用于回收成分烯烃生产商的低碳足迹集成方法与流程

背景技术：

1、废塑料热解在多种化学回收技术中起着作用。通常，废塑料热解设施产生回收成分热解油(r-热解油)和回收成分热解气(r-热解气)，其可进一步处理以提供多种回收成分化学产品和中间体，例如回收成分乙烯(r-乙烯)、回收成分乙烷(r-乙烷)、回收成分丙烯(r-丙烯)、回收成分丙烷(r-丙烷)及其它。不幸的是，在常规操作下，互连的热解和产物分离设施可能缺乏能量效率，从经济和环境的观点来看这可能是昂贵的。

2、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，所得组合设施的碳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(包括能源消耗)也可能不能被彻底分析，以最大限度地减少释放到环境中的二氧化碳量和/或设施的能源强度等。因此，这些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势。因此，需要一种用于废塑料热解和随后分离回收成分烃流的处理方案，该方案提供较低的碳足迹，同时仍然最大限度地提高回收成分。

3、例如，当集成裂化和热解时，在常规设施中存在许多能量低效，这增加了设施的总碳足迹。例如，在设施内可能存在能量损失的位置，而其它位置需要额外的能量输入，这通常意味着化石燃料的燃烧。因此，需要一种处理方案，其最大化地使用来自废塑料的回收成分，同时还提高能量效率，特别是在集成设施中。

技术实现思路

1、在一个方面，本技术涉及用于制备回收成分烃产物(r-产物)的化学回收方法，该方法包括：(a)在液化区中使塑料液化以提供液化废塑料；(b)在热解设施的热解炉中热解至少一部分液化废塑料，以产生回收成分热解蒸气(r-热解蒸气)；(c)将至少一部分r-热解蒸气引入裂化设施中裂化器炉下游的分离区中；以及(d)在分离区中分离至少一部分r-热解蒸气以提供回收成分烃产物，其中还进行了以下步骤(i)至(iii)的至少一个——(i)使来自热解炉和/或裂化器炉的至少一部分烟道气通过二氧化碳去除区，以捕获至少一部分二氧化碳；(ii)从来自热解炉和/或裂化器炉的烟道气中回收能量，并使用至少一部分回收的能量来进行步骤(a)的液化；以及(iii)从裂化设施中的分离区回收废气流，并且使用至少一部分废气流作为热解炉和/或裂化器炉中的燃料。

2、在一个方面，本技术涉及用于制备回收成分烃产物(r-产物)的方法，该方法包括：(a)在混合塑料废物(mpw)分离器中将混合废塑料分离成聚烯烃富集(po富集)的级分和聚烯烃贫化(po贫化)的级分；(b)在液化区中使至少一部分po富集的级分液化以提供液化废塑料；(c)在热解设施的热解炉中热解至少一部分液化废塑料，以产生回收成分热解蒸气(r-热解蒸气)；(d)将至少一部分r-热解蒸气引入裂化设施中裂化器炉下游的分离区中；和(e)在分离区中分离至少一部分r-热解蒸气以提供回收成分烃产物，其中还进行以下步骤(i)至(iii)中的至少一个——(i)使来自热解炉和/或裂化器炉的至少一部分烟道气通过二氧化碳去除区，以回收至少一部分二氧化碳；(ii)从来自热解炉和/或裂化器炉的烟道气中回收热能，并将至少一部分所述热能传递至所述液化区；以及(iii)从裂化设施中的分离区回收废气流，并且燃烧至少一部分废气流作为热解炉和/或裂化器炉中的燃料。

3、在一个方面，本技术涉及用于制备回收成分烃产物(r-产物)的方法，该方法包括：(a)将混合废塑料分离成聚烯烃富集(po富集)的级分和聚烯烃贫化(po贫化)的级分；(b)在液化区中使至少一部分po富集的级分液化以提供液化废塑料；(c)在热解设施的热解炉中热解至少一部分液化废塑料，以产生回收成分热解蒸气(r-热解蒸气)；(d)分离至少一部分r-热解蒸气以提供回收成分热解气(r-热解气)和回收成分热解油(r-热解油)；(e)将至少一部分r-热解气引入裂化设施中裂化器炉下游的分离区中和/或将至少一部分r-热解油引入裂化设施中裂化器炉的入口中；和(f)在分离区中分离来自裂化器炉的至少一部分流出物流以提供回收成分烃产物(r-烃产物)，其中还进行以下步骤(i)至(iii)中的至少一个——(i)使来自热解炉和/或裂化器炉的至少一部分烟道气通过二氧化碳去除区，以回收至少一部分二氧化碳；(ii)从来自热解炉和/或裂化器炉的烟道气中回收热能，并将至少一部分所述热能传递至所述液化区；以及(iii)从裂化设施中的分离区回收废气流，并且燃烧至少一部分废气流作为热解炉和/或裂化器炉中的燃料。

技术特征：

1.一种用于制备回收成分烃产物(r-产物)的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括步骤(i)使来自所述热解炉和/或所述裂化器炉的至少一部分烟道气通过二氧化碳去除区，以捕获至少一部分所述二氧化碳。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述二氧化碳去除区回收所述烟道气中引入至所述二氧化碳去除区的至少75％的co2，并且其中co2贫化废气流从所述二氧化碳去除区取出，并包含不超过5mol％的co2。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括压缩来自所述热解炉和/或所述裂化器炉的至少一部分所述烟道气，并将压缩的烟道气引入所述二氧化碳去除区。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述二氧化碳去除区包括吸收器/汽提器系统，所述吸收器/汽提器系统包括用于从所述烟道气去除二氧化碳的液体吸收剂，其中所述液体吸收剂包括选自以下组的至少一种液体：二乙醇胺、单乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、二甘醇胺、哌嗪、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、甲醇、二醇醚及其组合。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述二氧化碳去除区包含固体co2吸收剂，其中所述固体co2吸收剂包含选自以下构成的组的固体：金属氧化物、金属氢氧化物、分子筛、沸石、活性炭及其组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括步骤(ii)从来自所述热解炉的烟道气和/或从来自所述裂化器炉的烟道气回收能量，并使用至少一部分回收的能量以进行步骤(a)的所述液化。

8.根据权利要求7所述的方法，其中步骤(ii)的所述回收包括经由与所述烟道气间接热交换来加热传热介质，并使用加热的传热介质以加热与步骤(a)的所述液化相关联的至少一个工艺流。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括步骤(iii)从所述裂化设施回收废气流，并使用至少一部分所述废气流作为所述热解和/或所述裂化器炉中的燃料。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述废气流来源于所述裂化设施的所述分离区，其中所述废气流包含至少50mol％的氢和/或至少50mol％的甲烷。

11.根据权利要求1所述的方法，在步骤(a)的所述液化之前，在mpw分离器中将混合塑料废物(mpw)的流分离成聚烯烃富集(po富集)的塑料和聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)富集的塑料。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述mpw分离器与所述热解设施同地协作。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括在溶剂分解设施中使至少一部分所述pet富集的塑料经受溶剂分解，以产生回收成分对苯二甲酸二甲酯(r-dmt)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述溶剂分解产生一种或多种副产物，并且还包括将至少一部分所述副产物引入所述液化区中，并且其中所述溶剂分解设施与所述热解设施和所述裂化设施中的至少一个同地协作。

15.根据权利要求11所述的方法，其中在步骤(a)中的所述液化塑料包含来自所述mpw分离器的所述po富集的塑料。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括将至少一部分所述r-热解蒸气分离成回收成分热解气(r-热解气)和回收成分热解油(r-热解油)，其中将至少一部分所述r-热解气引入所述裂化器炉下游的所述分离区中。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述r-热解蒸气包括至少10wt％的r-热解气。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括在流化催化裂化器(fcc)中裂化至少一部分所述r-热解油以提供回收成分裂化气(r-裂化气)，以及可选地，在所述裂化设施的所述分离区中分离至少一部分所述r-裂化气。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述热解设施和所述裂化设施是同地协作的。

20.根据权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述热解设施和所述裂化设施中的至少一个是商业规模的设施。

技术总结提供了用于从混合废塑料提供回收成分烃产物(r‑产物)的集成方法和设施。本文所描述的来自一种或多种工艺流中的二氧化碳捕获和能量回收提高了能量效率并有助于降低总体环境影响，同时从化学回收的废塑料生产有价值的最终产物。技术研发人员：艾弗里·L·安德森,达里尔·贝汀,迈克尔·加里·波拉塞克,大卫·尤金·斯莱文斯基,武显春受保护的技术使用者：伊士曼化工公司技术研发日：技术公布日：2024/5/9