系統回收包含廢棄物衍生烴產物的流出物；以及 若干流線，用於將用過的催化劑從該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者返回到該共同的催化劑再生器。
  21. 如請求項20的系統，更包含廢棄塑膠裂解系統，其經組配以裂解包含塑膠、輪胎或其他聚合材料的廢棄物流，以製造該廢棄塑膠裂解油。
  22. 一種用於將廢棄塑膠轉化成原料以製造塑膠的系統，該系統包含： 廢棄塑膠裂解反應器系統，其經組配用於裂解廢棄聚合原料，以製造廢棄塑膠裂解油； 催化劑再生器，用於再生催化劑混合物，該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑； 第一流線，用於將一部分的該催化劑混合物從該催化劑再生器饋入至第一反應器系統； 第二流線，用於將一部分的該催化劑混合物從該催化劑再生器饋入至第二反應器系統； 該第一反應器系統，其經組配用於使基於化石的原料與該催化劑混合物接觸以裂化一部分的該基於化石的原料，以製造包含化石衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第一流出物； 該第二反應器系統，其經組配用於： 使該廢棄塑膠裂解油在反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸以裂化一部分的該廢棄塑膠裂解油，其中該濃縮的催化劑混合物包含饋入至該第二反應器系統的該部分的該催化劑混合物和額外的第二催化劑，第二反應器系統中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器或第一反應器系統中更高濃度的第二催化劑，以及其中該接觸製造了包含廢棄物衍生烯烴和其他烴、該第一催化劑和該第二催化劑的第二反應器流出物； 分離該第二反應器流出物以製造包含該第一催化劑和該廢棄物衍生烯烴和其他烴的第一流以及包含該第二催化劑的第二流； 將作為該額外的第二催化劑的該第二流饋入至該第二反應器，藉此在該第二反應器系統內濃縮該第二催化劑； 第一分離系統，用於分離該第一流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含該化石衍生烯烴的第一反應器系統產物流； 分離系統，用於分離該第一流以回收(i)用過的第一催化劑以及(ii)包含該廢棄物衍生烯烴和其他烴的第二反應器系統產物流；以及 若干流線，其經組配用於將(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的該混合物和(ii)該用過的第一催化劑中的每一者饋入至該催化劑再生器。
  23. 如請求項22的系統，其更包含： 第一分餾系統，其經組配以分離該第一反應器系統產物流，以回收二或更多個化石衍生烴餾分；以及 第二分餾系統，其經組配以分離該第二反應器系統產物流，以回收二或更多個廢棄物衍生烴餾分。
  24. 如請求項23的系統，其更包含聚合系統，其經組配以直接或間接地接收該二或更多個廢棄物衍生烴餾分中的一或多者或得自加工該二或更多個廢棄物衍生烴餾分中的一或多者的單體，以製造循環聚合物。
  25. 一種用於將廢棄塑膠轉化成原料以製造塑膠的系統，該系統包含： 裂解反應器系統，其用於裂解廢棄聚合原料以製造具有一或多個污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油，該污染物選自於由鐵、鈣、銅、鉀、鎂、鈉、矽、鈦、鋅和氯組成的群組； 催化劑再生器，用於再生催化劑混合物，該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，其中該第二催化劑經組態以捕獲該一或多個污染物； 流線，用於將一部分的該催化劑混合物從該催化劑再生器饋入至第一反應器系統； 流線，用於將一部分的該催化劑混合物從該催化劑再生器饋入至第二反應器系統； 該第一反應器系統，其經組配用於使基於化石的原料與該催化劑混合物接觸以裂化一部分的該基於化石的原料，以製造包含化石衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第一流出物； 該第二反應器系統，其經組配用於： 使該廢棄塑膠裂解油在第一級反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除該廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的該廢棄塑膠裂解油，其中該濃縮的催化劑混合物包含饋入至該第二反應器系統的該部分的該催化劑混合物和額外的第二催化劑，第一級反應器中的催化劑混合物因此具有比催化劑再生器中更高濃度的第二催化劑，以及其中該接觸製造了包含具有降低的污染物濃度的經處理的廢棄塑膠裂解油、該第一催化劑和含有經捕獲污染物的該第二催化劑的第一級反應器流出物； 分離該第一級反應器流出物，以製造包含該第一催化劑和具有降低的污染物濃度的該經處理的廢棄塑膠裂解油的第一流以及包含該第二催化劑的第二流； 將作為該額外的第二催化劑的該第二流饋入至該第一級反應器，藉此在該第一級反應器內濃縮該第二催化劑；以及 將該第一流饋入至第二級反應器以裂化該經處理的廢棄塑膠裂解油，以回收包含用過的催化劑和廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二級反應器流出物； 第一分離系統，其經組配用於分離該第一流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含該化石衍生烯烴的第一反應器系統產物流； 第二分離系統，其經組配用於分離該第二級反應器流出物以回收(i)用過的催化劑以及(ii)包含該廢棄物衍生烯烴和其他廢棄物衍生烴的第二反應器系統產物流，以及 若干流線，用於將(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的該混合物和(ii)該用過的催化劑中的每一者饋入至該催化劑再生器。
  26. 如請求項25的系統，其更包含： 第一分餾系統，以分離該第一反應器系統產物流，以回收二或更多個化石衍生烴餾分；以及 第二分餾系統，以分離該第二級反應器系統產物流並回收二或更多個廢棄物衍生烴餾分。
  27. 如請求項26的系統，其經組配用於保持從該第一反應器系統回收的該基於化石的烴餾分與從該第二反應器系統回收的該廢棄物衍生烴產物分開。
  28. 如請求項26的系統，其更包含經組態以直接或間接地接收從該廢棄物衍生烴產物回收或衍生的單體以製造循環聚合物的聚合反應。
  29. 如請求項26的系統，其更包含用於將從該廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至該第二反應器系統的該第一反應器的流線。
  30. 如請求項26的系統，其更包含用於將從該廢棄物衍生烴產物中回收的一或多個烴餾分饋入至該第二反應器系統的該第二反應器的流線。
  31. 如請求項26的方法，其更包含用於從該第一反應器中取出一部分的該第二催化劑的流線。
  32. 一種用於將廢棄塑膠材料轉化成循環聚合物的系統，該系統包含： 廢棄塑膠裂解反應器，用於裂解廢棄聚合原料以製造具有一或多個污染物的濃度的廢棄塑膠裂解油，該污染物選自於由鐵、鈣、銅、鉀、鎂、鈉、矽、鈦、鋅和氯組成的群組； 催化劑再生器，用於再生催化劑混合物，該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，其中該第二催化劑經組態成捕獲該一或多個污染物； 流線，用於將一部分的該催化劑混合物饋入第一反應器系統； 流線，用於將一部分的該催化劑混合物饋入第二反應器系統； 該第一反應器系統，其經組配用於： 使該廢棄塑膠裂解油在第一反應器中與濃縮的催化劑混合物接觸，以去除該廢棄塑膠裂解油中的污染物並裂化一部分的該廢棄塑膠裂解油，其中濃縮的催化劑混合物包含饋入至第一反應器系統的該部分的催化劑混合物和額外的第二催化劑，該第一級反應器中的該催化劑混合物因此具有比該催化劑再生器中更高濃度的第二催化劑，以及其中該接觸製造了包含具有降低的污染物濃度的經處理的廢棄塑膠裂解油、該第一催化劑和含有經捕獲污染物的該第二催化劑的第一反應器流出物； 分離該第一反應器流出物，以製造包含該第一催化劑和具有降低的污染物濃度的該經處理的廢棄塑膠裂解油的第一流以及包含該第二催化劑的第二流； 將作為該額外的第二催化劑的該第二流饋入至該第一反應器，藉此在該第一反應器系統內濃縮該第二催化劑；以及 分離系統，以回收包含用過的第一催化劑的第一分離流出物以及包含該經處理的廢棄塑膠裂解油的第二分離流出物； 分餾系統，以將該經處理的廢棄裂解油分餾成三或更多個烴餾分，包括輕質烯烴餾分、石腦油餾分和經處理的裂解油餾分； 流線，用於將該石腦油餾分和該經處理的裂解油餾分中的至少一者饋入至第二反應器系統， 該第二反應器系統，其經組配用於使該石腦油餾分和該重油餾分中的該至少一者與該催化劑混合物接觸，以裂化其中的一部分的該烴以製造包含廢棄物衍生烯烴、第一催化劑和第二催化劑的第二反應器系統流出物； 分離系統，其經組配用於分離該第二反應器系統流出物以回收(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的混合物以及(ii)包含該廢棄物衍生烯烴的第二反應器系統產物流；以及 若干流線，用於將(i)用過的第一催化劑和用過的第二催化劑的該混合物和(ii)包含用過的第一催化劑的該第一分離流出物中的每一者饋入至該催化劑再生器。
  33. 一種用以製造用於真正循環聚合物的原物料的系統，該系統包含： 第一反應器系統，包含第一級反應器和第二級反應器，其經組配用於： 將該廢棄聚合物混合物饋入至該第一級反應器以裂解其中的聚合物並回收經裂解的流出物； 將廢棄塑膠裂解油和催化劑混合物饋入至該第二級反應器，以裂化其中的烴並回收包含裂化烴的流出物； 將來自該第一級反應器的該經裂解流出物和來自該第二級反應器的該流出物饋入至第一分餾系統，以將該等流出物分離成二或更多個廢棄物衍生烴流，包括該廢棄物衍生塑膠裂解油和一或多個廢棄物衍生烯烴餾分； 第二反應器系統，其經組配用於以該催化劑混合物加工基於化石的原料； 共同的催化劑再生器，其經組配用於將該催化劑混合物供應至該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者； 流線，用於從該第二反應器系統回收包含基於化石的烴產物的流出物； 第二分餾系統，用於分離包含基於化石的烴產品的該流出物；以及 若干流線，用於將用過的催化劑從該第一反應器系統和該第二反應器系統中的每一者返回到該共同的催化劑再生器。
  34. 如請求項33的系統，其中該催化劑混合物包含第一催化劑和第二催化劑，並且其中該第二級反應器是催化劑濃縮反應器系統。
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