用于化学设施的、具有热解油和传热介质的热集成

申请号 CN202280063808.7 申请日 2022-09-16 公开(公告)号 CN117980445A 公开(公告)日 2024-05-03
申请人 伊士曼化工公司; 发明人 达里尔·贝汀; 大卫·尤金·斯莱文斯基; 武显春; 艾弗里·L·安德森;
摘要 提供了一种用于化学回收设施的热集成方法和系统,其可以降低该设施的 碳 足迹和 全球变暖 潜在性。更特别地,一种或多种 传热 介质 可以用于从废塑料 热解 流出物回收 热能 ,并且将回收的热能重新分配到整个化学回收设施中。此外,由热解过程产生的热解油的至少一部分可以用于使至少一部分废塑料 液化 。因此,由于本文的热集成方法和系统,化学回收设施的全球变暖潜在性可被优化和降低。
权利要求

1.一种化学回收方法,所述方法包括:
(a)提供液化容器、热解反应器和传热介质(HTM);
(b)在所述液化容器中使固体废塑料液化,从而形成液化废塑料;
(c)在所述热解反应器中热解至少一部分的所述液化废塑料,从而形成热解流出物;
(d)分离至少一部分的所述热解流出物,以形成热解油和包含热解气的残余热解流出物;
(e)经由与所述热解流出物和/或所述残余热解流出物间接热交换来制备加热的HTM;
(f)使至少一部分的所述热解油与所述固体废塑料在所述液化容器中接触;以及(g)经由与所述加热的HTM间接热交换,预热所述液化容器上游的固体废塑料的至少一部分、所述液化容器中的固体废塑料的至少一部分和/或所述热解反应器上游的所述液化废塑料。
2.根据权利要求1的方法,其中,步骤(e)的所述制备包括:经由与所述热解流出物间接热交换来制备所述加热的HTM,其中步骤(e)的所述制备发生在步骤(d)的所述分离之前。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述HTM包含非流体
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述加热的HTM的温度为至少270℃。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(e)的所述制备包括:经由与所述热解流出物和所述残余热解流出物间接热交换来制备所述加热的HTM。
6.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(d)的所述分离包括:
(i)将至少一部分的所述热解流出物分离成所述热解油和包含热解气的第一残余热解流出物,和
(ii)将至少一部分的所述第一残余热解流出物分离成第二热解油和包含热解气的第二残余热解流出物,
其中,在步骤(e)的所述制备中的所述残余热解流出物包含所述第一残余热解流出物和/或所述第二残余热解流出物。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,步骤(d)的所述分离还包括:分离至少一部分的所述第二残余热解流出物,从而形成第三热解油和包含热解气的热解气流。
8.根据权利要求7所述的方法,其中步骤(e)的所述制备包括:经由与所述热解流出物、所述残余热解流出物和所述热解气流间接热交换来制备所述加热的HTM。
9.根据权利要求7所述的方法,其还包括:
(i)提供第二HTM;
(ii)经由与所述热解流出物、所述第一残余热解流出物、所述第二残余热解流出物和/或所述热解气流间接热交换来制备加热的第二HTM;以及
(iii)经由与所述加热的第二HTM间接热交换,预热所述液化容器上游的固体废塑料的至少一部分、所述液化容器中的固体废塑料的至少一部分和/或所述热解反应器上游的液化废塑料的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第一HTM和所述第二HTM包括相同的HTM类型。
11.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(g)的所述预热包括:在所述液化容器的上游,预热至少一部分的所述固体废塑料。
12.根据权利要求1所述的方法,其还包括:
(i)提供第二HTM;
(ii)经由与所述热解流出物和/或所述残余热解流出物间接热交换来制备加热的第二HTM;以及
(iii)经由与所述加热的第二HTM间接热交换,预热所述液化容器上游的固体废塑料的至少一部分、所述液化容器中的固体废塑料的至少一部分和/或所述热解反应器上游的液化废塑料的至少一部分。
13.一种化学回收方法,所述方法包括:
(a)提供第一传热介质(HTM)和第二HTM;
(b)在液化容器中使固体废塑料液化,从而形成液化废塑料,其中,所述液化包括:经由与所述液化容器中和/或所述液化容器上游的加热的第二HTM间接热交换来加热至少一部分的所述废塑料;
(c)经由与加热的第一HTM间接热交换来加热所述液化容器下游的液化废塑料的至少一部分,从而提供加热的液化废塑料;
(d)在热解反应器中热解所述加热的液化废塑料的至少一部分,从而形成热解流出物;
(e)分离所述热解流出物的至少一部分,以形成热解油和包含热解气的残余热解流出物;
(f)经由与所述热解流出物和/或所述残余热解流出物间接热交换,由所述第一HTM制备所述加热的第一HTM和/或由所述第二HTM制备所述加热的第二HTM;以及(g)使至少一部分的所述热解油与所述固体废塑料在所述液化容器中接触。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,步骤(f)的所述制备包括:经由与所述热解流出物间接热交换来制备所述加热的第一HTM,和经由与所述残余热解流出物间接热交换来制备所述加热的第二HTM。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,所述第一HTM和/或所述第二HTM包括蒸汽
16.根据权利要求13所述的方法,其中,所述加热的第一HTM的温度为至少300℃,并且所述加热的第二HTM的温度为至少270℃。
17.根据权利要求13所述的方法,其中,步骤(f)的所述制备包括:经由与所述热解流出物和所述残余热解流出物间接热交换来制备所述加热的第一HTM。
18.根据权利要求13所述的方法,其中,步骤(f)的所述制备包括:经由与所述热解流出物间接热交换来制备所述加热的第一HTM和所述加热的第二HTM,其中,所述第二HTM的间接热交换发生在所述第一HTM的间接热交换的下游。
19.根据权利要求13所述的方法,其中步骤(e)的所述分离包括:
(i)将至少一部分的所述热解流出物分离成热解油和包含热解气的第一残余热解流出物,和
(ii)将至少一部分的所述第一残余热解流出物分离成第二热解油和包含热解气的第二残余热解流出物,
其中,在步骤(f)的所述制备中的所述残余热解流出物包含所述第一残余热解流出物和/或所述第二残余热解流出物。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,步骤(e)的所述分离还包括:分离至少一部分好所述第二残余热解流出物,从而形成第三热解油和包含热解气的热解气流。

说明书全文

用于化学设施的、具有热解油和传热介质的热集成

背景技术

[0001] 废塑料热解在多种化学回收技术中起着作用。废塑料的热解产生重质组分(例如蜡、焦油和炭)以及回收成分热解油(r‑热解油)和回收成分热解气(r‑热解气)。当热解设施位于另一加工设施(例如裂化器设施)附近时,期望将尽可能多的r‑热解油和r‑热解气送至下游加工设施以用作形成其它回收成分产品(例如烯、链烷烃等)的原料。
[0002] 然而,当热解设施被加入到现有的下游设施(例如裂化设施)时,所得组合设施的足迹通常不是最佳的,因为主要焦点在于特定回收成分产品的生产。因此,即使通过这些组合设施生产回收成分产品,组合设施的环境影响也可能无法被彻底分析以避免向环境中释放比必要的更多的二化碳。因此,这种组合设施可能表现出一种或多种工艺缺陷,其不利地影响组合设施的所得全球变暖潜在性。因此,需要一种提供较低碳足迹的废塑料热解的处理方案。发明内容
[0003] 在一个方面,本技术涉及化学回收方法。通常,该方法包括:(a)提供液化容器、热解反应器和传热介质(HTM,heat transfer medium);(b)在液化容器中使固体废塑料液化,从而形成液化废塑料;(c)在热解反应器中热解至少一部分液化废塑料,从而形成热解流出物;(d)分离至少一部分热解流出物,以形成热解油和包含热解气的残余热解流出物;(e)经由与热解流出物和/或残余热解流出物间接热交换来制备加热的HTM;(f)使至少一部分热解油与固体废塑料在液化容器中接触;以及(g)经由与加热的HTM间接热交换,预热液化容器上游至少一部分固体废塑料、液化容器中至少一部分固体废塑料、和/或热解反应器上游的液化废塑料。
[0004] 在一个方面,本技术涉及化学回收方法。通常,该方法包括:(a)提供第一传热介质(HTM)和第二HTM;(b)在液化容器中使固体废塑料液化,从而形成液化废塑料,其中,液化包括:经由与液化容器中和/或液化容器上游的加热的第二HTM间接热交换来加热至少一部分废塑料;(c)经由与加热的第一HTM间接热交换来加热液化容器下游的至少一部分液化废塑料,从而提供加热的液化废塑料;(d)在热解反应器中热解至少一部分加热的液化废塑料,从而形成热解流出物;(e)分离至少一部分热解流出物,以形成热解油和包含热解气的残余热解流出物;(f)经由与热解流出物和/或残余热解流出物间接热交换,由第一HTM制备加热的第一HTM,和/或由第二HTM制备加热的第二HTM;以及(g)使至少一部分热解油与固体废塑料在液化容器中接触。附图说明
[0005] 图1是方框流程图,其说明了根据本技术的实施例的用于化学回收废塑料和经由传热介质再利用来自热解流出物的热量的方法和设施的主要步骤;以及
[0006] 图2是方框流程图,其说明了根据本技术的实施例的用于化学回收废塑料和经由两种传热介质再利用来自热解流出物的热量的方法和设施的主要步骤。

具体实施方式

[0007] 为了优化本文所描述的回收设施的碳足迹,我们已经发现来自热解流出物的残余热能可以有效地回收回到热解过程和废塑料液化阶段的上游。更特别地,我们已经发现热解油和一种或多种传热介质可以一起使用,以有效地将热能从热解流出物回收回到热解过程和废塑料液化阶段。因此,通过回收和再利用来自热解流出物的热能,我们可以降低本文所描述的组合设施的碳足迹和全球变暖潜在性。
[0008] 图1描绘了示例性化学回收设施10,其包括热解反应器12、裂化设施14、废塑料来源16、塑料液化区18和分级冷凝区(即第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24),用于将热解流出物104分离成热解油流106和热解气流108。如图1中所示,传热介质(HTM)可以用于该系统中以便从热解流出物104分配热能,所述热解流出物104包括热解气流108、第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120。
[0009] 应当理解,图1描绘了本技术的一个示例性实施例。图1中描绘的某些特征可以省略和/或本文其它地方描述的附加特征可以添加到图1中描绘的系统。各种工艺步骤以及相关的传热介质在下面更详细地描述。
[0010] 整体化工回收设施
[0011] 现在转向图1,示出了在化学回收设施10中化学回收废塑料的方法的主要步骤。如本文所描述的化学回收方法和设施可用于将废塑料转化成回收成分产品或用于形成多种最终用途材料的化学中间体。进料至化学回收设施/方法的废塑料可以是混合废塑料(MPW,mixed plastic waste)、预分选废塑料和/或预处理废塑料。如图1所示,废塑料进料流102可衍生自废塑料来源16,其可包括废塑料预处理设施。
[0012] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,化学回收设施10可以是能够处理大量混合塑料废物的商业规模设施。如本文所用,术语“商业规模设施”是指一年内平均,平均年进料速率为至少500磅/小时的设施。
[0013] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,图1中所示的两个或更多个设施也可以彼此同地协作,这些设施例如热解设施(包括热解反应器12)、塑料液化区18和分级冷凝区(即第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24)和裂化设施14。如本文所用,术语“同地协作”是指其中在两个设施之间共享至少一部分过程流和/或支持设备或服务的设施。当图1所示的两个或更多个设施同地协作时,这些设施可以满足以下标准(i)至(v)中的至少一个:(i)设施共享至少一个非住宅公用事业服务;(ii)设施共享至少一个服务团体;(iii)设施由共享至少一个资产边界的各方拥有和/或操作;(iv)设施通过至少一个导管连接,所述导管被配置成将至少一种工艺材料(例如进料到设施、由设施使用或在设施中产生的固体、液体和/或气体)从一个设施运送到另一个设施;以及(v)设施在彼此的40英里内、
35英里内、30英里内、20英里内、15英里内、12英里内、10英里内、8英里内、5英里内、2英里内或1英里内,是从它们的地理中心测量的。以上陈述(i)至(v)中的至少一个、至少两个、至少三个、至少四个或全部可以为真。
[0014] 关于(i),合适的公用事业服务的例子包括但不限于蒸汽系统(热电联产和分配系统)、冷却系统、传热流体系统、工厂或仪表空气系统、氮气系统、氢气系统、非住宅发电和配电(包括8000V以上的配电)、非住宅废水/下水道系统、储存设施、输送管线、火炬系统及其组合。
[0015] 关于(ii),服务团体和设施的例子包括但不限于应急服务人员(消防和/或医疗)、第三方供应商、州或地方政府监督团体及其组合。政府监督团体可以包括例如在市、县和州级别的监管或环境机构以及市政和税务机构。
[0016] 关于(iii),边界可以是例如围栏线、地界线、、或与第三方拥有的土地或设施的至少一个边界的共同边界。
[0017] 关于(iv),导管可以是流体导管,其携带气体、液体、固体/液体混合物(例如,浆料)、固体/气体混合物(例如,气动输送)、固体/液体/气体混合物或固体(例如,带式输送)。在一些情况下,两个单元可共享选自以上列表的一个或多个导管。
[0018] 再次转向图1,可以将废塑料的流102从废塑料来源16引入化学回收设施10中,该废塑料可以是混合塑料废物(MPW)。如本文所用,术语“废塑料”和“塑料废物”是指用过的、废弃的和/或丢弃的塑料材料,例如通常送到垃圾填埋场的塑料材料。进料至化学回收设施10的废塑料流102可以包括未处理的或部分处理的废塑料。如本文所用,术语“未处理的废塑料”是指未经受任何自动化或机械化分拣、洗涤或粉碎的废塑料。未处理的废塑料的例子包括从家庭路边塑料回收箱或共享社区塑料回收容器收集的废塑料。被部分处理的废塑料可源自例如市政回收设施(MRF,municipal recycling facility)或再生装置
(reclaimer)。在某些实施例中,废塑料可包括工业后(或消费前)塑料和/或消费后塑料中的至少一种。
[0019] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,混合废塑料(MPW)包括至少两种不同类型的塑料。
[0020] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,废塑料流102中的全部或部分MPW可源自城市回收设施(MRF)。
[0021] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,废塑料流102中的全部或部分MPW可源自再生装置设施。
[0022] 合适的废塑料的例子可以包括但不限于:聚烯烃(PO)、芳族和脂族聚酯、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、纤维素酯、聚四氟乙烯、丙烯腈基丁二烯苯乙烯(ABS)、纤维素制品、环氧化物、聚酰胺、酚树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、聚亚苯基合金、聚(甲基丙烯酸甲酯)、含苯乙烯的聚合物、聚酯、乙烯基聚合物、苯乙烯丙烯腈和含脲的聚合物以及三聚氰胺。
[0023] 具体的聚烯烃的例子可以包括:线型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚甲基戊烯、聚丁烯‑1、高密度聚乙烯(HDPE)、无规立构聚丙烯、全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯、交联聚乙烯、无定形聚烯烃、以及上述任何一种聚烯烃的共聚物。
[0024] 聚酯的例子可以包括具有重复芳族或环状单元的那些,例如含有重复对苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯或二甲酸酯单元的那些,例如PET、改性PET和PEN,或含有重复呋喃酸酯重复单元的那些。如本文所用,“PET”或“聚对苯二甲酸乙二醇酯”是指聚对苯二甲酸乙二醇酯的均聚物,或指用一种或多种酸和/或二醇改性剂改性的和/或含有除乙二醇和对苯二甲酸以外的残基或部分的聚对苯二甲酸乙二醇酯,该残基或部分例如间苯二甲酸、1,4‑环己烷二羧酸、二乙二醇、2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇(TMCD)、环己烷二甲醇(CHDM)、丙二醇、异山梨醇、1,4‑丁二醇、1,3‑丙二醇和/或新戊二醇(NPG)。
[0025] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,废塑料流102包含至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%、至少35wt%、至少40wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少75wt%、至少80wt%、至少85wt%、至少90wt%、至少95wt%、或至少99wt%的一种或多种聚烯烃,基于流的总重量。替代性地或附加地,废塑料流102包含不超过99.9wt%、不超过99wt%、不超过97wt%、不超过92wt%、不超过90wt%、不超过85wt%、不超过80wt%、不超过75wt%、不超过70wt%、不超过65wt%、不超过60wt%、不超过55wt%、不超过50wt%、不超过45wt%、不超过40wt%、不超过35wt%、不超过30wt%、不超过25wt%、不超过20wt%、不超过15wt%、不超过10wt%、或至少不超过
5wt%的一种或多种聚烯烃,基于流的总重量。
[0026] 在一个实施例中或与任何提及的实施例组合,废塑料流102包含不超过20wt%、不超过15wt%、不超过12wt%、不超过10wt%、不超过8wt%、不超过6wt%、不超过5wt%、不超过4wt%、不超过3wt%、不超过2wt%、或至少不超过1wt%的聚酯,基于流的总重量。
[0027] 在一个实施例中或与任何提及的实施例组合,废塑料流102包含不超过20wt%、不超过15wt%、不超过12wt%、不超过10wt%、不超过8wt%、不超过6wt%、不超过5wt%、不超过4wt%、不超过3wt%、不超过2wt%、或至少不超过1wt%的生物废物材料,基于流的总重量。如本文所用,术语“生物废物”是指衍生自活生物体或有机来源的材料。示例性的生物废物材料包括但不限于花、木材、锯屑、食物残渣、动物和动物部分、植物和植物部分以及肥料
[0028] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,废塑料流102可包含不超过10wt%、不超过5wt%、不超过4wt%、不超过3wt%、不超过2wt%、不超过1wt%、不超过
0.75wt%、或至少不超过0.5wt%的聚氯乙烯(PVC),基于流的总重量。
[0029] 现在将在下面进一步详细描述可以存在于图1所示的化学回收设施中的每个设施的一般构造和操作,从废塑料来源16的可选的预处理设施开始。
[0030] 可选的塑料预处理
[0031] 如图1所示,未处理的、部分处理的和/或处理过的废塑料,如混合塑料废物(MPW),可首先经由来自废塑料来源16的废塑料流102引入化学回收设施10。如上所述,废塑料来源16可包括可选的预处理设施,其可制备用于下游回收过程的废塑料原料。而在可选的预处理设施中,废塑料原料可经历一个或多个预处理步骤以使其准备用于化学回收。如本文所用,术语“预处理设施”是指包括进行废塑料预处理所需的所有设备、管线和控制装置的设施。如本文所描述的预处理设施可以采用任何合适的方法,来使用以下步骤中的一个或多个进行用于化学回收的废塑料的制备,其在下面进一步详细描述。或者,在某些实施例中,废塑料来源16不包括预处理设施,并且在本文所描述的任何下游化学品回收步骤之前,废塑料流102不经受任何预处理。
[0032] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,废塑料来源16的预处理设施可包括至少一个分离步骤或区。分离步骤或分离区可以被配置成将废塑料流分离成富集某些类型塑料的两个或更多个流。当进料至化学回收设施10的废塑料是MWP时,这种分离是特别有利的。
[0033] 可以使用任何合适类型的分离装置、系统或设施将废塑料分离成富含某些类型塑料的两个或更多个流,例如PET富集流和PO富集流。合适类型的分离的例子包括机械分离和密度分离,密度分离可包括浮沉分离和/或离心密度分离。如本文所用,术语“浮沉分离”是指其中材料的分离主要由在选定液体介质中的漂浮或下沉引起的密度分离过程,而术语“离心密度分离”是指其中材料的分离主要由离心引起的密度分离过程。。
[0034] 再次参考图1,废塑料流102可以引入化学回收设施10内的一个或多个下游加工设施(或经历一个或多个下游加工步骤)中。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,至少一部分废塑料流102可以直接或间接引入塑料液化区18中。以下更详细地讨论根据本技术的一个或多个实施例的每个步骤的另外细节以及这些步骤或设施中的每一个与其它步骤或设施中的一个或多个的一般整合。
[0035] 液化/脱卤
[0036] 如图1所示,废塑料流102可在引入一到个或多个下游加工设施之前,被引入塑料液化区18。如本文所用,术语“液化”区是指其中至少一部分引入的塑料被液化的化学处理区或步骤。液化塑料的步骤可以包括化学液化、物理液化或其组合。使引入液化区18的塑料液化的示例性方法可包括:(i)加热/熔融;(ii)溶于溶剂中;(iii)解聚;(iv)增塑,及其组合。另外,选项(i)至(iv)中的一个或多个还可以伴随有共混剂或液化剂的添加,以帮助促进聚合物材料的液化(黏度的降低)。因此,可以使用各种流变改性剂(例如溶剂、解聚剂、增塑剂和共混剂)来增强液化废塑料的流动和/或分散性。
[0037] 当加入到液化区18时,至少50wt%、至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少75wt%、至少80wt%、至少85wt%、至少90wt%、至少95wt%、或至少99wt%的最初存在于废塑料流102中的塑料(通常为废塑料)经历黏度降低。在一些情况下,黏度的降低可以通过加热(例如,添加直接或间接接触塑料的蒸汽)来促进,而在其他情况下,可以通过将塑料与能够溶解它的溶剂组合来促进。合适的溶剂的例子可以包括但不限于:醇,例如甲醇或乙醇;二醇,例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇;甘油,热解油,机油和水。这种溶解溶剂可以直接加入液化区18中的液化容器,或者它可以预先与进料到液化区18的一种或多种流(包括废塑料流102)组合。
[0038] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,溶解溶剂可包含从化学回收设施内的一个或多个其他设施取出的流。例如,溶剂可以包含从热解反应器12和/或分级冷凝区(即第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24)取出的流。在某些实施例中,溶解溶剂可以是热解油或包含热解油。
[0039] 在一些情况下,可以解聚塑料,使得例如通过与解聚剂接触而降低塑料的数均链长。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,至少一种先前列出的溶剂可用作解聚剂,而在一个或多个其它实施例中,解聚剂可包括有机酸(例如乙酸、柠檬酸、丁酸、甲酸、乳酸、油酸、草酸硬脂酸酒石酸和/或尿酸)或无机酸例如硫酸(对于聚烯烃)。解聚剂可以通过降低其数均链长来降低聚合物的熔点和/或黏度。
[0040] 替代性地,或附加地,增塑剂可用于液化区18中以降低塑料的黏度。聚乙烯的增塑剂包括,例如,邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、三苯甲酸甘油酯、分子量最高为8,000道尔顿的聚乙二醇、向日葵油、分子量为400‑1,000道尔顿的石蜡、石蜡油、矿物油、甘油、EPDM和EVA。用于聚丙烯的增塑剂包括,例如,癸二酸二辛酯、石蜡油、树脂酸异辛酯、增塑油(Drakeol 34)、环烷和芳族处理油,以及甘油。用于聚酯的增塑剂包括,例如,分子量在
400‑1500道尔顿范围内的聚亚烷基醚(例如聚乙二醇、聚(四氢呋喃)、聚丙二醇或其混合物)、单硬脂酸甘油酯、环氧大豆油脂肪酸辛酯、环氧化大豆油、环氧妥尔油酸酯、环氧化亚麻籽油、聚羟基脂肪酸、二醇(例如乙二醇、戊二醇、己二醇等)、邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、偏苯三酸酯和聚乙二醇二‑(2‑乙基己酸酯)。当使用时,基于废塑料流102的总重量,增塑剂可以至少0.1wt%、至少0.5wt%、至少1wt%、至少2wt%或至少5wt%和/或不超过
10wt%、不超过8wt%、不超过5wt%、不超过3wt%、不超过2wt%或不超过1wt%的量存在,或者基于废塑料流102的总重量,它可以在0.1wt%‑10wt%、0.5wt%‑8wt%或1wt%‑5wt%的范围内。
[0041] 此外,液化废塑料流102的一种或多种方法还可包括在液化区18中的液化过程之前、期间或之后将至少一种共混剂添加到塑料流中。这种共混剂可以包括例如乳化剂和/或表面活性剂,并且可以用于将液化塑料更充分地混合成单相,特别是当混合塑料流的塑料组分之间的密度差异导致多个液相或半液相时。当使用时,基于废塑料流102的总重量,共混剂可以至少0.1wt%、至少0.5wt%、至少1wt%、至少2wt%或至少5wt%和/或不超过10wt%、不超过8wt%、不超过5wt%、不超过3wt%、不超过2wt%或不超过1wt%的量存在,或者基于废塑料流102的总重量,它可以在0.1wt%‑10wt%、0.5wt%‑8wt%或1wt%‑5wt%的范围内。
[0042] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,从分级冷凝区(即第一分离区20、第二分离区20和第三分离区22)取出的热解油流106的一部分可以与废塑料流102合并以形成液化塑料。通常,在这样的实施例中,全部或部分热解油流106可以在引入液化区18之前或在废塑料流102进入液化区18内的液化容器之后与废塑料流102合并。
[0043] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,从液化区18取出的液化(或降低的黏度)塑料流110可以包含至少1wt%、至少5wt%、至少10wt%、至少15wt%、至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%、至少35wt%、至少40wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少
55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少75wt%、至少80wt%、至少85wt%、至少
90wt%、至少95wt%或至少99wt%和/或不超过95wt%、不超过90wt%、不超过85wt%、不超过80wt%、不超过75wt%、不超过70wt%、不超过65wt%、不超过60wt%、不超过55wt%、不超过50wt%、不超过45wt%、不超过40wt%、不超过35wt%、不超过30wt%、不超过25wt%、不超过20wt%、不超过15wt%、不超过10wt%、不超过5wt%、不超过2wt%或不超过1wt%的一种或多种聚烯烃,基于流的总重量,或者聚烯烃的量可以在1wt%‑99wt%、5wt%‑
90wt%、或10wt%‑85wt%的范围内,基于流的总重量。
[0044] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,离开液化区18的液化塑料流110的黏度可以为小于3,000、小于2,500、小于2,000、小于1,500、小于1,000、小于800、小于
750、小于700、小于650、小于600、小于550、小于500、小于450、小于400、小于350、小于300、小于250、小于150、小于100、小于75、小于50、小于25、小于10、小于5或小于1泊,如使用带有V80‑40桨式转子的博勒飞R/S流变仪测量的,该流变仪是在10rad/s的剪切速率和350℃的温度下操作的。
[0045] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,离开液化区的液化塑料流110的黏度(在350℃和10rad/s下测量并以泊表示)为引入液化区18的废塑料流102的黏度的不超过95%、不超过90%、不超过75%、不超过50%、不超过25%、不超过5%、或不超过1%。
[0046] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,离开液化区的液化塑料流110的黏度(在350℃和10rad/s下测量并以泊表示)为在不存在任何溶解溶剂如热解油的情况下以熔融形式测量并以泊表示的固体废塑料的黏度的不超过95%、不超过90%、不超过75%、不超过50%、不超过25%、不超过5%、或不超过1%。
[0047] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,液化废塑料流110的温度为至少200℃、至少225℃、至少250℃、至少275℃、至少300℃、至少310℃、至少320℃、至少330或至少340℃和/或小于450℃、小于425℃、小于400℃、小于375℃或小于350℃。
[0048] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,液化区18可以包括液化容器(例如熔融罐和/或挤出机)以促进塑料液化。另外,在某些实施例中,液化区18也可以含有至少一个汽提塔和至少一个分相容器以促进可能在熔融罐和/或挤出机中形成的卤化化合物的去除。
[0049] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,熔融罐和/或挤出机可以接收废塑料进料流102并且经由熔融罐中的加热机制和/或经由挤出机中的挤出工艺来加热废塑料。
[0050] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,熔融罐可包括一个或多个连续搅拌罐。当在液化区18中使用一种或多种流变改性剂(例如溶剂、解聚剂、增塑剂和共混剂)时,可在引入到熔融罐中时或在引入到熔融罐之前将这种流变改性剂加入到废塑料流102和/或与废塑料流102混合。
[0051] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,将塑料加热的液化容器的内部空间保持在至少200℃、至少210℃、至少220℃、至少230℃、至少240℃、至少250℃、至少260℃、至少270℃、至少280℃、至少290℃、至少300℃、至少310℃、至少320℃、至少330℃、至少340℃、至少350℃、至少360℃、至少370℃、至少380℃、至少390℃或至少400℃的温度。附加地,或在替代方案中,液化容器的内部空间可以保持在不超过500℃、不超过475℃、不超过
450℃、不超过425℃、不超过400℃、不超过390℃、不超过380℃、不超过370℃、不超过365℃、不超过360℃、不超过355℃、不超过350℃或不超过345℃的温度。通常,在一个或多个实施例中,液化容器的内部空间可以保持在200℃至500℃、240℃至425℃、280℃至380℃或
320℃至350℃的温度范围内。
[0052] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,进料至液化容器中的塑料在液化容器中的停留时间可以为至少1、至少5、至少10、至少20、至少30、至少40、至少50或至少60分钟和/或不超过10、不超过9、不超过8、不超过7、不超过6、不超过5、不超过4或不超过3小时。通常,在一个或多个实施例中,进料到液化容器中的塑料在液化容器中的停留时间可以为1分钟‑10小时、30分钟‑6小时,或者60分钟‑4小时。
[0053] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,液化容器内的压力可保持在绝对真空至100托的范围内。
[0054] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,液化区18可以可选地包含用于从废塑料流102中除去卤素的设施。当在液化区18中加热废塑料时,卤素富集气体可以逐渐形成(evolve)。通过使逐渐形成的卤素富集气体与液化塑料分相(disengage),可以降低液化塑料流110中的卤素浓度。
[0055] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,脱卤可以通过将汽提气体(例如蒸汽)喷入熔融罐中的液化塑料中来促进。
[0056] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,离开液化区18的液化塑料流110的卤素含量可以为小于500ppmw、小于400ppmw、小于300ppmw、小于200ppmw、小于
100ppmw、小于50ppmw、小于10ppmw、小于5ppmw、小于2ppmw、小于1ppmw、小于0.5ppmw或小于
0.1ppmw。
[0057] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,离开液化区18的液化塑料流110的卤素含量可以是引入液化区18的废塑料流102的卤素含量的不超过95%、不超过
90%、不超过75%、不超过50%、不超过25%、不超过10%或不超过5%(按重量计)。
[0058] 如图1所示和下面更详细地描述,至少一部分液化塑料流110可以引入到在热解设施处的下游热解反应器12内,以生产热解流出物,包括热解油和热解气。
[0059] 热解
[0060] 如图1所示,化学回收设施10可以包括热解设施,热解设施包括热解反应器12。如本文所用,术语“热解”是指一种或多种有机材料在升高的温度下在惰性(即基本上无氧)气氛中的热分解。“热解设施”是包括对废塑料和由其衍生的原料进行热解所必需的所有设备、管线和控制装置的设施。在某些实施例中,热解设施可以包括热解反应器12和可选的塑料液化区18和/或分级冷凝区(即第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24)。
[0061] 如图1所描绘的,液化塑料流110可以引入到在热解设施处的下游热解反应器12内,以便产生热解流出物流104。
[0062] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,进入热解设施12的液化塑料流110可以是废塑料的PO富集流。引入热解反应器12的液化塑料流110可以是液化塑料(例如液化、熔融、塑化、解聚或其组合)、塑料粒料或颗粒或其浆料的形式。
[0063] 通常,热解设施可以包括塑料液化区18、热解反应器12和分级冷凝区(即第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24),用于分离来自反应器的热解流出物104。
[0064] 当在热解反应器12中时,至少一部分进料可以经受热解反应,该热解反应产生包含热解油、热解气和热解残余物的热解流出物。通常,离开热解反应器12的热解流出物流104可以是包含热解气和未冷凝的热解油的热解蒸气的形式。如本文所用,“热解蒸气”是指包含存在于热解流出物中的大部分热解油和热解气的未冷凝的热解流出物。
[0065] 热解是涉及所引入的进料的化学分解和热分解的过程。尽管所有热解过程通常可以以基本上不含氧的反应环境为特征,但是热解过程可以进一步由例如反应器内的热解反应温度、热解反应器中的停留时间、反应器类型、热解反应器内的压力和热解催化剂的存在与否来限定。
[0066] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解反应器12可以是例如膜式反应器、螺杆挤出机、管式反应器、罐、搅拌罐反应器、提升管反应器、固定床反应器、流化床反应器、回转窑、真空反应器、微波反应器或高压釜。在各种实施例中,热解反应器12包括膜式反应器,例如降膜式反应器或上流式膜式反应器。
[0067] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,提升气和/或进料气可用于将原料引入热解反应器12中和/或促进热解反应器12内的各种反应。例如,提升气和/或进料气可以包括氮气、二氧化碳和/或蒸汽,基本上由氮气、二氧化碳和/或蒸汽组成,或者由氮气、二氧化碳和/或蒸汽组成。提升气和/或进料气可以在引入到热解反应器12之前与废塑料流110一起添加和/或可以直接添加到热解反应器12中。提升气和/或进料气可以包括蒸汽和/或还原气体,例如氢气、一氧化碳及其组合。
[0068] 此外,可以调节热解反应器12中的温度以促进某些最终产品的生产。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解反应器12中的热解温度可以在325℃至1,100℃、350℃至900℃、350℃至700℃、350℃至550℃、350℃至475℃、425℃至1,100℃、425℃至800℃、500℃至1,100℃、500℃至800℃、600℃至1,100℃、600℃至800℃、650℃至1,000℃或650℃至800℃的范围内。
[0069] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,原料在热解反应器12内的停留时间可以是至少0.1、至少0.2、至少0.3、至少0.5、至少1、至少1.2、至少1.3、至少2、至少3或至少4秒。或者,原料在热解反应器12内的停留时间可以是至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、至少10、至少20、至少30、至少45、至少60、至少75或至少90分钟。附加地,或替代性地,原料在热解反应器12内的停留时间可以小于6、小于5、小于4、小于
3、小于2、小于1或小于0.5小时。此外,原料在热解反应器12内的停留时间可以小于100、小于90、小于80、小于70、小于60、小于50、小于40、小于30、小于20、小于10、小于9、小于8、小于
7、小于6、小于5、小于4、小于3、小于2或小于1秒。更特别地,原料在热解反应器12内的停留时间可以是0.1‑10秒、0.5‑10秒、30分钟‑4小时,或30分钟‑3小时,或1小时‑3小时,或1小时‑2小时。
[0070] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解反应器12内的压力可以保持在大气压力或0.1至100巴、或0.1至60巴、或0.1至30巴、或0.1至10巴、0.2至1.5巴、或0.3至1.1巴的范围内。如本文所用,除非另有说明,否则术语“巴”是指表压。
[0071] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解催化剂可在引入到热解反应器12中之前被引入到液化塑料流110中和/或直接引入热解反应器12中。催化剂可以是均相的或非均相的,并且可以包括例如某些类型的沸石和其它介观结构催化剂。在一些实施例中,热解反应可以不被催化(例如,在不存在热解催化剂的情况下进行),但可以在反应器中包括非催化的、热保持惰性添加剂,例如砂,以促进热传递。这种无催化剂的热解方法可称为“热力热解(thermal pyrolysis)”。
[0072] 在一个实施例中或与本文公开的一个或多个实施例组合,在热解反应器12中进行的热解反应可以在低于700、低于650或低于600℃且至少300、至少350、或至少400℃的温度下进行。至热解反应器12的进料可以包含废塑料、基本上由废塑料组成,或由废塑料组成。进料流和/或进料流中的废塑料组分的数均分子量(Mn)可以为至少3000g/mol、至少4000g/mol、至少5000g/mol或至少6000g/mol。如果至热解反应器的进料含有组分的混合物,则热解进料的Mn是所有进料组分的加权平均Mn,基于单个进料组分的质量。至热解反应器12的进料中的废塑料可包括消费后废塑料、工业后废塑料或其组合。
[0073] 在某些实施例中,基于热解进料中固体的重量或基于整个热解进料的重量,至热解反应器的进料包含小于5wt%、小于2wt%、小于1wt%、小于0.5wt%或约0.0wt%的和/或生物质(例如木质纤维素废物、柳枝稷(switchgrass)、衍生自动物的脂肪和油、衍生自植物的脂肪和油等)。至热解反应的进料还可以包含小于5wt%、小于2wt%、小于1wt%、小于0.5wt%或约0.0wt%的共进料流,包括蒸汽、含硫共进料流和/或非塑性烃(例如具有小于
50、小于30或小于20个碳原子的非塑性烃),基于除水之外的整个热解进料的重量或基于整个热解进料的重量。
[0074] 附加地,或替代性地,热解反应器可以包括膜反应器、螺杆挤出机、管式反应器、搅拌罐反应器、提升管反应器、固定床反应器、流化床反应器、回转窑、真空反应器、微波反应器或高压釜。反应器也可以利用进料气体和/或提升气体用于促进将进料引入热解反应器。进料气体和/或提升气体可以包含氮气,并且可以包含小于5wt%、小于2wt%、小于1wt%、小于0.5wt%或约0.0wt%的蒸汽和/或含硫化合物。
[0075] 在离开热解反应器12之后,至少一部分热解流出物104可以在分级冷凝区中被分离成第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解流122和热解气流108。如图1所示,分级分离区包括第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24,基本上由第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24组成,或由第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24组成。尽管图1描绘了分级冷凝区具有三个分离区,但分级冷凝区可以包括如所期望或需要的那么多的分离区。例如,分级冷凝区可以包括至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个和/或不超过50个、不超过40个、不超过30个、不超过20个或不超过10个分离区。在某些实施例中,分级冷凝区可以包括2至20个分离区、3至20个或3至10个分离区。
[0076] 尽管在图1中没有描绘,第一分离区20、第二分离区22和第三分离区24可以包括本领域已知的能够冷凝至少一部分存在于热的热解流出物中的汽化的热解油的任何类型的分离装置。例如,每个分离区可以包括各种类型的设备,包括但不限于过滤系统、多级分离器、冷凝器和/或骤冷塔。
[0077] 再次转向图1,可首先将至少一部分热解流出物104引入分级冷凝区的第一分离区20中以便形成第一r‑热解油流114和第一残余热解流出物流116。当在第一分离区20中时,可冷却至少一部分热解流出物104(例如热解蒸气),以便至少部分地冷凝最初存在于热解流出物流104中的热解油级分。附加地,或替代性地,在引入第一分离区20之前,热解流出物流104可以经由与至少一种传热介质在热交换器26中的间接热交换而冷却(如下所讨论)。
该热交换可以进一步冷却热解流出物流104,从而促进在第一分离区20中发生的冷凝。
[0078] 回收的第一r‑热解油流114可以从设施中移出和/或加入到热解油流106中,其然后可以是:(i)进入塑料液化区18以促进塑料的液化,(ii)进入裂化设施14,和/或(iii)从设施10中移出。
[0079] 接下来,然后可以将至少一部分第一残余热解流出物流116引入分级冷凝区的第二分离区22中以便形成第二r‑热解油流118和第二残余热解流出物流120。当在第二分离区22中时,可以将至少一部分第一残余热解流出物流116进一步冷却以便至少部分地冷凝存在于第一残余热解流出物流116中的剩余热解油级分。附加地,或替代性地,在引入第二分离区22之前,至少一部分第一残余热解流出物流116可以经由与至少一种传热介质在热交换器26中的间接热交换而冷却(如下所讨论)。该热交换可以进一步冷却第一残余热解流出物流116,从而促进在第二分离区22中发生的冷凝。
[0080] 回收的第二r‑热解油流118可以从设施中移出和/或加入到热解油流106中,其然后可以是:(i)进入塑料液化区18以促进塑料的液化,(ii)进入裂化设施14,和/或(iii)从设施10中移出。
[0081] 另外,然后可以将至少一部分第二残余热解流出物流120引入分级冷凝区的第三分离区24中以便形成第三r‑热解油流122和热解气流108。当在第三分离区24中时,可以将至少一部分第二残余热解流出物流120进一步冷却以便至少部分地冷凝存在于第二残余热解流出物流120中的剩余热解油级分。附加地,或替代性地,在引入第三分离区24之前,至少一部分第二残余热解流出物流120可以经由与至少一种传热介质在热交换器26中的间接热交换而冷却(如下所讨论)。该热交换可以进一步冷却第二残余热解流出物流120,从而促进在第三分离区24中发生的冷凝。
[0082] 回收的第三r‑热解油流122可以从设施中移出和/或加入到热解油流106中,其然后可以是:(i)进入塑料液化区18以促进塑料的液化,(ii)进入裂化设施14,和/或(iii)从设施10中移出。
[0083] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解油流106可包含第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122或其组合。
[0084] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解流出物或热解蒸气可以包含至少1wt%、至少5wt%、至少10wt%、至少15wt%、至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%、至少35wt%、至少40wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%或至少75wt%的热解油,基于热解流出物或热解蒸气的总重量。附加地,或替代性地,热解流出物或热解蒸气可以包含不超过99wt%、不超过95wt%、不超过90wt%、不超过85wt%、不超过80wt%、不超过75wt%、不超过70wt%、不超过65wt%、不超过60wt%、不超过55wt%、不超过50wt%、不超过45wt%、不超过40wt%、不超过35wt%、不超过30wt%或不超过25wt%的热解油,基于热解流出物或热解蒸气的总重量。如上所讨论,热解油可以在离开加热反应器12时在热解流出物中呈未冷凝的蒸气形式;然而,这些蒸气随后可以冷凝为所得热解油流。热解流出物或热解蒸气可以包含20wt%至99wt%、25wt%至80wt%、30wt%至85wt%、30wt%至80wt%、30wt%至75wt%、30wt%至70wt%、或30wt%至65wt%的热解油,基于热解流出物或热解蒸气的总重量。
[0085] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解流出物或热解蒸气可以包含至少1wt%、至少5wt%、至少10wt%、至少15wt%、至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%、至少35wt%、至少40wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少75wt%或至少80wt%的热解气,基于热解流出物或热解蒸气的总重量。附加地,或替代性地,热解流出物或热解蒸气可以包含不超过99wt%、不超过95wt%、不超过90wt%、不超过85wt%、不超过80wt%、不超过75wt%、不超过70wt%、不超过65wt%、不超过60wt%、不超过55wt%、不超过50wt%或不超过45wt%的热解气,基于热解流出物或热解蒸气的总重量。基于流的总重量,热解流出物可以包含1wt%‑90wt%、10wt%‑85wt%、
15wt%‑85wt%、20wt%‑80wt%、25wt%‑80wt%、30wt%‑75wt%、或35wt%‑75wt%的热解气。
[0086] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解流出物或热解蒸气可以包含至少0.5wt%、至少1wt%、至少2wt%、至少3wt%、至少4wt%、至少5wt%、至少6wt%、至少7wt%、至少8wt%、至少9或至少10wt%的热解残余物,基于热解流出物或热解蒸气的总重量。附加地,或替代性地,热解流出物可以包含不超过60wt%、不超过50wt%、不超过40wt%、不超过30wt%、不超过25wt%、不超过20wt%、不超过15wt%、不超过10wt%、不超过9wt%、不超过8wt%、不超过7wt%、不超过6wt%或不超过5wt%的热解残余物,基于热解流出物或热解蒸气的总重量。基于热解流出物或热解蒸气的总重量,热解流出物可以包含
0.1wt%‑25wt%、1wt%‑15wt%、1wt%‑8wt%、或1wt%‑5wt%的热解残余物。
[0087] 所得的第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122、热解油流106和/或热解气流108可以基于它们的配方直接用于各种下游应用。热解油流、热解气和热解残余物的各种特征和特性在下文描述。应当注意,虽然可以单独列出所有下列特征和特性,但是可以设想,热解气、热解油和/或热解残余物的下列特征和/或特性中的每一个不是相互排斥,且可以组合并以任何组合存在。
[0088] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122和/或热解油流106可主要包含每分子具有4至30个碳原子的烃(例如C4‑C30烃)。如本文所用,术语“Cx”或“Cx烃”是指每分子包括总共“x”个碳的烃化合物,并且涵盖具有该碳原子数的所有烯烃、链烷烃、芳香烃、杂环和异构体。例如,正丁烷、异丁烷和叔丁烷以及丁烯和丁二烯分子中的每一种都将落入一般性描述“C4”中。第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122和/或热解油流106的C4‑C30烃含量可以为至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少75wt%、至少80wt%、至少85wt%、至少90wt%或至少95wt%,基于该流的总重量。
[0089] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122和/或热解油流106可以主要包含C5‑C25烃、C5‑C22烃或C5‑C20烃。例如,热解油可以包含至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少75wt%、至少80wt%、至少85wt%、至少90wt%或至少95wt%的C5‑C25烃、C5‑C22烃或C5‑C20烃,基于流的总重量。
[0090] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,取决于反应器条件和是否使用催化剂,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122和/或热解油流106也可以包括各种量的烯烃和芳香烃。第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122和/或热解油流106可以包含至少1wt%、至少5wt%、至少10wt%、至少15wt%、至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%、至少35wt%或至少40wt%的烯烃和/或芳族化合物,基于流的总重量。附加地,或替代性地,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122和/或热解油流106可以包含不超过90wt%、不超过80wt%、不超过70wt%、不超过
60wt%、不超过50wt%、不超过45wt%、不超过40wt%、不超过35wt%、不超过30wt%、不超过25wt%、不超过20wt%、不超过15wt%、不超过10wt%、不大于5wt%或不大于1wt%的烯烃和/或芳香烃,基于流的总重量。本文所用的术语“芳香烃”是指含有芳香族部分的任何化合物的总量(以重量计),该化合物例如苯、甲苯、二甲苯和苯乙烯。
[0091] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122和/或热解油流106可以具有根据ASTM D‑5399测量的75‑250℃、90‑225℃或115‑190℃的中沸点。如本文所用,“中沸点”是指热解油的中值沸点温度,其中按体积计50%的热解油在中沸点以上沸腾,且按体积计50%的热解油在中沸点以下沸腾。
[0092] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122和/或热解油流106的沸点范围可以使得至少90%的热解油在250℃、280℃、290℃、300℃或310℃的温度下汽化,是根据ASTM D‑5399测量的。
[0093] 转向热解气,基于流的总重量,热解气流108的甲烷含量可以在1wt%‑50wt%、5wt%‑50wt%或15wt%‑45wt%的范围内。
[0094] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解气流108的C3和/或C4烃含量(包括每分子具有3或4个碳原子的所有烃)可以在10wt%‑90wt%、25wt%‑90wt%或25wt%‑80wt%的范围内,基于流的总重量。
[0095] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,基于流的总重量,热解气流108的合计乙烯和丙烯含量可以为至少25wt%、至少40wt%、至少50wt%、至少60wt%、至少70wt%或至少75wt%的合计乙烯和丙烯含量。
[0096] 转向热解残余物,在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,热解残余物包含至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%、至少35wt%、至少40wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少75wt%、至少80wt%或至少85wt%的C20+烃,基于热解残余物的总重量。如本文所用,“C20+烃”是指每分子含有总共至少20个碳的烃化合物,并涵盖具有该碳原子数的所有烯烃、链烷烃和异构体。
[0097] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,可以将第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解流122、热解气流106、热解油流108、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和热解残余物的至少一部分送到一个或多个其它化学处理设施,包括例如裂化设施14。在一些实施例中,可以将第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流
118、第三r‑热解流122、热解气流106、热解油流108、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解残余物的至少一部分送到一个或多个分离设施(图1中未示出),从而形成热解气、热解油和/或热解残余物的更纯化的流,然后可以将其送到裂化设施14。如图1所示,第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120的至少一部分可以经由流
124送至裂化装置14。
[0098] 裂化
[0099] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,可将来自热解设施的一个或多个流的至少一部分引入裂化设施14,所述流包括第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122、热解油流106、热解气流108、第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120。如本文所用,术语“裂化”是指将复杂的有机分子分解为更小的分子。“裂化设施”是包括对衍生自废塑料的原料进行裂化所必需的所有设备、管线和控制装置的设施。裂化设施可以包括一个或多个裂化器炉,以及下游分离区,该下游分离区包括用于处理裂化器炉的流出物的设备。如本文所用,术语“裂化器(的)”和“裂化(的)”可互换使用。
[0100] 通常,裂化装置14可包括裂化器炉和裂化器炉下游的分离区,用于将炉流出物分离成各种最终产物,例如回收成分烯烃(r‑烯烃)流。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122、热解油物流106、热解气流108、第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120的至少一部分可以被送至裂化设施置14。第一r‑热解油流114、第二r‑热解油物流118、第三r‑热解油流122、热解油流106、第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120可以被引入至裂化器炉的入口,而热解气流108可以被引入至炉的上游或下游位置。链烷烃(例如乙烷和/或丙烷)的流可以从分离区取出并且可以包括回收成分链烷烃(r‑链烷烃)。当使用时,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122、热解油流106、热解气流108、第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120可以可选地与裂化器进料流合并以形成至裂化设施14的进料流。
[0101] 在一些实施例中,裂化器进料流可以以5wt%‑95wt%、10wt%‑90wt%或15wt%‑85wt%的量包含不同于热解气和热解油的烃进料,基于裂化器进料的总重量。
[0102] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,裂化器设施14可包括单个裂化器炉,或其可具有并联操作的至少2个、或至少3个、或至少4个、或至少5个、或至少6个、或至少7个、或至少8个或更多个裂化器炉。任何一个或每个炉可以是气体裂化器或液体裂化器或裂式炉(split furnace)。
[0103] 裂化器进料流与热解油和/或热解气一起可以穿过裂化器炉,其中将其中的烃组分热裂化以形成更轻的烃,包括烯烃例如乙烯、丙烯和/或丁二烯。裂化器流在炉中的停留时间可以在0.15‑2秒、0.20‑1.75秒或0.25‑1.5秒的范围内。
[0104] 从炉出口取出的裂化的含烯烃流出物的温度可以在730‑900℃、750‑875℃或750‑850℃的范围内。
[0105] 在一种实施例中或与本文中提及的任何实施例组合,从裂化设施14取出的含烯烃的流出物流可以包含至少10wt%、至少15wt%、至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%、至少35wt%、至少40wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少
70wt%、至少75wt%、至少80wt%、至少85wt%或至少90wt%的C2至C4烯烃,基于含烯烃的流出物流的总重量。基于含烯烃的流出物流的总重量,含烯烃的流出物流可以主要包含乙烯,主要包含丙烯,或主要包含乙烯和丙烯。
[0106] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,当引入裂化器设施14中时,第一r‑热解油流114、第二r‑热解油流118、第三r‑热解油流122、热解油流106和/或热解气流108可引入裂化器炉的入口,或全部或部分热解气108可在裂化器设施14的分离区的上游或内部的位置处引入炉出口的下游。当引入到分离区中或分离区上游时,热解气108可以压缩的最后阶段的上游引入,或在分离区的分馏段中的至少一个分馏塔的入口之前引入。
[0107] 在离开裂化器炉出口时,含烯烃的流出物流可以被快速冷却(例如骤冷),以便防止产生大量不期望的副产品并使下游设备中的结垢最小化。
[0108] 在一个实施例中或与本文公开的一个或多个实施例组合,裂化器炉可以在至少700、至少750、至少800或至少850℃的产物出口温度(例如,盘管出口温度)下操作。至裂化器炉的进料的数均分子量(Mn)可以为小于3000、小于2000、小于1000或小于500g/mol。如果至热解炉的进料含有组分的混合物,则热解炉进料的Mn是所有进料组分的加权平均Mn,基于单个进料组分的质量。至热解炉的进料可以包含小于5wt%、小于2wt%、小于1wt%、小于
0.5wt%或0.0wt%的煤、生物质和/或固体。在某些实施例中,可以将共进料流(例如蒸汽或含硫流(用于金属钝化))引入裂化器炉中。裂化器炉可以包括对流段和辐射段两者并且可以具有管状反应区(例如,在对流段和辐射段中的一个或两者中的盘管)。通常,通过反应区的流(从对流段入口到辐射段出口)的停留时间可以小于20秒、小于10秒、小于5秒或小于2秒。
[0109] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,可以将至少一部分一种或多种上述流引入图1所示的一个或多个设施中,而在其它实施例中,可以将从裂化设施的分离区取出的全部或部分流送去进一步分离和/或储存、运输、销售和/或使用。
[0110] 热解流出物的热集成
[0111] 如上所述,我们已经发现化学回收设施10的碳足迹和全球变暖潜在性可以通过将来自热解流出物的余热回收回到化学回收过程中而降低。再次转向图1,化学回收设施10可以含有至少一个传热介质回路,该回路含有至少一种传热介质(HTM),该传热介质可以将来自热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108的热能的至少一部分向上游传递回到塑料液化区18。如以下更详细地讨论的,这些传热介质(HTM)中的每一者可以在传热介质回路内运行,该传热介质回路含有该传热介质。而在传热介质回路中,传热介质可以经由与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换来被加热。
[0112] 如图1所示,在传热介质回路中的传热介质可以经由热交换器26从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108中回收至少一部分热能。而在这些热交换器中,传热介质可以经由间接热交换从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108中回收至少一部分热能,从而形成经加热的传热介质和经冷却的工艺流。热交换器26可以包括本领域已知的任何常规的交叉流动热交换器,例如输送管线交换器。在某些实施例中,热交换器可以包括钎焊的热交换器,其包括设置在其中的多个冷却和加热通道(例如,芯),用于促进一个或多个工艺流和至少一个传热介质流之间间接热交换。尽管在图1中一般地示出为包括单个芯或“壳”,但是应当理解,在一些实施例中,热交换器26可以包括两个或更多个单独的芯或壳。
[0113] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质回路中的传热介质可以从第一HTM回路中的热解流出物104的至少一部分回收热能。在这样的实施例过程中,传热介质和第一HTM回路可以从或可以不从第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108的至少一部分回收热能。如本文所用,“第一HTM回路”总是从至少一部分热解流出物104回收热能。另外,在某些实施例中,第一HTM回路还可从第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气物流108的至少一部分回收热能。在这样的实施例中,第一HTM回路可以以任何顺序从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收热能。在某些实施例中,第一HTM回路可从最低温度流(例如热解气流108)开始到最高温度流(例如热解流出物104)以顺序温度次序从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收热能。
[0114] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质回路中的传热介质可以在第二HTM回路中从第一残余热解流出物116回收至少一部分热能。在这样的实施例中,传热介质和第二HTM回路可以从或可以不从热解流出物104、第二残余热解流出物120和/或热解气流108的至少一部分回收热能。如本文所用,“第二HTM回路”总是从至少一部分第一残余热解流出物116回收热能。附加地,在某些实施例中,第二HTM回路还可从热解流出物104、第二残余热解流出物120和/或热解气流108的至少一部分回收热能。在这样的实施例中,第二HTM回路可以任何顺序从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收热能。在某些实施例中,第二HTM回路可从最低温度流(例如热解气流108)到最高温度流(例如热解流出物104)按顺序温度次序从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收热能。
[0115] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质回路中的传热介质可以在第三HTM回路中从第二残余热解流出物120回收至少一部分热能。在这样的实施例中,传热介质可以从热解流出物104、第一残余热解流出物116和/或热解气流108的至少一部分回收热能,或者可以不从热解流出物104、第一残余热解流出物116和/或热解气流108的至少一部分回收热能。如本文所用,“第三HTM回路”总是从至少一部分第二残余热解流出物120回收热能。另外,在某些实施例中,第三HTM回路还可从热解流出物104、第一残余热解流出物116和/或热解气流108的至少一部分回收热能。在这样的实施例中,第三HTM回路可以任何顺序从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收热能。在某些实施例中,第三HTM回路可从最低温度流(例如热解气流108)到最高温度流(例如热解流出物104)按顺序温度次序从热解流出物104、第一残余热解流出物
116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收热能。
[0116] 在一个实施例中或与本文中提到的任何实施例组合,传热介质回路中的传热介质可在第四HTM回路中从热解气流108回收至少一部分热能。在这样的实施例过程中,传热介质可以从热解流出物104、第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120的至少一部分回收热能,或者可以不从热解流出物104、第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120的至少一部分回收热能。如本文所用,“第四HTM回路”总是从至少一部分热解气流108回收热能。另外,在某些实施例中,第四HTM回路还可从热解流出物104、第一残余热解流出物116和/或第二残余热解流出物120的至少一部分回收热能。在这样的实施例中,第四HTM回路可以任何顺序从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收热能。在某些实施例中,第四HTM回路可从最低温度流(例如热解气流108)到最高温度流(例如热解流出物104)按顺序温度次序从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收热能。
[0117] 在一个实施例中或与本文所描述的任何实施例组合,第一HTM回路、第二HTM回路、第三HTM回路和第四HTM回路可单独使用或以任何组合使用。
[0118] 尽管图1仅描绘了所使用的单个传热介质(HTM),但应当理解,图1中描绘的设施10可包括多个传热介质回路,所有传热介质回路均含有相同类型的传热介质(例如,)或不同类型的传热介质(例如氧烷和蒸汽)。例如,设施10可以包括至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个或至少10个和/或不超过100个、不超过75个、不超过50个或不超过20个传热介质回路,其中每个回路包括其自身的传热介质。此外,每个传热介质回路可包括上述第一HTM回路、第二HTM回路、第三HTM回路或第四HTM回路。在某些实施例中,可以具有包含相同路径的多个传热介质回路(例如具有落入第一HTM回路种属下的多个回路)。
[0119] 为了简化的目的,图1和2没有描绘出整个传热介质回路。相反,图1和图2描绘了其中传热介质(HTM)可被引入到设施10中的情况(“HTM入”)以及其中传热介质在被加热或被冷却之后可离开的情况(“HTM出”)。例如,如图1所示,传热介质可以经由与热解流出物流104在热交换器26中的间接热交换而加热,然后循环以经由热交换器26将该热量提供给废塑料流102。虽然图1和图2将传热介质(HTM)描述为“入”和“出”,但传热介质可以包含在传热介质回路中,而图1和图2并未完整描述传热介质回路。
[0120] 尽管在图1和2中没有描绘出,传热介质回路可以包括一个或多个路径,在其中它从热解流出物、残余热解流出物和/或热解气获得热能,如上所述。例如,传热介质回路可以包括沿着热解流出物104的路径和沿着残余热解流出物的第二路径,这两个路径都将热量施加到回路中的传热介质。如本文所用,“残余热解流出物”可以指第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或由可以加入到设施10中的任何附加的分离区或阶段产生的任何残余热解流出物流。
[0121] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质回路可以:(i)利用相同的冷却路径(例如回路中的所有传热介质可以经由热解流出物104冷却);(ii)利用不同的冷却路径(例如一个回路可以经由热解流出物冷却,而其它的可以经由残余热解流出物冷却),或者(iii)具有两个前述实施例的组合,即,一些回路共享相同的冷却路径(例如热解流出物),而其它回路利用不同的冷却路径(例如残余热解流出物)。
[0122] 转向回到图1,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换之后,传热介质回路中的传热介质的温度可以提高至少25℃、至少50℃、至少75℃、至少100℃、至少125℃、至少150℃、至少175或至少200℃和/或不超过400℃、不超过350℃、不超过300℃或不超过250℃。
[0123] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换之后,加热的传热介质的温度可以为至少150℃、至少175℃、至少200℃、至少210℃、至少220℃、至少230℃、至少240℃、至少250℃、至少260℃、至少270℃、至少280℃、至少290℃、至少300℃、至少320℃、至少340℃、至少350℃、至少360℃、至少370℃、至少380℃、至少390℃或至少400℃。附加地,或替代性地,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换之后,加热的传热介质的温度可以为小于600℃、小于550℃、小于500℃、小于450℃、小于400℃、小于390℃、小于380℃、小于370℃、小于360℃、小于350℃、小于330℃、小于320℃、小于310℃、小于300℃、或小于290℃。在各种实施例中,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换之后,加热的传热介质的温度可以为200‑600℃、250‑550℃、290‑500℃或300‑450℃。
[0124] 再次转向图1,在从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108中取出热能之后,在传热介质回路中至少一部分传热介质可以被送至塑料液化区18。而在液化区18中,加热的传热介质可以向本文所描述的塑料液化过程提供热能。例如,液化容器(例如熔融罐和/或挤出机)可以包括:(i)内部盘管,所述被加热的传热介质可以流动通过所述内部盘管,和/或(ii)外部盘管和/或夹套,其允许被加热的传热介质流动通过,并且从而向在液化容器中发生的塑料液化过程提供热能。
[0125] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,至少一部分加热的传热介质可以经由间接热交换向塑料液化区18提供热能,通过:(i)将加热的传热介质送至通过液化容器(例如熔融罐、CSTR和/或挤出机)内的一个或多个内部盘管;(ii)将加热的传热介质送至通过液化容器外部的一个或多个外部盘管(例如熔融罐、CSTR和/或挤出机);(iii)将加热的传热介质送至通过位于液化容器(例如熔融罐、CSTR和/或挤出机)外部的加热夹套;和/或(iv)将加热的传热介质送至通过液化区18内的外部热交换器(未示出)。
[0126] 附加地,或替代性地,如图1所示,在将废塑料进料流102引入液化区18之前,至少一部分加热的传热介质还可以通过在热交换器26中间接热交换将热能提供给废塑料进料流102。因此,这可以进一步加热废塑料进料流102中的废塑料。因此,由于其升高的温度,加热的废塑料进料流102可以进一步促进液化区18中发生的塑料液化过程。
[0127] 附加地,或替代性地,如图1中所示,至少一部分加热的传热介质可被送至塑料液化区18的下游,以便经由热交换器26中间接热交换将附加的热能从液化区18提供到液化塑料流110。
[0128] 传热介质可以是本领域已知的任何常规传热介质。在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质可以是非水性流体或水性流体(例如水和/或蒸汽)。传热介质在传热介质回路中时也可以是单相介质(例如液体或蒸汽)或两相介质(例如液体/蒸汽)。在某些实施例中,传热介质在加热之前可以是液相(例如水),然后在加热时转变成另一相(例如蒸汽)或混合相(例如水/蒸汽)。
[0129] 可用作传热介质的合适的非水性传热介质的例子包括油、硅氧烷、熔融金属、熔融盐或其组合。
[0130] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质包括非水性传热介质,例如合成油(例如 )、精炼油(例如矿物油)或其组合。如本文所用,“精炼油”是指已经经受蒸馏和/或纯化步骤的天然(即,非合成)油。
[0131] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质包括硅氧烷。
[0132] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质包括熔融盐。示例性的熔融盐包括氯化钠硝酸钠、硝酸、或其组合。
[0133] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质包括熔融金属。示例性熔融金属可包括锂、镓、钠、镉、钾、铟、铅、、铋、铊或其组合。
[0134] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质包括水性流体,例如蒸汽和/或水。如果传热介质包括蒸汽,那么传热介质回路可与提供蒸汽和/或水的蒸汽发生器流体连通。在某些实施例中,蒸汽发生器可以由来自源于裂化设施14的锅炉给水产生传热介质。附加地,或替代性地,蒸汽发生器还可以包括用于向提供的传热介质添加附加的热能的温度调节器。
[0135] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,传热介质包括蒸汽。蒸汽可以包括至少700psi、至少800psi、至少900psi、至少1,000psi、至少1,100psi、至少1,200psi、至少1,300psi、至少1,400psi、至少1,500或至少1590psi和/或小于2,000psi、小于1,800psi、小于1,700psi或小于1,650psi的压力。在某些实施例中,蒸汽可以包含1,600psi蒸汽。
[0136] 图2提供了关于至少两种单独的传热介质如何可以在化学回收设施10中回收源自热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108的热能的更详细的分解。更特别地,如图2所示,可以使用传热介质回路中的第一传热介质(HTM1)和另一个传热介质回路中的第二传热介质(HTM2),其中第一传热介质能够在相对于第二传热介质更高的温度下操作。除非另有说明,图2所示的间接热交换机制和方法以与上文关于图1所描述的相同的方式操作。
[0137] 如图2所示,第一传热介质(HTM1)可首先经由在热交换器26中的间接热交换从至少一部分热解流出物104回收至少一部分热能。随后在第一传热介质(HTM1)下游,第二传热介质(HTM2)可通过在热交换器26中的间接热交换从至少一部分热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108回收至少一部分剩余热能。由于第一传热介质首先经受加热,因此加热的第一传热介质应当具有相对于加热的第二传热介质更高的操作温度。换句话说,第一传热介质(HTM1)可相对于第二传热介质(HTM2)在上游被加热。
[0138] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,第一传热介质(HTM1)和/或第二传热介质(HTM2)可从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108中的任何一者或组合回收至少一部分热能。
[0139] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换之后,加热的第一传热介质(HTM1)的温度可以为至少270℃、至少280℃、至少290℃、至少300℃、至少320℃、至少340℃、至少350℃、至少360℃、至少370℃、至少380℃、至少390℃或至少400℃。附加地,或替代性地,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换之后,加热的第一传热介质(HTM1)的温度可以为小于600℃、小于550℃、小于500℃、小于450℃、小于400℃、小于390℃、小于380℃、小于370℃、小于360℃或小于350℃。在各种实施例中,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物116和/或热解气流108间接热交换之后,加热的第一传热介质(HTM1)的温度可以在270至600℃、290至550℃、300至500℃或350至450℃的范围内。
[0140] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换之后,加热的第二传热介质(HTM2)的温度可以为至少150℃、至少175℃、至少200℃、至少210℃、至少220℃、至少230℃、至少240℃、至少250℃、至少260℃或至少270℃。附加地,或替代性地,在与热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108间接热交换之后,加热的第二传热介质(HTM2)的温度可以为小于500℃、小于450℃、小于400℃、小于390℃、小于380℃、小于370℃、小于360℃、小于350℃、小于340℃、小于330℃、小于320℃、小于310℃、小于300℃或小于290℃。在各种实施例中,在与第一残余热解流出物104、第一残余热解流出物120、第二残余热解流出物116和/或热解气流108间接热交换之后,第二传热介质(HTM2)的温度可以在200至500℃、230至450℃、250至400℃或300至390℃的范围内。
[0141] 再次转向图2,在从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108中取出热能之后,可以将至少一部分加热的第二传热介质(HTM2)送至塑料液化区18,以便如上文关于图1所描述的在液化区18中向废塑料进料流102和/或液化容器提供热能。
[0142] 此外,如图2所示,在从热解流出物104、第一残余热解流出物116、第二残余热解流出物120和/或热解气流108中取出热能之后,可以将至少一部分加热的第一传热介质(HTM1)送至塑料液化区18的下游,以便经由在热交换器26中间接热交换将附加的热能从液化区18提供给液化塑料流110。在这样的实施例中,加热的第一传热介质(HTM1)可以在将液化塑料流引入热解反应器12之前有效地进一步预热液化塑料流110。因此,这可以有助于减轻将另外的热能加入热解反应器12以有助于驱动热解反应的需要。如果被加热的第二传热介质(HTM2)也用于向液化塑料流110提供热能,则加热的第一传热介质(HTM1)可在加热的第二传热介质(HTM2)的下游向液化塑料流110提供附加的热能。
[0143] 如上所述,可选择第一传热(HTM1)以便能够处理相对于第二传热介质(HTM2)更高的温度。在某些实施例中,第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)二者均可包括水性传热介质,例如蒸汽。另外,在其它实施例中,第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)二者均可包括非水性传热介质。在又一其它实施例中,第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)可分别包括水性传热介质(例如蒸汽)和非水性传热介质(例如合成油)。在又一其它替代性的实施例中,第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)可分别包括非水性传热介质(例如熔融盐)和水性传热介质(例如水和/或蒸汽)。
[0144] 在一个实施例中或与本文所描述的任何实施例组合,第一传热介质(HTM1)包括能够处理较高温度的传热介质,例如蒸汽、熔融金属或熔融盐。示例性熔融金属可包括锂、镓、钠、镉、钾、铟、铅、锡、铋、铊或其组合,示例性的熔融盐包括氯化钠、硝酸钠、硝酸钾或其组合。当第一传热介质(HTM1)包括蒸汽时,蒸汽的压力可为至少700、至少800、至少900、至少1,000、至少1,100、至少1,200、至少1,300、至少1,400、至少1,500或至少1590psi和/或小于
2,000、小于1,800、小于1,700或小于1,650psi。在某些实施例中,蒸汽可以包含1,600psi蒸汽。
[0145] 在一个实施例中或与本文提及的任何实施例组合,第二传热介质(HTM2)包括能够处理较低温度的传热介质,例如合成油、精炼油、硅氧烷或其组合。
[0146] 在一个实施例中或与本文所描述的任何实施例组合,第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)二者均可包括非水性流体。在这些实施例中,第一传热介质(HTM1)可包括熔融金属、熔融盐或其组合。附加地,或替代性地,第二传热介质(HTM2)可包括合成油(例如)、精炼油(例如矿物油)、硅氧烷或其组合。
[0147] 在一个实施例中或与本文所描述的任何实施例组合,第一传热介质(HTM1)和第二传热介质(HTM2)二者均可包括水性流体。在这些实施例中,第一传热介质(HTM1)可包括蒸汽,该蒸汽的压力为至少700psi、至少800psi、至少900psi、至少1,000psi、至少1,100psi、至少1,200psi、至少1,300psi、至少1,400psi、至少1,500psi或至少1590psi和/或小于2,000psi、小于1,800psi、小于1,700psi或小于1,650psi。附加地,或替代性地,第二传热介质(HTM2)可包括蒸汽,其包含小于700psi、小于600psi、小于500psi、小于400psi、小于
300psi、小于200psi、小于150psi、小于100psi或小于50psi的压力。在某些实施例中,第一传热介质(HTM1)可包括1,600psi蒸汽,第二传热介质(HTM2)可包括30psi蒸汽。
[0148] 化学回收设施10的全球变暖潜在性和上述热集成步骤的有益效果可以根据ISO 14040:2006和14044:2006标准和WBCSD化学品(WBCSD Chemicals)的“化学产品生命周期指标(Life cycle Metrics for Chemical Products)”中描述的从摇篮到大门的方法论(cradle‑to‑gate methodology)(参见实例‑蒸汽裂化器)来计算。
[0149] 定义
[0150] 应当理解,以下内容并非旨在成为所定义术语的排他性列表。在前面的描述中可以提供其它定义,例如,当在上下文中伴随所定义术语的使用时。
[0151] 如本文所用,术语“一个/种(a/an)”和“该/所述”表示一个/种或多个/种。
[0152] 如本文所用,术语“和/或”在两个或多个项目的列表中使用时,是指所列项目中的任何一个可以单独使用,或可以使用所列项目中的两个或多个的任何组合。例如,如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C,则该组合物可以含有:单独的A;单独的B;单独的C;A和B的组合;A和C的组合;B和C的组合;或A、B和C的组合。
[0153] 如本文所用,短语“至少一部分”包括至少一部分,至多并包括全部量或时间段。
[0154] 如本文所用,“水性”是指含有以重量计至少百分之五的分子水的流体。
[0155] 如本文所用,术语“苛性”是指可在技术中用作清洁剂以用于杀灭病原体和/或减少气味的任何碱性溶液(例如,强碱、浓的弱碱等)。
[0156] 如本文所用,术语“化学回收”是指废塑料回收过程,该过程包括将废塑料聚合物化学转化成较低分子量聚合物、低聚物、单体和/或非聚合物分子(例如氢、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和丙烯)的步骤,这些分子本身有用和/或用作另一个或多个化学生产过程的原料。
[0157] 如本文所用,术语“化学回收设施”是指通过化学回收废塑料产生回收成分产品的设施。
[0158] 如本文所用,术语“同地协作”是指至少两个物体的下述特征:它们位于共同的物理地点,和/或彼此相距一英里以内。
[0159] 如本文所用,术语“包含(comprising/comprises/comprise)”是开放式的过渡术语,用于从该术语之前所述的对象过渡到该术语之后所述的一个或多个要素,其中在过渡术语之后列出的一个或多个要素不一定是构成该对象仅有的要素。
[0160] 如本文所用,术语“裂化”是指将复杂的有机分子分解成较小的分子。
[0161] 如本文所用,术语“直径”是指颗粒的最大弦长(即其最大尺寸)。
[0162] 如本文所用,术语“贫化/贫含”是指特定组分的浓度(以干基计)小于参比材料或流中该组分的浓度。
[0163] 如本文所用,术语“直接衍生”是指具有至少一种源自废塑料的物理组分。
[0164] 如本文所用,术语“富集/富含”是指具有特定组分的浓度(以干基计),大于参比材料或流中该组分的浓度。
[0165] 如本文所用,术语“流体”可包括液体、气体、超临界流体或其组合。
[0166] 如本文所用,术语“卤化物”是指包含带有负电荷的卤素原子(即卤素离子)的组合物。
[0167] 本文所用的术语“卤素”是指包含至少一个卤素原子的有机或无机化合物、离子或元素物质。
[0168] 如本文所用,术语“具有(having/has/have)”具有与上文提供的“包含”相同的开放式含义。
[0169] 如本文所用,“传热介质回路”或“HTM回路”是指包括一个或多个热交换器的系统,通过该热交换器,公共HTM循环到公共HTM供应或更大系统的一部分,目的是将热和/或能量传递到化学回收过程中和/或从化学回收过程中传递出来。
[0170] 如本文所用,术语“包括(including/include/included)”具有与上文提供的“包含”相同的开放式含义。
[0171] 如本文所用,术语“间接衍生”是指具有指定的回收成分,该指定的回收成分i)可归因于废塑料,但ii)不是基于具有源自废塑料的物理组分。
[0172] 如本文所用,术语“隔离的”是指一个或多个物体的下述特征:它或它们是独自的,并与其它材料分离,无论是运动的还是静止的。
[0173] 如本文所用,术语“混合塑料废物”和“MPW”是指至少两种类型的废塑料的混合物,所述废塑料包括但不限于以下塑料类型:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、一种或多种聚烯烃(PO)和聚氯乙烯(PVC)。
[0174] 如本文所用,“非水性”是指含有以重量计小于百分之五的分子水的流体。
[0175] 如本文所用,术语“塔顶”是指在封闭结构内的颗粒塑料固体的量的最大高度以上的结构的物理位置。
[0176] 如本文所用,术语“部分处理的废塑料”是指已经经受至少一个自动化或机械化分拣、洗涤或粉碎步骤或过程的废塑料。部分处理的废塑料可源自例如市政回收设施(MRF)或再生装置。当将部分处理的废塑料提供给化学回收设施时,可以跳过一个或多个预处理步骤。
[0177] 如本文所用,术语“物理回收”(也称为“机械回收”)是指废塑料回收过程,该过程包括熔融废塑料并将熔融的塑料形成为新的中间产品(例如,粒料或片材)和/或新的最终产品(例如瓶子)的步骤。通常,物理回收基本上不改变塑料的化学结构,尽管可能发生一些降解。
[0178] 如本文所用,术语“塑料”可包括在25℃和1个大气压下为固体的任何有机合成聚合物。
[0179] 如本文所用,术语“主要”是指按重量计超过50%。例如,主要为丙烷的流、组合物、原料或产物是含有超过50wt%丙烷的流、组合物、原料或产物。
[0180] 如本文所用,术语“预处理”是指使用以下步骤中的一个或多个制备用于化学回收的废塑料:(i)粉碎,(ii)制粒,(iii)洗涤,(iv)干燥,和/或(v)分离。
[0181] 如本文所用,术语“热解”是指一种或多种有机材料在升高的温度下在惰性(即基本上无氧)气氛中的热分解。
[0182] 如本文所用,术语“热解焦炭”是指由热解获得的含碳组合物,其在200℃和1atm下为固体。
[0183] 如本文所用,术语“热解气(pyrolysis gas或pygas)”是指由热解获得的组合物,其在25℃和1atm下为气态。
[0184] 如本文所用,术语“热解重质蜡”是指由热解获得的C20+烃,其不是热解焦炭、热解气或热解油。
[0185] 如本文所用,术语“热解油(pyrolysis oil或pyoil)”是指由热解获得的组合物,其在25℃和1atm下为液体。
[0186] 如本文所用,术语“热解残余物”是指由热解获得的组合物,该组合物不是热解气或热解油,且主要包含热解焦炭和热解重质蜡。
[0187] 如本文所用,术语“回收成分”和“r‑成分”是指:是直接和/或间接衍生自废塑料的组合物,或包含这样的组合物。
[0188] 如本文所用,术语“废塑料”和“塑料废物”是指用过的、废弃的和/或丢弃的塑料材料。进料至化学回收设施的废塑料可以是未处理的或部分处理的。
[0189] 如本文所用,术语“未处理的废塑料”是指未经受任何自动化或机械化分拣、洗涤或粉碎的废塑料。未处理的废塑料的例子包括从家庭路边塑料回收箱或共享社区塑料回收容器收集的废塑料。
[0190] 如本文所用,短语“至少一部分”包括至少一部分,至多并包括全部量或时间段。
[0191] 如本文所用,“下游”是指这样的目标单元操作、容器或设备:
[0192] a.与来自裂化器炉辐射段的出口流是流体(液体或气体)连通的或管道连通的,可选地通过一个或多个中间单元操作、容器或设备,或
[0193] b.与来自裂化器炉辐射段的出口流曾经是流体(液体或气体)连通的或管道连通的,可选地通过一个或多个中间单元操作、容器或设备,前提是该目标单元操作、容器或设备保持在裂化器设施(包括炉和所有相关的下游分离设备)的界区内。
[0194] 附加的权利要求支持说明——第一实施例
[0195] 在本技术的第一实施例中,提供了一种化学回收方法,该方法包括:(a)提供液化容器、热解反应器和传热介质(HTM);(b)在液化容器中使固体废塑料液化,从而形成液化废塑料;(c)在热解反应器中热解至少一部分液化废塑料,从而形成热解流出物;(d)分离至少一部分热解流出物,以形成热解油和包含热解气的残余热解流出物;(e)经由与热解流出物和/或残余热解流出物间接热交换来制备加热的HTM;(f)使至少一部分热解油与固体废塑料在液化容器中接触;以及(g)经由与加热的HTM间接热交换,预热液化容器上游至少一部分固体废塑料、液化容器中至少一部分固体废塑料、和/或热解反应器上游的液化废塑料。
[0196] 在前一段中描述的第一实施例还可以包括在以下指出的项目符号段中列出的附加方面/特征中的一个或多个。第一实施例的以下附加特征中的每一个可以是独立的特征,或者可以与一个或多个其他附加特征组合到一致的程度。另外,以下项目符号段可以被视为从属权利要求特征,其从属程度由项目符号列表中的缩进程度表示(即,比上面列出的特征缩进得更远的特征被视为从属于上面列出的特征)。
[0197] ●其中步骤(f)的接触包括:将至少一部分热解油与至少一部分固体废塑料混合。
[0198] ○其中热解油至少部分地溶解液化容器中的固体废塑料。
[0199] ○其中步骤(e)的接触使固体废塑料的黏度降低至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%或至少50%。
[0200] ●其中液化废塑料的熔体黏度为小于3,000、小于2,500、小于2,000、小于1,500、小于1,000、小于800、小于750、小于700、小于650、小于600、小于550、小于500、小于450、小于400、小于350、小于300、小于250、小于150、小于100、小于75、小于50、小于25、小于10、小于5或小于1泊和/或至少0.1、至少0.2或至少0.5泊,如使用带有V80‑40桨式转子的博勒飞R/S流变仪测量的,流变仪是在10rad/s的剪切速率和340℃的温度下操作的。
[0201] ●其中HTM包括水性流体。
[0202] ○其中水性流体包括蒸汽。
[0203] ○其中水性流体包括水。
[0204] ●其中HTM包括非水性流体。
[0205] ●其中HTM包括油。
[0206] ○其中油包括合成油、精炼油或其组合。
[0207] ■其中油包括合成油。
[0208] ■其中油包括精炼油。
[0209] ●其中精炼油包括矿物油。
[0210] ●其中HTM包括硅氧烷。
[0211] ●其中HTM包括熔融金属、熔融盐或其组合。
[0212] ○其中熔融金属包括锂、镓、钠、镉、钾、铟、铅、锡、铋、铊或其组合。
[0213] ○其中熔融盐包括钠、硝酸盐或其组合。
[0214] ○其中熔融盐包含氯化钠、硝酸钠、硝酸钾或其组合。
[0215] ●其中,加热的HTM是蒸汽。
[0216] ●其中HTM和加热的HTM为液体形式。
[0217] ●还包括:提供第二HTM。
[0218] ○还包括:经由与第二HTM间接热交换冷凝至少一部分热解流出物,其中冷凝形成加热的第二HTM。
[0219] ■其中,第二HTM和加热的第二HTM呈蒸汽的形式。
[0220] ■还包括:在步骤(c)的热解之前,经由与加热的第二HTM间接热交换来预热至少一部分液化废塑料。
[0221] ■其中加热的第二HTM的温度为至少300℃、至少320℃、至少340℃、至少350℃、至少360℃、至少370℃、至少380℃、至少390℃或至少400℃和/或小于600℃、小于550℃、小于500℃或小于450℃。
[0222] ○其中第二HTM包括水性流体。
[0223] ■其中水性流体包括蒸汽。
[0224] ○其中,第二HTM包括非水性流体。
[0225] ○其中第二HTM包括熔融金属、熔融盐或其组合。
[0226] ■其中熔融金属包括锂、镓、钠、镉、钾、铟、铅、锡、铋、铊或其组合。
[0227] ■其中熔融盐包括钠、硝酸盐或其组合。
[0228] ●其中熔融盐包括氯化钠、硝酸钠、硝酸钾或其组合。
[0229] ●其中液化容器包括CSTR。
[0230] ●其中,在被引入至热解反应器之前,液化废塑料的温度为至少200℃、至少225℃、至少250℃、至少275℃、至少300℃、至少310℃、至少320℃、至少330℃、或至少340℃和/或小于450℃、小于425℃、小于400℃、小于375℃、或小于350℃。
[0231] ●其中,在被引入至热解反应器中之前,液化废塑料包含两相流体。
[0232] ●其中步骤(e)的制备包括:经由与热解流出物间接热交换来制备加热的HTM,其中步骤(e)的制备发生在步骤(d)的分离之前。
[0233] ●其中步骤(e)的制备包括:经由与热解流出物和残余热解流出物间接热交换来制备加热的HTM。
[0234] ●其中步骤(e)的制备包括:经由与热解流出物或残余热解流出物间接热交换来制备加热的HTM。
[0235] ●其中步骤(e)的制备包括:经由与残余热解流出物间接热交换来制备加热的HTM,其中步骤(e)的制备发生在步骤(d)的分离之后。
[0236] ●其中步骤(d)的分离包括:(i)将至少一部分热解流出物分离成热解油和包含热解气的第一残余热解流出物,和(ii)将至少一部分第一残余热解流出物分离成第二热解油和第二残余热解流出物,其中,在步骤(e)的制备中的残余热解流出物包含第一残余热解流出物和/或第二残余热解流出物。
[0237] ○其中步骤(d)的分离还包括:分离至少一部分第二残余热解流出物,从而形成第三热解油和包含热解气的热解气流。
[0238] ■其中步骤(e)的制备还包括:经由与热解气流间接热交换来向HTM提供附加的热。
[0239] ■其中步骤(e)的制备包括:经由与热解流出物、残余热解流出物和热解气流间接热交换来制备加热的HTM。
[0240] ○其中在步骤(e)的制备中的残余热解流出物包含第一残余热解流出物。
[0241] ○其中在步骤(e)的制备中的残余热解流出物包含第二残余热解流出物。
[0242] ○其中在步骤(e)的制备中的残余热解流出物包含第一残余热解流出物和第二残余热解流出物。
[0243] ○还包括:(i)提供第二HTM;(ii)经由与热解流出物、第一残余热解流出物、第二残余热解流出物和/或热解气流间接热交换来制备加热的第二HTM;和(iii)经由与加热的第二HTM间接热交换,预热液化容器上游至少一部分固体废塑料、液化容器中至少一部分固体废塑料、和/或热解反应器上游至少一部分液化废塑料。
[0244] ■其中,第一HTM和第二HTM包括相同的HTM类型。
[0245] ■其中第一HTM和第二HTM包括合成油。
[0246] ●其中步骤(g)的预热包括:在液化容器的上游预热至少一部分固体废塑料。
[0247] ●其中步骤(g)的预热包括:在液化容器中预热至少一部分固体废塑料。
[0248] ●其中步骤(g)的预热包括:在热解反应器的上游预热液化废塑料。
[0249] ●还包括:(i)提供第二HTM;(ii)经由与热解流出物和/或残余热解流出物间接热交换来制备加热的第二HTM;和(iii)经由与加热的第二HTM间接热交换,预热液化容器上游至少一部分固体废塑料、液化容器中至少一部分固体废塑料、和/或热解反应器上游至少一部分液化废塑料。
[0250] 附加的权利要求支持说明‑第二实施例
[0251] 在本技术的第二实施例中,提供了化学回收方法,该方法包括:(a)提供第一传热介质(HTM)和第二HTM;(b)在液化容器中使固体废塑料液化,从而形成液化废塑料,其中,液化包括经由与液化容器中和/或液化容器上游的加热的第二HTM间接热交换来加热至少一部分废塑料;(c)经由与加热的第一HTM间接热交换来加热液化容器下游的至少一部分液化废塑料,从而提供加热的液化废塑料;(d)在热解反应器中热解至少一部分加热的液化废塑料,从而形成热解流出物;(e)分离至少一部分热解流出物以形成热解油和包含热解气的残余热解流出物;(f)经由与热解流出物和/或残余热解流出物间接热交换,由第一HTM制备加热的第一HTM和/或由第二HTM制备加热的第二HTM;以及(g)使至少一部分热解油与固体废塑料在液化容器中接触。
[0252] 在前一段中描述的第二实施例还可以包括在以下指出的项目符号段中列出的附加方面/特征中的一个或多个。第二实施例的以下附加特征中的每一个可以是独立的特征,或者可以与一个或多个其他附加特征组合到一致的程度。另外,以下项目符号段可以被视为从属权利要求特征,其从属程度由项目符号列表中的缩进程度表示(即,比上面列出的特征缩进得更远的特征被视为从属于上面列出的特征)。
[0253] ●其中步骤(g)的接触包括:将至少一部分热解油与至少一部分固体废塑料混合。
[0254] ○其中热解油至少部分地溶解液化容器中的固体废塑料。
[0255] ○其中步骤(e)的接触使固体废塑料的黏度降低至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%或至少50%。
[0256] ●其中液化废塑料的熔体黏度为小于3,000、小于2,500、小于2,000、小于1,500、小于1,000、小于800、小于750、小于700、小于650、小于600、小于550、小于500、小于450、小于400、小于350、小于300、小于250、小于150、小于100、小于75、小于50、小于25、小于10、小于5或小于1泊和/或至少0.1、至少0.2或至少0.5泊,如使用带有V80‑40桨式转子的博勒飞R/S流变仪测量的,流变仪是在10rad/s的剪切速率和340℃的温度下操作的。
[0257] ●其中第一HTM包括水性流体。
[0258] ○其中水性流体包括蒸汽。
[0259] ○其中水性流体包括水。
[0260] ●其中第一HTM包括非水性流体。
[0261] ●其中第一HTM包括油。
[0262] ○其中油包括合成油、精炼油或其组合。
[0263] ■其中油包括合成油。
[0264] ■其中油包括精炼油。
[0265] ●其中精炼油包括矿物油。
[0266] ●其中第一HTM包括硅氧烷。
[0267] ●其中第一HTM包括熔融金属、熔融盐或其组合。
[0268] ○其中熔融金属包括锂、镓、钠、镉、钾、铟、铅、锡、铋、铊或其组合。
[0269] ○其中熔融盐包括钠、硝酸盐或其组合。
[0270] ○其中熔融盐包含氯化钠、硝酸钠、硝酸钾或其组合。
[0271] ●其中,加热的第一HTM是蒸汽。
[0272] ●其中第一HTM和加热的第一HTM为液体形式。
[0273] ●还包括:经由与第二HTM间接热交换来冷凝至少一部分热解流出物,其中所述冷凝形成了加热的第二HTM。
[0274] ○其中,第二HTM和加热的第二HTM呈蒸汽的形式。
[0275] ●其中加热的第二HTM的温度为至少300℃、至少320℃、至少340℃、至少350℃、至少360℃、至少370℃、至少380℃、至少390℃或至少400℃和/或小于600℃、小于550℃、小于500℃或小于450℃。
[0276] ●其中第二HTM包括水性流体。
[0277] ○其中水性流体包括蒸汽。
[0278] ●其中,第二HTM包括非水性流体。
[0279] ●其中第二HTM包括熔融金属、熔融盐或其组合。
[0280] ○其中熔融金属包含锂、镓、钠、镉、钾、铟、铅、锡、铋、铊或其组合。
[0281] ○其中熔融盐包括钠、硝酸盐或其组合。
[0282] ■其中熔融盐包括氯化钠、硝酸钠、硝酸钾或其组合。
[0283] ●其中液化容器包括CSTR。
[0284] ●其中,在被引入至热解反应器之前,液化废塑料的温度为至少200℃、至少225℃、至少250℃、至少275℃、至少300℃、至少310℃、至少320℃、至少330℃、或至少340℃和/或小于450℃、小于425℃、小于400℃、小于375℃、或小于350℃。
[0285] ●其中,在被引入至热解反应器中之前,液化废塑料包含两相流体。●其中加热的第一HTM的温度为小于400℃、小于390℃、小于380℃、小于370℃、小于360℃、小于350℃、小于340℃、小于330℃、小于320℃、小于310℃、小于300℃或小于290℃。
[0286] ●其中加热的第一HTM的温度为至少150℃、至少175℃、至少200℃、至少210℃、至少220℃、至少230℃、至少240℃、至少250℃、至少260℃或至少270℃。
[0287] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物间接热交换来制备加热的第一HTM,和经由与残余热解流出物间接热交换来制备加热的第二HTM。
[0288] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物间接热交换来制备加热的第一HTM。
[0289] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与残余热解流出物间接热交换来制备加热的第一HTM。
[0290] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物或残余热解流出物间接热交换来制备加热的第一HTM。
[0291] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物和残余热解流出物间接热交换来制备加热的第一HTM。
[0292] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物间接热交换来制备加热的第二HTM。
[0293] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与残余热解流出物间接热交换来制备加热的第二HTM。
[0294] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物或残余热解流出物间接热交换来制备加热的第二HTM。
[0295] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物和残余热解流出物间接热交换来制备加热的第二HTM。
[0296] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物间接热交换制备加热的第一HTM和加热的第二HTM,其中第二HTM的间接热交换发生在第一HTM的间接热交换的下游。
[0297] ●其中步骤(f)的制备包括:经由与残余热解流出物间接热交换制备加热的第一HTM和加热的第二HTM,其中第二HTM的间接热交换发生在第一HTM的间接热交换的下游。
[0298] ●其中步骤(e)的分离包括:(i)将至少一部分热解流出物分离成热解油和包含热解气的第一残余热解流出物,和(ii)将至少一部分第一残余热解流出物分离成第二热解油和包含热解气的第二残余热解流出物,其中在步骤(f)的制备中的残余热解流出物包含第一残余热解流出物和/或第二残余热解流出物。
[0299] ○其中步骤(e)的分离还包括:分离至少一部分第二残余热解流出物,从而形成第三热解油和包含热解气的热解气流。
[0300] ○其中步骤(f)的制备还包括:经由与热解气流间接热交换来向第一HTM和/或第二HTM提供附加的热。
[0301] ○其中步骤(f)的制备包括:经由与热解流出物、残余热解流出物和热解气流间接热交换来制备加热的第一HTM和/或加热的第二HTM。
[0302] ○其中在步骤(f)的制备中的残余热解流出物包含第一残余热解流出物。
[0303] ○其中在步骤(f)的制备中的残余热解流出物包含第二残余热解流出物。
[0304] ○其中在步骤(f)的制备中的残余热解流出物包含第一残余热解流出物和第二残余热解流出物。
[0305] 权利要求书不限于所公开的实施例
[0306] 当指示数字序列时,应当理解,每个数字被修改成与数字序列或句子中的第一个数字或最后一个数字相同,例如,每个数字视情况而定是“至少”或“至多”或“不超过”;并且每个数字处于“或”的关系中。例如,“至少10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、75wt%……”是指与“至少10wt%、或至少20wt%、或至少30wt%、或至少40wt%、或至少
50wt%、或至少75wt%等相同;并且“不超过90wt%wt%、85wt%、70wt%、60wt%……”是指与“不超过90wt%、或不超过85wt%、或不超过70wt%......”等相同;以及“按重量计至少
1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%……”是指与“至少1wt%、或至少2wt%、或至少3wt%……”等相同;以及“至少5、10、15、20和/或不超过99、95、90重量百分比”是指与“至少5wt%、或至少10wt%、或至少15wt%、或至少20wt%、和/或不超过99wt%、或不超过
95wt%、或不超过90重量百分比……”等相同。
[0307] 以上描述的技术的形式仅用作说明,而不应以限制意义使用来解释本技术的范围。在不脱离本发明的精神的情况下,本领域技术人员可以容易地对上文提出的示例性实施例进行修改。
[0308] 发明人在此声明,他们打算依靠等同原则来确定和评估本发明的合理公平范围,因为它涉及本质上不偏离但在跟随的权利要求中阐述的发明的字面范围之外的任何装置。
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