TW202413597A - 作為流體化催化裂解器之進料的液化廢塑料 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於直接或間接地自廢塑料製造回收物有機化學化合物的方法及設施。本文描述用於將廢塑料(或具有衍生自廢塑料之回收物的烴)轉化成有用的中間化學品及最終產物的處理方案。廢塑料在引入至下游處理之前可先經液化。在一些態樣中，回收物芳族物(r-芳族物)可經處理以得到回收物對二甲苯(r-對二甲苯)，其隨後可用於得到回收物對苯二甲酸(r-TPA)及/或回收物聚對苯二甲酸乙二酯(r-PET)。
Description
諸如苯、甲苯及二甲苯之芳族化合物為用於各種應用中之重要工業化學品。對二甲苯用於形成二羧酸及酯，該等二羧酸及酯為生產聚酯及基於芳族物之塑化劑的關鍵化學原料。此等材料之大多數習知生產途徑係利用化石燃料衍生之進料。因此，希望找到可持續之對二甲苯及其他芳族物的其他合成途徑，同時該等合成途徑亦提供高純度的最終產物。有利的是，此等組分之製造可使用現有設備及設施來進行。
當廢塑料在化學回收製程中用作原料時，固態塑料材料可能無法用於某些需要液化進料之單元操作，尤其就現有設備而言。因此，希望提供呈液體形式之廢塑料以用於某些精煉設施單元操作。
在一個態樣中，本發明技術係關於用於產生回收物對二甲苯(r-pX)之方法，該方法包含：(a)將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流；(b)使至少一部分該液化廢塑料流在一或多個反應步驟中反應，藉此產生包含一或多種回收物芳族化合物之回收物流出物(r-流出物)流；及(c)在芳族物複合設備內處理至少一部分r-流出物流，產生包含至少85重量百分比之對二甲苯的含r-pX之產物流。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種化學回收製程，其包含：(a)將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流；(b)對至少一部分液化廢塑料流進行脫鹵素處理，形成耗乏鹵素之液化廢塑料流；及(c)將至少一部分耗乏鹵素之液化廢塑料流引入至流體化催化裂解器(FCC)單元及/或加氫裂解單元中。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種化學回收製程，其包含：(a)對廢塑料進行脫鹵素處理，產生耗乏鹵素之廢塑料；(b)將溶劑與至少一部分耗乏鹵素之廢塑料組合，藉此使至少一部分耗乏鹵素之廢塑料液化，形成液化廢塑料流；及(c)將至少一部分液化廢塑料流引入至流體化催化裂解器(FCC)單元及/或加氫裂解單元中。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種化學回收製程，其包含：(a)將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流；及(b)將至少一部分液化廢塑料流引入至加氫裂解單元中。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種化學回收製程，其包含：(a)分離混合塑料廢料，獲得耗乏鹵素之廢塑料流；(b)將溶劑與至少一部分耗乏鹵素之廢塑料流組合，藉此使至少一部分耗乏鹵素之廢塑料流液化，形成液化廢塑料流；及(c)將至少一部分液化廢塑料流引入至流體化催化裂解器(FCC)單元及/或加氫裂解單元中。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種用於產生回收物對二甲苯(r-pX)之方法，該方法包含：(a)將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流；(b)將至少一部分液化廢塑料流引入至流體化催化裂解器(FCC)單元中，藉此至少產生回收物石腦油(r-石腦油)流(c)對至少一部分r-石腦油流進行重組，藉此產生包含一或多種回收物芳族化合物之回收物重組物(r-重組物)流；及(d)在芳族物複合設備內處理至少一部分r-流出物流，產生包含至少85重量百分比之對二甲苯的回收物含對二甲苯(r-pX)之產物流。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種化學品回收製程，其包含：(a)使廢塑料液化，形成液化廢塑料流；及(b)催化裂解至少一部分液化廢塑料，其中在液化(a)之前或液化期間，將至少一部分廢塑料與溶劑組合，及/或其中在液化(a)之後，將至少一部分液化廢塑料流與溶劑組合。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種化學回收製程，其包含：(a)將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流；(b)將至少一部分液化廢塑料流引入至常壓殘餘物加氫裂解器單元中，藉此至少產生回收物石腦油(r-石腦油)流；(c)對至少一部分r-石腦油流進行重組，藉此產生包含一或多種回收物芳族化合物之回收物重組物(r-重組物)流；及(d)在芳族物複合設備內處理至少一部分r-重組物流，產生包含至少85重量百分比之對二甲苯的回收物含對二甲苯(r-pX)之產物流。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種用於產生回收物有機化學化合物(r-有機化學化合物)之方法，該方法包含：(a)將包含一或多種回收物芳族化合物之回收物流出物(r-流出物)流引入至芳族物複合設備中，其中r-流出物流係藉由以下方法獲得：將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流，且使至少一部分液化廢塑料流在一或多個反應步驟中反應，藉此產生r-流出物流；及(b)在芳族物複合設備中處理r-流出物流，得到包含至少85重量百分比之對二甲苯的r-pX流。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種用於產生回收物有機化學化合物(r-有機化學化合物之方法)，該方法包含：(a)將回收物對二甲苯(r-pX)之流引入至對苯二甲酸(TP)生產設施中，其中至少一部分r-pX係藉由以下方法獲得：將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流，使至少一部分液化廢塑料流在一或多個反應步驟中反應，藉此產生回收物流出物(r-流出物)流，且在芳族物複合設備中處理至少一部分r-流出物流，產生r-pX；及(b)在TPA生產設施中處理至少一部分r-pX，得到回收物純對苯二甲酸(r-PTA)。
吾等已發現一種用於自烴流產生回收物有機化學化合物之方法，其中回收物衍生自廢塑料。特定言之，已發現用於產生對二甲苯及藉由直接處理對二甲苯或其衍生物所形成的有機化學化合物(包括例如，諸如對苯二甲酸及聚對苯二甲酸乙二酯之有機化學化合物)的新製程及系統。更特定言之，吾人已發現一種用於產生對二甲苯之製程及系統，該製程及系統將來自廢料(諸如廢塑料)之回收物應用於對二甲苯(或其衍生物)，促進了廢塑料之回收且提供了含有大量回收物成分的對二甲苯(或其他有機化學化合物)。該製程及系統尤其適合於使廢塑料液化以用作一或多種下游精煉設施製程之原料。
特定言之，已發現用於產生對二甲苯及藉由直接處理對二甲苯或其衍生物所形成的有機化學化合物(包括例如，諸如對苯二甲酸及聚對苯二甲酸乙二酯之有機化學化合物)的新製程及系統。更特定言之，吾人已發現一種用於產生對二甲苯之製程及系統，該製程及系統將來自廢料(諸如廢塑料)之回收物應用於對二甲苯(或其衍生物)，促進了廢塑料之回收且提供了含有大量回收物成分的對二甲苯(或其他有機化學化合物)。
首先參看圖7A及圖7B，對二甲苯係藉由在芳族物複合設備中處理主要芳族物流以得到包括至少85、至少90、至少92、至少95、至少97或至少99重量百分比對二甲苯之流而形成的。對二甲苯流可進行一或多個額外的處理步驟以得到至少一種衍生自對二甲苯之有機化學化合物。此類有機化學化合物之實例包括但不限於對苯二甲酸、諸如聚對苯二甲酸乙二酯之聚合物及其他相關有機化學化合物。
如圖7A及圖7B大體上所示，在一或多個轉化設施中處理之廢塑料流可得到芳族物流，該芳族物流可經處理以形成對二甲苯流。對二甲苯流中之回收物可為實體的且可直接源於廢塑料或藉由處理廢塑料所形成之中間物烴流，及/或回收物可為基於信用的且可應用於芳族物複合設備及/或化學處理設施中之目標料流。
芳族物(或對二甲苯或有機化學化合物)流可具有至少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、或至少65百分比及/或100百分比、或小於99、小於95、小於90、小於85、小於80、小於75、或小於70百分比之總回收物。類似地，r-TPA及/或r-PET或甚至r-芳族物流可具有至少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、或至少65百分比及/或100百分比、或小於99、小於95、小於90、小於85、小於80、小於75或小於70百分比之回收物。此等料流中之一或多者中的回收物可為實體回收物、基於信用之回收物或實體回收物及基於信用之回收物的組合。
首先參看圖7A，在一個實施例或與本文所提及之一或多個實施例組合中，至少一部分芳族物及/或對二甲苯物流中(或有機化學化合物產物流中)之回收物可為實體(直接)回收物。此回收物可來源於廢塑料流。廢塑料流最終在一或多個轉化設施(例如熱解設施、精煉設施、蒸汽裂解設施及/或分子重組設施及甲醇至芳族物設施)中進行轉化，此係根據本文所描述來處理(單獨或與非回收物芳族物流一起)，得到r-對二甲苯流。接著，r-對二甲苯流可經進一步處理(單獨或與非回收物對二甲苯流組合)，得到回收物有機化學化合物，包括但不限於回收物對苯二甲酸(r-TPA)、回收物聚對苯二甲酸乙二酯(r-PET)及一或多種額外的回收物有機化學化合物(r-有機化學化合物)。
目標產物(例如組合物、r-芳族物或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)中之實體回收物的量可藉由追蹤沿一或多個化學路徑鏈處理的廢塑料材料之量來測定且以可歸因於廢塑料化學路徑之目標產物之部分結束。如本文所用，部分可為目標產物之原子及其結構之一部分且亦可包括目標產物之整個化學結構，且不必包括官能基。舉例而言，部分對二甲苯可包括芳環、一部分芳環、甲基或整個對二甲苯分子。化學路徑包括起始材料(例如廢塑料)與目標產物中可歸因於源於廢塑料之化學路徑的部分之間的所有化學反應及其他處理步驟(例如分離)。舉例而言，r-芳族物之化學路徑可包括熱解、視情況選用之精煉及/或料流裂解，及/或分子重組及甲醇合成及轉化。r-對二甲苯之化學路徑可進一步包括在芳族物複合設備中經處理，且r-有機化學化合物之化學路徑視特定r-有機化學化合物而定可包括多種額外步驟，諸如氧化、聚合等。轉化因子可與沿化學路徑之各步驟相關聯。轉化因子說明在沿化學路徑進行之各步驟中分流或損失之回收物的量。舉例而言，轉化因子可說明沿著化學路徑之化學反應的轉化率、產率及/或選擇率。
目標產物(例如組合物、r-芳族物或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)中基於信用之回收物的量可藉由計算目標產物中目標部分之質量重量百分比來測定，且以目標產物中目標部分之質量重量百分比為上限，將任何量之回收物信用歸因於目標產物。符合應用於目標產物之基於信用之回收物係藉由沿著一或多個化學路徑鏈追蹤廢塑料材料且以與目標產物中之目標部分相同的部分結束來測定。因此，基於信用之回收物可應用於具有相同部分之各種不同目標產物，即使該等產物係藉由完全不同的化學路徑製得，其限制條件為所應用之信用係獲自廢塑料且該廢塑料最終經歷至少一種來源於廢塑料且終止於目標部分的化學路徑。舉例而言，若自廢塑料獲得回收物信用且記入回收物庫存，且設施中存在能夠將廢塑料處理至諸如對二甲苯之目標部分的化學路徑(例如熱解反應器流出物至粗蒸餾塔至加氫處理器至重組器至分離對二甲苯之芳族化合物複合設備)，則回收物信用為一種符合條件應用於藉由任何化學路徑製造之任何對二甲苯分子的類型，包括存在於設施中之對二甲苯分子及/或自蒸汽裂解器及汽油分餾器獲得之熱解汽油流組合物的對二甲苯部分。如同實體回收物，轉換因子可能或可能不與沿化學路徑之各步驟相關。下文提供關於基於信用之回收物的額外細節。
應用於r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)之回收物的量可使用用於在各種製程中各種材料之間量化、追蹤及分配回收物的多種方法中之一者來測定。一種稱為「質量平衡」的適合方法基於製程中回收物之質量來量化、追蹤及分配回收物。在某些實施例中，量化、追蹤及分配回收物之方法係由認證實體監督，該認證實體確認方法之準確性且為回收物應用於r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)提供認證。
現參看圖7B，提供一個實施例，其中r-有機化學化合物(或r-對二甲苯)包括基於信用之回收物。來自廢塑料之回收物信用係歸因於設施內之一或多個料流。舉例而言，衍生自廢塑料之回收物信用可歸因於進料至芳族物複合設備之芳族物流，或歸因於在芳族物複合設備中分隔及分離之任一產物，諸如分離對二甲苯流。或者或另外，視系統之特定組態而定，自轉化設施及/或芳族物複合設備內之一或多種中間料流獲得之回收物信用亦可歸因於設施內之一或多種產物，諸如對二甲苯。此外，如圖7B所示，來自此等料流中之一或多者的回收物信用亦可歸因於有機化學化合物流。
因此，未在設施中製造或購買或獲得的廢塑料流或r-芳族物流及r-對二甲苯流(及圖7B中未示出之任何回收物中間料流)可各自充當回收物信用之「源材料」。進料至芳族物複合設備之芳族物、對二甲苯產物或自芳族物複合設備分離及/或隔離之任何其他產物、移轉(包括銷售)或進料至化學處理設施之對二甲苯、未示出之任何中間料流及甚至有機化學化合物可各自充當回收物信用所歸因於之目標產物。在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，源材料具有實體回收物且目標產物具有小於100百分比之實體回收物。舉例而言，源材料可具有至少10、至少25、至少50、至少75、至少90、至少99或100百分比之實體回收物及/或目標產物可具有小於100、小於99、小於90、小於75、小於50、小於25、小於10、小於1百分比或無實體回收物。
將來自源材料之回收物信用歸因於目標產物之能力消除了製造源材料(具有實體回收物)之設施與使芳族物或產物接收回收物價值(例如對二甲苯或有機化學化合物)之設施之間的共置要求。此使得位於一個位置之化學回收設施/場地能夠將廢料處理成一或多種回收物源材料，且隨後將來自此等源材料之回收物信用應用於一或多種目標產物，該一或多種目標產物在位於遠離化學回收設施/場地之現存商業設施中進行處理，視情況選用在同一實體之家族內進行處理，或將回收物價值與轉移至另一個設施之產物相關聯，該設施視情況由不同實體擁有，在接收、購買或以其他方式移轉產物時，該實體可將回收物信用寄存至其回收物庫存中。此外，回收物信用之使用使得不同實體能夠製造源材料及芳族物(或對二甲苯或有機化學化合物)。此使得能夠有效使用現存商業資產製造芳族物(或對二甲苯或有機化學化合物)。在一或多個實施例中，源材料係在距離用於製造芳族物(或對二甲苯或有機化學化合物)之目標產物的設施/場地至少0.1、至少0.5、至少1、至少5、至少10、至少50、至少100、至少500或至少1000英里之設施/場地製得。
將來自源材料(例如來自轉化設施之r-芳族物)之回收物信用歸因於目標產物(例如進料至芳族物複合設備之芳族物流)，可藉由將回收物信用直接自源材料轉移至目標產物來實現。或者，如圖7B所示，可經由回收物庫存將來自廢塑料、r-芳族物及r-對二甲苯(若存在)中之任一者的回收物信用應用於芳族物、對二甲苯或有機化學化合物。
當使用回收物庫存時，將來自具有實體回收物之源材料(例如圖7B中所示之廢塑料、r-芳族物及視情況選用之r-對二甲苯)的回收物信用記入回收物庫存。回收物庫存亦可含有來自其他來源及來自其他時段之回收物信用。在一個實施例中，回收物庫存中之回收物信用對應於一個部分，且將回收物信用應用或分配至含有目標部分之相同的目標產物，且目標部分(i)無法經由用於產生回收物信用之化學路徑進行化學追蹤或(ii)可經由用於產生回收物信用之化學路徑進行化學追蹤。當來自源材料(諸如廢塑料)之原子理論上可經由各化學路徑追蹤至目標產物之目標部分中之一或多個原子以獲得目標部分中之一或多個原子時，即實現了化學可追蹤性。
在一些實施例中，寄存於回收物庫存中之廢塑料信用與處理之廢塑料質量之間可存在週期性(例如每年或半年)調和。此類調和可藉由適當實體按照生產者所參與之認證系統之規則一致的時間間隔來進行。
在一個實施例中，一旦回收物信用已歸因於目標產物(例如芳族物流、對二甲苯流或未示出之任何中間料流)，則分配至有機化學化合物(例如TPA、PET或其他有機化學化合物)的基於信用之回收物之量係藉由目標產物中可化學追蹤至源材料之原子的質量比例來計算。在另一實施例中，轉化因子可與沿基於信用之回收物之化學路徑的各步驟相關聯。轉化因子說明在沿化學路徑進行之各步驟中分流或損失之回收物的量。舉例而言，轉化因子可說明沿著化學路徑之化學反應的轉化率、產率及/或選擇率。然而，必要時，應用於目標產物之回收物的量可大於化學上可追溯至廢塑料源材料之目標部分的質量比例。儘管目標部分中化學上可追溯至回收源材料(諸如混合塑料廢料流)之原子的質量比例小於100%，但目標產物可接收高達100%回收物。舉例而言，若產物中之目標部分僅表示化學可追蹤混合塑料廢料流之目標產物中之所有原子的30 wt.%，則目標產物可仍接受大於30%之回收物價值，視需要至多100%。雖然此類應用會違反目標產物中回收物之量的全部價值回至廢塑料源之化學可追溯性，但應用於目標產物之回收物價值的特定量將取決於生產者所參與之認證系統的規則。
與實體回收物一樣，應用於r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)之基於信用之回收物的量可使用多種方法中之一者來測定，諸如質量平衡、用於量化、追蹤及分配各種製程中各種產物之間的回收物。在某些實施例中，量化、追蹤及分配回收物之方法係由認證實體監督，該認證實體確認方法之準確性且為回收物應用於r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)提供認證。
r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)可具有25至90、40至80或55至65百分比之基於信用之回收物及小於50、小於25、小於10、小於5或小於1百分比之實體回收物。在某些實施例中，r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)可分別具有來自一或多種r-芳族物及/或r-對二甲苯之至少10、至少25、至少50或至少65百分比及/或不超過90、不超過80或不超過75之基於信用之回收物。
在一或多個實施例中，r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)之回收物可包括實體回收物及基於信用之回收物二者。舉例而言，r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)可具有至少10、至少20、至少30、至少40或至少50百分比之實體回收物及至少10、至少20、至少30、至少40或至少50百分比之基於信用之回收物。如本文所用，術語「總回收物」係指來自所有來源之實體回收物及基於信用之回收物的累積量。
現參看圖1，提供用於形成回收物有機化學產物的製程及設施。如本文所用，術語「有機化學化合物」係指包括碳原子及氫原子，且亦包括氧原子及/或氮原子之化學化合物。有機化學化合物可包括至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99原子百分比之碳原子及氫原子之組合，其餘為氮及氧。
特定言之，圖1中所繪示之系統可自一或多個具有來自廢塑料之回收物的料流形成回收物對二甲苯(r-對二甲苯)。圖1中所示之系統包括視情況選用之塑料處理設施、熱解設施、精煉設施、蒸汽裂解設施及芳族物複合設備。視情況，至少一部分r-對二甲苯可在TPA生產設施中經氧化以形成回收物對苯二甲酸(r-TPA)及至少一部分r-TPA可在PET生產設施中與至少一種二醇反應以形成回收物聚對苯二甲酸乙二酯(r-PET)。依本文所描述而形成之r-對二甲苯可用於圖1中未繪示之其他應用中。
圖1中所繪示之設施可為化學再回收設施。化學回收設施與機械回收設施不相同。如本文所用，術語「機械回收」及「物理回收」係指回收製程，其包括熔融廢塑料且使熔融塑料形成新中間產物(例如團塊或片狀物)及/或新最終產物(例如瓶子)之步驟。一般而言，機械回收實質上不會改變所回收之塑料的化學結構。本文所描述之化學回收設施可經組態以接收且處理來自機械回收設施及/或通常不可由機械回收設施處理之廢料流。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，熱解設施、精煉設施、蒸汽裂解設施、芳族物複合設備及視情況選用之TPA生產設施及視情況選用之PET設施中之至少兩者、至少三者、至少四者、至少五者或全部共置。如本文所用，術語「共置」係指至少兩個物體位於共同物理場地及/或以兩個指定點之間的直線距離來量測，彼此相距5英里內、3英里內、1英里內、0.75英里內、0.5英里內或0.25英里內之特徵。
當兩個或更多個設施共置時，該等設施可以一或多個方式進行整合。整合之實例包括但不限於熱整合、公用設施整合、廢水整合、經由管道、辦公空間、自助餐廳之質量流量整合、工廠管理、IT部門、維護部門之整合以及通用設備及部件(諸如密封件、密封墊及其類似物)之共用。
另外，熱解設施、精煉設施、蒸汽裂解設施、芳族物複合設備、TPA生產設施及PET生產設施中之一或多者、兩者或多於兩者、三者或多於三者、四者或多於四者、五者或所有可為商業化設備。舉例而言，在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，此等設施/步驟中之一或多者可在一年內平均以至少500、至少1000、至少1500、至少2000、至少5000、至少10,000、至少50,000或至少100,000磅/小時之組合平均年進料速率接受一或多種進料流。此外，設施中之一或多者可在一年內平均以至少500、或至少1000、至少1500、至少2000、至少2500、至少5000、至少10,000、至少50,000或至少75,000磅/小時之平均年速率產生至少一種回收物產物流。當產生超過一個r-產物流時，此等速率可適用於所有r-產物之組合速率。
熱解設施、精煉設施、蒸汽裂解設施、芳族物複合設備、TPA生產設施及PET生產設施中之一或多者、兩者或多於兩者、三者或多於三者、四者或多於四者、五者或所有均可以連續方式操作。舉例而言，各設施內之各步驟或過程及/或設施之間的過程可連續操作且可不包括分批或半分批操作。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，至少一部分設施中之一或多者可以分批或半分批方式操作，但設施之間的操作總體上可為連續的。
如圖1所示，混合廢塑料之流可穿過視情況選用之塑料處理設施。塑料處理設施(若存在)可將混合塑料分離成富含PET及富含聚烯烴(PO)之料流，且可將此等經分離之料流引入至單獨轉化設施中。另外或在替代方案中，塑料處理設施亦可經由切割、擠壓、薄片化、粒化、研磨、造粒及/或粉碎步驟減小傳入的塑料尺寸。廢塑料亦可經熔融或與溶劑組合，形成液化塑料(經下文更詳細地描述)或漿料。亦可存在一或多個清洗或分離步驟以自傳入之廢料流移除水或水分、污跡、食物、沙、玻璃、諸如鋁、銅及離子之金屬、諸如紙及卡紙板之木質纖維素材料。
如圖1所示，廢塑料(可包括富含PO之廢塑料)可引入至熱解設施中，其中該廢塑料可經熱解以形成至少一種回收物熱解流出物流(如圖2中所描繪)，及/或富含PO之廢塑料可引入至液化區中，其中該廢塑料可在進料至精煉設施中之前熔融或者液化且視情況脫鹵素。在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，圖1中所示之系統亦可包括用於將混合塑料廢料流分離成主要聚烯烴(PO)廢塑料及主要非PO廢塑料的塑料處理設施，該非PO廢塑料通常包括諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)及其他塑料的廢塑料。塑料處理可進一步包含一或多個預處理步驟，諸如對混合塑料廢料進行尺寸減小、密度分離、洗滌/沖洗、過濾及/或乾燥。此外，若存在，塑料處理設施亦可自傳入之廢料流移除其他非塑料組分，諸如水、玻璃、金屬、污跡、沙及卡紙板。
現參看圖3，廢塑料(此可富含PO)可在引入至一或多個下游處理設施(諸如熱解設施或FCC單元)中之前引入至液化及/或脫鹵素區或步驟中，如本文所用，術語「液化」區或步驟係指其中至少一部分傳入之塑料經液化的化學處理區或步驟。液化塑料之步驟可包括化學液化、物理液化或其組合。液化引入至液化區中之聚合物的例示性方法可包括(i)加熱/熔融；(ii)在溶劑中溶解或溶合；(iii)解聚合；(iv)塑化，以及其組合。另外，選項(i)至(iv)中之一或多者亦可伴隨著添加摻合劑或液化劑，以幫助促進聚合物材料液化(黏度減小)。因此，多種流變改質劑(例如，溶劑、解聚合劑、塑化劑以及摻合劑)可用於增強液化廢塑料之流動性及/或分散性。廢塑料之脫鹵素可發生在液化之前、期間或之後。舉例而言，固態廢塑料之脫鹵素可藉由預處理分離步驟(亦即，自廢塑料流移除PVC及/或其他含鹵素之塑料)及/或藉由將廢塑料加熱至足夠溫度以便自廢塑料釋放一些鹵素(諸如氯化物)而發生。另外或替代地，液化廢塑料之脫鹵素可藉由加熱及/或將汽提氣體鼓泡至液化廢塑料中來發生，經本文所描述。
再次參看圖3，廢塑料在引入至下游處理設施中之一或多者中之前可引入至液化系統或步驟中。另外或在替代方案中，來自預處理設施或其他來源的未分類之廢塑料(諸如未處理之廢塑料及/或部分處理之廢塑料)及/或任何分類之廢塑料在引入至下游處理設施中之一或多者中之前可引入至液化系統或步驟中。在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，進料至液化系統或步驟中之廢塑料可為來自另一處理設施，例如城市回收設施(MRF)或回收器設施之廢料流，或為由消費者分類且留在路邊收集的包含廢塑料之含塑料之混合物。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，進料至液化系統中之塑料流可包含分類之廢塑料流(其富含PO且含有低量PET、耐綸(例如耐綸-6，耐綸-66)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)及PVC)，諸如富含PO之廢塑料流。舉例而言，進料至液化系統中之塑料流可包含以料流之總重量計至少10、至少15、至少25、至少50、至少75或至少90及/或不超過99.9、不超過99.5、不超過99、不超過98、不超過95、不超過90、不超過85、不超過80、不超過75、不超過70、不超過65、不超過60、不超過55、不超過50、不超過45、不超過40、不超過35或不超過30重量百分比之一或多種聚烯烴。另外或在替代方案中，進料至液化系統中之塑料流可包含以料流之總重量計不超過25、不超過10、不超過5、不超過2、不超過1、不超過0.5或不超過0.1重量百分比之PET及/或PVC。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，進料至液化系統中之塑料流可包含未分類之廢塑料流，該未分類之廢塑料流包含顯著量之PET。舉例而言，在一或多個實施例中，進料至液化系統中之塑料流可包含以料流之總重量計至少0.5、至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25或至少30及/或不超過95、不超過90、不超過80或不超過70重量百分比之PET。另外或在替代方案中，進料至液化系統中之塑料流可包含以料流之總重量計至少5、至少10、至少15、至少20、至少25或至少30及/或不超過95、不超過90、不超過80或不超過70重量百分比之一或多種聚烯烴。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，進料至液化系統中之塑料流可包含以引入至液化系統中之進料流之總重量計至少50、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99重量百分比之一或多種固態廢塑料。因此，在一或多個實施例中，進料至液化系統中之塑料流包含極高固體含量。
另外或在替代方案中，進料至液化系統中之塑料流可呈漿料形式且包含一或多種形成漿液之液體，諸如水。在此等實施例中，進料至液化系統中之塑料流可包含以引入至液化系統中之進料流之總重量計至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少10、至少15、至少20或至少25及/或不超過90、不超過80、不超過70、不超過60、不超過50、不超過40、不超過30、不超過20、不超過10或不超過5重量百分比之一或多種形成漿料之液體。
當添加至液化系統中時，至少一部分塑料(通常為廢塑料)之黏度降低。在一些情況下，可藉由加熱(例如添加直接或間接接觸塑料之蒸汽)促進黏度降低，而在其他情況下，可藉由將塑料與能夠溶解塑料之溶劑組合來促進黏度降低。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，添加至液化系統中之廢塑料可藉由使塑料與至少一種溶劑接觸而至少部分地溶解或溶合。一般而言，溶解或溶合步驟可在足以至少部分溶解或溶合固態廢塑料之壓力及溫度下進行。適合之溶劑之實例可包括但不限於醇，諸如甲醇或乙醇；二醇，諸如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇、丙三醇、熱解油、機油、真空製氣油、常壓製氣油、輕質循環油(例如來自FCC單元之加氫處理之LCO)、十氫萘(decahydronaphthalene/Decalin)、重質芳族物及重質芳烴族混合物(諸如來自催化重組製程或料流裂解製程之較重組分)、水及其混合物。在一或多個實施例中，當使用典型的加氫處理催化劑(例如CoMo、NiMo)時，可能需要500 psig至1000 psig之氫壓力使FCC輕質循環油中存在之萘型物種之兩個環完全飽和。如圖3所示，溶劑流可直接添加至液化系統中，或溶劑流可與進料至液化系統中之一或多種料流組合(圖3中未示)。在熱解油用作溶劑流中之溶劑之情況下，此類熱解油可來源於熱解設施(如所示)或為購自外部來源之熱解油。在精煉設施流(例如，真空製氣油、常壓製氣油、輕質循環油)用作溶劑流中之溶劑的情況下，此類精煉設施流可例如自操作精煉設施單元，諸如常壓蒸餾單元、真空蒸餾單元、流體化催化裂解器(FCC)單元或其他精煉設施單元來衍生。
若使用，以引入至液化系統中之進料流之總重量計，溶劑可以至少1、至少2、至少5、至少10、至少15或至少20重量百分比之量存在。另外或在替代方案中，以引入至液化系統中之進料流之總重量計，溶劑可以不超過60、不超過50、不超過40、不超過30、不超過20或不超過15重量百分比之量存在。舉例而言，引入至液化系統中之總進料流可包含1至50、2至40或5至30重量百分比之一或多種溶劑。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，溶劑可包含自一或多種其他設施抽出之料流。舉例而言，如上文所指出，溶劑可包含自精煉設施處理流(例如常壓製氣油、真空製氣油、輕質循環油等)、熱解設施(例如熱解油)、蒸汽裂解設施及/或芳族物複合設備中之至少一者抽出之料流。如圖3所示，自熱解設施抽出之至少一部分熱解油流、至少一部分一或多種精煉設施處理流(例如常壓製氣油、真空製氣油、輕質循環油等)及/或其他溶劑可與富含PO之塑料流組合以形成液化塑料。儘管顯示為直接引入至液化系統中，但全部或一部分熱解油流、精煉設施流及/或其他溶劑可在引入至液化系統中之前或在富含PO之塑料流離開液化系統之後與富含PO之塑料流組合。若使用，熱解油、精煉設施流及/或其他溶劑流可單獨或與一或多種其他溶劑流組合添加於本文所描述之一或多個位置處。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，添加至液化系統中之廢塑料可解聚合，使得例如塑料之數目平均鏈長藉由與解聚合劑接觸而減小。一般而言，解聚合步驟可在足以至少部分液化固態廢塑料之壓力及溫度下進行。在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，用於溶解的先前列出之溶劑中之至少一者亦可用作解聚合劑，而在一或多個其他實施例中，解聚合劑可包括有機酸(例如，乙酸、檸檬酸、丁酸、甲酸、乳酸、油酸、草酸、硬脂酸、酒石酸及/或尿酸)或無機酸(諸如，硫酸及/或硝酸) (用於聚烯烴)。解聚合劑可藉由降低聚合物之數目平均鏈長而降低聚合物之熔點及/或黏度。
若使用，以引入至液化系統中之進料流之總重量計，解聚合劑可以至少1、至少2、至少5、至少10、至少15或至少20重量百分比之量存在。另外或在替代方案中，以引入至液化系統中之進料流之總重量計，解聚合劑可以不超過60、不超過50、不超過40、不超過30、不超過20或不超過15重量百分比之量存在。舉例而言，引入至液化系統中之總進料流可包含1至50、2至40或5至30重量百分比之一或多種解聚合劑。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，添加至液化系統中之廢塑料可與液化系統中之塑化劑接觸以降低塑料黏度。在此類實施例中，塑化步驟可在加熱容器(諸如下文所描述之熔融槽)中及/或在攪拌狀態之混合器(諸如壓光混合器及/或擠壓機)中進行。在塑化步驟期間，塑料在液化容器中液化時，可將塑化劑加入塑料中。用於聚乙烯之塑化劑包括例如鄰苯二甲酸二辛酯、對苯二甲酸二辛酯、三苯甲酸甘油酯、分子量高達8,000道爾頓之聚乙二醇、葵花籽油、分子量為400至1,000道爾頓之石蠟、石蠟基油、礦物油、甘油、EPDM及EVA。用於聚丙烯之塑化劑包括例如癸二酸二辛酯、石蠟基油、樹脂酸異辛酯、塑化油(Drakeol 34)、環烷及芳族物處理油及甘油。用於聚酯之塑化劑包括例如分子量在400至1500道爾頓範圍內之聚伸烷基醚(例如聚乙二醇、聚丁二醇、聚丙二醇或其等混合物)、單硬脂酸甘油酯、環氧大豆油酸辛酯、環氧化大豆油、環氧樹脂酸酯、環氧化亞麻籽油、聚羥基烷酸酯、二醇(例如乙二醇、戊二醇、己二醇等)、鄰苯二甲酸酯、對苯二甲酸酯、苯偏三酸酯及聚乙二醇二-(2-乙基己酸酯)。若使用，塑化劑可以料流之總重量計以0.1、至少0.5、至少1、至少2或至少5重量百分比及/或不超過10、不超過8、不超過5、不超過3、不超過2或不超過1重量百分比之量存在，或該塑化劑可以引入至液化系統中之進料流之總重量計在0.1至10重量百分比、0.5至8重量百分比或1至5重量百分比之範圍內。
此外，一或多種液化廢塑料流之方法亦可包括在液化製程之前、期間或之後將至少一種液化劑添加至塑料。此類液化劑可包括例如乳化劑及/或界面活性劑，且可用於將液化塑料更充分地摻合成單相，尤其當混合塑料流之塑料組分之間的密度差異產生多種液相或半液相時。若使用，液化劑可以引入至液化系統40中之進料流之總重量計以0.1、至少0.5、至少1、至少2或至少5重量百分比及/或不超過10、不超過8、不超過5、不超過3、不超過2或不超過1重量百分比之量存在，或該液化劑可以引入至液化系統中之進料流之總重量計在0.1至10重量百分比、0.5至8重量百分比或1至5重量百分比之範圍內。
如上文所論述，一或多種用於在液化系統中液化廢塑料流之方法可涉及加熱/熔融步驟，該加熱/熔融步驟可在熔融槽系統中進行，藉此形成熔融進料，諸如熔融廢塑料。在此步驟期間，可將至少一部分塑料加熱至高於其熔融溫度及/或玻璃轉移溫度以藉此形成熔融廢塑料。如本文所用，「熔融進料」係指基本液態的進料，其含有至少一種基本上呈液態形式且已加熱至高於其熔融溫度及/或玻璃轉移溫度之組分。類似地，如本文所用，「熔融廢塑料」係指已加熱至高於其熔融溫度及/或玻璃轉移溫度的基本上呈液態形式之廢塑料。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，離開液化系統之液化塑料流之黏度可小於3,000、小於2,500、小於2,000、小於1,500、小於1,000、小於800、小於750、小於700、小於650、小於600、小於550、小於500、小於450、小於400、小於350、小於300、小於250、小於150、小於100、小於75、小於50、小於25、小於10、小於5或少於1 cP，經使用裝配有V80-40葉軸之Brookfield R/S流變儀所量測。另外或在替代方案中，離開液化區之液化塑料流之黏度不超過95、不超過90、不超過75、不超過50、不超過25、不超過10、不超過5或不超過1百分比之引入至液化區中之富含PO之流的黏度。
現參看圖4，展示位於熱解設施及精煉設施製程上游之例示性液化/脫鹵素系統中的鹼性組分。應理解，圖4描繪液化/脫鹵素系統之一個例示性實施例。圖4中描繪之某些特徵可以忽略及/或本文中別處描述之其他特徵可添加至圖4所描繪之系統。
如圖4所示，廢塑料進料，諸如富含PO之廢塑料流可衍生自廢塑料源，諸如預處理設施。接著廢塑料進料可引入至液化系統中，圖4將該液化系統描繪為含有至少一個熔融槽之熔融槽系統。當在熔融槽系統中時，至少一部分塑料進料可加熱至高於其熔融溫度及/或玻璃轉移溫度以藉此形成液化(亦即熔融)廢塑料。儘管圖4描繪熔融槽系統，但應理解，除熔融槽以外或代替熔融槽，其他液化系統，包括本文中所描述之非熔融槽溶解系統亦可整合至圖4中所展示之製程中。
在一實施例或與本文中所提及之任何實施例組合中，液化系統可進一步包括至少一個外部熱交換器、至少一個接觸單元(例如汽提塔、直列式混合器等)及/或至少一個脫離容器。下文更詳細地論述此等各種例示性組件及其在液化系統中之功能。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，液化系統包括熔融槽及加熱器。熔融槽接收廢塑料進料，且加熱器加熱廢塑料。在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，熔融槽可包括一或多個連續攪拌槽。當在液化系統中使用一或多種流變改質劑(例如溶劑、解聚合劑、塑化劑及摻合劑)時，此類流變改質劑可在熔化槽中或之前添加至廢塑料中及/或與廢塑料混合。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，液化系統之加熱器之形式可為位於熔融槽中之內部熱交換線圈、位於熔融槽外部上之護套、熔融槽外部上之熱示蹤及/或熔融槽外部上之電加熱元件。另外或替代地，如圖4所示，液化系統之加熱器可包括外部熱交換器，該外部熱交換器接收來自熔融槽之液化塑料流，加熱該液化塑料流且使至少一部分加熱之液化塑料流返回至熔融槽。
外部熱交換器可包含此項技術中已知且使用之任何習知熱交換器。在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，外部熱交換器可包含單程或多程垂直熱交換器。如圖4所示，外部熱交換器接收來自熔融槽之液化塑料且將其加熱以供進一步處理。另外，當外部熱交換器用於為液化系統提供熱量時，循環迴路可用於將熱量連續添加至廢塑料。循環迴路可包括熔融槽、外部熱交換器、連接熔融槽與外部熱交換器之管道及用於在循環迴路中循環液化廢塑料之泵。若採用循環迴路，則所產生之液化塑料材料可自液化系統連續抽出作為循環流之一部分。
儘管圖4描繪僅包含單個熔融槽、單個熱交換器、單個接觸單元及單個脫離容器之液化系統，但在本申請案之範疇內,該液化系統可包含複數個熔融槽、複數個外部熱交換器、複數個接觸單元及/或複數個脫離容器。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，當液化塑料引入且存在於接觸單元中時，可藉由將汽提氣體(例如蒸汽)噴射至液化塑料材料中來促進液化塑料流脫鹵素。汽提氣體可包含例如氮氣、蒸汽、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及/或氫氣。在特定實施例中，汽提氣體可包含蒸汽。
如圖4所示，在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，接觸單元及脫離容器可設置於外部熱交換器下游及熔融槽上游之循環迴路中。如圖4所示，接觸單元可接收來自外部熱交換器之加熱之液化塑料且將汽提氣流噴射至液化塑料中。在某些實施例中，將汽提氣體鼓泡至液化塑料中可在接觸單元中產生雙相介質。接著，接觸單元中形成之雙相介質可流動(例如，藉由重力)通過脫離容器，其中富含鹵素之氣相自耗乏鹵素之液相脫離。或者，如圖4所示，一部分來自外部熱交換器之加熱之液化塑料可繞過接觸單元且直接引入至脫離容器中。
在實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，自脫離容器之出口排出的耗乏鹵素之液相之第一部分可返回至熔融槽，而耗乏鹵素之液相之第二部分可自液化系統排出作為脫鹵素之液化塑料流。脫離之富含鹵素之氣流可自液化系統移出以進一步處理及/或棄置。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，熔融槽之內部空間(塑料在其中加熱)可維持在至少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℃之溫度下。另外或在替代方案中，熔融槽之內部空間可維持在不超過500、不超過475、不超過450、不超過425、不超過400、不超過390、不超過380、不超過370、不超過365、不超過360、不超過355、不超過350或不超過345℃之溫度下。一般而言，在一或多個實施例中，熔融槽之內部空間可維持在200至500℃、240至425℃、280至380℃或320至350℃範圍內之溫度下。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，進料至熔融槽中之塑料在熔融槽中之滯留時間可為至少1、至少5、至少10、至少20、至少30、至少40、至少50或至少60分鐘及/或不超過10、不超過9、不超過8、不超過7、不超過6、不超過5、不超過4或不超過3小時。一般而言，在一或多個實施例中，進料至熔融槽中之塑料在熔融槽中之滯留時間可在1分鐘至10小時、30分鐘至6小時或60分鐘至4小時範圍內。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，熔融槽內之壓力可保持在絕對真空至正壓(例如，50 psig)之範圍內。
如上文所指出，外部熱交換器提供額外加熱且進一步加熱來自熔融槽之液化塑料。在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，進料至外部熱交換器中之液化塑料在熱交換器中之滯留時間可為至少1、至少5、至少10、至少20、至少50或至少100秒及/或不超過30、不超過25、不超過20、不超過15或不超過10分鐘。一般而言，在一或多個實施例中，用於在熔融槽中形成熔融廢塑料之熱量的至少50%、至少75%、至少90%、至少95%、或至少99%或基本上全部係由外部熱交換器提供。
如上文所描述，至少一部分存在於塑料進料流中之鹵素可自塑料進料流中移除。更特定言之，在一或多個實施例中，液化系統亦可含有用於自廢塑料進料流中移除鹵素之設備。舉例而言，當在熔融槽系統中加熱廢塑料時，可逸出富含鹵素之氣體。另外或替代地，富含鹵素之氣體可由本文中所描述之一或多種其他液化製程(例如，溶解或溶合)形成。逸出的富含鹵素之氣體可自所得液化塑料材料脫離，此得到鹵素含量減少之液化塑料流。隨後所得耗乏鹵素之液化廢塑料可引入至下游處理設施中，諸如下文所述之熱解設施及/或精煉設施單元(例如FCC單元、加氫裂解器)中之熱解反應器，同時富含鹵素之氣體可自系統移除。
亦如圖4所示，來自下游熱解設施之熱解蒸氣可分離(如下文所論述)成熱解氣流及熱解油流，同時熱解重質殘餘物可自熱解系統移出以用於其他下游用途。此外，在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，至少一部分熱解油流可再回收至液化系統(例如，如所示之熔融槽或其他系統)以便將熱解油提供至熔融槽系統，其中熱解油可充當如上文所論述之溶解/溶合溶劑，以及視情況充當熱載體(為液化提供熱量)。另外或替代地，另一溶解溶劑可添加至如上文所論述之液化系統中。在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少50、至少75、至少90、或至少99百分比之熱解油流可再回收至液化系統，諸如用作溶解溶劑之熔融槽系統，以及視情況用作熱載體。在某些實施例中，所有熱解油流可再回收至液化系統。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，離開液化系統之液化熔融塑料流之黏度小於3,000、小於2,500、小於2,000、小於1,500、小於1,000、小於800、小於750、小於700、小於650、小於600、小於550、小於500、小於450、小於400、小於350、小於300、小於250、小於150、小於100、小於75、小於50、小於40、小於30、小於25、小於20、小於10、小於5、小於4、小於3、小於2或小於1 cP及/或至少0.1、至少0.2或至少0.5 cP，經使用裝配有V80-40葉軸之Brookfield R/S流變儀所量測。舉例而言，離開液化系統之液化熔融塑料流之黏度可為0.1至3,000 cP、0.1至800 cP、0.1至500 cP、0.1至250 cP、0.1至75 cP、0.1至50 cP、0.1至10 cP、0.1至5 cP或0.1至1 cP，經使用裝配有V80-40葉軸之Brookfield R/S流變儀所量測。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，離開液化系統之液化塑料流之黏度不超過95、不超過90、不超過75、不超過50、不超過25、不超過10、不超過5或不超過1百分比之引入至液化系統中之廢塑料流之黏度。
在實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，離開液化系統之耗乏鹵素之廢塑料可具有小於500、小於400、小於300、小於200、小於100、小於50、小於10、小於5、小於2、小於1、小於0.5或小於0.1 ppm之鹵素含量。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，離開液化系統之液化塑料流之鹵素含量不超過95、不超過90、不超過75、不超過50、不超過25、不超過10、或不超過5重量百分比之引入至液化系統中之廢塑料流之鹵素含量。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合，自液化系統抽出之液化(或黏度降低之)塑料流可包括以料流之總重量計至少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或至少95重量百分比及/或不超過95、不超過90、不超過85、不超過80、不超過75不超過70不超過65、不超過60、不超過55、不超過50、不超過45、不超過40、不超過35、不超過30、不超過25、不超過20、不超過15、不超過10、不超過5、不超過2或不超過1重量百分比之聚烯烴，或聚烯烴之量可以料流之總重量計在1至95重量百分比、5至90重量百分比或10至85重量百分比之範圍內。
如圖3及圖4所示，液化廢塑料可進料至精煉設施製程(諸如如本文所描述之FCC單元及/或加氫裂解器單元)及/或熱解設施。為避免疑問，儘管圖4描繪熔融槽液化系統，但應理解，本文所描述之其他液化方法(諸如用溶劑及/或其他液化劑進行溶解或溶合)亦可用於形成進料至精煉設施製程及/或熱解設施的液化廢塑料流。
在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，來自液化系統之液化廢塑料流可選擇性地且成比例地返回至精煉設施製程(例如FCC單元、加氫裂解器)及熱解設施。舉例而言，至少10、至少20、至少30、至少40、至少50、至少60、至少70、至少80、或至少90百分比及/或不超過99、不超過95、或不超過92百分比之液化廢塑料流可引導且傳送至精煉設施製程(例如FCC單元、加氫裂解器)。在某些實施例中，10至99、20至99、40至95或70至95百分比之液化廢塑料流可引導且傳送至精煉設施製程。
另外或在替代方案中，在一實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少10、或至少15百分比及/或不超過90、不超過50、不超過30、或不超過20百分比之液化廢塑料流可導引且傳送至熱解設施。在某些實施例中，1至90、1至50、1至30、或1至20百分比之液化廢塑料流可引導且傳送至熱解設施。在此類實施例中，成比例之液化廢塑料流可以轉化成熱解設施中之熱解油，該熱解油接著可再回收至如上文所論述之液化系統。
現參看圖2，提供如圖1所示之熱解設施之主要步驟/區的示意圖。如圖2所示，至少一部分液化廢塑料流(其可主要為PO廢塑料)可引入至熱解設施中且在至少一種熱解反應器中熱解。熱解反應涉及引入至反應器中之廢塑料的化學及熱分解。儘管所有熱解之特徵通常可為實質上不含氧氣之反應環境，但熱解製程可由其他參數，諸如反應器內之熱解反應溫度、熱解反應器中之滯留時間、反應器類型、熱解反應器內之壓力及熱解催化劑存在或不存在進一步限定。
熱解反應器之進料可包含廢塑料(諸如本文所描述之液化廢塑料)，基本上由其組成或由其組成，且進料流之數目平均分子量(Mn)可為至少3000、至少4000、至少5000或至少6000公克/莫耳。若熱解反應器之進料含有組分之混合物，則熱解進料之Mn為以個別進料組分之重量計所有進料組分之平均Mn。熱解反應器之進料中的廢塑料可包括消費後廢塑料、工業後廢塑料或其組合。在某些實施例中，熱解反應器之進料包含小於5、小於2、小於1、小於0.5或約0.0重量百分比煤及/或生物質(例如木質纖維素廢料、柳枝稷、源自動物之脂肪及油、源自植物之脂肪及油等)。熱解反應之進料亦可包含小於5、小於2、小於1或小於0.5或約0.0重量百分比之共同進料流，包括蒸汽及/或含硫之共同進料流。在其他情況下，進料至熱解反應器中之蒸汽可以至多50重量百分比之量存在。
熱解反應可涉及在實質上不含氧之大氣中或在相對於環境空氣含有少量分子氧之大氣中加熱及轉化廢塑料原料。舉例而言，熱解反應器內之氛圍可包含不超過5、不超過4、不超過3、不超過2、不超過1或不超過0.5重量百分比之分子氧。
反應器中之熱解反應可為在無催化劑存在下進行的熱裂解，或為在催化劑存在下進行的催化熱解。當使用催化劑時，催化劑可為均相或非均相的，且可包括例如氧化物、某些類型之沸石及其他中孔結構之催化劑。
熱解反應器可具有任何適合之設計且可包含膜反應器、螺桿擠壓機、管狀反應器、攪拌槽反應器、上升反應器、固定床反應器、流體化床反應器、旋轉窯、真空反應器、微波反應器或高壓釜。反應器亦可利用進料氣體及/或提昇氣體以促進進料引入至熱解反應器中。進料氣體及/或提昇氣體可包含氮氣且可包含小於5、小於2、小於1或小於0.5或約0.0重量百分比之蒸汽及/或含硫化合物。進料氣體及/或提昇氣體亦可包括輕質烴，諸如甲烷或氫氣，且此等氣體可單獨或與蒸汽組合使用。
如圖2所示，自反應器移出之回收物熱解流出物(r-熱解流出物)流可在分離區中分離以得到回收物熱解蒸氣(r-熱解蒸氣)流及回收物熱解殘餘物(r-熱解殘餘物)流。r-熱解蒸氣可包括一系列烴材料且可包含回收物熱解氣(r-熱解氣)及回收物熱解油(r-熱解油)兩者。在一些實施例中，熱解設施可包括另外的分離區(如圖2所示)以將r-熱解油及r-熱解氣分離成單獨的料流。在此等實施例中，至少一部分r-熱解油可經回收再用於如上文所描述之液化製程，及/或至少一部分r-熱解油可用作如下文所描述之精煉設施常壓蒸餾單元或其他精煉設施製程之原料。或者，全部r-熱解蒸氣流可自熱解設施抽出且返回至一或多個下游處理設施。
r-熱解油可主要包括C5至C22烴組分，或其可包括至少55、至少60、至少65、至少70、至少75或至少80重量百分比之C5至C22烴組分，而r-熱解氣可主要包括C2至C4烴組分，或至少30、至少40、至少45、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75或至少80重量百分比之C2至C4烴組分。在一些情況下，r-熱解氣中之C2至C4組分可包括以料流中之C2至C4烴組分之量計至少50、至少55、至少60、至少65、至少70或至少75重量百分比之烷烴及/或至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70或至少75重量百分比之烯烴。
r-熱解油亦可包含以下(i)至(v)中之一或多者：(i)小於500 ppm、小於450 ppm、小於350 ppm、小於250 ppm、小於100 ppm、小於75 ppm、小於50 ppm、小於25 ppm或小於10 ppm之硫；(ii)小於300 ppm、小於150 ppm、小於100 ppm、小於50 ppm、小於25 ppm、小於10 ppm或小於5 ppm之氯；(iii)小於500 ppm、小於250 ppm、小於100 ppm、小於75 ppm、小於50 ppm、小於30 ppm或小於20 ppm之水；(iv)小於500 ppb、小於250 ppb、小於100 ppb、小於50 ppb、小於25 ppb、小於10 ppb、小於5 ppb或小於2 ppb之砷；及/或(v)小於1500 ppm、小於1000 ppm、小於500 ppm、小於250 ppm、小於100 ppm、小於75 ppm、小於50 ppm、小於30 ppm或小於20 ppm之氮。
如圖1所繪示，至少一部分r-熱解油、r-熱解氣及/或r-熱解蒸氣可引入至精煉設施中，其中一或多種此等料流可進行一或多個處理步驟以至少得到回收物石腦油(r-石腦油)流以及一或多種其他回收物烴流。適合之處理步驟之實例包括但不限於蒸餾或其他分離步驟以及諸如熱裂解及/或催化裂解之化學處理或諸如重組及異構化之其他反應。
再次參看圖4，提供精煉設施(refining facility/refinery)中適用於處理至少一種包括衍生自廢塑料之回收物之烴流的主要步驟或區的示意圖。應理解，亦可能存在其他處理步驟及/或其他回收物烴流可在圖4所示之精煉設施中產生。圖4中所繪示之步驟、區以及處理流係為簡單起見而提供，且並不意欲排除未示出之其他步驟、區或處理流。
如圖4所示，原油流可引入至常壓蒸餾單元(ADU)中且在至少一個蒸餾塔中分離以得到具有特定切割點之若干烴餾分。如本文所用，術語「切割點」係指特定石油餾分沸騰之溫度範圍。沸點範圍中之較低值為該特定餾分之初始沸點(IBP)溫度，且較高值為該特定餾分之終點(EP)溫度。切割點通常用於鑑別精煉設施內及/或藉由精煉設施產生之特定料流或餾分。
除原油流之外，圖4所示出之精煉設施亦可處理引入至ADU中之r-熱解油流。在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，r-熱解油可來源於如先前關於圖2所論述之熱解。引入至ADU中之r-熱解油可包含小於50、小於40、小於30、小於20、小於10、小於9、小於8、小於7、小於6、小於5、小於4、小於3、小於2或小於1重量百分比之至少一個蒸餾塔之總進料。
引入至ADU中之r-熱解油之質量流率與引入至ADU中之石油(原油)之質量流率的比率可為至少1:1000、至少1:750、至少1:500、至少1:250、至少1:100、至少1:50、至少1:25或至少1:10及/或不超過1:1、不超過1:2、不超過1:5或不超過1:10。引入至ADU中之r-熱解油的量可為至少一個蒸餾塔之總進料的至少0.1、至少0.25、至少0.75、至少1、至少5、至少10、至少15、至少20重量百分比及/或不超過75、不超過65、不超過60、不超過50或不超過45重量百分比。
或者，當r-熱解油不引入至ADU中時，常壓蒸餾塔中之進料可包括以重量計小於1000、小於500、小於250、小於100、小於75、小於50、小於30或小於20百萬分率(ppm)之r-熱解油，或該進料可不包括r-熱解油。另外或在替代方案中，回收物熱解蒸氣(r-熱解蒸氣)流及/或回收物熱解殘餘物(r-熱解殘餘物)流可單獨或彼此組合，及/或與r-熱解油組合而引入至ADU (未示出)中，且可進一步以本文中所描述進行分離。
ADU將原料(例如原油，r-熱解油)分離成多個烴流或餾分。此等餾分可包括但不限於輕質氣體、石腦油、餾出物、製氣油(稱為常壓製氣油或AGO)及殘餘物或殘油(或ADU塔底物)。而圖4僅繪示AGO及ADU塔底物流，應理解，上文所列之其他ADU產物中之一或多者亦可根據本發明技術而產生。當ADU處理至少一種回收物原料，諸如r-熱解油時，由ADU形成之產物中之各者可包括回收物。因此，ADU可提供回收物輕質氣體(r-輕質氣體)、回收物輕質石腦油(r-輕質石腦油)、回收物重質石腦油(r-重質石腦油)、回收物餾出物(r-餾出物)、回收物常壓製氣油(r-AGO)及回收物常壓殘油(r-常壓殘油)。各料流之質量流率以及其與其他料流的質量或體積比例取決於ADU之操作以及所處理之原料之特性。如先前所提及，其他烴流可由ADU產生，但為簡單起見在本文中並未示出。
ADU包含至少一個在常壓或接近常壓下操作的蒸餾塔。此外，ADU可包括其他設備，諸如去鹽器、側剝離器及回流鼓/儲液器，以及操作單元所需之各種泵、熱交換器及其他輔助設備。
如圖4所示，自ADU抽出之最重料流為回收物常壓殘油(r-常壓殘油)流或ADU塔底物流。在一些情況下，r-常壓殘油可直接傳送至製氣油裂解器(諸如下文所描述之彼等製氣油裂解器)，而在其他情況下，該r-常壓殘油可引入至真空蒸餾單元(VDU)中，如圖4中所描繪。在VDU中，各種烴餾分可在低於常壓之壓力下操作的真空蒸餾塔中進一步分離。舉例而言，在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，真空蒸餾塔之塔頂壓力可小於100、小於75、小於50、小於40或小於10 mm Hg。在低壓下蒸餾r-常壓殘油可在無需裂解的情況下進一步回收較輕烴組分。VDU提供類似於ADU之產物流，且當VDU處理回收物原料時，得到回收物產物。此類產物之實例包括但不限於回收物輕質真空製氣油(r-LVGO)、回收物重質真空製氣油(r-HVGO)及回收物真空殘油(r-真空殘油)。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，至少一部分來自ADU及/或VDU之較重烴餾分(例如AGO、LVGO、HVGO、塔底物等)中之一或多者可傳送至製氣油裂解器。此類較重烴餾分之中值沸點(T50)可大於375、大於400、大於500、大於600、大於650、大於700、大於800，或大於900℉及/或不超過1050、不超過1000、不超過950、不超過900、不超過850、不超過800、不超過700、不超過650℉，或在400℉至1050℉、500℉至1000℉或650℉至800℉範圍內，或其可在375至800℉或400℉至650℉範圍內。此等重質烴餾分中之一或多者可包括至少85、至少90、至少95、至少97或至少99重量百分比之C10、C15、C20或C25及較重組分。如4圖中所示之此等料流之實例可包括但不限於r-AGO、r-LVGO及r-HVGO。
如先前所提及，至少一部分r-常壓殘油或塔底物可引入至FCC中，尤其當精煉設施不包括VDU時。然而，如圖4所示，當精煉設施具有VDU時，至少一部分r-HVGO可引入至加氫裂解器(HDC)中。r-LVGO可連同至少一部分r-AGO進料至FCC中。視精煉設施之特定組態而定，其他處理方案亦可能在本發明技術之範疇內。在進入FCC或其他製氣油裂解器之前，r-LVGO可在或可不在加氫處理器中進行處理。
如上文所描述，廢塑料流，且特定言之液化廢塑料流可單獨或與本文所描述之一或多個精煉設施流(例如，r-AGO、r-LVGO及r-HVGO)組合進料至製氣油裂解器。液化廢塑料可單獨且與一或多個精煉設施流分開進料，或液化廢塑料可在引入至製氣油裂解器中之前與一或多個精煉設施流組合以形成原料。
製氣油裂解器可為任何處理單元或區，該處理單元或區經由熱裂解及/或催化裂解來降低重質烴原料之平均分子量，從而得到一或多種較輕烴產物(例如石腦油、輕質氣體等)。製氣油裂解器可在至少350℉、至少400℉、至少450℉、至少500℉、至少550℉或至少600℉及/或不超過1200℉、不超過1150℉、不超過1100℉、不超過1050℉、不超過1000℉、不超過900℉或不超過800℉之溫度下操作。製氣油裂解器可在常壓或接近常壓(例如在小於5 psig、小於2 psig或1 psig之壓力下)下操作或可在高壓(例如在至少5 psig、至少10 psig、至少25 psig、至少50 psig、至少100 psig、至少250 psig、至少500 psig或至少750 psig之壓力下)下操作。此外，製氣油裂解器中之裂解可在有催化劑或無催化劑下進行，且該裂解可在氫氣及/或蒸汽存在下進行或不進行。製氣油裂解器可包括其他設備，諸如壓縮機、蒸餾塔、熱交換器及得到裂解產物流之其他設備。圖4所繪示之製氣油裂解器之實例包括流體化催化裂解器(FCC)及加氫裂解器(HDC)。
或者或另外，至少一部分裂解可在氫存在下(例如在如圖4中所示之加氫裂解器中)進行，從而使得諸如含氮、含氯及含硫(以及視情況存在之金屬)之組分之移除可與裂解反應同時進行。當裂解及氫化同時發生時，烯屬烴之飽和亦可發生，使得加氫裂解器產物流中之烯烴之量不超過20、不超過15、不超過10或不超過5重量百分比。然而，芳族物可保留以使得自加氫裂解器抽出之料流中之芳族物的量可為至少1、至少5、至少10、至少20、或至少25及/或不超過50、不超過40、或不超過35重量百分比。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，來自製氣油裂解器之一或多種回收物裂解烴(r-裂解烴)流可在另一製氣油餾分中進一步裂解，以得到額外的回收物裂解烴(r-裂解烴)流。舉例而言，如圖4所示，至少一部分來自VDU之r-LVGO及/或來自加氫裂解器之r-加氫裂解器製氣油(r-HDC製氣油)可引入至FCC中。視精煉設施之特定設備及組態而定，其他處理方案亦為可能的。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，r-熱解油及/或廢塑料流可直接引入至精煉設施內之一或多個製氣油裂解器單元中。舉例而言，如圖4所示，液化廢塑料流可進料至FCC中，視情況在與r-熱解油混合之後進料。此料流可與一或多種其他烴流共同進料，該等烴流可或可不包括回收物。舉例而言，如圖4所示，進料至FCC中之液化廢塑料及視情況存在之r-熱解油可與r-AGO、r-LVGO及/或r-HDC製氣油共同進料。進料至製氣油裂解器中之一或多個製氣油流亦可包括非回收物，尤其在無r-熱解油(或其他r-熱解流)進料至ADU之情況下。
當廢塑料進料至此等製氣油裂解器中之一者時，廢塑料可為液化塑料廢料，其藉由加熱廢塑料以至少部分地熔融該廢塑料及/或藉由將廢塑料與至少一種溶劑，諸如精煉設施流(諸如，製氣油、r-製氣油、輕質循環油、r-輕質循環油等)及/或r-熱解油組合而形成。當與溶劑組合時，廢塑料可溶解或溶合，或其可呈漿料形式。在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，引入至精煉設施中之廢塑料可能尚未分離(例如其可為混合塑料廢料)，而在其他情況下，該廢塑料可能已經歷至少一個分離步驟，從而使得廢塑料主要包含聚烯烴(PO)廢塑料。在此類情況下，廢塑料可包括以料流之總重量計至少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99重量百分比之PO廢塑料。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，油氣裂解器可為流體化催化裂解器(FCC)單元，諸如圖5大體上所描繪之FCC單元。FCC單元通常可包含反應器、催化劑再生器及用於將反應器流出物分離成不同產物流之一或多個分離容器(例如，分餾塔)。FCC單元之進料可由一或多個噴嘴提供，該等噴嘴可在反應器底部附近引入相同或不同原料。如所示，FCC單元原料可包含如上文所描述之液化塑料以及一或多種精煉設施流，諸如製氣油(例如AGO，VGO)及來自FCC分離器塔底物之循環油。通常引入提昇氣體以促進原料在反應器中反應。
圖5繪示液化塑料及其他視情況選用之原料引入至FCC單元中之可能點。如上文所指出，FCC單元包括用於經由熱量且在循環催化劑存在下裂解進料至單元中之有機組分的反應器，用於再生催化劑之再生器及用於分離自反應器抽出之裂解產物的主分餾器。反應器之溫度(經在反應器出口處所量測)可為至少450℃、至少500℃、至少510℃、至少525℃或至少530℃及/或不超過680℃、不超過650℃、不超過625℃、不超過600℃、不超過575℃、不超過545℃、不超過540℃或不超過535℃，且壓力可接近常壓且通常小於50 psig、小於45 psig、小於40 psig。再生器可在較高溫度及壓力下操作，諸如至少695、至少700、至少705或至少710℃及/或不超過745、不超過740、不超過735、不超過730、不超過700、不超過680、不超過650或不超過625℃之溫度及至少20、至少30、至少40、至少50、至少75 psig之壓力。所使用之催化劑可為任何適合之類型且可包含諸如沸石之二氧化矽-氧化鋁。
如圖5所示，液化塑料可單獨進料或可與提昇氣體組合進料至FCC之反應器，且組合流可隨後在其上升至反應器/立管時接觸FCC原料及催化劑。如先前所論述，FCC原料可包含AGO (r-AGO)、VGO (r-VGO)、常壓殘油(r-常壓殘油)及/或真空殘油(r-真空殘油)，以及來自精煉設施中之其他製氣油裂解器之各種製氣油(r-製氣油)流(例如LVGO、HVGO等)。舉例而言，提昇氣體可包含蒸汽及/或輕質烴，諸如甲烷或甚至C2及/或C3烴。
廢催化劑在一系列旋風器(未示出)中自反應產物流脫離且可在FCC再生器中再生。自反應器抽出之回收物FCC反應器流出物(r-FCC反應器流出物)可接著在主分餾器中分離成各種烴餾分，包括例如回收物LPG (r-LPG)、回收物FCC輕質石腦油(r-FCC輕質石腦油)、回收物FCC重質石腦油(r-FCC重質石腦油)及回收物FCC循環油(r-FCC循環油)。如圖5所示，至少一部分r-FCC循環油可視情況與FCC原料及/或液化塑料組合，且組合流可引入至反應器中來進一步裂解。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，至少一部分液化塑料可直接引入至FCC中，且在一些情況下可經由單獨的入口噴嘴引入至FCC反應器中。或者或另外，至少一部分液化塑料可與一或多種其他FCC原料流組合且經由相同噴嘴引入至FCC反應器中。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，至少一部分來自FCC及/或加氫裂解器反應容器之回收物流出物(r-流出物)流可分離成若干回收物裂解烴餾分，包括回收物輕質氣體(r-輕質氣體或r-LPG)流、回收物輕質石腦油流(r-輕質石腦油)、回收物重質石腦油(r-重質石腦油)流、回收物裂解餾出物(r-裂解餾出物)流及回收物製氣油(r-製氣油)流。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，圖4中所示之r-LPG流可包含至少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95重量百分比之C3及較輕組分或C2及較輕組分。r-LPG流可包括至少15、至少20、至少25或至少30及/或不超過50、不超過45、不超過40或不超過35重量百分比之C1及較輕組分及/或小於20、小於15、小於10、小於5、小於2、小於1、小於0.5或小於0.1重量百分比之C4及較重組分。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，至少一部分來自製氣油裂解器之r-裂解流出物可分離成r-輕質石腦油及r-重質石腦油之流。如本文所用，術語「輕質石腦油」係指在精煉設施中沸點範圍在90℉與小於190℉之間的石腦油餾分的特定部分。如本文所用，術語「重質石腦油」係指精煉設施中沸點範圍在190℉與380℉之間的石腦油餾分的特定部分。
r-輕質石腦油主要包含C5及C6烴且具有至少90、至少95或至少100℉及/或不超過190℉之沸點範圍及/或至少20、至少25或至少30℉及/或不超過185、不超過180或不超過175℉之T50沸點。r-輕質石腦油可包括呈0.001至25重量百分比、0.01至10重量百分比或0.1至5重量百分比之量的烯烴，且該r-輕質石腦油可包括呈70至99重量百分比、80至95重量百分比或至少70、至少80、至少90或至少95重量百分比之量的烷烴。r-輕質石腦油亦可包含呈0.1至10重量百分比、0.5至5重量百分比、或小於10重量百分比、小於5重量百分比、小於2重量百分比或小於1重量百分比之量的芳族烴。另外，r-輕質石腦油可包括0.1至10重量百分比、或0.5至5重量百分比之環烷烴及/或環烷，或小於10重量百分比、小於5重量百分比、小於2重量百分比或小於1重量百分比之環烷烴及/或環烷。
r-重質石腦油主要包含C6及較重或C7至C15烴且具有至少190、至少200、至少210、至少220、至少230、至少235或至少240℉及/或低於380、不超過375或不超過370℉之沸點範圍。r-重質石腦油可包括至少55、至少65、至少75、至少85或至少90重量百分比之C6及較重組分或C7及較重組分，且可包括至少20、至少25、至少30、至少35、至少40或至少45重量百分比及/或不超過75、不超過70、不超過65、不超過60或不超過55重量百分比之C6至C10組分。至少一部分C6至C10組分可包括芳族物，從而使得例如r-重質石腦油流包括之C6至C10、或C6至C9、或C6至C8芳族物之量在以上範圍中之一或多者內。
在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，至少一種引入至一或多種製氣油裂解器(例如加氫裂解器、煉焦器及/或FCC)之重質烴流及/或至少一種自一或多種製氣油裂解器移出之裂解烴流可用氫氣處理以移除全部或一部分的一或多種組分，諸如含硫化合物(例如，硫化氫、硫醇等)、含氮化合物、金屬(例如釩、汞等)及/或含氯化合物，及/或使料流中之至少一部分烯屬及/或芳族化合物飽和。舉例而言，至少一部分來自ADU之r-AGO及/或r-常壓殘油及/或來自VDU之r-VGO及/或r-真空殘油(或未示出之任何其他重質油蒸汽)在引入至FCC中之前可在至少一個加氫處理(HDT)步驟/單元中進行處理。加氫處理步驟/單元可利用任何適合之方法來移除全部或一部分之一或多種組分，諸如含硫化合物(例如硫化氫、硫醇等)、含氮化合物、金屬(例如釩、汞等)及/或使料流中之至少一部分烯屬及/或芳族化合物飽和。視進料及所需產物組成而定，加氫處理製程可在250至500℃或300至450℃範圍內之溫度及約250至超過2000 psig或300至1500 psig之壓力下進行。通常，加氫處理製程至少利用一種催化劑。適合之催化劑之實例包括但不限於氧化鋁載體上之一或多種金屬，諸如鈷、鉬、鎳及/或鎢。或者，r-AGO及/或r-VGO (或未示出之其他重質油流)在引入至FCC中之前可不進行加氫處理。
另外或在替代方案中，至少一部分r-輕質石腦油可在引入至蒸汽裂解設施(未示出)中之前進行加氫處理，及/或至少一部分r-重質石腦油可在引入至芳族物複合設備中之前進行加氫處理。或者，r-輕質石腦油及r-重質石腦油流中之一者或兩者在進入蒸汽裂解設施及/或芳族物複合設備中之前可不進行加氫處理。
如圖1所示，至少一部分來自精煉設施之r-輕質氣體及/或r-石腦油流中之一或多者及/或至少一部分來自熱解設施之r-熱解氣及/或r-熱解油可引入至蒸汽裂解設施中，得到回收物熱解汽油(r-熱解汽油)流。舉例而言，如圖3所示，至少一部分來自加氫裂解器及/或來自FCC之r-輕質氣體流。另外或在替代方案中，至少一部分來自加氫裂解器之r-輕質石腦油及/或至少一部分來自FCC之r-輕質石腦油亦可引入至蒸汽裂解設施中。
在一些情況下，氣相流(例如r-熱解氣及/或r-輕質氣體，視情況與具有或不具有回收物之另一主要為C2至C4之氣流一起)可引入至蒸汽裂解設施中之蒸汽裂解器熔爐的入口中，而在其他情況下，可將此等料流引入至熔爐下游之一或多個位置中。當一或多種液相流(例如r-熱解油及/或r-輕質石腦油，視情況與具有或不具有回收物之類似組成的另一液態烴流一起)引入至蒸汽裂解設施中時，此等料流可進料至蒸汽裂解熔爐之入口中。
在蒸汽裂解熔爐中，烴進料流(其可包括r-熱解氣、r-熱解油、r-輕質氣體及r-輕質石腦油以及其他回收物烴及/或非回收物烴中之一或多者)可在蒸汽存在下發生熱裂解以形成主要為回收物烯烴(r-含烯烴)之流及回收物熱解汽油(r-熱解汽油)之流。含r-烯烴之流可在蒸汽裂解設施之分離區中壓縮且進一步經處理，得到一或多種回收物烯烴(r-烯烴)，諸如r-乙烯及/或r-丙烯，同時回收物熱解汽油(r-熱解汽油) (其主要包含C6至C10芳族物)可自蒸汽裂解設施抽出且可引入至如圖1中所示之芳族物複合設備中。
r-熱解汽油流包含至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45或至少50重量百分比及/或不超過85、不超過80、不超過75、不超過70、不超過65或不超過60重量百分比之回收物苯、回收物甲苯及回收物二甲苯(r-BTX)。在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，r-熱解汽油亦可包括至少5、至少10或至少15重量百分比及/或不超過45、不超過35、不超過30或不超過25重量百分比之回收物C9至C12芳族物及/或回收物C6及較重環烴(r-C6+環狀烴)。
r-熱解汽油可包括至少1、至少5、至少10、至少15及/或不超過30、不超過25、不超過20、不超過15或不超過10重量百分比之苯乙烯。或者，可自r-熱解汽油移除至少一部分苯乙烯，以使r-熱解汽油包括不超過5、不超過2、不超過1或不超過0.5重量百分比之苯乙烯。另外或在替代方案中，r-熱解汽油可包括至少0.01、至少0.05、至少0.1或至少0.5及/或不超過5、不超過2、不超過1或不超過0.75重量百分比之環戊二烯及二環戊二烯中之一或多者。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，r-熱解汽油可包括以BTX之總量或r-熱解汽油流之總量計至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40或至少45重量百分比及/或不超過55、不超過50、不超過45或不超過40重量百分比之苯，及/或至少5、至少10、至少15、至少20、至少25或至少30重量百分比及/或不超過35、不超過30、不超過25、不超過20、不超過15或不超過10重量百分比之甲苯。另外或在替代方案中，r-熱解汽油可包括以BTX之總量或r-熱解汽油流之總量計至少1、至少2、至少5或至少7重量百分比及/或不超過20、不超過15或不超過10重量百分比之混合二甲苯，包括鄰二甲苯(oX)、間二甲苯(mX)及對二甲苯(pX)。r-熱解汽油中之苯、甲苯及/或二甲苯之至少一部分可包含回收物苯、回收物甲苯及/或回收物二甲苯，而在其他情況下，苯、甲苯及/或二甲苯之至少一部分可包括非回收物。
另外或在替代方案中，熱解汽油(或r-熱解汽油)可包括至少1、至少2、至少5或至少10重量百分比及/或不超過25、不超過20、不超過15或不超過10重量百分比之其他C8芳族物，諸如乙苯。熱解汽油亦可包括以料流之總重量計至少1、至少2、至少5或至少10重量百分比及/或不超過25、不超過20、不超過15、不超過10或不超過7重量百分比之C9及/或C10芳族物。熱解汽油亦可包括極少或不包括C5及較輕組分及/或C11及較重組分，以使得此等組分可以不超過10、不超過5、不超過2或不超過1重量百分比之量存在。
再次參看圖1，自蒸汽裂解設施抽出之至少一部分r-熱解汽油及/或來自精煉設施之至少一種r-重組物流及/或r-重質石腦油可引入至芳族物複合設備中。此等料流可分開引入或預先組合，且組合流可引入至芳族物複合設備中。在芳族物複合設備中，一或多個流經處理以得到回收物對二甲苯(r-對二甲苯)流。包含回收物對二甲苯(r-pX)之r-對二甲苯流亦可包括非回收物烴組分，包括非回收物對二甲苯(pX)。r-對二甲苯流可包括以料流中之r-pX及pX之總量計至少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、至少97或至少99百分比之r-pX。r-對二甲苯流(包括pX及r-pX兩者)中之對二甲苯之總量可為至少85、至少90、至少92、至少95、至少97、至少99或至少99.5重量百分比。在一些情況下，r-對二甲苯流中之所有對二甲苯可為r-pX。
再次參看圖3，來自FCC單元及/或加氫裂解器(未示出)之一或多者的至少一部分回收物石腦油(r-石腦油)可進料至催化重組器，其中該石腦油重組成包含回收物重組物(r-重組物)之重組物流。如本文所用，術語「重組器」或「催化重組器」係指一種製程或設施，其中主要包含C6-C10烷烴之原料在催化劑存在下轉化為包含分支鏈烴及/或環狀烴之重組物。例示性催化劑包括鉑及/或錸，但亦可使用其他催化劑。如圖3所示，重組器可為精煉設施催化重組單元。
在重組之前，至少一部分r-熱解油流及/或r-石腦油流可進行加氫處理及/或單獨的氮氣移除製程(未示出)。重組器原料(或與原料組合之單獨的含r-石腦油之流)是否進行加氫處理及/或單獨的氮氣移除，以及加氫處理製程位於何處通常取決於與輕質r-熱解油流組合之或者重整器原料中所包括之任何石腦油或r-石腦油流的來源及組成。舉例而言，當原料包含高烯烴及/或硫內容物(例如大於10 ppm、大於100 ppm、大於500 ppm或大於1,000 ppm之硫)時，則在將原料引入重組器之前通常需要進行加氫處理。
在一或多個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，至少一部分經歷重組之原料包含小於500 ppm、小於450 ppm、小於350 ppm、小於250 ppm、小於100 ppm、小於75 ppm、小於50 ppm、小於25 ppm或小於10 ppm之硫。在一或多個實施例中，至少一部分經歷重組之原料包含小於300 ppm、小於150 ppm、小於100 ppm、小於50 ppm、小於25 ppm、小於10 ppm或小於5 ppm之氯。在一或多個實施例中，至少一部分經歷重組之原料包含少於500 ppm、少於250 ppm、少於100 ppm、少於75 ppm、少於50 ppm、少於30 ppm或少於20 ppm之水。在一或多個實施例中，至少一部分經歷重組之原料包含小於500 ppb、小於250 ppb、小於100 ppb、小於50 ppb、小於25 ppb、小於10 ppb、小於5 ppb或小於2 ppb之砷。在一或多個實施例中，至少一部分經歷重組之原料包含小於1500 ppm、小於1000 ppm、小於500 ppm、小於250 ppm、小於100 ppm、小於75 ppm、小於50 ppm、小於30 ppm或小於20 ppm之氮。
無論如何，所得原料可隨後在重組器中催化重組，產生回收物重組物(r-重組物)。r-重組物可隨後與任何其他含芳族物之原料流一起引入至芳族物複合設備中且經處理，產生經本文所描述之回收物對二甲苯(r-pX)。
現參看圖6，提供如圖1中所示之芳族物複合設備之主步驟/區的示意圖。在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，主要包含C6至C10芳族物之回收物芳族物進料(r-芳族物進料)流可引入至芳族物複合設備之第一分離區中。r-芳族物進料流可包含回收物且其亦可包括非回收物。流可包含至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80或至少85重量百分比之C6至C10芳族物。
r-芳族物進料流可包含來自一或多個蒸汽裂解設施之r-熱解汽油及/或來自一或多個重組器單元之r-重組物。根據經本文進一步詳細描述之一或多個實施例，此等料流中之至少一部分回收物可經由在至少一個蒸汽裂解設施及/或精煉設施之至少一個重組器單元中處理一或多種回收物烴流，諸如r-熱解油、r-熱解氣、r-石腦油、r-輕質氣體或其他料流而衍生自廢塑料。另外或在替代方案中，來自一或多個其他處理設施之芳族物(及/或回收物芳族物或r-芳族物)流亦可包括於r-芳族物進料流中。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，引入至芳族物複合設備中之r-芳族物進料流(或構成此r-芳族物進料流之一或多種料流)可具有以下特性(i)至(viii)中之一或多者：(i)料流可主要包含C6至C10 (或C6至C9)芳族物，或其可包括至少25、至少35、至少45、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85或至少90重量百分比之C6至C10 (或C6至C9)芳族物組分；(ii)料流可包含小於75、小於65、小於55、小於45、小於35、小於25、小於15或小於10重量百分比之非芳族物組分；(iii)料流可包含至少1、至少2、至少3、至少5或至少10及/或不超過30、不超過25、不超過20、不超過15、不超過10或不超過7重量百分比之苯，其可包括回收物苯(r-苯)及/或非回收物苯；(iv)料流可包含至少5、至少10、至少15或至少20及/或不超過40、不超過35、不超過30、不超過25或不超過20重量百分比之甲苯，其可包括回收物甲苯(r-甲苯)及/或非回收物甲苯兩者；(v)料流可單獨或以組合形式包含至少2、至少5、至少10、至少15、至少20或至少25重量百分比及/或不超過75、不超過70、不超過65、不超過60、不超過55、不超過50、不超過45、不超過40、不超過35、不超過30或不超過25重量百分比之C8芳族物(或回收物C8芳族物，r-C8芳族物)、C9芳族物(或回收物C9芳族物，r-C9芳族物)及C10芳族物(或回收物C10芳族物，r-C10芳族物)中之一或多者；(vi)料流可包含至少5、至少10或至少15及/或不超過50、不超過45或不超過40重量百分比之混合二甲苯，該等混合二甲苯包括回收物二甲苯及非回收物二甲苯；(vii)料流可包含不超過15、不超過10、不超過5、不超過2或不超過1重量百分比之C5及較輕組分及/或C11及較重組分；及(viii)料流可包含總量為以料流之總重量計至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85或至少90重量百分比之C6至C10 (或C9至C10)烴組分。
C8芳族物之實例包括但不限於混合二甲苯，諸如鄰二甲苯、對二甲苯及間二甲苯，以及乙苯及苯乙烯，而C9芳族物可包括例如異丙基苯、丙基苯、甲基乙基苯之異構物、甲基苯乙烯之異構物及三甲基苯之異構物。C10芳族物之實例可包括但不限於丁基苯之異構物、二乙基苯之異構物及二甲基乙基苯之異構物。此等組分中之一或多者(若存在於芳族物流中)可包括回收物及/或可包括非回收物。
在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，r-芳族物流可包含以r-芳族物流中之芳族物的總重量計20至80、或25至75、或30至60重量百分比之苯，及/或0.5至40、或1至35、或2至30重量百分比之甲苯，及/或0.05至30、或0.10至25、或0.20至20重量百分比之C8芳族物。
如圖1及圖6所示，至少一部分r-芳族物流(其可包括例如，來自蒸汽裂解設施之r-熱解汽油流及/或來自精煉設施之重組器單元之r-重組物流及/或來自本文所描述之另一精煉設施製程之r-石腦油流)可引入至芳族物複合設備中之初始分離區中。在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，進料流(例如，r-石腦油、r-重組物、r-熱解汽油、r-芳族物及尚未論述之r-萃餘物)中之兩者或更多者可分開引入至初始分離區中，或此等料流中之兩者或更多者可組合且組合流可引入至分離區中。
如圖6所示，至少一部分r-芳族物進料流可視情況在進入芳族物複合設備之初始分離區之前經加氫處理。若存在，此加氫處理區可對料流進行氫化以減少至少一部分不飽和碳-碳鍵，從而形成飽和碳-碳鍵。加氫處理單元可包括一或多個含有催化劑之加氫處理(例如氫化)反應器，該催化劑為諸如含鎳、含鈀、含銠、含釕或含鉑催化劑。如圖6所示，所得加氫處理(例如氫化)流可隨後引入至芳族物複合設備之初始分離區中。
圖6中所示之芳族物複合設備之初始分離區可利用任何適合之方法自引入至分離區中之進料流分離至少一部分芳族物。在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，初始分離區可移除引入至分離區中之至少50、至少60、至少75、至少80或至少90重量百分比之芳族物總量，從而得到主要為苯、甲苯及二甲苯(BTX)之富集芳族物之流及耗乏芳族物萃餘物之流。BTX流可包含至少55、至少65、至少75、至少85或至少90重量百分比之C6至C9芳族物，而萃餘物流可包含小於50、小於40、小於30、小於20或小於10重量百分比之C6至C9芳族物。當初始分離區之一或多種進料流包含回收物時，BTX流可為回收物BTX (r-BTX)流，且萃餘物流可為回收物萃餘物(r-萃餘物)流。
除BTX以外，r-BTX流可包括其他芳族物及非芳族物組分。舉例而言，r-BTX (或BTX)流可包括至少1、至少2、至少5或至少10重量百分比及/或不超過25、不超過20、不超過15或不超過10重量百分比之C9及較重(或C10及較重)組分。此類組分可包括C9及較重(或C10及較重)芳族物組分以及非芳族物C9及較重(或C10及較重)組分。
在芳族物複合設備之初始分離區中進行之分離步驟可使用任何適合類型之分離(包括萃取、蒸餾及萃取蒸餾)進行。當分離步驟包括萃取或萃取蒸餾時，其可利用至少一種選自由以下組成之群的溶劑：環丁碸、糠醛、四乙二醇、二甲亞碸、N,N-二甲基甲醯胺及N-甲基-2-吡咯啶酮。當初始分離步驟包括蒸餾時，其可在一或多個蒸餾塔中進行。在分離後，耗乏芳族物之r-萃餘物流可自分離步驟/區抽出。r-萃餘物流主要包含C5及較重或C5至C12組分，且可包括不超過20、不超過15、不超過10、不超過5、不超過2、或不超過1重量百分比之C6至C10、或C6至C9、或C6至C8芳族物(例如苯、甲苯及二甲苯)。自芳族物複合設備抽出之r-萃餘物流可主要包含C4至C8、C5至C7或C5及C6烴組分，或其可包括至少55、至少60、至少65、至少70或至少75重量百分比之此等化合物。
如圖1所示，來自芳族物複合設備之r-萃餘物流可視情況引入至蒸汽裂解設施及/或重組器中。在重組器及/或蒸汽裂解器內，r-萃餘物流可經進一步處理以形成另一r-熱解汽油及/或另一r-重組物流，得到可再引入至芳族物複合設備中之另一C6至C10芳族物(或r-C6至C10芳族物)流。
再次參看圖6，濃縮有回收物苯、甲苯及二甲苯(r-BTX)之流亦可自初始分離步驟抽出。此r-BTX流主要包含BTX且可包括至少60、至少70、至少80、至少85、至少90或至少95重量百分比之BTX，包括回收物BTX (r-BTX)及非回收物BTX兩者(若適用)。可將r-BTX流引入至下游BTX回收區中，此利用一或多個分離步驟以得到濃縮有回收物苯(r-苯)、回收物混合二甲苯(r-混合二甲苯)及回收物甲苯(r-甲苯)之流。此類分離可根據任何適合之方法，包括例如用一或多個蒸餾塔或其他分離設備或步驟(諸如萃取、結晶及/或吸附)進行。如先前所論述，此r-BTX流可包括除苯、甲苯及混合二甲苯外之其他C8芳族物(諸如乙苯)以及C9及較重(或C10及較重)組分。r-BTX流中除BTX以外之組分可以至少1、至少2、至少5或至少10重量百分比及/或不超過25、不超過20、不超過15或不超過10重量百分比之量存在。
如圖6所示，BTX回收步驟中形成之r-苯可作為產物流自芳族物複合設備移出，同時可將r-混合二甲苯引入至第二分離步驟中以用於自產物流中之其他組分分離出回收物鄰二甲苯(r-oX)、回收物間二甲苯(r-mX)及/或回收物對二甲苯(r-pX)。除包含至少25、至少30、至少35、至少40或至少45重量百分比及/或不超過70、不超過65、不超過60或不超過55重量百分比之混合二甲苯以外，此r-混合二甲苯之流亦可包括其他C8芳族物(諸如乙苯)以及C9及較重(或C10及較重)芳族及非芳族物組分。此類組分(其可包括回收物或非回收物組分)可以至少1、至少2、至少5或至少10重量百分比及/或不超過35、不超過30、不超過25、不超過20、不超過15、不超過10或不超過5重量百分比之量存在於r-BTX流中。
此第二分離步驟可利用蒸餾、萃取、結晶及吸附中之一或多者以得到回收物芳族物流。舉例而言，如圖6所示，分離步驟可得到以下各者中之至少一者：回收物對二甲苯(r-對二甲苯)流、回收物間二甲苯(r-間二甲苯)流及回收物鄰二甲苯(r-鄰二甲苯)流。此等料流中之各者可包括回收物之非回收物二者且可各自分別包括至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少97重量百分比之對二甲苯(r-pX及pX)、間二甲苯(r-mX及mX)或鄰二甲苯(r-oX及oX)。
另外，至少一部分oX (或r-oX)及/或mX (或r-mX)可經受異構化以得到額外的pX (或r-pX)。在異構化之後，可進行額外的分離步驟以得到單獨的oX (或r-oX)、mX (或r-mX)及pX (或r-pX)之流。
如圖6所示，回收物C9及較重組分(r-C9+組分)流亦可自第二分離步驟抽出，且全部或一部分可與自BTX回收步驟/區抽出的r-甲苯流一起引入至轉烷化/歧化步驟中。在轉烷化/歧化步驟/區中，至少一部分甲苯(或r-甲苯)可在可再生固定床二氧化矽-氧化鋁催化劑存在下反應以得到混合二甲苯(或r-混合二甲苯)及苯(或r-苯)。或者或另外，至少一部分r-甲苯可與甲醇(及視情況r-甲醇)反應以得到回收物對二甲苯(r-對二甲苯)，其可如本文所描述進一步經處理。在一些情況下，此反應可在芳族物複合設備內在酸性催化劑上進行，較佳地在諸如ZSM-5之形狀選擇性分子篩催化劑上進行，且所得r-對二甲苯可與芳族物複合設備中回收之其他對二甲苯(或r-對二甲苯)組合，如圖6所示。如圖6所示，可回收作為產物之苯(或r-苯)，而可將r-混合二甲苯引入至第二分離步驟/區中以供進一步分離成r-對二甲苯流、r-鄰二甲苯流及r-間二甲苯流。
回看圖1，自芳族物複合設備抽出之至少一部分r-對二甲苯流可傳送至TPA生產設施。在TPA生產設施中，r-對二甲苯流中之至少一部分pX (及/或r-pX)可在溶劑(例如乙酸)及催化劑存在下氧化以形成回收物粗對苯二甲酸(r-CTA)。
之後，根據生產設施中使用的特定TPA生產製程，r-CTA可在二次或氧化後步驟中再次氧化，或其可在處理步驟中氫化以形成回收物純化對苯二甲酸(r-PTA)。全部或一部分溶劑可自r-CTA移出且換成新溶劑，該新溶劑可與原始溶劑相同或不同。所得r-PTA漿料可藉由例如乾燥、結晶及過濾處理以得到最終r-TPA產物。
在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，如圖1中所示，至少一部分r-TPA產物可引入至PET生產設施中且與至少一種二醇(諸如乙二醇)反應以形成回收物聚對苯二甲酸乙二酯(r-PET)。在一個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，r-TPA及乙二醇(或回收物乙二醇，即r-EG)可在一或多種共聚單體(諸如間苯二甲酸或新戊二醇或環己烷二甲醇)存在下聚合以形成回收物PET共聚物(r-共-PET)。
定義
應理解，以下各者並不意欲為所定義術語之唯一清單。其他定義亦可提供於前述描述中，諸如在上下文中使用所定義術語時隨附。
如本文所用，術語「輕質氣體」係指包含至少50重量百分比之C4及較輕烴組分的含烴流。輕質烴氣可包括其他組分，諸如氮氣、二氧化碳、一氧化碳及氫氣，但此等組分通常以料流之總重量計少於20、少於15、少於10或少於5重量百分比之量存在。
如本文所用，術語「沸點中位數」或「T50」係指處理流之沸點中位數(亦即，50重量百分比之料流組分在該溫度值以上沸騰，且50重量百分比之料流組分在該溫度值以下沸騰的溫度值)。
如本文所用，術語「沸點範圍」或「切割點」係指特定石油餾分沸騰之溫度範圍。沸點範圍中之較低值為該特定餾分之初始沸點(IBP)溫度，且較高值為該特定餾分之終點(EP)溫度。
如本文所用，術語「石腦油」係指在精煉設施之至少一個蒸餾塔中分離出的烴組分之實體混合物，其沸點在90℉與380℉之間。
如本文所用，術語「輕質石腦油」係指在精煉設施中沸點範圍在90℉與小於190℉之間的石腦油餾分的特定部分。
如本文所用，術語「重質石腦油」係指精煉設施中沸點範圍在190℉與380℉之間的石腦油餾分的特定部分。
如本文所用，術語「餾出物」及「煤油」係指在精煉設施之至少一個蒸餾塔中分離出的烴組分之實體混合物，其沸點範圍大於380℉至520℉。
如本文所用，術語「加氫裂解器餾出物」係指自加氫裂解器單元移出之餾出物餾分。
如本文中所使用，術語「製氣油」係指在精煉設施之至少一個蒸餾塔中分離出的烴組分之實體混合物，其沸點範圍大於520℉至1050℉。
如本文所用，術語「加氫裂解器製氣油」係指自加氫裂解器單元移出之製氣油餾分。
如本文所用，術語「常壓製氣油」係指由常壓蒸餾單元產生之製氣油。
如本文所用，術語「輕質製氣油」或「LGO」係指精煉設施中沸點範圍在大於520℉與610℉之間的製氣油餾分的特定部分。
如本文所用，「輕質真空製氣油」或「LVGO」係指由真空蒸餾單元產生之輕質製氣油。
如本文所用，「輕質煉焦器製氣油」或「LCGO」係指由煉焦器單元產生之輕質製氣油。
如本文所用，術語「重質製氣油」或「HGO」係指精煉設施中沸點範圍在大於610℉與800℉之間的製氣油餾分的特定部分。
如本文所用，「重質真空製氣油」或「HVGO」係指由真空蒸餾單元產生之重質製氣油。
如本文所用，「重質煉焦器製氣油」或「HCGO」係指由煉焦器單元產生之重質製氣油。
如本文所用，術語「真空製氣油」或「VGO」係指精煉設施中沸點範圍在大於800℉與1050℉之間的製氣油餾分的特定部分。真空製氣油係在低於常壓之壓力下使用真空蒸餾塔自初始原油中分離出。
如本文所用，術語「殘餘物(residue)或「殘油(resid)」係指精煉設施之蒸餾塔中的最重餾分且沸點範圍大於1050℉。
如本文所用，術語「真空殘油」係指真空蒸餾塔中之殘油產物。
如本文所用，術語「常壓殘油」係指常壓蒸餾塔中之殘油產物。
如本文所用，術語「氣體設備」係指精煉設施中之設備，其包括一或多個蒸餾塔以及輔助設備以及泵、壓縮機、閥門等，該設備用於處理主要包含C6及較輕組分的烴進料流以得到一或多個C1至C6烷烴及/或烯烴之純化流。
如本文所用，術語「飽和氣體設備」係指精煉設施中用於處理主要包含飽和烴(烷烴)之烴進料流的氣體設備。飽和氣體設備中之進料流包括以設備之總進料計小於5重量百分比之烯烴。精煉設施中飽和氣體設備之進料可直接或間接來自粗產物蒸餾單元或真空蒸餾單元且可能極少進行或不進行裂解。
如本文所用，術語「不飽和氣體設備」係指精煉設施中用於處理主要包含飽和烴(烷烴)及不飽和烴(烯烴)之烴進料流的氣體設備。不飽和氣體設備之進料流包括以設備之總進料計至少5重量百分比之烯烴。精煉設施中不飽和氣體設備之進料可間接來自粗產物單元或真空蒸餾單元且可能在進入氣體設備之前進行一或多個裂解步驟。
如本文所用，術語「製氣油裂解器」係指用於處理主要包含製氣油及較重組分之進料流的裂解單元。儘管製氣油裂解器可處理較輕組分(諸如餾出物及石腦油)，但製氣油裂解器之總進料中至少50重量百分比包括製氣油及較重組分。製氣油裂解器可在至少350℉、至少400℉、至少450℉、至少500℉、至少550℉或至少600℉及/或不超過1200℉、不超過1150℉、不超過1100℉、不超過1050℉、不超過1000℉、不超過900℉或不超過800℉之溫度下操作。製氣油裂解器可在常壓或接近常壓(例如在小於5 psig、小於2 psig或1 psig之壓力下)下操作或可在高壓(例如在至少5 psig、至少10 psig、至少25 psig、至少50 psig、至少100 psig、至少250 psig、至少500 psig或至少750 psig之壓力下)下操作。此外，製氣油裂解器中之裂解可在有催化劑或無催化劑下進行，且該裂解可在氫氣及/或蒸汽存在下進行或不進行。
如本文所用，術語「流體化催化裂解器」或「FCC」係指一組設備，其包括反應器、再生器、主要分餾器以及輔助設備，諸如管道、閥門、壓縮機及泵，該組設備經由流體化催化劑床中之催化裂解來減少重質烴流之分子量。
如本文所用，術語「重組器」或「催化重組器」係指一種製程或設施，其中主要包含C6-C10烷烴之原料在催化劑存在下轉化為包含分支鏈烴及/或環狀烴之重組物。
如本文所用，術語「重組物」係指藉由催化重組器製程產生之液體產物流。
如本文所用，術語「加氫處理」係指用氫或在氫氣存在下對烴流進行化學處理。加氫處理通常為催化製程且包括加氫裂解及加氫處理。
如本文所用，術語「加氫裂解」係指烴分子發生裂解(亦即，分子量減少)的一類加氫處理。
如本文所用，術語「加氫處理」係指烴分子不發生裂解而是藉由氫解移除氧、硫及其他雜原子或藉由氫化使不飽和鍵飽和的一類加氫處理。該加氫處理可在或可不在催化劑存在下進行。
如本文所用，術語「蒸餾」係指藉由沸點差異分離組分混合物。
如本文所用，術語「常壓蒸餾」係指在常壓或接近常壓之壓力下進行的蒸餾，該蒸餾通常將原油及/或其他料流分離成特定餾分以供進一步處理。
如本文所用，術語「真空蒸餾」係指在低於常壓之壓力下且通常在塔頂處小於100 mm Hg之壓力下進行的蒸餾。
如本文所用，術語「煉焦」係指對重質烴(通常為常壓或真空塔底物)進行熱裂解以回收輕質的、更有價值的產物，諸如石腦油、餾出物、製氣油及輕質氣體。
如本文所用，術語「芳族物複合設備」係指其中混合烴原料(諸如重組物)轉化為一或多種苯、甲苯及/或二甲苯(BTX)產物流(諸如對二甲苯產物流)的製程或設施。芳族物複合設備可包含一或多個處理步驟，其中重組物之一或多種組分進行分離步驟、烷化步驟、轉烷化步驟、甲苯歧化步驟及/或異構化步驟中之至少一者。分離步驟可包含萃取步驟、蒸餾步驟、結晶步驟及/或吸附步驟中之一或多種。
如本文所用，術語「萃餘物」係指在芳族物複合設備中自初始分離步驟移出之耗乏芳族物之流。儘管最常用於指代自萃取步驟抽出之流，但相對於芳族物複合設備使用的術語「萃餘物」亦可指代自另一類分離(包括但不限於蒸餾或萃取蒸餾)抽出之流。
如本文所用，術語「熱解油(pyrolysis oil/pyoil)」係指由熱解獲得的組合物，該組合物在25℃及1 atm絕對壓力下為液體。
如本文所用，術語「熱解氣(pyrolysis gas/pygas)」係指由熱解獲得的組合物，該組合物在25℃及1 atm絕對壓力下為氣態。
如本文所用，術語「熱解」係指在惰性(亦即，實質上無氧氣)氛圍中在高溫下熱分解一或多種有機材料。
如本文所用，術語「熱解蒸氣」係指自熱解設施之分離器抽出的塔頂流或氣相流，該熱解設備之分離器用於自熱解流出物中移除r-熱解殘餘物。
如本文所用，術語「熱解流出物」係指自熱解設施之熱解反應器抽出的出口流。
如本文所用，術語「r-熱解殘餘物」係指由廢塑料熱解獲得的主要包含熱解炭及熱解重質蠟之組合物。
如本文所用，術語「熱解炭」係指由熱解獲得的在200℃及1 atm絕對壓力下為固態的含碳組合物。
如本文所用，術語「熱解重質蠟」係指由熱解獲得的不為熱解炭、熱解氣或熱解油的C20+烴。
如本文所用，術語「熱解汽油」係指自蒸汽裂解設施之淬滅段移出的主要為C5及較重組分的烴流。通常，熱解汽油包括至少10重量百分比之C6至C9芳族物。
如本文所用，術語「較輕」係指沸點比另一烴組分或餾分低的烴組分或餾分。
如本文所用，術語「較重」係指沸點比另一烴組分或餾分高的烴組分或餾分。
如本文所用，術語「上游」係指在給定處理流程中位於另一項目或設施之前的設施項目，且上游可能包括中間項目及/或設施。
如本文所用，術語「下游」係指在給定處理流程中位於另一項目或設施之後的項目或設施，且下游可能包括中間項目及/或設施。
如本文所用，術語「烷烴」係指不包括碳-碳雙鍵之飽和烴。
如本文所用，術語「烯烴」係指包括至少一個碳-碳雙鍵之至少部分不飽和烴。
如本文所用，術語「Cx」或「Cx烴」或「Cx組分」係指每分子包括「x」個總碳原子數的烴化合物，且該烴化合物涵蓋所有具有該碳原子數目的烯烴、石蠟、芳族物、雜環及異構物。舉例而言，正丁烷、異丁烷及三級丁烷及丁烯以及丁二烯分子中之各者均屬於「C4」或「C4組分」之一般描述範疇。
如本文所用，術語「r-對二甲苯」或「r-pX」係指或包含直接及/或間接衍生自廢塑料之對二甲苯產物。
如本文所用，術語「裂解」係指藉由碳-碳鍵斷裂而使複雜的有機分子分解成較簡單的分子。
如本文所用，術語「蒸汽裂解」係指烴通常在蒸汽裂解設施之鍋爐中在蒸汽存在下的熱裂解。
如本文所用，術語「共置」係指至少兩個物體位於共同物理場地及/或在彼此之五英里內的特性(以兩個指定點之間的直接線距離來量測)。
如本文所用，術語「商業規模設施」係指平均年進料速率為每小時至少500磅(一年內之平均值)的設施。
如本文所用，術語「粗產物」及「原油」係指存在於液相中且衍生自天然地下儲油層的烴混合物。
如本文所用，術語「回收物」及「r-內容物」係指或包含直接及/或間接衍生自廢塑料之組合物。
如本文所用，術語「主要」意謂大於50重量百分比。舉例而言，以丙烷為主之流、組合物、原料或產物為含有超過50重量百分比丙烷之流、組合物、原料或產物。
如本文所用，術語「廢料」係指使用過的、廢棄的及/或丟棄的材料。
如本文所用，術語「廢塑料」及「塑料廢料」係指使用過的、廢棄的及/或丟棄的塑料材料，包括工業後或消費前的廢塑料及消費後的廢塑料。
如本文所用，術語「混合塑料廢料」及「MPW」係指至少兩種類型之廢塑料之混合物，包括但不限於以下塑料類型：聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、一或多種聚烯烴(PO)及聚氯乙烯(PVC)。
如本文所用，術語「流體連通」係指兩個或更多個處理、儲存或運輸設施或區之間直接或間接地流體連通。
如本文所使用，術語「一(a)」、「一(an)」及「該」意指一或多個。
如本文所用，當用於兩個或更多個項目之清單中時，術語「及/或」意謂可單獨採用所列項目中之任一者，或可採用所列項目中兩者或更多者之任何組合。舉例而言，若組合物被描述為含有組分A、B及/或C，則組合物可單獨含有A、單獨含有B、單獨含有C；含有A及B之組合；含有A及C之組合；含有B及C之組合；或含有A、B及C之組合。
如本文所用，片語「至少一部分」包括至少一部分且直至(且包括)完整量及時段。
如本文所用，術語「化學回收」係指一種廢塑料回收製程，其包括將廢塑料聚合物化學轉化為較低分子量聚合物、寡聚物、單體及/或非聚合分子(例如氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯及丙烯)之步驟，該等分子可單獨使用及/或用作另一化學生產製程之原料。
如本文所用，術語「包含(comprising)」、「包含(comprises)」及「包含(comprise)」為開放式過渡術語，用於自術語前敍述的主題過渡到術語後敍述的一或多種要素，其中過渡術語後列出的一或多種要素不一定為構成主題的唯一要素。
如本文所用，術語「裂解」係指藉由碳-碳鍵斷裂而使複雜的有機分子分解成較簡單的分子。
如本文所用，術語「包括(including)」、「包括(include)」及「包括(included)」具有與上文所提供之「包含(comprising)」、「包含(comprises)」及「包含(comprise)」相同的開放式意義。
如本文所用，術語「主要」意謂大於50重量百分比。舉例而言，以丙烷為主之流、組合物、原料或產物為含有超過50重量百分比丙烷之流、組合物、原料或產物。
如本文所用，術語「化學路徑」係指輸入材料與產物之間的一或多個化學處理步驟(例如化學反應、物理分離等)，其中輸入材料用於製造產物。
如本文所用，術語「基於信用之回收物」、「非實體回收物」及「間接回收物」均係指實體上無法追溯至廢料的物質，但已將回收物信用歸因於該物質。
如本文所用，術語「直接衍生」係指具有至少一種來源於廢料之實體組分。
如本文所用，術語「間接衍生」係指具有(i)可歸因於廢料，但(ii)不基於具有來源於廢料之實體組分的所應用回收物。
如本文所用，術語「位於遠離」係指兩個設施、場地或反應器之間至少0.1、0.5、1、5、10、50、100、500或1000英里之距離。
如本文所用，術語「質量平衡」係指基於產物中回收物之質量來追蹤回收物的方法。
如本文所用，術語「實體回收物」及「直接回收物」均指實體存在於產物中且實體上可追溯至廢料的物質。
如本文所用，術語「回收物」係指或包含直接及/或間接衍生自回收廢料之組合物。回收物通常指實體回收物及基於信用之回收物兩者。回收物亦用作形容詞來描述具有實體回收物及/或基於信用之回收物的產物。
如本文所用，術語「回收物信用」係指自大量廢塑料中獲得的實體回收物之非實體量度，該等廢塑料可以直接或間接(亦即，經由數位庫存)歸因於產物。
如本文所用，術語「總回收物」係指來自所有來源之實體回收物及基於信用之回收物的累積量。
如本文所用，術語「廢料」係指使用過的、廢棄的及/或丟棄的材料。
如本文所用，術語「烴」係指僅包括碳原子及氫原子之有機化學化合物。
如本文所用，術語「有機化學化合物」係指包括碳原子及氫原子，且亦包括氧原子及/或氮原子之化合物。
如本文所用，術語「加氫處理單元」係指一組設備，其包括反應容器、乾燥器及主分餾器，以及輔助設備，諸如管道、閥門、壓縮機及泵，該組設備用於在氫氣存在下對烴流進行化學處理。加氫處理單元之特定實例包括經組態以進行加氫裂解製程的加氫裂解器(或加氫裂解單元)及經組態以進行加氫處理製程的加氫處理器(或加氫處理單元)。
如本文所用，術語「煉焦器」或「煉焦單元」係指一組設備，其包括反應容器、乾燥器及主分餾器，以及輔助設備，諸如管道、閥門、壓縮機及泵，該組設備用於經由熱裂解或煉焦來減少重質烴流之分子量。
如本文所用，術語「蒸汽裂解設施」或「蒸汽裂解」係指在蒸汽存在下對烴進料流進行熱裂解以形成一或多種裂解烴產物的處理步驟所需的所有設備。實例包括但不限於諸如乙烯及丙烯之烯烴。設施可包括進行處理步驟所需之例如蒸汽裂解熔爐、冷卻設備、壓縮設備、分離設備以及管道、閥門、槽、泵等。
如本文所用，術語「精煉設施(refinery)」、「精煉設施(refining facility)」及「石油精煉設施(petroleum refinery)」係指將石油原油分離且將其轉化為多烴餾分之處理步驟所需的所有設備，該等烴餾分中之一或多者可用作燃料來源、潤滑油、瀝青、焦碳及用作其他化學產物之中間物。設施可包括進行處理步驟所需之例如分離設備、熱或催化裂解設備、化學反應器及產物摻合設備，以及管道、閥門、槽、泵等。
如本文所用，術語「熱解設施」係指對含烴進料流(此可包括或為廢塑料)進行熱解的處理步驟所需的所有設備。設施可包括進行處理步驟所需之例如反應器、冷卻設備及分離設備，以及管道、閥門、槽、泵等。
如本文所用，術語「對苯二甲酸生產設施」或「TPA生產設施」係指進行由對二甲苯形成對苯二甲酸之處理步驟所需的所有設備。設施可包括進行處理步驟所需之例如反應器、分離器、冷卻設備、諸如過濾器或結晶器之分離設備，以及管道、閥門、槽、泵等。
如本文所用，術語「聚對苯二甲酸乙二酯生產設施」或「PET生產設施」係指進行由對苯二甲酸酯、乙二醇及視情況存在之一或多種額外單體形成聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的處理步驟所需的所有設備。設施可包括進行處理步驟所需之例如聚合反應器、冷卻設備及用於回收固化及/或粒化PET之設備，以及管道、閥門、槽、泵等。
某些實施例之揭示內容
在一個態樣中，提供一種用於產生回收物有機化學化合物(r-有機化學化合物或r-occ)之方法。此r-occ方法之實施例可包括以下各者：
實施例r-occ 1 (E r-occ 1)。一種用於產生回收物有機化學化合物(r-有機化學化合物)之方法，該方法包含：
(a)將包含一或多種回收物芳族化合物之回收物流出物(r-流出物)流引入至芳族物複合設備中，其中r-流出物流係藉由以下方法獲得：將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流，且使至少一部分液化廢塑料流在一或多個反應步驟中反應，藉此產生r-流出物流；及
(b)在芳族物複合設備中處理r-流出物流，得到包含至少85重量百分比之對二甲苯的r-pX流。
E r-occ 2。如E r-occ 1之方法，其中至少一部分r-pX流在對苯二甲酸(TPA)設施中經氧化，得到包含回收物TPA (r-TPA)之流。
E r-occ 3。如E r-occ 2之方法，其中在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)生產設施中至少一部分r-TPA與乙二醇(r-EG)反應，得到回收物PET (r-PET)。
E r-occ 4。如實施例r-occ 1至3中任一項之方法，其中處理(b)包含該r-流出物流之一或多種組分經受分離步驟、烷化步驟、轉烷化步驟、甲苯歧化步驟及異構化步驟中之至少一者。
E r-occ 5。如E r-occ 4之方法，其中分離步驟包含萃取步驟、蒸餾步驟、結晶步驟及/或吸附步驟中之一或多者。
E r-occ 6。如實施例r-occ 1至5中任一項之方法，其中該r-流出物流包含回收物苯、甲苯及二甲苯(r-BTX)，且其中步驟(b)之該處理包括萃取至少一部分來自r-流出物流之r-BTX，形成r-BTX流及回收物萃餘物(r-萃餘物)流。
E r-occ 7。如E r-occ 6之方法，其中萃取係使用溶劑來進行。
E r-occ 8。如E r-occ 7之方法，其中溶劑係選自由以下組成之群：環丁碸、糠醛、四乙二醇、二甲亞碸及N-甲基-2-吡咯啶酮。
E r-occ 9。如E r-occ 6之方法，其中該萃取係用萃取蒸餾來進行。
E r-occ 10。如實施例r-occ6至9中任一項之方法，其進一步包含在一或多個蒸餾塔中分離至少一部分r-BTX流，得到回收物苯(r-苯)、回收物甲苯(r-甲苯)及回收物混合二甲苯(r-混合二甲苯)之流。
E r-occ 11。一種用於產生回收物有機化學化合物(r-有機化學化合物)之方法，該方法包含：
(a) 將回收物對二甲苯(r-pX)之流引入至對苯二甲酸(TPA)生產設施中，其中至少一部分r-pX係藉由以下方法獲得：將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流，使至少一部分液化廢塑料流在一或多個反應步驟中反應，藉此產生回收物流出物(r-流出物)流，且在芳族物複合設備中處理至少一部分r-流出物流，產生r-pX；及
(b) 在TPA生產設施中處理至少一部分r-pX，得到回收物純對苯二甲酸(r-PTA)。
E r-occ 12。如E r-occ 11之方法，其中步驟(b)之處理包括氧化至少一部分r-pX，形成回收物粗對苯二甲酸(r-CTA)。
E r-occ 13。如E r-occ 12之方法，其中步驟(b)之處理包括純化至少一部分r-CTA，得到回收物純對苯二甲酸(r-TPA)。
E r-occ 14。如E r-occ 12之方法，其中氧化係在第一溶劑中進行，且純化包括在不同於第一溶劑之第二溶劑中進行的第二階段氧化步驟。
E r-occ 15。如E r-occ 13之方法，其中純化包括氫化。
E r-occ 16。如E r-occ 14之方法，其中純化包括結晶。
E r-occ 17。如實施例r-occ 11至16中任一項之方法，其中r-pX流包含至少85、至少90、至少95、至少97或至少99重量百分比之對二甲苯。
E r-occ 18。如實施例r-occ 11至17中任一項之方法，其中在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)生產設施中至少一部分r-TPA與乙二醇進一步反應，得到回收物PET (r-PET)。
申請專利範圍不限於所揭示之實施例
上文所描述之本發明之較佳形式僅用作說明且不應在限制性意義上用於解釋本發明之範疇。熟習此項技術者可在不背離本發明之精神的情況下容易地對上述例示性實施例進行修改。
諸位發明人特此聲明，其意欲依據等同原則來確定及評估本發明之合理公平範疇，因為本發明所涉及之任何裝置雖未在實質上背離但會超出如以下申請專利範圍中所述之本發明之文字範疇。
圖1為繪示根據本發明之各種實施例用於得到回收物有機化學化合物，包括r-對二甲苯、r-對苯二甲酸及r-聚對苯二甲酸伸乙酯之系統中之主要製程/設施的示意性方塊流程圖；
圖2為繪示適用於圖1中所繪示之系統之熱解設施中之主要步驟/區的示意性方塊流程圖；
圖3為繪示根據本發明之各種實施例適用於催化裂解液化廢塑料之精煉設施中之主要步驟/區的示意性方塊流程圖；
圖4為繪示根據本發明之各種實施例適用於催化裂解及/或加氫裂解液化廢塑料之精煉設施中之主要步驟/區的示意性方塊流程圖；
圖5為如圖1中所示之精煉設施中經組態以處理回收物進料流之FCC單元的示意圖；
圖6為繪示適用於圖1中所繪示之系統中之芳族物複合設備之主要步驟/區的示意性方塊流程圖；
圖7A為繪示用於製造回收物芳族物(r-芳族物)及回收物對二甲苯(r-對二甲苯)以及視情況自r-對二甲苯製造回收物有機化學化合物之方法之主要步驟的方塊流程圖，其中r-芳族物(及r-對二甲苯及r-有機化學化合物)具有來自一或多種源材料之實體含量；及
圖7B為繪示用於製造回收物芳族物(r-芳族物)及回收物對二甲苯(r-對二甲苯)以及視情況自r-對二甲苯製造回收物有機化學化合物之製程之主要步驟的方塊流程圖，其中r-芳族物(及r-對二甲苯及r-有機化學化合物)具有來自一或多種源材料的基於信用之回收物。
Claims (20)
- 一種用於產生回收物對二甲苯(r-pX)之方法，該方法包含： (a) 將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使該固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流； (b) 使至少一部分該液化廢塑料流在一或多個反應步驟中反應，藉此產生包含一或多種回收物芳族化合物之回收物流出物(r-流出物)流；及 (c) 在芳族物複合設備內處理至少一部分該r-流出物流，產生包含至少85重量百分比之對二甲苯的含r-pX之產物流。
- 如請求項1之方法，其中步驟(b)進一步包含：(i)將至少一部分該液化廢塑料流引入至流體化催化裂解器(FCC)單元中，藉此至少產生回收物石腦油(r-石腦油)流；且對至少一部分該r-石腦油流進行重組，藉此產生包含一或多種回收物芳族化合物之回收物重組物(r-重組物)流；及/或(ii)將至少一部分該液化廢塑料流引入至常壓殘油加氫裂解器單元，藉此至少產生回收物石腦油(r-石腦油)流；且對至少一部分該r-石腦油流進行重組，藉此產生包含一或多種回收物芳族化合物之回收物重組物(r-重組物)流；及 其中步驟(c)進一步包含在芳族物複合設備內處理至少一部分該r-重組物流，產生包含至少85重量百分比之對二甲苯的含回收物對二甲苯(r-pX)之產物流。
- 如請求項1或2之方法，其中該廢塑料主要包含聚烯烴，視情況其中該廢塑料包含至少90重量百分比之一或多種聚烯烴及/或不超過5重量百分比之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
- 如請求項1或2之方法，其進一步包含將混合塑料廢料(MPW)引入至一或多個預處理步驟，產生經液化之廢塑料(a)，其中該一或多個預處理步驟包含對該混合塑料廢料進行尺寸減小、密度分離、洗滌/漂洗、過濾及/或乾燥，或其中該一或多個預處理步驟至少產生富含聚烯烴(PO) (耗乏PET)之流及富含PET (耗乏PO)之流，且至少一部分該富含PO之流包含至少一部分該經液化之廢塑料(a)。
- 如請求項1或2之方法，其中該溶劑係選自由以下組成之群：醇、二醇、環己烷二甲醇、丙三醇、熱解油、機油、真空製氣油、常壓製氣油、輕質製氣油、十氫萘、水及其混合物。
- 如請求項1或2之方法，其中至少一部分該溶劑包含精煉設施處理流，及視情況其中該至少一部分該溶劑包含真空製氣油、常壓製氣油及/或輕質製氣油。
- 如請求項1或2之方法，其中該液化廢塑料流在350℃及10弧度/秒下之黏度小於500泊，視情況其中該液化廢塑料流之該黏度係在即將進行反應(b)之前。
- 如請求項1或2之方法，其中該液化廢塑料流之鹵素含量不超過100 ppm；或 其中該方法進一步包含自該液化廢塑料流移除鹵素以形成耗乏鹵素之液化廢塑料流。
- 如請求項1或2之方法，其中該反應(b)包括將至少一部分該液化廢塑料流引入至以下各項中之一或多者： (i)流體化催化裂解(FCC)單元； (ii)加氫裂解單元； (iii)催化重組器(直接或經由中間處理，諸如FCC單元)；及/或 (iv)蒸汽裂解器(直接或經由中間處理，諸如FCC單元)；及視情況， 其中該r-流出物包含回收物石腦油(r-石腦油)流、回收物重組物(r-重組物)流及/或回收物熱解汽油(r-熱解汽油)流。
- 如請求項1或2之方法，其中該處理(c)包含使該r-流出物流之一或多種組分經受分離步驟、烷化步驟、轉烷化步驟、甲苯歧化步驟及異構化步驟中之至少一者，及視情況其中該分離步驟包含萃取步驟、蒸餾步驟、結晶步驟及/或吸附步驟中之一或多者。
- 如請求項1或2之方法，其中該溶劑在該組合(a)期間之溫度為至少150℃；及/或 其中液化該廢塑料所需之至少一部分熱能由該溶劑中之顯熱提供；及/或 其中該液化廢塑料流與精煉設施流組合且進料至該FCC單元，視情況其中該液化廢塑料在與該精煉設施流組合期間之溫度為至少150℃，及/或視情況其中該精煉設施流包含常壓製氣油、真空製氣油及/或加氫裂解器製氣油中之一或多者；及/或 其中該FCC單元位於石油精煉設施內，視情況其中該石油精煉設施與塑料預處理設施、熱解設施、料流裂解設施及/或芳族物複合設備中之一或多者共置；及/或 其中至少一部分該液化廢塑料流在不熱解的情況下引入至該FCC單元中。
- 如請求項1或2之方法，其進一步包含熱解至少一部分該液化廢塑料，藉此至少得到回收物熱解油(r-熱解油)及回收物熱解氣(r-熱解氣)，視情況其進一步包含在液化之前或液化期間，將至少一部分該r-熱解油與至少一部分該廢塑料組合，及/或視情況其進一步包含將至少一部分該r-熱解油引入至該FCC單元中，視情況其進一步包含在將該液化廢塑料引入至該FCC單元中之前將至少一部分該r-熱解油與至少一部分該液化廢塑料流組合。
- 一種化學回收方法，其包含： (a)使廢塑料液化，形成液化廢塑料流；及 (b)催化裂解至少一部分該液化廢塑料， 其中至少一部分該廢塑料在該液化(a)之前或該液化(a)期間與溶劑組合，及/或其中至少一部分該液化廢塑料流在該液化(a)之後與溶劑組合。
- 如請求項13之化學回收方法，其進一步包含： (c) 藉由以下步驟得到耗乏鹵素之液化廢塑料流： (i)將固態廢塑料與溶劑組合，藉此使該固態廢塑料液化，形成液化廢塑料流，且對至少一部分該液化廢塑料流進行脫鹵素處理，形成耗乏鹵素之液化廢塑料流；及/或 (ii)對廢塑料進行脫鹵素處理，產生耗乏鹵素之廢塑料，且將溶劑與至少一部分該耗乏鹵素之廢塑料組合，藉此使該至少一部分該耗乏鹵素之廢塑料液化，形成液化廢塑料流； 及 (d) 將至少一部分該耗乏鹵素之液化廢塑料流引入至流體化催化裂解器(FCC)單元及/或加氫裂解單元中。
- 如請求項14之化學回收方法，其中步驟(c)(ii)進一步包含分離混合塑料廢料，獲得耗乏鹵素之廢塑料流，且將溶劑與至少一部分該耗乏鹵素之廢塑料流組合，藉此使該至少一部分該耗乏鹵素之廢塑料流液化，形成耗乏鹵素之液化廢塑料流。
- 如請求項13至15中任一項之化學回收方法，其中該廢塑料主要包含聚烯烴，視情況其中該廢塑料包含至少90重量百分比之一或多種聚烯烴及/或不超過5重量百分比之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
- 如請求項13至15中任一項之化學回收方法，其進一步包含將混合塑料廢料(MPW)引入至一或多個預處理步驟，產生經液化之廢塑料(a)，其中該一或多個預處理步驟包含對該混合塑料廢料進行尺寸減小、密度分離、洗滌/漂洗、過濾及/或乾燥；或其中該一或多個預處理步驟至少產生富含聚烯烴(PO) (耗乏PET)之流及富含PET (耗乏PO)之流，且至少一部分該富含PO之流包含至少一部分該經液化之廢塑料(a)。
- 如請求項13至15中任一項之化學回收方法，其中該溶劑係選自由以下組成之群：醇、二醇、環己烷二甲醇、丙三醇、熱解油、機油、真空製氣油、常壓製氣油、輕質製氣油、十氫萘、水及其混合物；及/或 其中至少一部分該溶劑包含精煉設施處理流，視情況其中該至少一部分該溶劑包含真空製氣油、常壓製氣油及/或輕質製氣油；及/或 其中該液化廢塑料流在350℃及10弧度/秒下之黏度小於500泊；及/或 其中該耗乏鹵素之液化廢塑料流之鹵素含量不超過100 ppm；及/或 其中該溶劑在該組合(a)期間之溫度為至少150℃；及/或 其中液化該廢塑料所需之至少一部分熱能由該溶劑中之顯熱提供。
- 如請求項14或15之化學回收方法，其中該脫鹵素(c)在足夠的壓力下進行以便防止該溶劑汽化；及/或 其中該耗乏鹵素之液化廢塑料流與精煉設施流組合且進料至該FCC單元，視情況其中該耗乏鹵素之液化廢塑料在與該精煉設施流組合期間之溫度為至少150℃，及/或其中該精煉設施流包含常壓製氣油、真空製氣油及/或加氫裂解器製氣油中之一或多者；及/或 其中該FCC單元位於石油精煉設施內，視情況其中該石油精煉設施與塑料預處理設施、熱解設施、料流裂解設施及/或芳族物複合設備中之一或多者共置；及/或 其中至少一部分該耗乏鹵素之液化廢塑料流在不熱解的情況下引入至該FCC單元中。
- 如請求項14或15之化學回收方法，其進一步包含熱解至少一部分該液化廢塑料，藉此至少得到回收物熱解油(r-熱解油)及回收物熱解氣(r-熱解氣)，視情況其進一步包含在液化之前或液化期間將至少一部分該r-熱解油與至少一部分該廢塑料組合，及/或其進一步包含將至少一部分該r-熱解油引入至該FCC單元中，及/或其進一步包含在將該液化廢塑料引入至該FCC單元中之前將至少一部分該r-熱解油與至少一部分該耗乏鹵素之液化廢塑料流組合；及/或 其進一步包含將至少一部分該耗乏鹵素之液化廢塑料流催化裂解至該流體化催化裂解器(FCC)單元中，產生一或多種回收物FCC石腦油(r-FCC石腦油)流，及/或在加氫裂解單元中加氫裂解至少一部分該耗乏鹵素之液化廢塑料流，形成回收物加氫裂解器石腦油(r-HDC石腦油)流，及視情況其進一步包含將至少一部分產生自該FCC單元之該一或多種回收物r-FCC石腦油流及/或產生自該加氫裂解單元之該r-HDC石腦油流與烴原料組合，且將該烴原料引入至蒸汽裂解設施中，藉此至少產生回收物熱解汽油(r-熱解汽油)，視情況其進一步包含將至少一部分該r-熱解汽油引入至芳族物複合設備中。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US63/370,240 | 2022-08-03 |
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