TW202419614A - 來自常壓蒸餾之回收物萃餘物及石腦油的催化重組 - Google Patents

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尼克 艾倫 柯林斯
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Abstract

本發明係關於直接或間接地由廢塑膠產生回收物有機化合物的方法及設施。本文描述用於將廢塑膠(或具有衍生自廢塑膠之回收物的烴)轉化成有用的中間化學品及最終產物的處理方案。該等處理方案可包含一種用於重組回收物熱解油(r-熱解油)流以產生包含回收物芳族物(r-芳族物)之重組物的方法。在一些態樣中，可處理r-芳族物以得到回收物對二甲苯(r-對二甲苯)，其隨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

來自常壓蒸餾之回收物萃餘物及石腦油的催化重組
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，該等二羧酸及酯係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，希望找到利用廢料之對二甲苯及其他芳族物的其他合成途徑，同時該合成途徑亦提供高純度最終產物。進一步希望回收來自對二甲苯生產製程之含回收物之副產物且使此類副產物回收至至合成途徑中。
在一個態樣中，本發明技術係關於一種用於生產回收物對二甲苯(r-pX)之方法，該方法包含：(a)提供來自常壓蒸餾單元(ADU)之常壓石腦油流及來自芳族物分離單元之回收物萃餘物(r-萃餘物)流；及將至少一部分常壓石腦油流及至少一部分r-萃餘物流重組以產生包含r-pX之重組物，其中至少一部分常壓石腦油流之及視情況至少一部分r-萃餘物流在重組(b)之前進行加氫處理。
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)對來自常壓蒸餾單元(ADU)之常壓石腦油流及來自芳族物分離單元之回收物萃餘物(r-萃餘物)流進行加氫處理以產生經加氫處理之重組器原料；及(b)對至少一部分經加氫處理之重組器原料進行重組以產生包含r-pX之重組物。
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合物(r-有機化合物)之方法，該方法包含：(a)將回收物重組物流引入芳族物複合設備，其中該重組物係藉由以下獲得：提供來自常壓蒸餾單元(ADU)之常壓石腦油流及來自芳族物分離單元之回收物萃餘物流(r-萃餘物)，且對至少一部分該常壓石腦油流及至少一部分該r-萃餘物流進行重組以產生包含r-pX之重組物，其中在重組之前對至少一部分常壓石腦油流及視情況至少一部分r-萃餘物流進行加氫處理；及(b)對芳族物複合設備中之r-重組物流進行處理以提供包含至少85重量百分比對二甲苯之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合物(r-有機化合物)之方法，該方法包含：(a)將回收物對二甲苯(r-pX)流引入對苯二甲酸(TPA)生產設施，其中至少一部分該r-pX係藉由以下獲得：提供來自常壓蒸餾單元(ADU)之常壓石腦油流及來自芳族物分離單元之回收物萃餘物流(r-萃餘物)，且對至少一部分常壓石腦油流及至少一部分r-萃餘物流進行重組以產生包含r-pX之重組物，其中在重組之前對至少一部分常壓石腦油流及視情況至少一部分r-萃餘物流進行加氫處理；及(b)對TPA生產設施中之至少一部分r-pX進行處理以提供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合物之方法，其中回收物衍生自廢塑膠。更特定言之，由廢塑膠之熱解或裂解形成之烴流可在石油精煉設施及/或蒸汽裂解設施中進一步經處理以得到回收物芳族物，該回收物芳族物在芳族物複合設備中進一步經處理以得到回收物苯(r-苯)、回收物甲苯(r-甲苯)及回收物二甲苯(r-二甲苯) (包括回收物對二甲苯(r-pX))之純化流。接著，全部或一部分r-pX可經進一步處理以形成其他回收物化學物質，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)。吾等已進一步發現一種用於催化重組來自常壓蒸餾單元(ADU)之石腦油及來自芳族物複合設備之回收物萃餘物(r-萃餘物)的方法，此可產生回收物芳族物。
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(諸如廢塑膠)之回收物應用於對二甲苯(或其衍生物)，促進了廢塑膠之回收且提供了含有大量回收物成分的對二甲苯(或其他有機化合物)。
首先參看圖6A及圖6B，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合物。此類有機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合物。
如圖6A及圖6B所示，在一或多個轉化設施中處理之廢塑膠流可得到芳族物流，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膠或藉由處理廢塑膠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流。
芳族物(或對二甲苯或有機化合物)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6A，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膠流。廢塑膠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一起)，得到回收物有機化合物，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合物(r-有機化合物)。
目標產物(例如組合物、r-芳族物或r-對二甲苯或r-有機化合物)中實體回收物之量可藉由以下來測定：沿化學路徑鏈追蹤所處理之廢塑膠材料之量，測到目標產物中可歸因於廢塑膠化學路徑之部分時結束。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(例如廢塑膠)與目標產物中可歸因於源於廢塑膠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-有機化合物之化學路徑視特定r-有機化合物而定可包括多個額外步驟，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。轉化因子說明在各步驟沿化學路徑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-有機化合物)中之基於信用之回收物的量可藉由以下來測定：計算目標產物中之目標部分之質量重量百分比，且將回收物信用歸因於目標產物，其任意量最多為目標產物中目標部分之質量重量百分比。符合應用於目標產物之基於信用之回收物係藉由以下來測定：沿一或多個化學路徑鏈追蹤廢塑膠材料，測到與目標產物中之目標部分相同的部分時結束。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膠且該廢塑膠最終經歷至少一種來源於廢塑膠且終止於目標部分的化學路徑。舉例而言，若自廢塑膠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膠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-有機化合物)提供認證。
現轉而參看圖6B，提供一個實施例，其中r-有機化合物(或r-對二甲苯)包括基於信用之回收物。來自廢塑膠之回收物信用係歸因於設施內之一或多個流。舉例而言，衍生自廢塑膠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物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6B所示，來自此等流中之一或多者的回收物信用亦可歸因於有機化合物流。
因此，未在設施中製造或購買或獲得的廢塑膠流或r-芳族物流及r-對二甲苯流(及圖6B中未示出之任何回收物中間物流)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、未示出之任何中間物流及甚至有機化合物可各自充當回收物信用所歸因於之目標產物。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，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移除製造原材料(具有物理回收物)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合物)之設施之間的共置要求。此允許位於一個位置之化學回收設施/場地將廢料處理成一或多種回收物源材料，且接著將來自此等原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，回收物信用之使用允許不同實體來產生源材料及芳族物(或對二甲苯或有機化合物)。此允許有效使用現存商業資產來產生芳族物(或對二甲苯或有機化合物)。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合物)之目標產物的設施/場地至少0.1英里、至少0.5英里、至少1英里、至少5英里、至少10英里、至少50英里、至少100英里、至少500英里或至少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6B所示，可經由回收物庫存將來自廢塑膠、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、對二甲苯或有機化合物。
當使用回收物庫存時，將來自具有實體回收物(例如圖6B中所展示之廢塑膠、r-芳族物及視情況選用之r-對二甲苯)之源材料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(諸如廢塑膠)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，實現化學可追蹤性。
在一些實施例中，寄存於回收物庫存中之廢塑膠信用與處理之廢塑膠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物流)，則分配至有機化合物(例如TPA、PET或其他有機化合物)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。轉化因子說明在各步驟沿化學路徑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膠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(諸如混合塑膠廢料流)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膠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膠源之化學可追溯性，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-有機化合物)提供認證。
r-芳族物(或r-對二甲苯或r-有機化合物)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」係指實體回收物及來自所有來源之基於信用之回收物的累積量。
現轉而參看圖1，提供用於形成回收物有機化學產物的製程及設施。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膠之回收物的流形成回收物對二甲苯(r-pX)。圖1中所繪示之系統包括熱解設施、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-pX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可經聚合以形成回收物聚對苯二甲酸乙二酯(r-PET)。如本文所描述形成之r-pX可用於圖1中未示出之其他應用中。
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，其包括熔融廢塑膠且使熔融塑膠形成新中間產物(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膠的化學結構。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。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，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，在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，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，混合廢塑膠可引入至熱解設施中，其中該混合廢塑膠可經熱解以形成至少一種回收物熱解流出液流。在一個實施例中或與本文中提及之任何實施例組合，圖1所示之系統亦可包括用於將混合塑膠廢料流分離成主要聚烯烴(PO)廢塑膠及主要非PO廢塑膠的塑膠處理設施，該非PO廢塑膠通常包括諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)及其他塑膠的廢塑膠。此外，當存在時，塑膠處理設施亦可自進入之廢料流移除其他非塑膠組分，諸如玻璃、金屬、污跡、沙及紙板。
現轉而參看圖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，廢塑膠流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膠的化學及熱分解。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膠，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膠可包括消費後廢塑膠、工業後廢塑膠或其組合。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氛圍中或在相對於環境空氣含有少量分子氧之氛圍中加熱及轉化廢塑膠原料。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之熱裂解，或為在催化劑存在下進行之催化熱解。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、螺桿擠出機、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/或提昇氣體以促進將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流。或者，全部r-熱解蒸氣流可自熱解設施取出且輸送至一或多個下游處理設施。
再次參看圖1，至少一部分r-熱解油及/或r-熱解氣(或r-熱解蒸氣)可引入至精煉設施中，其中其可進行一或多個處理步驟以得到至少回收物石腦油(r-石腦油)流以及其他回收物烴流，諸如回收物重組物(r-重組物)。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及/或催化裂解之化學處理或諸如催化重組及異構化之其他反應。
現轉而參看圖3，提供精煉設施(refining facility/refinery)中適用於處理至少一個包括衍生自廢塑膠之回收物之烴流的主要步驟或區之示意圖。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3所示之精煉設施中產生。圖3中所繪示之步驟、區以及製程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、區或製程流。
如圖3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提供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。切割點通常用於鑑定精煉設施內及/或由精煉設施產生之特定流或餾分。
除原油流之外，圖3所示出之精煉設施亦可處理引入至ADU中之r-熱解油流。在一個實施例中或與本文提及之任何實施例組合，r-熱解油可來源於如先前關於圖1所論述之熱解反應器製程。在引入至精煉設施製程之前，r-熱解油(主要包含C6-C40烴)可分離成輕質熱解油流(主要包含C6-C10烴)及重質熱解油流(主要包含C10-C40烴)。在此類實施例中，重質熱解油流可引入至ADU中以進一步分離，而輕質熱解油流可引入至諸如重組及/或蒸汽裂解之其他下游精煉設施製程中。應理解，輕質熱解油流及重質熱解油流可包含回收物，因為此等流衍生自r-熱解油流。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，輕質熱解油(輕質r-熱解油)流可具有小於400℉ (204℃)或180℉至380℉ (82℃至193℃)之T50。引入至ADU中之r-熱解油(未分離或呈重質熱解油形式)之質量流率與引入至ADU中之石油之質量流率的比率可為至少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。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，且可進一步如本文所描述來分離。
ADU將至少一個蒸餾塔中之原料(例如原油)分離成多種烴流或餾分。如圖3所示，此等餾分包括但不限於輕質(ADU)氣體、石腦油(其可在ADU中或在ADU下游進一步分離成輕質石腦油及重質石腦油)、餾出物(燃料/煤油/柴油)、製氣油(稱為常壓製氣油、ADU製氣油或AGO)及殘餘物(通常為ADU塔底物)。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，由ADU (亦即常壓石腦油流)產生之石腦油流可具有小於400℉ (204℃)或180℉至380℉ (82℃至193℃)之T50。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ADU氣體(r-輕質氣體)、回收物石腦油(r-石腦油) (包括回收物輕質石腦油及回收物重質石腦油)、回收物餾出物(r-餾出物) (包括回收物燃料、回收物煤油及回收物柴油)、回收物常壓製氣油(r-AGO)及回收物常壓殘餘物(r-常壓殘油)。各流之質量流率以及其與其他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。
再次參看圖3，自ADU取出之塔頂氣流(ADU氣體)主要包含C6及較輕組分。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，自ADU取出之此主要氣流可包括至少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C6及較輕組分。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，此流亦可包括至少25、至少30或至少35重量百分比之C1及較輕組分，以及少量含硫化合物、含氯化合物及/或含氮化合物。如本文所用，術語「C1及較輕」組分係指甲烷(C1)及在標準條件下沸點比甲烷低之化合物。比C1輕之組分之實例包括但不限於氫氣(H2)、一氧化碳(CO)及氮氣(N2)。
來自ADU之塔頂氣流可在飽和氣體設備(未示出)中處理，其中該塔頂氣流可經由一或多個蒸餾步驟分離成兩種或更多種流。舉例而言，在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，塔頂氣流可經分離以移除去甲烷塔中之大部分C1及較輕組分，及/或可經處理以移除去丁烷塔中之大部分C5及較重組分。視精煉設施及飽和氣體設備之組態而定，其他塔(例如去乙烷塔、去丙烷塔等)亦可用於形成各種產物流(例如乙烷、丙烷等)。飽和氣體設備亦可包括一或多個用於移除含氮及/或含硫組分之處理步驟。
亦如圖3所示，回收物石腦油(r-石腦油)及回收物餾出物(r-餾出物)之流可自ADU取出且可傳送至一或多個下游位置進行另外的處理、儲存及/或使用。儘管圖3描繪衍生自ADU之單獨輕質石腦油(主要為C6及較輕組分)及重質石腦油(主要為C6-C10)流，在一個實施例中或與本文提及之任何實施例組合，此等單獨流可作為單一r-石腦油蒸汽離開ADU。接著r-石腦油流可進料至分離器(未示出)中，從而產生單獨輕質石腦油及重質石腦油流。此等流中之一或多者亦可在進一步處理及/或使用之前進行進一步處理以移除諸如含硫化合物、含氯化合物及/或氮氣之組分，如下文更詳細地描述。
自ADU取出之最重流(ADU塔底物)為回收物常壓殘油(r-常壓殘油)流。在一些情況下，r-常壓殘油可直接傳送至流體化催化裂解器(FCC)，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。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，在一個實施例中或與本文中提及之任何實施例組合，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，提供回收物產物。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)。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，至少一部分來自ADU及/或VDU之較重烴餾分(例如比餾出物重)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700、大於800或大於900℉。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。如圖3所示之此等流之實例可包括但不限於r-AGO、r-常壓殘油、r-真空殘油、r-LVGO及r-HVGO。
如先前所提及，至少一部分r-常壓殘油可引入至FCC中，尤其當精煉設施不包括VDU時。如圖3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。
製氣油裂解器可為降低重質烴原料之分子量以得到一或多種較輕烴產物的任何處理單元或區。製氣油裂解器可採用熱及/或催化裂解且可包括其他設備，諸如壓縮機、蒸餾塔、熱交換器及提供裂解產物流所必需之其他設備。圖3中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)。
在一個實施例中或與本文中提及之任何實施例組合，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/或飽和至少一部分流中之烯屬及/或芳族化合物。如圖3所示，舉例而言，至少一部分r-AGO流及/或至少一部分r-LVGO流可在引入至FCC中之前進行加氫處理。加氫處理步驟之具體位置可能會有所不同，且可視具體的精煉設施組態以及硫、氮、金屬及芳族物/烯烴之最終產物規格而定。
另外或可替代地，一或多個處理步驟可存在於精煉設施中以移除含氯化合物。r-熱解油(或r-熱解油與原油之組合)流中含氯化合物之總含量可為以重量計至少20、至少50、至少75、至少100 ppm及/或以重量計不超過500、不超過350、不超過200或不超過100 ppm。
或者或另外，至少一部分裂解可在氫氣存在下(例如，在加氫裂解器中)進行，使得可在進行裂解反應的同時將諸如含氮、氯及硫(及視情況存在之金屬)之組分移除。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取出之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。若裂解在加氫裂解器內進行或待裂解之流在裂解之前已進行加氫處理，則視情況存在進一步的下游加氫處理。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，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3所示，至少一部分來自VDU之r-LVGO及/或來自加氫裂解器之r-加氫裂解器餾出物(r-HDC)可引入至FCC中。另外或在替代方案中，至少一部分來自煉焦器(未示出)之回收物煉焦器製氣油(r-CGO)流可引入至FCC中，以用於進一步裂解以形成r-輕質氣體及/或r-石腦油。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。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，r-熱解油及/或廢塑膠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。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或無催化劑下進行，且裂解可在氫氣及/或蒸汽存在下進行或不進行。製氣油裂解器之實例包括但不限於FCC、煉焦器及加氫裂解器。
舉例而言，r-熱解油及/或廢塑膠之流可直接進料至煉焦器、加氫裂解器及FCC中之至少一者(至少兩者或各者)中。此等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，進料至FCC中之廢塑膠可與r-AGO、r-LVGO、r-CGO及/或r-HDC餾出物共同進料。進料至製氣油裂解器中之製氣油及/或餾出物流中之一或多者亦可包括非回收物，尤其在無r-熱解油(或其他r-熱解流)進料至ADU之情況下。
當廢塑膠進料至此等製氣油裂解器中之一者時，該廢塑膠可為液化混合塑膠廢料，其藉由加熱廢塑膠以至少部分地熔融該廢塑膠及/或藉由將廢塑膠與至少一種溶劑(諸如，製氣油、r-製氣油及/或r-熱解油或其他適合之溶劑)組合而形成。當與溶劑組合時，廢塑膠可溶解或溶合，或其可呈漿料形式。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，引入至精煉設施中之廢塑膠可能尚未分離(例如其可為混合塑膠廢料)，而在其他情況下，該廢塑膠可能已經歷至少一個分離步驟，從而使得廢塑膠主要包含聚烯烴(PO)廢塑膠。在此類情況下，廢塑膠可包括以流之總重量計至少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廢塑膠。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，至少一部分來自FCC、加氫裂解器及/或煉焦器反應容器之回收物流出物(r-流出物)流可在與此等裂解器中之一或多者流體連通之至少一個氣體設備(未示出)中分離。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，脫離製氣油裂解器之流可包含回收物石腦油(r-石腦油)流。r-石腦油流包含至少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)。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，r-石腦油亦可包括至少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及較重環狀烴(r-C6+環狀烴)。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，r-石腦油中之r-BTX可包括至少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。另外或在替代方案中，r-石腦油中之r-BTX可包括至少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，包括鄰二甲苯(oX)、間二甲苯(mX)及對二甲苯(pX)。r-BTX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。
再次參看圖3，至少一部分常壓石腦油，且在特定實施例中，包含來自ADU或來自裂解器設施中之一或多者(例如FCC、蒸汽裂解器或加氫裂解器)之重質石腦油餾分的回收物石腦油(r-石腦油)或其任何組合可進料至催化重組器中，其中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，至少一部分回收物熱解油(r-熱解油)流可以與r-石腦油類似之方式進料至重組器中，其中r-熱解油重組成重組物流。進料至重組器中之r-熱解油流可包含輕質熱解油(C6-C10)，例如自r-熱解油分離成至少輕質熱解油(C6-10)及重質熱解油(C10-C40)時產生的輕質熱解油。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，至少一部分來自芳族物分離單元之回收物萃餘物(r-萃餘物)流可以與r-石腦油及/或r-熱解油類似之方式進料至重組器中，其中r-萃餘物流重組成重組物流。
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r-石腦油流(例如常壓石腦油及/或其他石腦油流)、至少一部分r-萃餘物流及/或至少一部分r-熱解油流可經組合而形成含石腦油之原料。然而，此等流亦可作為單獨的流引入至重組器中。
在重組之前，至少一部分r-石腦油流、至少一部分r-萃餘物流及/或至少一部分r-熱解油流可例如作為組合原料進行加氫處理及/或氮移除製程，從而產生如圖3中所示之經加氫處理之重組器原料，或此等流中之一或多者可分別經加氫處理或進行氮移除。此外，在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，視情況對r-萃餘物流進行加氫處理，且因此r-萃餘物流可與加氫處理器上游、氫化處理器下游之其他重組器原料組合，或無需與其他重組器原料組合單獨引入至重組器中。
存在於重組器原料中之含氮化合物可有效毒化重組器催化劑，從而需要更頻繁地更新及/或替換催化劑。因此，氮移除製程可自重組器原料移除有機氮化合物(亦即含氮化合物)而產生耗乏氮之產物流，該產物流可以單獨或與至少一部分如本文所描述之一或多種其他石腦油及/或含r-石腦油之製程流組合之形式用作重組器原料。該製程可包括一或多個吸附及/或反應步驟，例如使用一或多種吸附劑黏土、沸石(例如，H型(酸性)沸石、含金屬(鈉、鉀等)之沸石)、分子篩、樹脂(例如酸性樹脂)、氧化鋁、二氧化矽、活性碳、經改質之氧化鋁(亦即經其他金屬改質)、經改質之二氧化矽(亦即經其他金屬改質)、矽-鋁酸鹽、二氧化矽-氧化鋁-磷酸酯氧化物(SAPO)及/或金屬有機骨架(MOF)，此等可自重組器原料流捕獲、轉化及/或分離出氮化合物或氮原子。耗乏氮之產物流可包含小於5 ppm、小於2 ppm、小於1 ppm、小於0.5 ppm或小於0.1 ppm之氮(N)含量。
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/或單獨的氮移除，以及加氫處理製程位於何處通常取決於重組器原料中所包括之任何含石腦油或r-石腦油之流的來源及組成。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，進行重組的至少一部分原料(例如，石腦油、r-石腦油、r-萃餘物及/或輕質r-熱解油)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硫。在一或多個實施例中，進行重組的至少一部分原料(例如石腦油、r-石腦油、r-萃餘物及/或輕質r-熱解油)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氯。在一或多個實施例中，進行重組的至少一部分原料(例如石腦油、r-石腦油、r-萃餘物及/或輕質r-熱解油)包含小於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水。在一或多個實施例中，進行重組的至少一部分原料(例如石腦油、r-石腦油、r-萃餘物及/或輕質r-熱解油)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砷。在一或多個實施例中，進行重組的至少一部分原料(例如石腦油、r-石腦油、r-萃餘物及/或輕質r-熱解油)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氮。
在一或多個實施例或與本文所提及之任何實施例組合中，來自ADU之r-石腦油及/或r-石腦油可連同一或多種其他含石腦油及/或r-石腦油之流可作為原料進料至催化重組器中，從而產生包含回收物重組物(r-重組物)之重組物流。更詳細言之，原料在催化劑及氫氣存在下反應以形成包含C6至C10芳族物及類似碳數之其他不飽和化合物之重組物流。更特定言之，重組器單元經由脫氫及/或化學重排使石腦油(或r-石腦油)原料中之通常為飽和之烷烴(例如直鏈、分支鏈及環狀烴)反應以形成較高辛烷值的不飽和烴，諸如苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。重組器單元亦產生副產物氫流(或回收物氫，r-H2)，其可用於精煉設施內或外部之其他加氫處理單元中。
當至少一部分重組器原料包含回收物(例如如圖3中所示之r-熱解油、r-石腦油及/或尚未論述之r-萃餘物流)時，重組物流可為回收物重組物(r-重組物)流。重組器之進料可包括至少一種不包括衍生自廢塑膠之回收物的進料流(例如石腦油)。因此，r-重組物亦可包括非回收物烴。應理解，視重組器中所處理之原料而定，本文所描述之重組物之組分中之一或多者可或可不包括衍生自廢塑膠之回收物。
在一個實施例中或與本文中提及之任何實施例組合，自重組器取出之重組物(或r-重組物)主要包含C6至C10 (或C6至C9)芳族物，或其可包括至少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)芳族組分。其亦可包括小於45、小於35、小於25、小於15或小於10重量百分比之非芳族組分。
重組物(或r-重組物)亦可包括至少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，該苯可包括回收物苯(r-苯)及/或非回收物苯。另外或在替代方案中，重組物(或r-重組物)亦可包括至少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，該甲苯可包括回收物甲苯(r-甲苯)及/或非回收物甲苯兩者。
重組物(或r-重組物)亦可包括至少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重量百分比之單獨或組合的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。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、甲基乙苯之異構體及三甲基苯之異構體。C10芳族物之實例可包括但不限於丁基苯之異構體、二乙基苯之異構體及二甲基乙苯之異構體。此等組分中之一或多者(若存在於重組物流中)可包括回收物及/或可包括非回收物。r-重組物可包括例如至少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，包括回收物及非回收物二甲苯。
重組物(或r-重組物)流可包含極少(若存在) C5及較輕組分及/或C11及較重組分。舉例而言，重組物(或r-重組物)可包括不超過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。重組物(或r-重組物)流中C6至C10 (或C9至C10)烴組分之總量以流之總重量計可為至少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。
包含r-重組物之重組物流之至少一部分可隨後進料至芳族物複合設備。
除r-重組物以外，其他回收物芳族物來源(包括回收物對二甲苯(r-px))可在精煉設施中產生且引入至芳族物複合設備中。舉例而言，回收物熱解油(r-熱解油)及原油進料可在精煉設施內之至少一個蒸餾塔，且特定言之ADU及/或VDU之一或多個蒸餾塔內經處理。在此等蒸餾單元內，回收物AGO、LVGO及/或HVGO可連同回收物重質石腦油餾分及其他較輕烴餾分一起產生。在一或多個實施例中，回收物重質烴流可單獨進料或組合進料至裂解設施，諸如蒸汽裂解設施中，其中重質烴流之平均分子量減少。裂解設施通常包括用於熱裂解含烴進料之裂解器熔爐、用於冷卻裂解流出物之淬滅區、用於增加經冷卻、裂解流之壓力的加壓區及用於自經加壓之流出物分離出一或多種回收物烴產物(r-烴產物)流的分離區。r-產物流之實例可包括但不限於回收物乙烯(r-乙烯)、回收物乙烷(r-乙烷)、回收物丙烯(r-丙烯)、回收物丙烷(r-丙烷)、回收物丁烯(r-丁烯)、回收物丁烷(r-丁烷)及回收物C5及較重(r-C5+)。如所示，裂解設施可產生回收物熱解汽油流。隨後可將至少一部分r-熱解汽油流進料至芳族物複合設備中。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，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)。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，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及較重環狀烴(r-C6+環狀烴)。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，r-熱解汽油中之r-BTX可包括至少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。另外或在替代方案中，r-熱解汽油中之r-BTX可包括至少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，包括鄰二甲苯(oX)、間二甲苯(mX)及對二甲苯(pX)。r-BTX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。
再次參看圖1，至少一部分由重組器產生之r-重組物可連同任何其他石腦油及/或含石腦油之流，諸如來自FCC之r-石腦油、r-熱解油、r-熱解汽油一起引入至芳族物複合設備中，其中含芳族物之流可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組分，包括非回收物對二甲苯(pX)。r-對二甲苯流可包括以流中之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。
如圖1、3及5中所描繪且如下文進一步詳細描述，芳族物複合設備可自分離區，且特定言之自分離單元產生r-萃餘物流。r-萃餘物流可為耗乏芳族物的且主要包含C5至C12組分，且可包括不超過20、不超過15、不超過10或不超過5重量百分比之C6至C9芳族物(例如苯、甲苯及二甲苯)。r-萃餘物流可回收、再循環及/或以其他方式與至少一部分由ADU產生之重質r-石腦油流、輕質熱解油及/或其他重組器原料流組合。舉例而言，r-萃餘物流可與重質r-石腦油流及/或輕質熱解油流組合，且組合流在進料至重組器之前視情況經加氫處理及/或進行氮移除。
圖4繪示根據本發明技術之實施例的例示性製程中之主流整合。特定言之，如所示，來自精煉設施製程之回收物石腦油(r-石腦油) (例如ADU石腦油或常壓石腦油)及/或來自芳族物複合設備之回收物萃餘物(r-萃餘物)可用作重組器之原料。回收物熱解油(r-熱解油)可與原油組合或者引入至ADU中，或r-熱解油可與至少一種來自ADU之石腦油流組合以產生含石腦油之重組器原料(未示出)。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，含石腦油之流可與重組器原料組合且可包含以下各者中之一或多者：(i)加氫裂解汽油流；(ii)流體化催化裂解器(FCC)汽油流；及/或(iii)來自天然氣液體(NGL)處理設備之天然汽油(未示出)。隨後重組器原料可引入至重組器單元中以移除C5及較輕烴，且經催化重組以形成回收物萃餘物(r-重組物流，其在如本文中所描述之芳族物複合設備中經處理)。此外，至少一部分r-熱解油可例如在油氣裂解器(例如，加氫裂解器)中裂解，且作為進料引入至芳族物複合設備中。如所示，至少一部分r-重組物及/或至少一部分r-熱解油可進行分離(例如萃取、蒸餾等)以產生至少富含回收物苯、回收物甲苯及回收物二甲苯(r-BTX)之流及耗乏芳族物之回收物萃餘物(r-萃餘物)流。至少一部分r-萃餘物流可與ADU r-石腦油或經加氫處理之重組器原料組合或作為原料回收至重組器中。富含r-BTX之流可在芳族物複合設備中進行進一步處理以產生回收物對二甲苯(r-pX)及如本文所描述之其他產物。
現參看圖5，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。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，含芳族物之進料(r-芳族物進料)亦可引入至初始分離步驟中。此進料可包含一或多種含芳族物之流。舉例而言，如本文所描述，r-芳族物進料可包含由重組器產生之r-重組物蒸汽及/或來自蒸汽裂解設施之r-熱解汽油及/或來自熱解製程之r-熱解油流。其他含芳族物之進料流可包括回收物及/或非回收物，且可視情況來源於一或多種其他設施。
在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，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)之富含芳族物之流及耗乏芳族物之萃餘物流。BTX流可包括至少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。
圖5中所示之初始分離步驟用於自進入流移除BTX，此可使用任何適合類型之分離進行，包括萃取、蒸餾、萃取蒸餾及吸附。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。在分離後，即可自分離步驟/區取出耗乏芳族物之回收物萃餘物(r-萃餘物)流。r-萃餘物流主要包含C5至C12組分且可包括不超過20、不超過15、不超過10或不超過5重量百分比之C6至C9芳族物(例如苯、甲苯及二甲苯)。r-萃餘物流可用作至少一部分如本文所描述之重組器原料。
此外，如圖5所示，濃集回收物苯、甲苯及二甲苯(r-BTX)之流亦可自初始分離步驟取出。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 (若適用)兩者  此流亦可包括至少5、至少10、至少15及/或不超過30、不超過25、不超過20及/或不超過10重量百分比之較輕及/或較重組分，諸如苯乙烯。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集回收物苯(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，包括用一或多個蒸餾塔或其他分離設備或步驟來進行。
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5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5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。此等流中之各者可包括回收物及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oX (或r-oX)、mX (或r-mX)及pX (或r-pX)之單獨流。
如圖5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取出且全部或一部分可引入至轉烷化/歧化步驟中，以及r-甲苯流可自BTX回收步驟/區取出。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內進行，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5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，自芳族物複合設備取出之至少一部分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可在第二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。
在一個實施例中或與本文中提及之任何實施例組合，如圖1所示，可將至少一部分r-PA產物引入至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)。在一個實施例中或與本文所提及之任何實施例組合，r-TPA及乙二醇(或回收物乙二醇、r-EG及/或可持續或生物基乙二醇、s-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定義用語之唯一清單。Other definitions may be provided in the foregoing description, such as, for example, when accompanying the use of a defined term in context.在前述描述中亦可提供其他定義，諸如隨附在上下文使用定義用語時。
如本文所用，術語「輕質氣體」係指包含至少50重量百分比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，但此等組分通常以流之總重量計小於20、小於15、小於10或小於5重量百分比之量存在。
如本文所用，術語「中值沸點」或「T50」係指製程流之中值沸點(亦即，50重量百分比之流組分在該溫度值以上沸騰，50重量百分比之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」係指精煉設施中沸點範圍在90℉與190℉之間的特定部分之石腦油餾分。
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℉之間的特定部分之石腦油餾分。
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「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℉之間的特定部分之製氣油餾分。
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℉之間的特定部分之製氣油餾分。
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℉之間的特定部分之製氣油餾分。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餘物產物。
如本文所用，術語「氣體設備」係指精煉設施中包括一或多個蒸餾塔以及輔助設備以及泵、壓縮機、閥門等之設備，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直接或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或無催化劑下進行，且裂解可在氫氣及/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「烴」係指僅包括碳原子及氫原子之有機化合物。
如本文所用，術語「有機化合物」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」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者。
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取出之流，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)取出之流。
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取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取出的出口流。
如本文所用，術語「r-熱解殘餘物」係指由廢塑膠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大氣壓絕對壓力下為固體的含碳組合物。
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、雜環及異構體。舉例而言，正、異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/或間接衍生自廢塑膠之對二甲苯產物。
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」係指通常在蒸汽裂解設施之鍋爐中在蒸汽存在下烴之熱裂解。
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/或間接衍生自廢塑膠之組合物。
如本文所用，術語「主要」意謂大於50重量百分比。舉例而言，主要丙烷流、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「廢塑膠」及「塑膠廢料」係指使用過的、廢棄的及/或丟棄的塑膠材料，包括工業後或消費前的廢塑膠及消費後的廢塑膠。
如本文所用，術語「混合塑膠廢料」及「MPW」係指至少兩種類型之廢塑膠之混合物，包括但不限於以下塑膠類型：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。
如本文所用，術語「一(a/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」係指一種廢塑膠回收製程，其包括將廢塑膠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/comprises/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元素，其中過渡術語後列出的一或多種元素不一定為構成主題的唯一原素。
如本文所用，術語「包括(including/include/included)」具有與上文所提供之「包含(comprising/comprises/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，主要丙烷流、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「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」係指自大量廢塑膠中獲得的實體回收物之非實體量度，其可以直接或間接(即，經由數字庫存)歸屬於產物。
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鍋爐、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/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(此可包括或為廢塑膠)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。 請求項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以解釋本發明之範疇。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繪示根據本發明之各種實施例用於得到回收物有機化合物，包括r-對二甲苯、r-對苯二甲酸及r-聚對苯二甲酸乙二酯之系統中之主要製程/設施的示意性方塊流程圖；
圖2繪示適用於圖1中所繪示之系統中之熱解設施中之主要步驟/區域的示意性方塊流程圖；
圖3繪示適用於圖1中所繪示之系統中之精煉設施之主要步驟/區域的示意性方塊流程圖；
圖4繪示適用於圖1中所繪示之系統中之整合式精煉設施及芳族物複合設備之主要步驟/區域(包括與NGL處理設施整合)的示意性方塊流程圖；
圖5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/區域的示意性方塊流程圖；及
圖6A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-有機化合物)具有來自一或多種源材料之實體含量；
圖6B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-有機化合物)具有來自一或多種源材料的基於信用之回收物；

Claims (20)

  1. 一種用於產生回收物對二甲苯(r-pX)之方法，該方法包含： (a)     提供來自常壓蒸餾單元(ADU)之常壓石腦油流及來自芳族物分離單元之回收物萃餘物(r-萃餘物)流；及 (b)    將至少一部分該常壓石腦油流及至少一部分該r-萃餘物流重組以產生包含r-pX之重組物， 其中至少一部分該常壓石腦油流之及視情況至少一部分該r-萃餘物流在該重組(b)之前進行加氫處理。
  2. 如請求項1之方法，其中該r-萃餘物流在該重組(b)之前未經加氫處理。
  3. 一種用於產生回收物對二甲苯(r-pX)之方法，該方法包含： (a)     對來自常壓蒸餾單元(ADU)之常壓石腦油流及來自芳族物分離單元之回收物萃餘物(r-萃餘物)流進行加氫處理以產生經加氫處理之重組器原料；及 (b)    對至少一部分該經加氫處理之重組器原料進行重組以產生包含r-pX之重組物。
  4. 如請求項3之方法，其進一步包含將至少一部分該常壓石腦油流與至少一部分該r-萃餘物流合併以形成含石腦油之重組器原料，其中該加氫處理(a)包含對該重組器原料進行加氫處理以產生該經加氫處理之重組器原料。
  5. 一種用於產生回收物有機化合物(r-有機化合物)之方法，該方法包含： (a)     將回收物重組物流引入芳族物複合設備，其中該重組物係藉由以下獲得：提供來自常壓蒸餾單元(ADU)之常壓石腦油流及來自芳族物分離單元之回收物萃餘物流(r-萃餘物)，且對至少一部分該常壓石腦油流及至少一部分該r-萃餘物流進行重組以產生包含r-pX之重組物，其中在該重組之前對至少一部分該常壓石腦油流及視情況至少一部分該r-萃餘物流進行加氫處理；及 (b)    對該芳族物複合設備中之該重組物進行處理以提供包含至少85重量百分比對二甲苯之r-pX流。
  6. 一種用於產生回收物有機化合物(r-有機化合物)之方法，該方法包含： (a)     將回收物對二甲苯(r-pX)流引入對苯二甲酸(TPA)生產設施，其中至少一部分該r-pX係藉由以下獲得：提供來自常壓蒸餾單元(ADU)之常壓石腦油流及來自芳族物分離單元之回收物萃餘物流(r-萃餘物)，且對至少一部分該常壓石腦油流及至少一部分該r-萃餘物流進行重組以產生包含r-pX之重組物，其中在該重組之前對至少一部分該常壓石腦油流及視情況至少一部分該r-萃餘物流進行加氫處理；及 (b)    對該TPA生產設施中之至少一部分該r-pX進行處理以提供回收物純對苯二甲酸(r-PTA)。
  7. 如請求項1至6中任一項之方法，其中該重組物係耗乏C5及較輕烴。
  8. 如請求項1或2之方法，其中該r-萃餘物流包含： (i)小於10重量%之單烯烴及/或二烯烴；及/或 (ii)小於500 ppmw之雜質，諸如金屬、硫、氮、氧及/或鹵素。
  9. 如請求項1至6中任一項之方法，其中該常壓石腦油流： (i)具有180℉至380℉ (82℃至193℃)之T50 (中值沸點)； (ii)主要包含C6-C10烴；及/或 (iii)藉由將原油進料至該ADU以產生至少該常壓石腦油流而獲得。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含對廢塑膠進行熱解以產生至少回收物熱解油(r-熱解油)流及以下中之一或兩者： (i)將至少一部分該r-熱解油流及該原油進料至該ADU中以產生至少該常壓石腦油流；及/或 (ii)將該原油進料至該ADU中以產生至少該常壓石腦油流，且將至少一部分該r-熱解油流添加至該常壓石腦油流中。
  11. 如請求項1至6中任一項之方法，其進一步包含對芳族物複合設備內之至少一部分該重組物進行處理以產生含r-pX之產物流，其中該產物流包含至少85重量百分比對二甲苯。
  12. 如請求項11之方法，其中該處理包含對該重組物之一或多種組分進行以下各者中之至少一者：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。
  13. 如請求項12之方法，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。
  14. 如請求項1至6中任一項之方法，其中該回收物萃餘物(r-萃餘物)流為耗乏芳族物之流，該耗乏芳族物之流係藉由自該重組物萃取至少一部分該C6至C9芳族物以產生富含芳族物之流及耗乏芳族物之r-萃餘物流而獲得。
  15. 如請求項14之方法，其中該萃取係使用選自由環丁碸、糠醛、四乙二醇、二甲亞碸、N,N-二甲基甲醯胺及N-甲基-2-吡咯啶酮組成之群的溶劑來進行。
  16. 如請求項1至6中任一項之方法，其中該回收物萃餘物(r-萃餘物)流為耗乏芳族物之流，該耗乏芳族物之流係藉由自該重組物蒸餾至少一部分該C6至C9芳族物以產生富含芳族物之流及耗乏芳族物之r-萃餘物流而獲得。
  17. 如請求項16之方法，其中該蒸餾係在一或多個蒸餾塔中進行。
  18. 如請求項14至17中任一項之方法，其中該富含芳族物之流包含： (i)以該流之總重量計至少55重量百分比之BTX； (ii)以BTX之總重量計至少25及/或不超過65重量百分比之二甲苯； (iii)以BTX之總重量計至少30及/或不超過65重量百分比之苯；及/或 (iv)以BTX之總重量計至少30及/或不超過65重量百分比之甲苯。
  19. 如請求項1至6中任一項之方法，其中在該重組(b)之前將至少一部分該常壓石腦油流及/或至少一部分該r-萃餘物流與含石腦油製程流組合，其中該含石腦油製程流包含以下中之一或多者： (i)加氫裂解汽油流；及/或 (ii)流體化催化裂解器(FCC)汽油流。
  20. 如請求項1至6中任一項之方法，其中進行重組的至少一部分該常壓石腦油流及/或至少一部分該r-萃餘物流包含： (i)小於500 ppm之硫； (ii)小於300 ppm之氯； (iii)小於500 ppm之水； (iv)小於500 ppb之砷；及/或 (v)小於1500 ppm之氮。
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