TW202413605A

TW202413605A - 來自回收物熱解油之回收物對二甲苯

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Publication number: TW202413605A
Application number: TW112127030A
Authority: TW
Inventors: 武顯春; 達瑞比汀; 尼克艾倫柯林斯; 麥可蓋瑞波拉塞克; 大衛尤金斯利文斯基
Original assignee: 美商伊士曼化學公司
Priority date: 2022-08-03
Filing date: 2023-07-20
Publication date: 2024-04-01

Abstract

本發明係關於用於直接或間接自廢棄塑膠生產回收物烴產品之製程及設施。本文中描述用於將廢棄塑膠(或具有衍生自廢棄塑膠之回收物之烴)轉化為有用之中間化學品及最終產品的處理方案。在一些態樣中，可對回收物芳烴(r-芳烴)進行處理，以提供回收物對二甲苯(r-對二甲苯)，其然後可用於提供回收物對苯二甲酸(r-TPA)及/或回收物聚對苯二甲酸乙二酯(r-PET)。

Description

來自回收物熱解油之回收物對二甲苯

芳族化合物(諸如苯、甲苯及二甲苯)係用於各種應用中之重要工業化學品。對二甲苯係用於形成二羧酸及酯，其係生產聚酯及芳烴基塑化劑中之關鍵化學原料。此等材料之大多數習知生產路徑均使用化石燃料衍生之進料。因此，將期望找到對二甲苯及其他芳烴之另外合成路徑，該等路徑係可持續的，同時亦提供高純度最終產品。有利地，可用現有設備及設施進行此等組件之製造。

在一個態樣中，本技術涉及一種生產回收物對二甲苯(r-對二甲苯)之方法。在至少一個蒸餾塔中蒸餾回收物熱解油流(r-熱解油)及原油流，以生產至少一個具有大於400℉之T ₅₀之回收物重質烴(r-重質烴)流。降低該r-重質烴流之平均分子量以生產回收物石腦油(r-石腦油)流及/或回收物熱解汽油(r-熱解汽油)流。直接或間接地在重組器中重組至少一部分之r-石腦油流及/或至少一部分之r-熱解汽油流，以生產包括r-對二甲苯之回收物重組油(r-重組油)。

在一個態樣中，本技術涉及一種生產r-對二甲苯之方法。在常壓蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流，以生產r-常壓蒸餾塔底流。在真空蒸餾塔中蒸餾至少一部分之r-常壓蒸餾塔底流，以生產r-重質真空製氣油流。在裂解器中降低至少一部分之r-重質真空製氣油流之平均分子量，以生產r-石腦油流及/或r-熱解汽油流。直接或間接地在重組器中重組至少一部分之r-石腦油及/或熱解汽油流，以生產包括r-對二甲苯之r-重組油。

在一個態樣中，本技術涉及一種生產r-對二甲苯之方法。在常壓蒸餾塔及/或真空蒸餾塔中蒸餾回收物熱解油流及原油流，以生產r-常壓製氣油流及/或r-輕質真空製氣油流。視需要加氫處理該r-輕質真空製氣油流及該r-常壓製氣油流中之至少一者之至少一部分，以生產經加氫處理之流。在流化催化裂解器中降低至少一部分之該經加氫處理之流或該r-輕質真空製氣油流及該r-常壓製氣油流中之至少一者之至少一部分的平均分子量，以生產r-石腦油流。視需要，加氫處理至少一部分之該r-石腦油流以生產經加氫處理之r-石腦油流。重組至少一部分之該r-石腦油流或該經加氫處理之r-石腦油流，以生產包括r-對二甲苯的r-重組油。

在一個態樣中，本技術涉及一種生產r-對二甲苯之方法。在常壓蒸餾塔及真空蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流，以生產r-常壓製氣油流、r-輕質真空製氣油流及r-重質真空製氣油流。在加氫裂解器中降低該r-重質真空製氣油流之平均分子量，以生產第一r-石腦油流。加氫處理該r-輕質真空製氣油流及該r-常壓製氣油流中之至少一者之至少一部分，以生產經加氫處理之流，且在流化催化裂解器中降低該經加氫處理之流的平均分子量，以生產第二r-石腦油流。視需要，加氫處理至少一部分之該第一及/或第二r-石腦油流，以生產經加氫處理之r-石腦油流。重組至少一部分之該第一及/或第二r-石腦油流及/或該可選經加氫處理之r-石腦油流，以生產包括r-對二甲苯的r-重組油。

在一個態樣中，本技術涉及一種生產r-對二甲苯之方法，該方法包括直接或間接地將r-石腦油流及/或至少一部分之r-熱解汽油流進料至重組器，以生產包括r-對二甲苯之r-重組油。藉由在至少一個蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流以生產至少一個具有大於400℉之T ₅₀之r-重質烴流，從而獲得至少一部分之該r-石腦油流及/或r-熱解汽油流。降低該r-重質烴流之平均分子量以生產該r-石腦油流及/或r-熱解汽油流。

在一個態樣中，本技術涉及一種生產r-對二甲苯之方法，該方法包括將r-重組油及/或r-熱解汽油流進料至芳烴複合體。藉由在至少一個蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流以生產至少一個具有大於400℉之T ₅₀之r-重質烴流，從而獲得至少一部分之該r-重組油及/或r-熱解汽油流。降低該r-重質烴流之平均分子量以生產r-石腦油流及/或該r-熱解汽油流。直接或間接地在重組器中重組至少一部分之該r-石腦油流及/或r-熱解汽油流，以生產包括r-對二甲苯的r-重組油。

在一個態樣中，本技術涉及一種生產r-對苯二甲酸之方法，其包括氧化r-對二甲苯。藉由在至少一個蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流以生產至少一種具有大於400℉之T ₅₀之r-重質烴流，從而獲得該r-對二甲苯。降低該r-重質烴流之平均分子量以生產r-石腦油流及/或該r-熱解汽油流。直接或間接地在重組器中重組至少一部分之該r-石腦油流及/或r-熱解汽油流，以生產包括該r-對二甲苯的r-重組油。

在一個態樣中，本技術涉及一種生產r-對二甲苯之方法。在至少一個蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流以生產r-重質石腦油流。視需要，加氫處理該r-重質石腦油流以生產經加氫處理之r-重質石腦油流。在重組器中重組至少一部分之該r-重質石腦油流或經加氫處理之r-重質石腦油流，以生產包括該r-對二甲苯的r-重組油。

吾人發現用於生產對二甲苯及藉由直接處理對二甲苯或其衍生物(包含例如有機化學化合物(諸如對苯二甲酸及聚對苯二甲酸乙二酯))形成之有機化學化合物的新穎方法及系統。更具體言之，吾人發現一種用於生產對二甲苯之製程及系統，其中將來自廢棄材料(諸如廢棄塑膠)之回收物以促進廢棄塑膠之回收及為對二甲苯(或其他有機化合物)提供大量回收物之方式應用於對二甲苯(或其衍生物)。

首先參照圖4a及4b，對二甲苯係藉由在芳烴複合體中處理主要芳烴流以提供包含至少85、至少90、至少92、至少95、至少97或至少99重量百分比之對二甲苯之流而形成。該對二甲苯流可經歷一個或多個另外處理步驟，以提供至少一種衍生自對二甲苯之有機化學化合物。此等有機化學化合物之實例包括但不限於對苯二甲酸、聚合物(諸如聚對苯二甲酸乙二酯)及其他相關有機化學化合物。

如圖4a及4b一般所示，在一個或多個轉化設施中處理之廢棄塑膠之流可提供可經處理以形成該對二甲苯流的芳烴流。該對二甲苯流中之回收物可為物理性的及可直接來源於廢棄塑膠或藉由處理廢棄塑膠所形成之中間烴流(未顯示於圖1或2中)，及/或該回收物可為基於信用的且可應用於該芳烴複合體及/或化學處理設施中之目標流。

該芳烴(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，或少於99、少於95、少於90、少於85、少於80、少於75或少於70百分比之總回收物。類似地，該r-TPA及/或r-PET或甚至該r-芳烴流可具有至少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，或少於99、少於95、少於90、少於85、少於80、少於75或少於70百分比之回收物。此等流中之一者或多者中之回收物可為物理回收物、基於信用之回收物或物理與基於信用之回收物的組合。

首先參照圖4a，在一個實施例或與本文中提及之一個或多個實施例組合中，該芳烴及/或對二甲苯流(或該有機化學化合物產品流中)中之至少一部分之回收物可為物理(直接)回收物。該回收物可來源於廢棄塑膠流。該廢棄塑膠流最終在一個或多個轉化設施(例如，熱解設施、精煉廠、蒸氣裂解設施及/或分子重組設施及甲醇至芳烴設施)中轉化，其如本文中所述經處理(單獨或與非回收物之芳烴流)以提供r-對二甲苯流。然後，可將該r-對二甲苯流進行進一步處理(單獨或與非回收物對二甲苯流組合)以提供回收物有機化學化合物，其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)及一種或多種另外回收物有機化學化合物(r-有機化學化合物)。

目標產品(例如組合物、r-芳烴或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)中之物理回收物之量可藉由追蹤沿一系列化學途徑處理並以可歸因於廢棄塑膠化學途徑之部分(moiety/portion)目標產品結束之廢棄塑膠材料的量來測定。如本文中所用，部分可為目標產品之原子及其結構之一部分且亦可包含該目標產品之整個化學結構且不一定需要包含官能基。例如，對二甲苯之一部分可包含芳環、芳環之一部分、甲基或整個對二甲苯分子。該化學途徑包含該等起始材料(例如廢棄塑膠)與該目標產品中可歸因於源自廢棄塑膠中之化學途徑之部分之間的所有化學反應及其他處理步驟(例如分離)。例如，r-芳烴之化學途徑可包含熱解、視需要精煉及/或流裂解及/或分子重組及甲醇合成及轉化。r-對二甲苯之化學途徑可另外包含在該芳烴複合體中之處理，且該r-有機化學化合物之化學途徑可包含各種另外步驟，諸如例如氧化、聚合等，取決於特定r-有機化學化合物。轉化因數可與該化學途徑沿途之各步驟相關。轉化因數說明該化學途徑沿途之各步驟中轉移或損失之回收物之量。例如，該等轉化因數可說明該化學途徑沿途之化學反應之轉化率、產率及/或選擇性。

目標產品(例如組合物、r-芳烴或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)中基於信用之回收物之量可藉由計算目標產品中目標部分之質量重量百分比並以至多該目標產品中目標部分之質量重量百分比為最大值之任何量將回收物信用歸因於目標產品來測定。有資格應用於該目標產品之基於信用之回收物係藉由沿一系列化學途徑追蹤廢棄塑膠材料並以與該目標產品中目標部分相同之部分結束來確定。因此，該基於信用之回收物可應用於各種具有相同部分之不同目標產品，即使該等產品係藉由完全不同之化學途徑製成的，前提是所應用之信用係獲自廢棄塑膠，且該廢棄塑膠最終經歷至少一個始於廢棄塑膠並結束於該目標部分之化學途徑。例如，若回收物信用係獲自廢棄塑膠並記入回收物庫存，且設施中存在能夠將該廢棄塑膠處理成目標部分(諸如對二甲苯)之化學途徑(例如，熱解反應器流出物至原油蒸餾塔至加氫處理器至重組器至分離對二甲苯之芳烴複合體)，則該回收物信用係有資格應用於由任何化學途徑(包含該設施中存在者)製備之任何對二甲苯分子及/或獲自蒸氣裂解器及汽油分餾器之熱解汽油流組合物之對二甲苯部分的類型。與物理回收物一樣，轉化因數可與或可不與該化學途徑沿途之各步驟相關。下文提供有關基於信用之回收物之其他細節。

應用於該r-芳烴(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)之回收物之量可使用各種用於在各種製程中量化、追蹤及分配各種材料之間之回收物之方法中之一者來測定。一種合適方法(稱為「質量平衡」)根據該製程中回收物之質量量化、追蹤及分配該回收物。在某些實施例中，該量化、追蹤及分配回收物之方法係由認證實體監督，該認證實體證實該方法之準確性並為將回收物應用於該r-芳烴(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)提供認證。

現參照圖4b，提供一個其中該r-有機化合物(或r-對二甲苯)包含基於信用之回收物之實施例。來自廢棄塑膠之回收物信用歸因於設施中之一個或多個流。例如，該等衍生自廢棄塑膠之回收物信用可歸因於進料至該芳烴複合體之芳烴流或該芳烴複合體中分離(separated/isolated)之產品中任一者(諸如對二甲苯流)。或者或此外，根據該系統之特定配置，獲自該轉化設施及/或芳烴複合體中之一個或多個中間流之回收物信用亦可歸因於該設施中之一種或多種產品(諸如對二甲苯)。此外，來自此等流中之一者或多者之回收物信用亦可歸因於有機化學化合物流，如圖4b中所示。

因此，廢棄塑膠流或未在該設施中製造或購買或獲取之該r-芳烴流及r-對二甲苯流(及圖4b中未顯示之任何回收物中間流)均可各作為回收物信用之「源材料」。進料至該芳烴複合體之芳烴、對二甲苯產品或自該芳烴複合體中分離之任何其他產品、轉移(包含銷售)或進料至該化學處理設施之對二甲苯、任何未顯示之中間流及甚至該有機化學化合物均可作為目標產品，該回收物信用歸因於該目標產品。在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，該源材料具有物理回收物且該目標產品具有小於100百分比之物理回收物。例如，該源材料可具有至少10、至少25、至少50、至少75、至少90、至少99或100百分比之物理回收物及/或該目標產品可具有少於100、少於99、少於90、少於75、少於50、少於25、少於10、少於1百分比之物理回收物，或不具有物理回收物。

將來自源材料之回收物信用歸因於該目標產品之能力消除製造該源材料(具有物理回收物)之設施與製造該芳烴或獲得回收物價值之產品(例如對二甲苯或有機化學化合物)之設施之間的共位要求。此允許在一個位置之化學回收設施/地點將廢棄材料處理成一種或多種回收物源材料，且然後將來自彼等源材料之回收物信用應用於在遠離該化學回收設施/地點(視需要在同一實體家族中)之現有商業設施中處理之一個或多個目標產品，或將回收物價值與轉移至另一設施之產品相關聯，該設施視需要由不同實體擁有，該實體可將該回收物信用存入其正接收、購買或以其他方式轉移該產品的回收物庫存。此外，回收物信用的使用允許不同實體生產該源材料及該芳烴(或對二甲苯或有機化學化合物)。此允許有效利用現有商業資產以生產該芳烴(或對二甲苯或有機化學化合物)。在一個或多個實施例中，該源材料係在距離該目標產品用於製造該芳烴(或對二甲苯或有機化學化合物)之設施/地點至少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英里的設施/地點製造。

將來自該源材料之回收物信用(例如，來自該轉化設施之r-芳烴)歸因於該目標產品(例如，進料至芳烴複合體之芳烴流)可藉由將回收物信用直接從該源材料轉移至該目標產品完成。或者，如圖4b中所示，可經由回收物庫存將來自廢棄塑膠、r-芳烴及r-對二甲苯(若存在)中任一者之回收物信用應用於該芳烴、對二甲苯或有機化學化合物。

當使用回收物庫存時，來自該具有物理回收物之源材料(例如，圖4b中所示之廢棄塑膠、r-芳烴及視需要r-對二甲苯)之回收物信用經記入該回收物庫存中。該回收物庫存亦可含有來自其他來源及來自其他時間段之回收物信用。在一個實施例中，該回收物庫存中之回收物信用對應於一部分，且該回收物信用經應用或分配至含有目標部分之同一目標產品，且該目標部分係(i)不可透過用於生產該回收物信用之化學途徑進行化學追溯，或(ii)可透過用於生產該回收物信用之化學途徑進行化學追溯。當理論上可透過各化學途徑追溯來自源材料(諸如廢棄塑膠)之原子至該目標產品之目標部分中之一個或多個原子以獲得該目標部分中的該(等)原子時，可達成化學可追溯。

在一些實施例中，存於該回收物庫存中之廢棄塑膠信用與經處理之廢棄塑膠之質量之間可存在週期性(例如，每年或每半年)核對。此等核對可由適當實體以與生產者參加之認證系統之規則一致的間隔進行。

在一個實施例中，一旦回收物信用已歸因於該目標產品(例如，該芳烴流、該對二甲苯流或任何未顯示之中間流)，分配至該有機化學化合物(例如，TPA、PET或其他有機化學化合物)之基於信用之回收物之量係藉由該目標產品中可化學可追溯至該源材料之原子之質量比例來計算。在另一實施例中，轉化因數可與該基於信用之回收物之化學途徑沿途之各步驟相關聯。該等轉化因數說明該化學途徑沿途之各步驟中轉移或損失之回收物之量。例如，該等轉化因數可說明該化學途徑沿途之化學反應之轉化率、產率及/或選擇性。然而，若需要，應用於目標產品之回收物之量可超過可化學追溯至該廢棄塑膠源材料之目標部分之質量比例。即使該目標部分中可化學追溯至回收源材料(諸如混合塑膠廢物流)之原子之質量比例小於100%，該目標產品亦可接收至多100%之回收物。例如，若產品中之目標部分僅占可化學追溯至混合塑膠廢物流之目標產品中所有原子之30 wt.%，則該目標產品仍可接收超過30%之回收物價值，至多100% (若需要)。雖然此應用將違反目標產品中回收物之量之全部價值追溯回廢棄塑膠源之化學可追溯性，但應用於目標產品之回收物價值之特定量將取決於生產者參與之認證系統之規則。

與該物理回收物一樣，應用於r-芳烴(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)之基於信用之回收物之量可使用各種用於在各種製程中量化、追蹤及分配各種產品之間之回收物之方法中之一者(諸如質量平衡)來測定。在某些實施例中，該量化、追蹤及分配回收物之方法係由認證實體監督，該認證實體證實該方法之準確性並為將回收物應用於該r-芳烴(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)提供認證。

該r-芳烴(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少於50、少於25、少於10、少於5或少於1百分比之物理回收物。在某些實施例中，該r-芳烴(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)可個別地具有至少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75百分比之來自該r-芳烴及/或r-對二甲苯中之一者或多者之基於信用的回收物。

在一個或多個實施例中，該r-芳烴(或r-對二甲苯或r-有機化學化合物)之回收物可包含物理回收物及基於信用之回收物。例如，該r-芳烴(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50百分比之物理回收物及至少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。如本文中所用，術語「總回收物」係指來自所有來源之物理回收物及基於信用之回收物的累計量。

吾人已發現一種用於自烴流中生產回收物烴產品之方法，其中回收物衍生自廢棄塑膠。更具體言之，由熱解或裂解廢棄塑膠所形成之烴流可在石油精煉廠及/或裂解設施及/或重組設施中經進一步處理，以提供回收物芳烴，該等芳烴在芳烴複合體中經進一步處理，以提供回收物苯(r-苯)、回收物甲苯(r-甲苯)及回收物二甲苯(r-二甲苯)(包含回收物對二甲苯(r-pX))之純化流。然後，可進一步處理全部或部分r-pX以形成另外回收物化學品，諸如回收物對苯二甲酸(r-TPA)及/或回收物聚對苯二甲酸乙二酯(r-PET)。

首先參照圖1，提供一種用於形成回收物烴產品之製程及設施。注意為了方便及簡單起見，該等圖中僅闡述以下描述中所描述之產品流。應瞭解，用於形成回收物烴產品之設施(包含其中所含有之任何分離單元及反應器單元)可生產除彼等所示者外之另外產品流。具體言之，圖1中所示之系統可自一個或多個具有來自廢棄塑膠之回收物的流中形成回收物對二甲苯(r-pX)。圖1中所示之系統包含包括一個或多個蒸餾單元、一個或多個裂解設施(諸如流化催化裂解器及加氫裂解器)、重組設施及芳烴複合體的精煉廠。視需要，至少一部分之在該芳烴複合體中生產之r-pX可在TPA生產設施(未顯示)中經進一步處理及氧化，以形成回收物對苯二甲酸(r-TPA)，且至少一部分之r-TPA可經聚合以形成回收物聚對苯二甲酸乙二酯(r-PET)(未顯示)。該如本文所述形成之r-pX可用於本文中未描述之其他應用。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，具有用作圖1中描繪之設施之進料之回收物(例如，熱解油)的流係自化學回收設施中的廢棄塑膠生產。化學回收設施與機械回收設施不同。如本文中所用，術語「機械回收」及「物理回收」係指包含熔化廢棄塑膠並將該熔融塑膠形成新穎中間產品(例如，小丸或薄片)及/或新穎最終產品(例如，瓶子)之步驟的回收製程。一般而言，機械回收基本上不改變所回收塑膠之化學結構。本文中描述之化學回收設施可配置為接收及處理來自機械回收設施及/或通常不可藉由機械回收設施處理之廢物流。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，化學回收設施、精煉廠、一個或多個裂解設施、重組設施、芳烴複合體及可選TPA生產設施及可選PET設施中之至少兩者、至少三者、至少四者、至少五者、至少六者或全部可共位。如本文所用，術語「共位」係指至少兩個物體位於一共同實體地點上及/或彼此相距5英里以內、3英里以內、1英里以內、0.75英里以內、0.5英里以內或0.25英里以內(以兩個指定點之間之直線距離測量)的特徵。或者，該等圖中描述之任何產品流均可在一個位置生產且然後藉由管線、卡車、鐵路或船舶運輸至另一地點繼續處理。

當兩個或多個設施共位時，該等設施可以一種或多種方式整合。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、維護部門之整合及通用設備及零件(諸如密封件、墊片及諸如此類)之共用。

此外，化學回收設施、精煉廠、一個或多個裂解設施、重組設施、芳烴複合體、TPA生產設施及PET生產設施中之一者或多者、兩者或更多者、三者或更多者、四者或更多者、五者或更多者或全部可為商業規模設施。例如，在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，此等設施/步驟中之一者或多者可以每小時至少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磅之組合年均進料速率(平均超過一年)接受一個或多個進料流。此外，該等設施中之一者或多者可以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磅每小時之年平均速率(平均超過一年)生產至少一個回收物產品流。當生產超過一個r-產品流時，此等速率可應用於所有r-產品之組合速率。

化學回收設施、精煉廠、一個或多個裂解設施、重組設施、芳烴複合體、TPA生產設施及PET生產設施中之一者或多者、兩者或更多者、三者或更多者、四者或更多者、五者或更多者或全部可以連續方式操作。例如，該等設施中之各設施及/或製程中之各步驟或製程可連續操作且可不包含分批或半批式操作。在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，該等設施中之一者或多者之至少一部分可以分批或半批式方式操作，但該等設施中之操作總體上可為連續的。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，可將經混合之廢棄塑膠引入化學回收設施，其包含熱解設施。在該熱解設施中，可熱解該經混合之廢棄塑膠以形成至少一個回收物熱解流出物流。該化學回收設施亦可包含用於將經混合之塑膠廢物之流分離成主要聚烯烴(PO)之廢棄塑膠及主要非PO之廢棄塑膠之塑膠處理設施(未顯示)，該等塑膠通常包含廢棄塑膠諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)及其他。此外，當存在時，該塑膠處理設施亦可自進料廢物流中移除其他非塑膠組分(諸如玻璃、金屬、灰塵、沙子及紙板)。

在該熱解設施中，在至少一個熱解反應器中熱解該廢棄塑膠流。該熱解反應涉及引入該反應器中之廢棄塑膠之化學及熱分解。儘管所有熱解一般可藉由基本上不含氧氣之反應環境表徵，但熱解製程可藉由其他參數(諸如該反應器中之熱解反應溫度、該熱解反應器中之滯留時間、反應器類型、該熱解反應器中之壓力及熱解觸媒之存在或缺乏)進一步定義。

該熱解反應器之進料可包括廢棄塑膠、基本上由其組成或由其組成，且該進料流可具有至少3000、至少4000、至少5000或至少6000公克/莫耳的數目平均分子量(Mn)。若該熱解反應器之進料含有組分混合物，則根據個別進料組分之重量，該熱解進料之Mn係所有進料組分之平均Mn。該熱解反應器之進料中之廢棄塑膠可包含消費後廢棄塑膠、工業後廢棄塑膠或其組合。在某些實施例中，該熱解反應器之進料包括少於5、少於2、少於1、少於0.5或約0.0重量百分比之煤及/或生物質(例如，木質纖維素廢物、柳枝稷、衍生自動物之脂肪及油、衍生自植物之脂肪及油等)。該熱解反應器之進料亦可包括少於5、少於2、少於1或少於0.5或約0.0重量百分比之共進料流，其包含蒸氣及/或含硫共進料流。在其他情況下，進料該熱解反應器之蒸氣可以至多50重量百分比之量存在。

該熱解反應可涉及在基本上不含分子氧之氣氛中或在相對於環境空氣含有較少氧氣之氣氛中加熱及轉化該廢棄塑膠原料。例如，該熱解反應器中之氣氛可包括不超過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。

該反應器中之熱解反應可為在缺乏觸媒之情況下進行之熱熱解(thermal pyrolysis)，或在觸媒之存在下進行之催化熱解。當使用觸媒時，該觸媒可為均質的或非均質的，且可包含例如某些類型之沸石及其他介觀結構觸媒。

該熱解反應器可具有任何合適設計且可包括薄膜反應器、螺桿擠壓機、管式反應器、攪拌槽式反應器、上升管反應器、固定床反應器、流化床反應器、旋轉窯、真空反應器、微波反應器或高壓釜。該反應器亦可使用進料氣體及/或提升用氣體來促進將該進料引入該熱解反應器中。該進料氣體及/或提升用氣體可包括氮氣且可包括小於5、小於2、小於1或小於0.5或約0.0重量百分比之蒸氣及/或含硫化合物。該進料氣體及/或提升用氣體亦可包含輕質烴(諸如甲烷或氫氣)，且此等氣體可單獨使用或與蒸氣組合使用。

從該反應器中移除之回收物熱解流出物(r-熱解流出物)之流可在分離區分離，以提供回收物熱解蒸氣(r-熱解蒸氣)流及回收物熱解殘留物(r-熱解殘留物)流。該r-熱解蒸氣可包含一系列烴材料且可包括回收物熱解氣(r-熱解氣)及回收物熱解油(r-熱解油)。在一些實施例中，該熱解設施可包含一另外分離區，以將該r-熱解油與r-熱解氣分離成單獨流。或者，整個r-熱解蒸氣之流可從該熱解設施中抽出並輸送至一個或多個下游處理設施。

再次參照圖1，至少一部分之r-熱解油可與一定量之原油一起引入精煉廠，其中其可經歷一個或多個處理步驟以提供至少一個具有大於400℉、大於450℉、大於500℉或大於520℉、大於610℉、大於800℉或大於950℉，但小於1050℉、小於950℉、小於800℉或小於610℉之T ₅₀的重質烴流。此外，亦生產具有至少90℉、至少120℉、至少150℉、至少180℉、至少190℉，但小於400℉、小於380℉、小於350℉、小於325℉之T ₅₀的石腦油流(r-石腦油)(諸如重質石腦油流)以及其他回收物烴流。合適處理步驟之實例包括但不限於蒸餾或其他分離步驟以及化學處理(諸如熱及/或催化裂解)或其他反應(諸如重組及異構化)。

圖1係闡述精煉設施或精煉廠中適合處理至少一種烴流(包含衍生自廢棄塑膠之回收物)之主要步驟或區域的示意圖。應瞭解，圖1中所示之精煉廠中可存在其他處理步驟及/或可生產其他回收物烴流。圖1中所示之步驟、區域及製程流係為簡單起見而提供且無意於排除其他未顯示之步驟、區域或製程流。

如圖1中所示，該精煉廠可包括至少一個蒸餾塔。在一個或多個實施例中，該至少一個蒸餾塔包括常壓蒸餾單元(ADU)之常壓蒸餾塔及/或至少一個真空蒸餾單元(VDU)之真空蒸餾塔。可將原油流引入該常壓蒸餾單元(ADU)並在該至少一個常壓蒸餾塔中分離，以提供數個具有指定分餾點之烴餾分。如本文中所用，術語「分餾點」係指指定石油餾分超過便沸騰之溫度範圍。沸點範圍內之較低值係該指定餾分之初始沸點(IBP)溫度且較高值係該指定餾分之終點(EP)溫度。分餾點通常係用於辨識該精煉廠中及/或由該精煉廠生產之特定流或餾分。

除原油流外，圖1中所示之精煉廠亦可處理引入該ADU之r-熱解油流。在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，該r-熱解油可來源於先前討論之熱解設施。引入該ADU之r-熱解油之質量流率對引入該ADU之石油之質量流率之比率可為至少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。在一個或多個替代實施例中，引入該ADU之r-熱解油之量可為至少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重量百分比之該至少一個蒸餾塔之總進料。

該ADU將原料(例如原油)分離成多個烴流或餾分。此等餾分包括但不限於輕質氣體、石腦油(輕質及重質)、製氣油(稱為常壓製氣油或AGO)及殘留物或殘油。當該ADU處理至少一種回收物原料(諸如r-熱解油)時，由該ADU形成之各產品均可包含回收物。因此，該ADU可提供回收物輕質氣體(r-輕質氣體)、回收物石腦油(r-石腦油)、回收物常壓製氣油(r-AGO)及回收物常壓殘油(r-常壓殘油)。各流之質量流率以及其與其他流成比例之質量或體積取決於該ADU之操作以及處理中之原料之性質。如前所述，其他烴流可自該ADU生產，但為簡單起見，此處不顯示。

該ADU包括至少一個在常壓下或接近常壓下操作之蒸餾塔。此外，該ADU可包含其他設備(諸如脫鹽器、側汽提塔及回流槽/累加器)以及操作該單元所需之各種泵、熱交換器及其他輔助設備。

亦如圖1中所示，回收物重質石腦油(重質r-石腦油)之流可自該ADU中抽出並可送至一個或多個下游位置進行另外處理、儲存及/或使用。在進一步處理及/或使用前，亦可對該流進行處理以移除組分(諸如含硫化合物、含氯化合物及/或氮氣)。

從該ADU (即ADU底部)抽出之最重質流係回收物常壓殘油(r-常壓殘油)之流。在一些情況下，該r-常壓殘油可引入該VDU中。在該VDU中，可在低於常壓之壓力下操作之真空蒸餾塔中對各種烴餾分進行進一步分離。例如，在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，該真空蒸餾塔之頂部壓力可小於100、小於75、小於50、小於40或小於10 mm Hg。在低壓下蒸餾該r-常壓殘油允許進一步回收較輕質烴組分而不裂解。該VDU提供各種產品流，並在處理回收物原料時提供回收物產品。此等產品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中提及之任何實施例組合中，來自該ADU及/或VDU之一個或多個較重質烴餾分(例如AGO及較重質餾分)之至少一部分可送至製氣油裂解器。此等較重質烴餾分可具有大於375、大於400、大於500、大於600、大於700、大於800或大於900℉之中值沸點(T ₅₀)。此等重質烴餾分中之一者或多者可包括至少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)及較重質組分。如圖1中所示之此等流之實例可包括但不限於r-AGO、r-常壓殘油、r-LVGO及r-HVGO。

該製氣油裂解器可為任何處理單元或區域，其降低重質烴原料之分子量以提供一種或多種較輕質烴產品。該製氣油裂解器可使用熱及/或催化裂解操作且可包含其他設備(諸如壓縮器、蒸餾塔、熱交換器及提供裂解產品流所需之其他設備)。可使用之製氣油裂解器之實例包含流化催化裂解器(FCC)、蒸氣裂解器及加氫裂解器(HDC)。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，引入至一個或多個製氣油裂解器(例如加氫裂解器、蒸氣裂解器及/或FCC)中之至少一個重質烴流及/或自一個或多個製氣油裂解器中移除之至少一個裂解烴流可在加氫處理單元(HDT)中用氫氣處理以移除全部或一部分之一種或多種組分(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/或以使該流中之至少一部分之烯烴及/或芳族化合物飽和。加氫處理步驟之特定位置可改變且可取決於特定精煉廠配置以及硫、氮、金屬及芳烴/烯烴之最終產品規格。

此外或或者，該精煉廠中可存在一個或多個處理步驟以移除含氯化合物。該r-熱解油(或r-熱解油與原油組合)流中含氯化合物之總含量可為至少20、至少50、至少75、至少100重量ppm及/或不超過500、不超過350、不超過200或不超過100重量ppm。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，在進料至製氣油裂解器前，可將至少一部分之r-AGO流與至少一部分之r-LVGO流組合。或者，此等流可單獨進料至該製氣油裂解器。在一個或多個實施例中，在遞送至FCC前，首先將該r-AGO及r-LVGO流(合併或未合併)送至加氫處理單元(HDT)，或特定言之流化催化裂解器加氫處理單元(FCC HDT)。

或者或此外，該r-AGO、r-LVGO及/或r-HVGO流或其部分之至少一部分之裂解可在氫(例如，在加氫裂解器中)之存在下進行，以便可在該裂解反應之同時進行移除組分(諸如含氮、氯及硫組分(及視需要金屬))。當裂解及氫化同時發生時，烯烴系烴亦可飽和，使得該加氫裂解器產品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，可保留芳烴使得自該加氫裂解器抽出之流中之芳烴之量可為至少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。若該裂解操作在加氫裂解器中進行或裂解前該等待裂解之流已經加氫處理，則可選進一步下游加氫處理。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，該等從該製氣油裂解器流出之流包括回收物石腦油(r-石腦油)流。該r-石腦油流包括至少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中提及之任何實施例組合中，該r-石腦油亦可包含至少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芳烴及/或回收物C6及較重質環狀烴(r-C6+環狀烴)。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，該r-石腦油中之r-BTX可包含至少25、至少30、至少35、至少40或至少45重量百分比及/或不超過75、不超過70、不超過65、不超過60、不超過55或不超過50重量百分比之苯，及/或至少15、至少20、至少25或至少30重量百分比及/或不超過65、不超過60、不超過55、不超過50、不超過45、不超過40或不超過35重量百分比之甲苯。此外或或者，該r-重組油中之r-BTX可包含至少5、至少10、至少15或至少20重量百分比及/或不超過50、不超過45、不超過35、不超過30或不超過25重量百分比之混合二甲苯(包含鄰二甲苯(oX)、間二甲苯(mX)及對二甲苯(pX))。該r-BTX中之至少一部分之苯、甲苯及/或二甲苯可包括回收物苯、回收物甲苯及/或回收物二甲苯，而在其他情況下，至少一部分之苯、甲苯及/或二甲苯可包含非回收物。

然後將至少一部分之包括自ADU或自一個或多個裂解設施(例如，FCC、蒸氣裂解器或加氫裂解器)或其任何組合中分餾之經加氫處理之重質石腦油之回收物石腦油進料至重組器，其中該石腦油經重組成重組油流。在一個或多個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，至少一部分之經歷重組之石腦油流包括小於500 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的硫。在一個或多個實施例中，至少一部分之經歷重組之石腦油流包括小於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的氯。在一個或多個實施例中，至少一部分之經歷重組之石腦油流包括小於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的水。在一個或多個實施例中，至少一部分之經歷重組之石腦油流包括小於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的砷。

再參照圖1，從裂解器中之一者中抽出之任何r-石腦油之至少一部分可與來自任何其他製氣油裂解器之r-石腦油流之任何其他部分組合並引入芳烴複合體中，其中該流可經處理以提供回收物對二甲苯(r-對二甲苯)流。該包括回收物對二甲苯(r-pX)之r-對二甲苯流亦可包含非回收物組分(包含非回收物對二甲苯(pX))。該r-對二甲苯流可包含佔該流中r-pX及pX之總量之至少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。該r-對二甲苯流(包含pX及r-pX)中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，該r-對二甲苯流中之所有對二甲苯均可為r-pX。

現參照圖2，闡述一用於生產r-pX之替代製程。圖2之製程類似於圖1中描寫之彼等，其中回收物熱解油進料及原油進料係在該精煉廠中之至少一個蒸餾塔中進行處理，且特定言之經處理至ADU及/或VDU之一個或多個蒸餾塔中。在此等蒸餾裝置中，可生產回收物AGO、LVGO及/或HVGO以及回收物重質石腦油餾分及其他較輕質烴餾分。在一個或多個實施例中，該回收物重質烴流可單獨進料或組合並進料至裂解設施(諸如蒸氣裂解設施)，其中降低該重質烴流之平均分子量以生產回收物熱解汽油流。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，該r-熱解汽油流包括至少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中提及之任何實施例組合中，該r-熱解汽油亦可包含至少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芳烴及/或回收物C6及較重質環狀烴(r-C6+環狀烴)。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，該r-熱解汽油中之r-BTX可包含至少25、至少30、至少35、至少40或至少45重量百分比及/或不超過75、不超過70、不超過65、不超過60、不超過55或不超過50重量百分比之苯，及/或至少15、至少20、至少25或至少30重量百分比及/或不超過65、不超過60、不超過55、不超過50、不超過45、不超過40或不超過35重量百分比之甲苯。此外或或者，該r-熱解汽油中之r-BTX可包含至少5、至少10、至少15或至少20重量百分比及/或不超過50、不超過45、不超過35、不超過30或不超過25重量百分比之混合二甲苯，包含鄰二甲苯(oX)、間二甲苯(mX)及對二甲苯(pX)。該r-BTX中之至少一部分之苯、甲苯及/或二甲苯可包括回收物苯、回收物甲苯及/或回收物二甲苯，而在其他情況下，至少一部分之苯、甲苯及/或二甲苯可包含非回收物。

將至少一部分之r-熱解汽油流進料至氫化單元，其中不飽和碳-碳鍵在氫之存在下還原以形成飽和碳-碳鍵。該氫化單元可使用一個或多個含有觸媒(諸如含鎳、鈀、銠、釕或鉑觸媒)之氫化反應器。然後將至少一部分之經氫化之r-熱解汽油流進料至芳烴複合體。

如圖3中所描寫及下文中進一步詳細描述，芳烴複合體可自分離段，且特定言之自萃取單元生產r-萃餘液流。該r-萃餘液流係耗乏芳烴且主要包括C5至C12組分且可包含不超過20、不超過15、不超過10或不超過5重量百分比之C6至C9芳烴(例如苯、甲苯及二甲苯)。該包括至少一部分之r-熱解汽油流之r-萃餘液流可與自該ADU生產之至少一部分之重質r-石腦油流組合。該r-萃餘液流可與該重質r-石腦油流組合且該經組合之流經加氫處理。或者，該r-萃餘液流(以及視需要該重質r-石腦油流)可繞道加氫處理並引至重組單元。因此，該r-熱解汽油流之至少一部分(即包括該r-萃餘液流之部分)在該重組單元中得到間接重組。

如圖1中所述，重組將該經組合之重質r-石腦油與r-萃餘液流重組成尤其包括r-pX之r-重組油流。該r-重組油流可與經氫化之r-熱解汽油流組合且然後進料至該芳烴複合體，如下所述。

現參照圖3，提供如圖1及2中所示之芳烴複合體之主要步驟/區域的示意圖。如圖3中所示，來自重組單元之至少一部分之r-重組油流可引入至芳烴複合體中的初始分離步驟。

該圖3中所示用於自該等進料流中移除BTX之初始分離步驟可使用任何合適類型之分離(包含萃取、蒸餾及萃取蒸餾)進行。當該分離步驟包含萃取或萃取蒸餾時，其可使用至少一種選自由以下組成之群之溶劑：環丁碸、糠醛、三縮四乙二醇、二甲亞碸、N,N-二甲基甲醯胺及N-甲基-2-吡咯啶酮。分離後，可將耗乏芳烴之回收物萃餘液(r-萃餘液)流自該分離步驟/區域抽出。該r-萃餘液流主要包括C5至C12組分且可包含不超過20、不超過15、不超過10或不超過5重量百分比之C6至C9芳烴(例如苯、甲苯及二甲苯)。

此外，如圖3中所示，回收物苯、甲苯及二甲苯(r-BTX)濃縮之流亦可自該初始分離步驟抽出。該r-BTX流主要包括BTX且可包含至少60、至少70、至少80、至少85、至少90或至少95 BTX，包含回收物BTX (r-BTX)及非回收物BTX (如適用)。該r-BTX流可引入下游分離鏈(亦稱為BTX回收區)，該分離鏈使用一個或多個分離步驟以提供回收物苯(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)濃縮的流。此等分離可根據任何合適方法(包含例如用一個或多個蒸餾塔或其他分離設備或步驟)進行。

如圖3中所示，BTX回收步驟中形成之r-苯可作為產品流自芳烴複合體移除，而該r-混合二甲苯可引入至第二分離鏈用於自該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)。此外，可對至少一部分之oX (或r-oX)及/或mX (或r-mX)進行異構化以提供另外pX (或r-pX)。異構化後，可進行另外分離步驟以提供單獨oX (或r-oX)、mX (或r-mX)及pX (或r-pX)之流。該第二分離步驟可使用蒸餾、萃取、結晶及吸附中之一者或多者以提供回收物芳烴流。例如，如圖3中所示，該分離步驟可提供回收物對二甲苯(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)流中之至少一者。此等流中之各流可包含回收物及非回收物且可個別分別地包含至少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)。

此外，如圖3中所示，回收物C9及較重質組分(r-C9+組分)之流亦可自該第二分離步驟中抽出且全部或部分可與自該BTX回收步驟/區域抽出之r-甲苯之流一起引入轉烷化/歧化步驟。在轉烷化/歧化步驟/區域中，至少一部分之甲苯(或r-甲苯)可在可再生固定床二氧化矽-氧化鋁觸媒之存在下反應，以提供混合二甲苯(或r-混合二甲苯)及苯(或r-苯)。或者或此外，可使至少一部分之r-甲苯與甲醇(及視需要r-甲醇)反應以提供回收物對二甲苯(r-對二甲苯)，其可如本文中所述進行進一步處理。在一些情況下，該反應可在該芳烴複合體中用酸性觸媒，較佳在形狀選擇性分子篩之觸媒(諸如ZSM-5)上進行，且所得r-對二甲苯可與該芳烴複合體中回收之其他對二甲苯(或r-對二甲苯)組合，如圖3中所示。亦如圖3中所示，該苯(或r-苯)可作為產品回收，而該r-混合二甲苯可引入至該第二分離步驟/區域用於進一步分離成r-對二甲苯流、r-鄰二甲苯流及r-間二甲苯流。

自該芳烴複合體中抽出之至少一部分之對二甲苯流可送至TPA生產設施。在該TPA生產設施中，該r-對二甲苯流中至少一部分之pX (及/或r-pX)可在溶劑(例如乙酸)及觸媒之存在下氧化以形成回收物粗對苯二甲酸(r-CTA)。

此後，根據該生產設施中使用之特定TPA生產製程，該r-CTA可在二次或氧化後步驟中經再次氧化或其可在處理步驟中經氫化以形成回收物經純化之對苯二甲酸(r-PTA)。可自該r-CTA中全部或部分移除該溶劑並換成新穎溶劑，該新穎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、結晶及過濾進行處理，以提供最終r-TPA產品。

在一個實施例或與本文中提及之任何實施例組合中，可將至少一部分之r-TPA產品引入PET生產設施，且與至少一種二醇(諸如例如乙二醇)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中提及之任何實施例組合中，該r-TPA及乙二醇(或回收物乙二醇，r-EG)可在一種或多種共聚單體(諸如間苯二甲酸或新戊二醇或環己烷二甲醇)之存在下聚合，以形成回收物PET共聚物(r-共-PET)。定義

應瞭解，下文無意為定義術語之排他性清單。其他定義可提供於前述描述中，諸如例如當內文中伴隨使用經定義之術語時。

如此處所用，術語「輕質氣體」係指包括至少50重量百分比之C4及較輕質烴組分之含烴流。輕質烴氣可包含其他組分，諸如氮氣、二氧化碳、一氧化碳及氫氣，但此等組分通常以佔該流之總重量之小於20、小於15、小於10或小於5重量百分比之量存在。

如本文中所用，術語「中值沸點」或「T50」係指製程流之中值沸點(即，其中50重量百分比之流組合物高於該溫度值沸騰及50重量百分比之流組合物低於該溫度值沸騰的溫度值)。

如本文中所用，術語「沸點範圍」或「分餾點」係指指定石油餾分沸騰之溫度範圍。沸點範圍內之較低值係該指定餾分之初始沸點(IBP)溫度且較高值係該指定餾分之終點(EP)溫度。

如本文中所用，術語「石腦油」係指在精煉設施之至少一個蒸餾塔中分離之具有在90至380℉之間之沸點範圍之烴組分的物理混合物。

如本文中所用，術語「輕質石腦油」係指精煉廠中具有在90與190℉之間之沸點範圍之石腦油餾分之特定部分。

如本文中所用，術語「重質石腦油」係指精煉廠中具有在190與380℉之間之沸點範圍之石腦油餾分之特定部分。

如本文中所用，術語「製氣油」係指在精煉設施之至少一個蒸餾塔中分離之具有大於520至1050℉之沸點範圍之烴組分的物理混合物。

如本文中所用，術語「常壓製氣油」係指藉由該常壓蒸餾單元生產之製氣油。

如本文中所用，術語「輕質製氣油」或「LGO」係指精煉廠中具有在大於520與610℉之間之沸點範圍之製氣油餾分之特定部分。

如本文中所用，「輕質真空製氣油」或「LVGO」係指藉由該真空蒸餾單元生產之輕質製氣油。

如本文中所用，術語「重質製氣油」或「HGO」係指精煉廠中具有在大於610與800℉之間之沸點範圍之製氣油餾分之特定部分。

如本文中所用，「重質真空製氣油」或「HVGO」係指藉由該真空蒸餾單元生產之重質製氣油。

如本文中所用，術語「真空製氣油」或「VGO」係指精煉廠中具有在大於800與1050℉之間之沸點範圍之製氣油餾分之特定部分。真空製氣油係使用在低於常壓之壓力下操作之真空蒸餾塔自初始原油分離。

如本文中所用，術語「殘留物」或「殘油」係指來自精煉廠中蒸餾塔且具有大於1050℉之沸點範圍之最重餾分。

如本文中所用，術語「真空殘油」係指來自該真空蒸餾塔之殘油產品。

如本文中所用，術語「常壓殘油」係指來自該常壓蒸餾塔之殘油產品。

如本文中所用，術語「製氣油裂解器」係指用於處理主要包括製氣油及較重質組分之進料流之裂解單元。雖然製氣油裂解器可處理較輕質組分(諸如餾出液及石腦油)，但進料製氣油裂解器之至少50重量百分比之總進料包含製氣油及較重質組分。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下(例如，在小於5 psig、小於2 psig或1 psig之壓力下)操作或可在高壓下(例如，在至少5 psig、至少10 psig、至少25 psig、至少50 psig、至少100 psig之壓力下、至少250 psig、至少500 psig或至少750 psig之壓力下)操作。此外，製氣油裂解器中之裂解可在有或沒有觸媒之情況下進行且其可在或可不在氫氣及/或蒸氣之存在下進行。

如本文中所用，術語「流化催化裂解器」或「FCC」係指一組設備(包含反應器、再生器、主分餾器)以及輔助設備(諸如管、閥門、壓縮器及泵)，其用於經由在流化觸媒床中催化裂解來降低重質烴流之分子量。

如本文中所用，術語「重組器」或「催化重組器」係指在觸媒之存在下將主要包括C6-C10烷烴之原料轉化為包括分支鏈烴及/或環狀烴之重組油的製程或設施。

如本文中所用，術語「重組油」係指由催化重組製程生產之液體產品流。

如本文中所用，術語「加氫處理」係指在氫氣之存在下對烴流進行之化學處理。加氫處理通常係催化製程且包含加氫裂解及加氫處理。

如本文中所用，術語「加氫裂解」係指烴分子經裂解(即經歷分子量降低)之一類加氫處理。

如本文中所用，術語「加氫處理」係指不裂解烴分子，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。其可在或可不在觸媒之存在下進行。

如本文中所用，術語「蒸餾」係指藉由沸點差異分離組分混合物。

如本文中所用，術語「常壓蒸餾」係指在常壓或接近常壓之壓力下進行之蒸餾，其通常將原油及/或其他流分離成指定餾分用於進一步處理。

如本文中所用，術語「真空蒸餾」係指在低於常壓之壓力下且通常在小於100 mm Hg之壓力下在塔頂進行之蒸餾。

如本文中所用，術語「芳烴複合體」係指將混合烴原料(諸如重組油)轉化為一個或多個苯、甲苯及/或二甲苯(BTX)產品流(諸如對二甲苯產品流)之製程或設施。該芳烴複合體可包括一個或多個處理步驟，其中對該重組油之一個或多個組分進行分離步驟、烷基化步驟、轉烷化步驟、甲苯歧化步驟及/或異構化步驟中之至少一者。該分離步驟可包括萃取步驟、蒸餾步驟、結晶步驟及/或吸附步驟中之一者或多者。

如本文中所用，術語「萃餘液」係指自該芳烴複合體之初始分離步驟中移除之芳烴耗乏流。儘管其最常用於指自萃取步驟中抽出之流，但針對該芳烴複合體使用之術語「萃餘液」亦可指自另一類分離(包括但不限於蒸餾或萃取蒸餾)中抽出之流。

如本文中所用，術語「回收物熱解油」或「r-熱解油」係指直接或間接衍生自廢棄塑膠之熱解之組合物，其在25℃及1 atm，絕對下係液體。

如本文中所用，術語「熱解氣(pyrolysis gas/pygas)」係指自熱解中獲得之組合物，其在25℃及1 atm，絕對下係氣體。

如本文中所用，術語「熱解」係指一種或多種有機材料在高溫下在惰性(即，基本上無氧)氣氛中之熱分解。

如本文中所用，術語「熱解蒸氣」係指自用於自該r-熱解流出物中移除r-熱解殘留物之熱解設施中之分離器抽出的頂流或氣相流。

如本文中所用，術語「熱解流出物」係指自熱解設施中之熱解反應器抽出之出口流。

如本文中所用，術語「r-熱解殘留物」係指獲自主要包括熱解炭及熱解重質蠟之廢棄塑膠熱解之組合物。

如本文中所用，術語「熱解炭」係指獲自熱解之含碳組合物，其在200℃及1 atm，絕對下係固體。

如本文中所用，術語「熱解汽油」係指自蒸氣裂解設施之淬火段移除之主要C5及較重質組分之烴流。通常而言，熱解汽油包含至少10重量百分比之C6至C9芳烴。

如本文中所用，術語「熱解重質蠟」係指獲自熱解之C20+烴，其不為熱解炭、熱解氣或熱解油。

如本文中所用，術語「較輕質」係指具有比另一烴組分或餾分更低沸點之烴組分或餾分。

如本文中所用，術語「較重質」係指具有比另一烴組分或餾分更高沸點之烴組分或餾分。

如本文中所用，術語「上游」係指在給定製程流中定位於另一項目或設施前且可包含中間項目及/或設施之項目或設施。

如本文中所用，術語「下游」係指在給定製程流中定位於另一項目或設施後且可包含中間項目及/或設施之項目或設施。

如本文中所用，術語「烷烴」係指不含碳-碳雙鍵之飽和烴。

如本文中所用，術語「烯烴」係指包含至少一個碳-碳雙鍵之至少部分不飽和烴。

如本文中所用，術語「Cx」或「Cx烴」或「Cx組分」係指每個分子包含「x」個總碳之烴化合物，且涵蓋具有彼碳原子數之所有烯烴、石蠟、芳烴、雜環及異構體。例如，正丁烷、異丁烷及第三丁烷及丁烯及丁二烯分子中之各者將歸為一般描述「C4」或「C4組分」。

如本文中所用，術語「r-對二甲苯」或「r-pX」係指或包括直接或間接衍生自廢棄塑膠之對二甲苯產品。

如本文中所用，術語「裂解」係指藉由斷裂碳-碳鍵將複雜有機分子分解成更簡單分子。

如本文中所用，術語「蒸氣裂解」係指在蒸氣之存在下通常在蒸氣裂解設施之爐中對烴進行之熱裂解。

如本文中所用，術語「共位」係指至少兩個物體位於一共同實體地點上及/或彼此相距五英里以內(以兩個指定點之間之直線距離測量)的特徵。

如本文中所用，術語「商業規模設施」係指具有至少每小時500磅之年均進料速率(平均超過一年)之設施。

如本文中所用，術語「原油(crude/crude oil)」係指以液相形式存在且衍生自天然地下儲存層之烴之混合物。

如本文中所用，術語「回收物」及「r-物」係指或包括直接或間接衍生自廢棄塑膠之組合物。

如本文中所用，術語「主要」係指超過50重量百分比。例如，主要丙烷之流、組合物、原料或產品係含有超過50重量百分比之丙烷之流、組合物、原料或產品。

如本文中所用，術語「廢棄材料」係指舊的、報廢的及/或丟棄的材料。

如本文中所用，術語「廢棄塑膠」及「塑膠廢物」係指舊的、報廢的及/或丟棄的塑膠材料，其包含工業後或消費前廢棄塑膠及消費後廢棄塑膠。

如本文中所用，術語「混合塑膠廢物」及「MPW」係指至少兩種類型之廢棄塑膠之混合物，該等塑膠包括但不限於以下塑膠類型：聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、一種或多種聚烯烴(PO)及聚氯乙烯(PVC)。

如本文中所用，術語「流體連通」係指兩個或多個處理、儲存或運輸設施或區域之間之直接或間接流體連接。

如本文中所用，術語「一」、「一個」及「該」意謂一個或多個。

如本文中所用，術語「及/或」在用於兩個或多個項目之列中時，意謂可單獨使用所列項目中任一者或可使用所列項目中兩者或多者之任何組合。例如，若組合物經描述為含有組分A、B及/或C，則該組合物可含有僅A；僅B；僅C；A與B之組合；A與C之組合、B與C之組合；或A、B及C之組合。

如本文中所用，片語「至少一部分」包含至少一部分且至多及包含全部量或時間段。

如本文中所用，術語「化學回收」係指廢棄塑膠回收製程，其包含將廢棄塑膠聚合物化學轉化為低分子量聚合物、寡聚物、單體及/或非聚合物分子(例如，氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯及丙烯)之步驟，該等分子本身係有用的及/或可用作另一化學生產製程之原料。

如本文中所用，術語「包括(comprising/comprises/comprise)」係開放性過渡術語，其用於自該術語前引用之標的過渡至該術語後引用之一個或多個元素，其中該過渡術語後列出之一個或多個元素不一定係構成該標的之唯一元素。

如本文中所用，術語「包含(including/include/included)」具有與上文提供之「包括」相同之開放性含義。

如本文中所用，術語「化學途徑」係指輸入材料與產品之間之一個或多個化學處理步驟(例如，化學反應、物理分離等)，其中該輸入材料係用於製造該產品。

如本文中所用，術語「質量平衡」係指一種基於產品中回收物之質量來追蹤回收物之方法。

如本文中所用，術語「物理回收物」及「直接回收物」均指物理存在於產品中且在物理上可追溯回廢棄材料之物質。

如本文中所用，術語「回收物」係指或包括直接或間接衍生自回收廢棄材料之組合物。回收物一般係指物理回收物及基於信用之回收物兩者。回收物亦用作形容詞以描述具有物理回收物及/或基於信用之回收物的產品。

如本文中所用，術語「回收物信用」係指獲自可直接或間接(即，經由數字庫存)歸因於產品第二材料之大量廢棄塑膠之物理回收物的非物理度量。

如本文中所用，術語「加氫處理單元」係指一組設備(包含反應容器、乾燥器及主分餾器)以及輔助設備(諸如管、閥門、壓縮器及泵)，用於在氫氣之存在下化學處理烴流。加氫處理單元之特定實例包含配置為進行加氫裂解製程之加氫裂解器(或加氫裂解單元)及配置為進行加氫處理製程之加氫處理器(或加氫處理單元)。

如本文中所用，術語「煉焦器」或「焦化單元」係指一組設備(包含反應容器、乾燥器及主分餾器)以及輔助設備(諸如管、閥門、壓縮器及泵)，用於經由熱裂解或焦化來降低重質烴流之分子量。

如本文中所用，術語「蒸氣裂解設施」或「蒸氣裂解器」係指進行用於在蒸氣之存在下對烴進料流進行熱裂解以形成一種或多種裂解烴產品之處理步驟所需的所有設備。實例包括但不限於烯烴(諸如乙烯及丙烯)。該設施可包含例如進行該等處理步驟所需之蒸氣裂解爐、冷卻設備、壓縮設備、分離設備以及管、閥門、槽、泵等。

如本文中所用，術語「精煉廠」、「精煉設施」及「石油精煉廠」係指進行用於將石油原油分離且轉化為多個烴餾分之處理步驟所需的所有設備，多個烴餾分中之一者或多者可用作燃料源、潤滑油、瀝青、焦炭並作為其他化學產品之中間體。該設施可包含例如進行該等處理步驟所需之分離設備、熱裂解或催化裂解設備、化學反應器及產品摻合設備以及管、閥門、槽、泵等。

如本文中所用，術語「熱解設施」係指進行用於熱解含烴之進料流(其可包含或為廢棄塑膠)之處理步驟所需的所有設備。該設施可包含例如進行該等處理步驟所需之反應器、冷卻設備及分離設備以及管、閥門、槽、泵等。

如本文中所用，術語「對苯二甲酸生產設施」或「TPA生產設施」係指進行用於自對二甲苯形成對苯二甲酸之處理步驟所需的所有設備。該設施可包含例如進行該等處理步驟所需之反應器、分離器、冷卻設備、分離設備(諸如過濾器或結晶器)以及管、閥門、槽、泵等。

如本文中所用，術語「聚對苯二甲酸乙二酯生產設施」或「PET生產設施」係指進行用於自對苯二甲酸酯、乙二醇及視需要一種或多種另外單體形成聚對苯二甲酸乙二酯(PET)之處理步驟所需的所有設備。該設施可包含例如進行該等處理步驟所需之聚合反應器、冷卻設備及回收經固化及/或經製粒之PET之設備以及管、閥門、槽、泵等。申請專利範圍不限於所揭示之實施例

上述本發明之較佳形式僅用作說明而不應用於以限制意味解釋本發明之範疇。對上述示例性實施例之修改可由熟習此項技術者在不脫離本發明之範疇之情況下容易地進行。

發明人在此聲明其意欲依靠均等論來確定及評定本發明之合理公平範疇，因為其係關於任何非實質性偏離但超出如以下申請專利範圍中所述之本發明之字面範疇的裝置。

圖1係闡述根據本技術之各種實施例之用於提供回收物烴產品(包含r-對二甲苯)之系統中之主要製程/設施的示意性製程流程圖；

圖2係闡述根據本技術之另外實施例之用於提供回收物烴產品(包含r-對二甲苯)之系統中之主要製程/設施的示意性製程流程圖；

圖3係闡述適用於圖1及2中所示系統中之芳烴複合體中之主要步驟/區域的示意性製程流程圖；

圖4a係闡述一種用於製備回收物芳烴(r-芳烴)及回收物對二甲苯(r-對二甲苯)及視需要來自該r-對二甲苯之回收物化學化合物之製程的主要步驟的方塊流程圖，其中該r-芳烴(及r-對二甲苯及r-化學化合物)具有來自一種或多種源材料之物理量；及

圖4b係闡述一種用於製備回收物芳烴(r-芳烴)及回收物對二甲苯(r-對二甲苯)及視需要來自該r-對二甲苯之回收物化學化合物之製程的主要步驟的方塊流程圖，其中該r-芳烴(及r-對二甲苯及r-化學化合物)具有來自一種或多種源材料之基於信用的回收物。

Claims

一種生產r-對二甲苯之方法，該方法包括： (a)在至少一個蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流以生產至少一個具有大於400℉之T50之r-重質烴流； (b)降低該至少一個r-重質烴流之平均分子量以生產r-石腦油流及/或r-熱解汽油流；及 (c)直接或間接地在重組器中重組至少一部分之該r-石腦油流及/或r-熱解汽油流，以生產包括該r-對二甲苯的r-重組油。
如請求項1之方法，其中該至少一個蒸餾塔包括常壓蒸餾塔及真空蒸餾塔，且其中來自該常壓蒸餾塔之底流包括該真空蒸餾塔之進料，其中該常壓蒸餾塔生產至少r-常壓製氣油流，且其中該真空蒸餾塔生產至少r-輕質真空製氣油流及r-重質真空製氣油流。
如請求項2之方法，其中至少一部分之該r-常壓製氣油流及至少一部分之該r-輕質真空製氣油流包括該r-重質烴流。
如請求項2之方法，其中至少一部分之該r-重質真空製氣油流包括該r-重質烴流。
如請求項1之方法，其中至少一部分之該r-石腦油流在經重組前經歷加氫處理。
如請求項1之方法，其中(b)包括使至少一部分之該r-重質烴流在裂解設施中進行裂解操作，其中該裂解操作包括蒸氣裂解、加氫裂解及/或流化催化裂解。
如請求項1之方法，其中在芳烴複合體中處理至少一部分之包括該回收物對二甲苯及/或r-熱解汽油流之該r-重組油，以生產含r-對二甲苯之產品流，其中該產品流包括至少90 wt.%對二甲苯。
一種生產r-對二甲苯之方法，該方法包括： (a)在常壓蒸餾塔及真空蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流，以生產r-常壓製氣油流、r-輕質真空製氣油流及r-重質真空製氣油流； (b)在加氫裂解器中降低該r-重質真空製氣油流之平均分子量，以生產第一r-石腦油流； (c)加氫處理該r-輕質真空製氣油流及該r-常壓製氣油流中之至少一者之至少一部分，以生產r-經加氫處理之流，及在流化催化裂解器中降低該r-經加氫處理之流的平均分子量，以生產第二r-石腦油流； (d)視需要，加氫處理至少一部分之該第一及/或第二r-石腦油流，以生產經加氫處理之r-石腦油流；及 (e)重組至少一部分之該第一及/或第二r-石腦油流及/或該視需要經加氫處理之r-石腦油流，以生產包括該r-對二甲苯的r-重組油。
如請求項8之方法，其中在芳烴複合體中處理至少一部分之包括該r-對二甲苯之該r-重組油，以生產含r-對二甲苯之產品流，其中該產品流包括至少90 wt.%對二甲苯。
如請求項8之方法，其中將至少一部分之該r-輕質真空製氣油流及/或至少一部分之該r-常壓製氣油流進料至該加氫裂解器。
一種生產r-對苯二甲酸之方法，其包括氧化r-對二甲苯，其中該r-對二甲苯係藉由以下步驟獲得： (a)在至少一個蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流以生產至少一個具有大於400°F之T50之r-重質烴流； (b)降低該r-重質烴流之平均分子量以生產r-石腦油流及/或r-熱解汽油流；及 (c)直接或間接地在重組器中重組至少一部分之該r-石腦油流及/或至少一部分之該r-熱解汽油流，以生產包括該r-對二甲苯的r-重組油。
如請求項11之方法，其中該至少一個蒸餾塔包括常壓蒸餾塔及真空蒸餾塔，且其中來自該常壓蒸餾塔之底流包括該真空蒸餾塔之進料，且其中該常壓蒸餾塔生產至少r-常壓製氣油流，且其中該真空蒸餾塔生產至少r-輕質真空製氣油流、至少一部分之該r-常壓製氣油流及至少一部分之包括該r-重質烴流之該r-輕質真空製氣油流。
如請求項12之方法，其中該真空蒸餾塔進一步生產r-重質真空製氣油流，該r-重質真空製氣油流包括該r-重質烴流。
如請求項11之方法，其中至少一部分之該r-石腦油流在經重組前不經歷加氫處理。
如請求項11之方法，其中至少一部分之該r-石腦油流在經重組前經歷加氫處理。
如請求項11之方法，其中(b)包括使至少一部分之該r-重質烴流在裂解設施中進行裂解操作，其中該裂解操作包括蒸氣裂解、加氫裂解及/或流化催化裂解。
如請求項11之方法，其中在芳烴複合體中處理包括該r-對二甲苯之至少一部分之該r-重組油及/或至少一部分之該r-熱解汽油，以生產含r-對二甲苯之產品流，其中該產品流包括至少90 wt.%對二甲苯。
一種生產r-對二甲苯之方法，該方法包括： (a)在至少一個蒸餾塔中蒸餾r-熱解油流及原油流以生產r-重質石腦油流； (b)視需要，對該r-重質石腦油流進行加氫處理以生產經加氫處理之r-重質石腦油流；及 (c)在重組器中重組至少一部分之該r-重質石腦油流或經加氫處理之r-重質石腦油流，以生產包括該r-對二甲苯的r-重組油。
如請求項18之方法，其中該至少一個蒸餾塔包括常壓蒸餾塔及真空蒸餾塔，且其中來自該常壓蒸餾塔之底流包括該真空蒸餾塔之進料，其中該常壓蒸餾塔生產至少r-常壓製氣油流，且其中該真空蒸餾塔生產至少r-輕質真空製氣油流及r-重質真空製氣油流，且其中至少一部分之該r-常壓製氣油流、至少一部分之該r-輕質真空製氣油流及/或至少一部分之該r-重質真空製氣油流經歷平均分子量降低，以生產一個或多個經裂解之r-石腦油及/或r-熱解汽油流，其中該平均分子量降低包括裂解操作，且其中該裂解操作包括蒸氣裂解、加氫裂解及/或流化催化裂解。
如請求項19之方法，其中將該一個或多個經裂解之r-石腦油及/或r-熱解汽油流之至少一部分在該重組器中經重組前與該r-重質石腦油流或該經加氫處理之r-重質石腦油流組合。