合成气组合物的制作方法

合成气组合物


背景技术：

1.合成气体，也称为合成气，通常是一氧化碳和氢气的混合物，其可用于生产范围广泛的化学品，例如氨、甲醇和合成烃。合成气可以由许多来源，包含天然气、煤炭和生物质，通过与蒸汽(蒸汽重整)、二氧化碳(干重整)或氧气(部分氧化)反应而产生。目前化石燃料是生产合成气的主要原料。然而，随着工业界力求开发更绿色的替代品，化石燃料的使用日益不受欢迎。此外，化石燃料原料可产生包括高水平的硫、汞和/或在炉渣中收集的其它材料的粗合成气。
2.当废料，尤其是不可生物降解的废料在单次使用后在填埋场中处置时，可负面地影响环境。因此，从环境的观点来看，希望尽可能多地回收废料。然而，仍然存在低价值的废料流，其近乎不可能或经济上不能用常规回收技术回收。此外，一些常规的回收工艺产生的废物流本身经济上不能复原或回收，导致必须处置或以其它方式处理的额外废物流。
3.因此，存在可以生产合成气的替代原料的需要。对于这样的替代性原料来说，包含回收材料也是有益的，从而减少了填埋这种材料的需要，同时产生具有降低水平的通常在化石燃料中发现的材料，例如硫、汞和其它材料的粗合成气。


技术实现要素：

4.在一个或多个方面，本技术涉及粗合成气组合物。
5.在一个特定方面，粗合成气组合物包括：不超过1000ppmw的硫、至少1000ppmw的煤烟和不超过50,000ppmw的煤烟；以及(a)以干基计不超过10体积％的二氧化碳，或(b)以干基计不超过5000体积ppmw的甲烷。
6.在另一方面，粗合成气组合物包括：0.7至1.5的氢气(h2)与一氧化碳摩尔比，以及以干基计不超过11体积％的二氧化碳。
7.在又一方面，粗合成气组合物包括以干基计不超过1000体积ppm的甲烷，以及(a)不超过1000ppmw的硫或(b)不超过50,000ppmw的煤烟。
8.在又一方面，粗合成气组合物包括0.7至1.5的氢气(h2)与一氧化碳摩尔比，不超过200ppmw的卤化物，以及不超过0.01ppmw的汞(hg)和/或不超过1ppmw的胂(ash3)。
9.在另一方面，粗合成气组合物包括以干基计不超过1000体积ppm的甲烷，以干基计至少10ppmw且不超过200ppmw的锑和/或以干基计至少5ppmw且不超过40,000ppmw的钛。
10.在又一方面，粗合成气组合物包括以干基计至少1000ppmw的煤烟且不超过50,000的煤烟，以干基计至少10ppmw且不超过200ppmw的锑，和/或以干基计至少5ppmw且不超过40,000ppmw的钛，和不超过200ppmw的卤化物。
11.在又一方面，粗合成气组合物包括0.7至1.5的氢气(h2)与一氧化碳摩尔比，以干基计至少10ppmw且不超过200ppmw的锑和/或以干基计至少5ppmw且不超过40,000ppmw的钛，以及不超过200ppmw的卤化物。
12.在另一方面，本技术涉及由塑料材料形成粗合成气组合物的方法。该方法包括将包括塑料材料和分子氧的原料引入部分氧化(pox)气化炉中。根据本文所述的任何实施方
式，通过使塑料材料的至少一部分与分子氧反应，在气化炉内进行部分氧化反应，和可选地进行一个或多个副反应，以形成粗合成气组合物。
附图说明
13.图1是示出根据本技术的实施方式的用于化学回收废塑料的工艺和设施的主要步骤的方框流程图；
14.图2是示出根据本技术的实施方式的用于分离混合塑料废物的分离工艺和区的方框流程图；
15.图3是示出根据本技术的实施方式的图1中所示的化学回收设施的示例性液化区的方框流程图；
16.图4是根据本技术的实施方式的pox反应器的示意图；
17.图5a是pox反应器的示意图，其中在原料进料到气化区中之前，将雾化流体引入到含塑料原料中；
18.图5b是pox反应器的示意图，其中雾化流体另行加入到反应器的气化区中；
19.图6是配备有气化炉进料喷注器组件的pox反应器的示意图，气化原料和氧化剂气体流可通过该气化炉进料喷注器组件引入到气化炉反应器容器中；
20.图7是包括多腔喷注器喷嘴的进料喷注器组件的示意图；
21.图8a是包括内喷嘴和外喷嘴的示例性喷注器组件的示意图，其中内喷嘴承载液体气化原料流；
22.图8b是包括具有锥形末端段的内喷嘴和外喷嘴的示例性喷注器组件的示意图；
23.图8c是包括内喷嘴和外喷嘴的示例性喷注器组件的示意图，内喷嘴包括固定到内喷嘴末端段的筛网；以及
24.图9是示出了如本文所用的术语“分离效率”的各种定义的示意图。
具体实施方式
25.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，提供了能够以经济上可行的方式化学回收多种废料(包含各种类型的塑料)的大规模设施。在一个或多个实施方式中，这样的设施能够使额外废物流的产生最小化，以既提高生产效率又使环境影响最小化，同时仍然提供有商业价值的最终产物，包含通过部分氧化气化产生的合成气体(合成气)。
26.当指示数字序列时，应理解，每个数字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“高达”或“不超过”；并且每个数字是“或”的关系。例如，“至少10、20、30、40、50、75wt.％
…”
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”含义相同；并且“不超过90wt.％、85、70、60...”与“不超过90wt.％，或不超过85wt.％，或不超过70wt.％...”等含义相同；并且“按重量计至少1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％...”与“至少1wt.％，或至少2wt.％，或至少3wt.％...”等含义相同；并且“至少5、10、15、20和/或不超过99、95、90重量％”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％...”等含义相同；或“至少0.689、3.48、5.17mpa(100、500、750psi)...”与“至少0.689mpa(100psi)，或至少
3.48mpa(500psi)，或至少5.17mpa(750psi)...”等含义相同；并且“在七毫米(7mm)、六毫米(6mm)、五毫米(5mm)处或以下，在0.25、0.5、0.75或1m(米)...的距离处”与“在七毫米(7mm)处或以下、或在六毫米(6mm)处或以下、或在五毫米(5mm)处或以下，在0.25米的距离处、或在0.5米的距离处、或在0.75米的距离处、或在1m(米)的距离处...”等含义相同；并且“...不超过50,000(20,000或15,000)ppmw...”与“...不超过50,000ppmw，或不超过20,000ppmw，或不超过15,000ppmw...”等含义相同。
27.除非另有说明，所有浓度或量均以重量计。
28.整体化学回收设施
29.现在转到图1，示出了用于在化学回收设施10中化学回收废塑料的工艺的主要步骤。应当理解，图1描绘了本技术的一个示例性实施方式。图1中描绘的某些特征可以被省略和/或本文中其它地方描述的附加特征可以被添加到图1中描绘的系统。
30.如图1所示，这些步骤通常包含预加工步骤/设施20，和溶剂分解步骤/设施30、部分氧化(pox)气化步骤/设施50、热解步骤/设施60中的至少一个(或至少两个或更多个)。尽管显示为包含所有这些步骤或设施，但应理解，根据本技术的一个或多个实施方式的化学回收工艺和设施可以包含至少两个、三个、四个、五个或所有这些步骤/设施的各种组合，用于塑料废物以及特别地混合塑料废物的化学回收。如本文所述的化学回收工艺和设施可用于将废塑料转化成用于形成多种最终用途材料的回收成分产物或化学中间体。进料至化学回收设施/工艺的废塑料可以是混合塑料废物(mpw)、预分选的废塑料和/或预加工的废塑料。
31.如本文所用，术语“化学回收”是指废塑料回收工艺，其包含将废塑料聚合物化学转化成本身有用和/或用作另外的一种或多种化学生产方法的原料的较低分子量聚合物、低聚物、单体和/或非聚合分子(例如氢和一氧化碳)的步骤。“化学回收设施”是通过化学回收废塑料生产回收成分产物的设施。如本文所用，术语“回收成分”和“r-成分”是指直接和/或间接衍生自废塑料的组合物或包括直接和/或间接衍生自废塑料的组合物。
32.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，而“间接衍生”是指具有指定回收成分，其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。
33.化学回收设施不是机械回收设施。如本文所用，术语“机械回收”和“物理回收”是指包含熔化废塑料并将熔融塑料形成新的中间产物(例如，粒料或片材)和/或新的最终产物(例如，瓶子)的步骤的回收工艺。通常，机械回收基本上不改变待回收的塑料的化学结构。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，本文所述的化学回收设施可以被配置成接收和加工来自和/或通常不能由机械回收设施加工的废物流。
34.尽管在此描述为单个化学回收设施的一部分，但应理解，预加工设施20、溶剂分解设施30、热解设施60和部分氧化(pox)气化设施50中的一个或多个可以位于不同的地理位置和/或由不同的商业实体操作。预加工设施20、溶剂分解设施30、热解设施60和部分氧化(pox)气化设施50中的每一个可以由相同的实体操作，而在其它情况下，预加工设施20、溶剂分解设施30、热解设施60和部分氧化(pox)气化设施50中的一个或多个可以由不同的商业实体操作。
35.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，化学回收设施10可以是能
够加工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”是指具有在一年内平均的至少500磅/小时的平均年进料速率的设施。化学回收设施(或预加工设施20、溶剂分解设施30、热解设施60和pox气化设施50中的任何一个)的平均进料速率可以是至少750、至少1,000、至少1,500、至少2,000、至少2,500、至少3,000、至少3,500、至少4,000、至少4,500、至少5,000、至少5,500、至少6,000、至少6,500、至少7,500、至少10,000、至少12,500、至少15,000、至少17,500、至少20,000、至少22,500、至少25,000、至少27,500、至少30,000或至少32,500磅/小时和/或不超过1,000,000、不超过750,000、不超过500,000、不超过450,000、不超过400,000、不超过350,000、不超过300,000、不超过250,000、不超过200,000、不超过150,000、不超过100,000、不超过75,000、不超过50,000或不超过40,000磅/小时。当设施包含两个或更多个进料流时，平均年进料速率基于进料流的组合重量来确定。
36.另外，应当理解，预加工设施20、溶剂分解设施30、热解设施60和pox气化设施50中的每一个可以包含串联或并联操作的多个单元。例如，热解设施60可以包含多个并联操作的热解反应器/单元，并且每个接收包括废塑料的进料。当设施由多个单独单元组成时，设施的平均年进料速率被计算为该设施内所有共同类型单元的平均年进料速率之和。
37.此外，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，化学回收设施10(或预加工设施20、溶剂分解设施30、热解设施60和pox气化设施50中的任何一个)可以以连续方式操作。附加地或可替代地，化学回收设施10(或预加工设施20、溶剂分解设施30、热解设施60和pox气化设施50中的任何一个)的至少一部分可以以分批或半分批方式操作。在一些情况下，设施可以在单个设施的部分之间或者在两个或更多个不同设施之间包含多个罐，以管理库存并且确保进入每个设施或其部分的一致的流率。
38.另外，图1所示的两个或多个设施也可以彼此共同定位。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，至少两个、至少三个、至少四个、至少五个、至少六个或所有设施可以共同定位。如本文所使用的，术语“共同定位”是指在两个设施之间共享工艺流和/或支持设备或服务的至少一部分的设施。当图1所示的两个或更多个设施共同定位时，这些设施可以满足以下标准(i)至(v)中的至少一个：(i)这些设施共享至少一个非住宅公用事业服务；(ii)这些设施共享至少一个服务组；(iii)这些设施由共享至少一个地产边界的各方拥有和/或运营；(iv)这些设施通过至少一个管道连接，管道配置成将至少一种工艺材料(例如，进料至设施、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)这些设施彼此之间的距离在64km(40英里)、56km(35英里)、48km(30英里)、32km(20英里)、24km(15英里)、19km(12英里)、16km(10英里)、13km(8英里)、8km(5英里)、3.2km(2英里)或1.6km(1英里)内，从它们的地理中心测量。上述陈述(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是真实的。
39.关于(i)，合适的公用事业服务的实例包含但不限于蒸汽系统(联产和分配系统)、冷却水系统、传热流体系统、工厂或仪器空气系统、氮气系统、氢气系统、非住宅发电和分配(包含在8000v以上的分配)、非住宅废水/下水道系统、储存设施、输送管线、信号灯系统及其组合。
40.关于(ii)，服务组和设施的实例包含但不限于应急服务人员(消防和/或医疗)、第三方供应商、州或地方政府监管团体及其组合。政府监管团体可以包括例如在城市、县和州级别的管理或环境机构以及市政和税务机构。
41.关于(iii)，边界可以是例如围栏线、地产线、门、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。
42.关于(iv)，管道可以是流体管道，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管道。流体管道可用于在两个单元之间输送工艺流或公用事业。例如，一个设施(例如溶剂分解设施30)的出口可以通过管道与另一个设施(例如pox气化设施50)的入口流体连接。在一些情况下，可以提供用于在一个设施的出口与另一个设施的入口之间的管道内运输的材料的临时储存系统。中间存储系统可包括例如配置成存储由管道携带的材料的一个或多个罐、器皿(开放的或封闭的)、建筑物或容器。在一些情况下，一个设施的出口与另一个设施的入口之间的临时储存可以是不超过90天、不超过75天、不超过60天、不超过40天、不超过30天、不超过25天、不超过20天、不超过15天、不超过10天、不超过5天、不超过2天或不超过1天。
43.再次转到图1，可以将废塑料的流100引入到化学回收设施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、报废的和/或丢弃的塑料材料，例如通常送到填埋场的塑料材料。废塑料(或塑料废物)的其他实例包含通常被送到焚烧炉的用过的、报废的和/或丢弃的塑料材料。进料至化学回收设施10的废塑料流100可以包含未加工的或部分加工的废塑料。如本文所用，术语“未加工的废塑料”是指未经受任何自动化或机械化分选、洗涤或粉碎的废塑料。未加工的废塑料的实例包含从家庭路边塑料回收箱或社区共享塑料回收容器收集的废塑料。如本文所用，术语“部分加工的废塑料”是指已经经受至少一个自动或机械化分选、洗涤或粉碎步骤或工艺的废塑料。部分加工的废塑料可源自例如城市回收设施(mrf)或回收商(reclaimer)。当将部分加工的废塑料提供给化学回收设施10时，可以跳过一个或多个预加工步骤。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。
44.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，包含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)。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，mpw包含至少两种不同类型的塑料，每种类型的塑料以基于mpw中塑料总重量至少1、至少2、至少5、至少10、至少15或至少20重量％的量存在。
45.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，mpw包括至少1、至少2、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99重量％的pet和/或至少1、至少2、至少5、至少10、至少15或至少20重量％的po，基于mpw中塑料的总重量。在一个或多个实施方式中，mpw还可以包含少量的不同于pet和po(和可选的pvc)的一种或多种塑料组分，其总量小于50、小于45、小于40、小于35、小于30、小于25、小于20、小于15、小于10、小于5、小于2或小于1重量％，基于mpw中塑料的总重量。
46.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，mpw包括至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95重量％的pet，基于该流的总重量。可替代地或附加地，mpw包括不超过99.9、不超过99、不超过97、不超过92、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超
过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10或不超过5重量％的pet，基于该流的总重量。
47.mpw流可以包含非pet组分，其量为至少0.1、至少0.5、至少1、至少2、至少5、至少7、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30或至少35和/或不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10或不超过7重量％，基于该流的总重量。非pet组分可以以0.1至50重量％、1至20重量％或2至10重量％的量存在，基于该流的总重量。这种非pet组分的实例可包含但不限于黑色和有色金属、惰性物质(例如岩石、玻璃、沙子等)、塑料惰性物质(例如二氧化钛、二氧化硅等)、烯烃、粘合剂、增容剂、生物污泥、纤维素材料(例如纸板、纸等)及其组合。
48.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，全部或部分mpw可源自城市的来源或包括城市废物。mpw的城市废物部分可以包含例如pet，其量为45至95重量％、50至90重量％或55至85重量％，基于城市废物流(或流的一部分)的总重量。
49.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，全部或部分mpw可以源自城市回收设施(mrf)并且可以包含例如pet，其量为65至99.9重量％、70至99重量％或80至97重量％，基于该流的总重量。此类流中的非pet组分可以包含例如其它塑料，其量为至少1、至少2、至少5、至少7或至少10重量％和/或不超过25、不超过22、不超过20、不超过15、不超过12或不超过10重量％，基于该流的总重量，或者其可以以1至22重量％、2至15重量％或5至12重量％的量存在，基于该流的总重量。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，非pet组分可以包含其量为2至35重量％、5至30重量％或10至25重量％的其它塑料，基于该流的总重量，特别是当例如mpw包含着色的经分选的塑料时。
50.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，全部或部分mpw可以源自回收商设施，并且可以包含例如其量为85至99.9重量％、90至99.9重量％或95至99重量％的pet，基于该流的总重量。此类流中的非pet组分可以包含例如其它塑料，其量为至少1、至少2、至少5、至少7或至少10重量％和/或不超过25、不超过22、不超过20、不超过15、不超过12或不超过10重量％，基于该流的总重量，或者其可以以1至22重量％、2至15重量％或5至12重量％的量存在，基于该流的总重量。
51.如本文所用，术语“塑料”可包含在25℃和1个大气压下为固体的任何有机合成聚合物。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，聚合物可具有至少75，或至少100，或至少125，或至少150，或至少300，或至少500，或至少1000，或至少5,000，或至少10,000，或至少20,000，或至少30,000，或至少50,000，或至少70,000，或至少90,000，或至少100,000，或至少130,000道尔顿的数均分子量(mn)。聚合物的重均分子量(mw)可以为至少300，或至少500，或至少1000，或至少5,000，或至少10,000，或至少20,000，或至少30,000或至少50,000，或至少70,000，或至少90,000，或至少100,000，或至少130,000，或至少150,000，或至少300,000道尔顿。
52.合适的塑料的实例可以包含但不限于芳族和脂族聚酯、聚烯烃、聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、纤维素、环氧化物、聚酰胺、酚醛树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、聚苯基合金、聚甲基丙烯酸甲酯、含苯乙烯的聚合物、聚氨酯、乙烯基聚合物、苯乙烯丙烯腈、除轮胎之外的热塑性弹性体、以及含脲的聚合物和三聚氰胺。
53.聚酯的实例可以包含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、间苯二甲酸酯或萘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。聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)也是合适的聚酯的实例。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，所述残基或部分例如间苯二甲酸、1,4-环己烷二羧酸、二甘醇、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)。
54.术语“pet”和“聚对苯二甲酸乙二醇酯”的定义还包含具有重复对苯二甲酸酯单元(无论它们是否含有重复基于乙二醇单元)和一种或多种二醇残基或部分的聚酯，所述二醇包括例如tmcd、chdm、丙二醇或npg、异山梨醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇和/或二甘醇或其组合。具有重复对苯二甲酸酯单元的聚合物的实例可包括但不限于聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、以及它们的共聚酯。脂族聚酯的实例可以包括但不限于聚乳酸(pla)、聚乙醇酸、聚己内酯和聚己二酸己二酸酯。聚合物可以包括混合的脂族-芳族共聚酯，包括例如混合的对苯二甲酸酯/己二酸酯。
55.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可包括至少一种具有对苯二甲酸酯重复单元的塑料，其中这种塑料以至少1、至少2、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25或至少30和/或不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5或不超过2重量％范围内的量存在，基于该流的总重量，或其可以1至45重量％、2至40重量％或5至40重量％的范围存在，基于该流的总重量。也可存在类似量的具有多个环己烷二甲醇部分、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇部分或其组合的共聚酯。
56.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可包括至少一种具有对苯二甲酸酯重复单元的塑料，其中这种塑料以至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85或至少90和/或不超过99.9、不超过99、不超过97、不超过95、不超过90或不超过85重量％的量存在，基于该流的总重量，或其可以以30至99.9重量％、50至99.9重量％或75至99重量％的范围存在，基于该流的总重量。
57.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可包括其量为至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40或至少45和/或不超过75、不超过72、不超过70、不超过60或不超过65重量％的对苯二甲酸酯重复单元，基于废塑料流中的塑料的总重量，或者其可包含量在1至75重量％、5至70重量％或25至75重量％的范围内的对苯二甲酸酯重复单元，基于该流的总重量。
58.具体的聚烯烃的实例可以包括低密度聚乙烯(ldpe)、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、以及上述聚烯烃中任一种的共聚物。废塑料可包含聚合物，该聚合物包括线性低密度聚乙烯(lldpe)、聚甲基戊烯、聚丁烯-1、以及它们的共聚物。废塑料可以包括闪纺高密度聚乙烯。
59.废塑料可包含热塑性聚合物、热固性聚合物或它们的组合。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可包含至少0.1、至少1、至少2、至少5、至少10、至
少15、至少20、至少25或至少30和/或不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5或不超过2重量％的一种或多种热固性聚合物，基于该流的总重量，或其可以以0.1至45重量％、1至40重量％、2至35重量％或2至20重量％的量存在，基于该流的总重量。
60.可替代地或附加地，废塑料可包含至少0.1、至少1、至少2、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25或至少30和/或不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5或不超过2重量％的纤维素材料，基于该流的总重量，或其可以以0.1至45重量％、1至40重量％或2至15重量％的范围内的量存在，基于该流的总重量。纤维素材料的实例可以包含乙酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素以及再生纤维素如粘胶。另外，纤维素材料可以包含酰基取代度小于3、不超过2.9、不超过2.8、不超过2.7或不超过2.6和/或至少1.7、至少1.8或至少1.9、或1.8至2.8、或1.7至2.9、或1.9至2.9的纤维素衍生物。
61.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可包括styrofoam或膨胀聚苯乙烯。
62.废塑料可源自几种来源中的一种或多种。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可源自塑料瓶、尿布、眼镜框架、膜、包装材料、地毯(住宅、商业和/或汽车)、纺织品(衣服和其它织物)及其组合。
63.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，进料至化学回收设施的废塑料(例如mpw)可包含具有或获得自具有树脂id码编号1-7的塑料的一种或多种塑料，其中所述树脂id码具有spi所建立的追逐箭头三角形。废塑料可包含通常不机械回收的一种或多种塑料。这种塑料可以包括但不限于具有树脂id码3(聚氯乙烯)、树脂id码5(聚丙烯)、树脂id码6(聚苯乙烯)和/或树脂id码7(其它)的塑料。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，具有至少1、至少2、至少3、至少4或至少5个树脂id码3-7或3、5、6、7或其组合的塑料可以以基于所有塑料的总重量至少0.1、至少0.5、至少1、至少2、至少3、至少5、至少7、至少10、至少12、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35或至少40和/或不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40或不超过35重量％的量存在于废塑料中，或其可以以基于塑料的总重量0.1至90重量％、1至75重量％、2至50重量％的量存在于废塑料中。
64.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，进料至化学回收设施的废塑料中的全部塑料组分的至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30或至少35和/或不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10或不超过5重量％可包括不具有树脂id码3、5、6和/或7的塑料(例如，在塑料未归类的情况下)。进料至化学回收设施10的废塑料中的总塑料组分的至少0.1、至少0.5、至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30或至少35和/或不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10或不超过5重量％可以包括不具有树脂id码4-7的塑料，或其可以在0.1至60重量％、1至55重量％或2至45重量％的范围内，基于塑料组分的总重量。
65.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，进料至化学回收设施的废
塑料(例如mpw)可包括未归类为树脂id码3-7或id码3、5、6或7的塑料。废塑料中未归类为树脂id码3-7或id码3、5、6或7塑料的塑料总量可为至少0.1、至少0.5、至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、或至少75和/或不超过95、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、或不超过35重量％，基于该废塑料流中塑料的总重量，或其可以以0.1至95重量％、0.5至90重量％或1至80重量％的范围内，基于该废塑料流中塑料的总重量。
66.在一个实施方式中或与所提及的任何实施方式组合，mpw包括具有或获得自具有至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99重量％的至少一种、至少两种、至少三种或至少四种不同种类的树脂id码的塑料。
67.在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw包括多组分聚合物。如本文所用，术语“多组分聚合物”是指包括至少一种合成或天然聚合物的制品和/或颗粒，所述聚合物与至少一种其它聚合物和/或非聚合物固体组合、附着于其上、或以其它方式物理和/或化学缔合。聚合物可以是合成聚合物或塑料，例如pet、烯烃和/或尼龙。非聚合物固体可以是金属，例如铝，或如本文所述的其它非塑料固体。多组分聚合物可包含金属化塑料。
68.在一个实施方式中或与任何所提及的实施方式组合，mpw包括多层聚合物形式的多组分塑料。如本文所用，术语“多层聚合物”是指多组分聚合物，其包括pet和至少一种其它聚合物和/或非聚合物固体，它们在两个或更多个物理上不同的层中物理和/或化学缔合在一起。聚合物或塑料被认为是多层聚合物，即使过渡区可存在于两层之间，例如可存在于粘合粘附层或共挤出层中。两层之间的粘合剂不认为是一层。多层聚合物可包括含pet的层和一个或多个附加层，其中附加层中的至少一个为不同于pet的合成或天然聚合物，或不含对苯二甲酸乙二酯重复单元的聚合物，或不含对苯二甲酸烷基二醇酯重复单元的聚合物(“非pet聚合物层”)，或其它非聚合物固体。
69.非pet聚合物层的实例包含尼龙、聚乳酸、聚烯烃、聚碳酸酯、乙烯-乙烯醇、聚乙烯醇和/或与含pet的制品和/或颗粒有关的其它塑料或塑料膜，以及天然聚合物如乳清蛋白。多层聚合物可包含金属层，例如铝，条件是存在至少一个除pet层以外的附加聚合物层。这些层可用粘合剂粘结或其它方法粘结、物理上相邻(即，制品压在膜上)、增粘(即，塑料被加热并粘合在一起)、共挤出塑料膜、或以其它方式连接到含pet的制品。多层聚合物可以包括以相同或类似方式与含其它塑料的制品相关联的pet膜。mpw可以包括以pet形式的多组分聚合物和至少一种其它塑料，例如聚烯烃(例如聚丙烯)和/或其它合成或天然聚合物，它们组合在单一物理相中。例如，mpw包括不均匀混合物，该混合物包括在单一物理相中组合的增容剂、pet和至少一种其它合成或天然聚合物塑料(例如，非pet塑料)。如本文所用，术语“增容剂”是指能够在物理混合物(即共混物)中将至少两种在其它方面不混溶的聚合物组合在一起的试剂。
70.在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw包括以干塑料计不超过20、不超过10、不超过5、不超过2、不超过1或不超过0.1重量％的尼龙。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw包括以干塑料计0.01至20、0.05至10、0.1至5或1至2重量％的尼龙。
71.在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw包括以干塑料计不超过40、不超过20、不超过10、不超过5、不超过2或不超过1重量％的多组分塑料。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw包括以干塑料计0.1至40、1至20或2至10重量％的多组分塑料。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw包括以干塑料计不超过40、不超过20、不超过10、不超过5、不超过2或不超过1重量％的多层塑料。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw包括以干塑料计0.1至40、1至20或2至10重量％的多层塑料。
72.在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，在流100中至化学回收设施10的mpw原料包括不超过20、不超过15、不超过12、不超过10、不超过8、不超过6、不超过5、不超过4、不超过3、不超过2或不超过1重量％的生物废料，mpw原料的总重量以干基计为100重量％。mpw原料包括0.01至20、0.1至10、0.2至5或0.5至1重量％的生物废料，mpw原料的总重量以干基计为100重量％。如本文所用，术语“生物废物”是指来源于活生物体或有机来源的材料。示例性的生物废料包含但不限于棉花、木材、锯屑、食物碎屑、动物和动物部分、植物和植物部分以及肥料。
73.在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw原料包括不超过20、不超过15、不超过12、不超过10、不超过8、不超过6、不超过5、不超过4、不超过3、不超过2或不超过1重量％的人造纤维素产品，mpw原料的总重量以干基计为100重量％。mpw原料包括0.01至20、0.1至10、0.2至5或0.5至1重量％的人造纤维素产品，mpw原料的总重量以干基计为100重量％。如本文所用，术语“人造纤维素产品”是指非天然的(即，人工或机制的)包括纤维素纤维的制品及其碎片。示例性的人造纤维素产品包含但不限于纸和纸板。
74.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，进料至化学回收设施的废塑料(例如mpw)可包含至少0.001、至少0.01、至少0.05、至少0.1或至少0.25重量％和/或不超过10、不超过5、不超过4、不超过3、不超过2、不超过1、不超过0.75或不超过0.5重量％的聚氯乙烯(pvc)，基于废塑料进料中塑料的总重量。
75.附加地或可替代地，进料至化学回收设施的废塑料(例如，mpw)可包含至少0.1、至少1、至少2、至少4或至少6重量％和/或不超过25、不超过15、不超过10、不超过5或不超过2.5重量％的非塑料固体。非塑料固体可包括惰性填料(例如碳酸钙、水合硅酸铝、三水合氧化铝、硫酸钙)、岩石、玻璃和/或添加剂(例如触变胶、颜料和着色剂、阻燃剂、抑制剂、uv抑制剂和稳定剂、导电金属或碳、脱模剂如硬脂酸锌、蜡和硅酮)。
76.在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw可以包括至少0.01、至少0.1、至少0.5、或至少1和/或不超过25、不超过20、不超过25、不超过10、不超过5、或不超过2.5重量％的液体，基于mpw流或组合物的总重量。mpw中液体的量可以为0.01至25重量％，0.5至10重量％，或1至5重量％，基于mpw流100的总重量。
77.在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，mpw可以包括至少35、至少40、至少45、至少50、或至少55和/或不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、或不超过35重量％的液体，基于废塑料的总重量。废塑料中的液体可以在35至65重量％、40至60重量％或45至55重量％的范围内，基于废塑料的总重量。
78.在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，管线100中mpw流中的纺织品(包括纺织品纤维)的量可以是至少0.1重量％，或至少0.5重量％，或至少1重量％，或至少2
重量％，或至少5重量％，或至少8重量％，或至少10重量％，或至少15重量％，或至少20重量％的获得自纺织品或纺织品纤维的材料，基于mpw的重量。流100中mpw中纺织品(包含织物纤维)的量不超过50、不超过40、不超过30、不超过20、不超过15、不超过10、不超过8、不超过5、不超过2、不超过1、不超过0.5、不超过0.1、不超过0.05、不超过0.01或不超过0.001重量％，基于mpw流100的重量。mpw流100中纺织品的量可以为0.1至50重量％，5至40重量％，或10至30重量％，基于mpw流100的总重量。
79.引入化学回收设施10的mpw可以含有回收纺织品。纺织品可以含有天然和/或合成纤维、粗纱、纱线、非织造纤维网、布、织物和由任何上述物品制成或含有任何上述物品的产品。纺织品可以是机织的、针织的、打结的、缝合的、簇绒的，可以包含压制纤维，例如毡制的、刺绣的、花边的、钩编的、编织的，或者可以包含非织造的网和材料。纺织品可以包含织物和从纺织品或含有纤维的其它产品分离的纤维、废料或不合规格的纤维或纱线或纺织品，或任何其它松散纤维和纱线来源。纺织品还可以包含短纤维、连续纤维、线、丝束带、加捻和/或短纤纱、由纱制成的坯布、通过湿法加工坯布制成的成品纺织品、以及由成品纺织品或任何其它纺织品制成的服装。纺织品包含服装、室内陈设和工业型纺织品。纺织品可以包含工业后纺织品(消费前)或消费后纺织品或两者。
80.在一个实施方式中或与任何所提及的实施方式组合，纺织品可以包含服装，其通常可以定义为人穿着或为身体制造的东西。这种纺织品可以包含运动外套、套装、裤子和休闲或工作裤、衬衫、袜子、运动服、连衣裙、贴身服装、外衣如雨衣、低温夹克和外套、毛衣、防护服、制服和配饰如围巾、帽子和手套。室内陈设类别中的纺织品的例子包含家具装饰和家具套、地毯和垫子、窗帘、床上用品如床单、枕套、羽绒被、被子、床垫罩；亚麻制品、桌布、毛巾和毯子。工业纺织品的例子包含运输(汽车、飞机、火车、公共汽车)座椅、地垫、行李箱衬垫和车顶内衬；户外家具和垫子、帐篷、背包、行李、绳索、传送带、压延辊毛毡、抛光布、抹布、土壤侵蚀纺织品和土工布、农用垫子和筛网、个人防护设施、防弹背心、医用绷带、缝线、胶带等。
81.被分类为纺织品的非织造纤维网不包含湿法成网非织造纤维网和由其制成的制品的类别。虽然具有相同功能的各种制品可以由干法或湿法成网工艺制成，但是由干法成网非织造纤维网制成的制品被分类为纺织品。可由如本文所述的干铺非织造纤维网形成的合适制品的例子可包含用于个人、消费者、工业、食品服务、医疗和其它最终用途的那些。具体的例子可包含但不限于婴儿擦拭物、可冲走的擦拭物、一次性尿布、训练裤、女性卫生产品如卫生巾和卫生棉条、成人失禁衬垫、内衣或内裤、以及宠物训练衬垫。其它例子包含多种不同的干或湿擦拭物，包含用于消费者(诸如个人护理或家庭)和工业(诸如食品服务、健康护理或专业)使用的那些擦拭物。非织造纤维网也可用作枕头、床垫和家具装饰品、用于被褥和被罩的棉絮。在医疗和工业领域中，本发明的非织造纤维网可用于消费、医疗和工业面罩、防护衣、帽子和鞋套、一次性床单、手术服、帷帘、绷带和医用敷料。
82.另外，本文所述的非织造纤维网可用于环境纺织品，例如土工织物和油布、油垫和化学吸收垫，以及建筑材料，例如隔音或隔热、帐篷、木材和土壤覆盖物和片材。非织造纤维网也可用于其它消费者最终用途，例如用于地毯背衬、消费品、工业品和农产品的包装、隔热或隔音以及各种类型的服装。
83.如本文所述的干法成网非织造纤维网也可用于多种过滤应用，包含运输(例如，汽
车或航空)、商业、住宅、工业或其它专业应用。示例可包含用于消费者或工业空气或液体过滤器(例如，汽油、油、水)的过滤元件，包括用于微滤以及最终用途如茶包、咖啡过滤器和干燥器片材的纳米纤维网。此外，如本文所述的非织造纤维网可用于形成用于汽车的多种部件，包括但不限于刹车垫、行李箱衬垫、地毯簇绒和底部填料。
84.纺织品可以包含单一类型或多种类型的天然纤维和/或单一类型或多种类型的合成纤维。纺织品纤维组合的例子包含全天然、全合成、两种或更多种类型的天然纤维、两种或更多种类型的合成纤维、一种类型的天然纤维和一种类型的合成纤维、一种类型的天然纤维和两种或更多种类型的合成纤维、两种或更多种类型的天然纤维和一种类型的合成纤维、以及两种或更多种类型的天然纤维和两种或更多种类型的合成纤维。
85.天然纤维包含植物来源或动物来源的那些。天然纤维可以是纤维素、半纤维素和木质素。植物来源的天然纤维的实例包含硬木浆、软木浆和木粉；和其它植物纤维，包含在小麦秸秆、水稻秸秆、马尼拉麻、椰子壳纤维、棉花、亚麻、大麻、黄麻、甘蔗渣、木棉、纸莎草、苎麻、藤、洋麻、马尼拉麻、龙须草、剑麻、大豆、谷类秸秆、竹子、芦苇、细茎针草、甘蔗渣、沙白草、乳草绒毛纤维、菠萝叶纤维、柳枝稷、含木质素的植物等中的那些。动物来源纤维的例子包含羊毛、丝、马海毛、羊绒、山羊毛、马毛、禽类纤维、骆驼毛、安哥拉羊毛和羊驼毛。
86.合成纤维是至少部分地通过化学反应合成或衍生的，或再生的那些纤维，并且包含但不限于人造丝，粘胶，丝光纤维或其它类型的再生纤维素(天然纤维素转化成可溶性纤维素衍生物和随后的再生)，例如莱赛尔(也称为tencel
tm
)，铜氨丝，莫代尔，乙酸酯例如聚乙酸乙烯酯，聚酰胺包括尼龙，聚酯例如pet，烯烃聚合物例如聚丙烯和聚乙烯，聚碳酸酯，聚硫酸酯，聚砜，聚醚例如称为氨纶或弹性纤维的聚醚-脲，聚丙烯酸酯，丙烯腈共聚物，聚氯乙烯(pvc)，聚乳酸，聚乙醇酸，磺基聚酯纤维，和其组合。
87.在进入化学回收设施之前，纺织品可以通过切碎、粉碎、耙碎(harrowing)、磨碎(confrication)、粉碎或切割来减径，以制造减径纺织品。纺织品在进入化学回收设施之前也可以被密实化(例如，粒化)。密实化方法的实例包含挤出(例如，挤出成丸粒)、模塑(例如，模塑成坯块)和附聚(例如，通过外部施加的热、由摩擦力产生的热，或通过添加一种或多种粘合剂，其本身可以是非原生聚合物)。可替代地或附加地，纺织品可以是本文提及的任何形式，并且可以在图1所示的化学回收设施10的其余设施中进行加工之前，在预加工设施20中经受一个或多个前述步骤。
88.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和一种或多种聚烯烃(po)组合占据在图1的流100中进料至化学回收设施的废塑料(例如mpw)的至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99重量％。聚氯乙烯(pvc)可以占据至少0.001、至少0.01、至少0.05、至少0.1、至少0.25或至少0.5重量％和/或不超过10、不超过5、不超过4、不超过3、不超过2、不超过1、不超过0.75或不超过0.5重量％的废塑料，基于引入化学回收设施10的废塑料中塑料的总重量。
89.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可包括至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95重量％的pet，基于引入化学回收设施10的废塑料中塑料的总重量。
90.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可包括至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40和/或不超过95、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40或不超过35重量％的po，基于废塑料中塑料的总重量，或po可以以5至75重量％、10至60重量％或20至35重量％的量存在，基于引入化学回收设施10的废塑料中塑料的总重量。
91.引入化学回收设施的废塑料(例如mpw)可以由各种来源提供，包含但不限于城市回收设施(mrf)或回收商设施或其它机械或化学分选或分离设施、制造商或工厂或商业生产设施或拥有工业后和消费前可回收物的零售商或经销商或批发商，直接来自家庭/企业(即未加工的可回收物)、填埋场、收集中心、便利中心或在码头或船或其上的仓库上。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料(例如mpw)的来源不包含存放状态返回设施，由此消费者可以存放特定的可回收的制品(例如塑料容器、瓶子等)以从州接收货币退款。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料(例如mpw)的来源包含存放状态返回设施，由此消费者可以存放特定的可回收的制品(例如塑料容器、瓶子等)以从州接收货币退款。这种退回设施通常例如在杂货店中找到。
92.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料可作为来自另一加工设施例如城市回收设施(mrf)或回收商设施的废物流提供，或作为包括由消费者分选并留待在路边或在中心便利站收集的废塑料的含塑料混合物提供。在一个或多个这样的实施方式中，废塑料包含来自塑料制品制造设施的一种或多种mrf产品或副产品、回收商副产品、分选的含塑料混合物、和/或含pet废塑料，其包括至少10、至少20、至少30、至少40、至少50、至少60、至少70、至少80、或至少90重量％pet和/或不超过99.9、不超过99、不超过98、不超过97、不超过96、或不超过95重量％pet，以干塑料计，或其可以是在10至99.9重量％、20至99重量％、30至95重量％、或40至90重量％的pet的范围内，以干塑料计。
93.在一个或多个这样的实施方式中，废塑料包括一定量的含pet的回收商副产品或含塑料的混合物，其包括至少1、至少10、至少30、至少50、至少60、至少70、至少80或至少90重量％和/或不超过99.9、不超过99或不超过90重量％的pet，以干塑料计，或者其可以在1至99.9重量％、1至99重量％或10至90重量％的pet的范围内，以干塑料计。回收设施还可以包含生产高纯度pet(至少99或至少99.9重量％)回收商副产品的工艺，但其形式对于机械回收设施来说是不希望的。如本文所用，术语“回收商副产品”是指由回收商设施分离或回收的、未作为透明rpet产品回收的任何材料，包括有色rpet。上文和下文描述的回收商副产品通常被认为是废产物并且可以被送至填埋场。
94.在一个或多个这样的实施方式中，废塑料包括一定量的回收商湿粉，所述回收商湿粉包括至少20、至少40、至少60、至少80、至少90、至少95或至少99重量％和/或不超过99.9重量％的pet，以干塑料计。在一个或多个这样的实施方式中，废塑料包括一定量的含着色塑料的混合物，所述含有着色塑料的混合物包括至少1、至少10、至少20、至少40、至少60、至少80或至少90和/或不超过99.9或不超过99重量％的pet，以干塑料计。在一个或多个这样的实施方式中，废塑料包括一定量的涡电流废物流，所述涡流废物流包括金属和至少0.1、至少1、至少10、至少20、至少40、至少60或至少80重量％和/或不超过99.9、不超过99或不超过98重量％的pet，以干塑料计。在一个或多个这样的实施方式中，废塑料包括一定量的回收商薄片弃绝物，所述回收商薄片弃绝物包括至少0.1、至少1、至少10、至少20、至少
40、至少60或至少80重量％和/或不超过99.9、不超过99或不超过98重量％的pet，以干塑料计，或者其可以在0.1至99.9重量％、1至99重量％或10至98重量％的pet的范围内，以干塑料计。在一个或多个这样的实施方式中，废塑料包括一定量的干粉，所述干粉包括至少50、至少60、至少70、至少80、至少90、至少95、至少99、至少99.9重量％的pet，以干塑料计。
95.化学回收设施10还可以包含用于接收如本文所述的废塑料(例如mpw)的基础设施，以促进通过任何合适类型的车辆(包含例如火车、卡车和/或船)输送废塑料。这种基础设施可以包含辅助从车辆卸载废塑料的设施，以及储存设施和用于将废塑料从卸载区运输到下游加工区的一个或多个输送系统。这种输送系统可包含例如气动输送机、皮带运输机、斗式运输机、振动输送机、螺旋输送机、轨道车输送机、拖式输送机、悬挂输送机、前端装载机、卡车和链式输送机。
96.引入化学回收设施10的废物(例如，mpw)可以是几种形式，包含但不限于，完整制品、颗粒(例如，粉碎的、粒化的、纤维塑料颗粒)、捆扎的捆包(例如，压缩和捆扎的完整制品)、未捆扎的制品(即，不是捆包或包装的)、容器(例如，箱子、麻袋、拖车、铁路车辆、装载机铲斗)、桩(例如，在建筑物中的混凝土板上)、固体/液体浆料(例如，在水中的泵送的塑料浆料)、和/或物理地(例如，在传送带上的颗粒)或气动地(例如，在输送管中与空气和/或惰性气体混合的颗粒)输送的松散材料。
97.如本文所用，术语“废塑料颗粒”是指d90小于2.54cm(1英寸)的废塑料。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料颗粒可以是mpw颗粒。废塑料或mpw颗粒可包含例如已被切碎或剁碎的粉碎塑料颗粒，或塑料粒料。当全部或几乎全部的制品被引入化学回收设施10(或预加工设施20)时，其中可以使用一个或多个粉碎或造粒步骤以形成废塑料颗粒(例如mpw颗粒)。可替代地或附加地，引入化学回收设施10(或预加工设施20)的废塑料的至少一部分可能已经是颗粒形式。
98.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配置和操作，从预加工设施开始。可选地，尽管图1中未示出，来自化学回收设施的至少一个流可以被送至工业填埋场或其它类似类型的加工或处置设施。
99.预加工
100.如图1所示，未加工和/或部分加工的废塑料如混合废塑料(mpw)可首先经流100引入预加工设施20。在预加工设施20中，该物流可以经受一个或多个加工步骤以准备用于化学回收。如本文所用，术语“预加工”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)颗粒化；(iii)水洗；(iv)干燥；和(v)分离。如本文所用，术语“预加工设施”是指包括进行废塑料预加工所需的所有设备、管线和控制器的设施。本文所述的预加工设施可以采用任何合适的方法，使用这些步骤中的一个或多个进行用于化学回收的废塑料的制备，这将在下面进一步详细描述。
101.粉碎和造粒
102.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料(例如mpw)可以以未分选或预分选塑料的捆包或以其它大的聚集形式提供。捆包或聚集塑料经历初始过程，在该初始过程中将它们分散。塑料捆包可被送至解捆机，该解捆机包括例如一个或多个旋转轴，该旋转轴配备有被构造成将捆包分散并且在一些情况下将构成捆包的塑料切碎的齿或刀片。在一个或多个其它实施方式中，可将捆包或聚集塑料送至铡刀机，在那里将它们切
成较小尺寸的塑料片。然后，解捆和/或铡切的塑料固体可以经受分选过程，其中去除各种非塑料的重材料，例如玻璃、金属和岩石。这种分选过程可以手动地或通过机器来执行。分选机可以依赖于光学传感器、磁体、涡流、基于阻力系数分离的气动升降机或输送机、或筛以识别和移除重材料。
103.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料原料包括d90大于2.54cm(一英寸)、大于1.91cm(0.75英寸)或大于1.27cm(0.5英寸)的塑料固体，例如用过的容器。可替代地或附加地，废塑料原料也可包括多个塑料固体，所述塑料固体同时具有大于一英寸的至少一个尺寸，但固体可已经压实、压制或以其它方式聚集成更大的单元，例如捆包。在其中塑料固体的至少一部分或全部具有大于2.54cm(一英寸)、大于1.91cm(0.75英寸)或大于1.27cm(0.5英寸)的至少一个尺寸的实施方式中，原料可以经受机械减径操作，例如研磨/造粒、切碎、铡切、切碎或其它粉碎过程，以提供具有减小尺寸的mpw颗粒。这种机械粉碎操作可包含减径步骤，而不是压碎、压实或将塑料形成为捆包。
104.在一个或多个其他实施方式中，废塑料可能已经经受了一些初始分离和/或减径过程。特别地，废塑料可以是颗粒或薄片的形式，并且装在某种容器中，例如麻袋或箱。根据这些塑料固体的组成和它们可能已经经受了何种预加工，塑料原料可以绕过解捆机、铡切机和/或重质去除站，并且直接进入造粒设施以进一步减径。
105.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，可将解捆或分散的塑料固体送至粉碎或造粒设备，其中将塑料固体研磨、切碎或以其它方式减径。塑料材料可被制成具有小于2.54cm(1英寸)、小于1.91cm(0.75英寸)或小于1.27cm(0.5英寸)的d90粒度的颗粒。在一个或多个其他实施方式中，离开造粒设备的塑料材料的d90粒径为0.16cm至2.54cm(1/16英寸至1英寸)、0.32cm至1.91cm(1/8英寸至3/4英寸)、0.64cm至1.59cm(1/4英寸至5/8英寸)或0.95cm至1.27cm(3/8英寸至1/2英寸)。
106.洗涤和干燥
107.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，提供给化学回收设施的未加工或部分加工的废塑料可包括可能与废塑料的先前使用相关的各种有机污染物或残渣。例如，废塑料可包括食品或饮料污物，尤其是如果塑料材料用于食品或饮料包装中。因此，废塑料也可含有微生物污染物和/或由微生物产生的化合物。可以存在于构成废塑料的塑料固体表面上的示例性微生物包含大肠杆菌、沙门氏菌、衍射链霉菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞增生链霉菌、表皮葡萄球菌、铜绿假单胞菌和荧光假单胞菌。
108.各种微生物可以产生引起恶臭的化合物。示例性的气味形成化合物包含硫化氢、二甲硫、甲硫醇、腐胺、尸胺、三甲胺、氨、乙醛、乙酸、丙酸和/或丁酸。因此，可以理解的是，废塑料可能存在讨厌气味的问题。因此，废塑料可储存在封闭空间如运输容器、封闭有轨车或封闭拖车内，直到它可进一步加工。在某些实施方式中，未加工或部分加工的废塑料一旦到达废塑料将要进行加工(例如粉碎、洗涤和分选)的地点，就可以与封闭空间一起储存不超过一周、不超过5天、不超过3天、不超过2天或不超过1天。
109.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，预加工设施20还可以包含用具有抗微生物特性的化学组合物加工废塑料从而形成经加工颗粒塑料固体的设备或步骤。在一些实施方式中，这可以包含用氢氧化钠、高ph盐溶液(例如碳酸钾)或其他抗微生物组合物加工废塑料。
110.另外，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料(例如mpw)可以可选地洗涤以去除无机非塑料固体如泥土、玻璃、填料和其它非塑料固体材料，和/或去除生物组分如细菌和/或食物。也可以将所得的经洗涤废塑料干燥至不超过5、不超过3、不超过2、不超过1、不超过0.5或不超过0.25重量％的水(或液体)的水分含量，基于废塑料的总重量。干燥可以以任何合适的方式进行，包含通过加热和/或气流、机械干燥(例如离心)、或通过允许液体在指定时间内发生蒸发。
111.分离
112.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，预加工设施20或化学回收工艺或设施10的步骤可以包含至少一个分离步骤或区。分离步骤或区可以被配置成将废塑料流分离成富含某些类型塑料的两个或更多个流。当进料至预加工设施20的废塑料是mpw时，这种分离是特别有利的。
113.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，预加工设施20的分离区22(见图2)可以将废塑料(例如mpw)分离成如图2所示的富pet流112和贫pet流114。如本文所用，术语“富含(enriched)”是指具有特定组分的浓度(基于未稀释干重)，该浓度大于参比材料或流中该组分的浓度。如本文所用，术语“贫含(depleted)”是指具有特定组分的浓度(基于未稀释干重)，该浓度小于参比材料或流中该组分的浓度。除非另有说明，本文所用的所有重量％均以未稀释的干重为基础。
114.当富或贫组分为固体时，浓度基于未稀释的干固体重量；当富或贫组分是液体时，浓度基于未稀释的干液体重量；当富或贫组分是气体时，浓度基于未稀释的干气体重量。此外，富和贫可以用质量平衡术语来表示，而不是浓度。因此，富含特定组分的流具有的组分质量可以大于参比流(例如进料流或其它产物流)中的组分质量，而贫含特定组分的流具有的组分质量可以小于参比流(例如进料流或其它产物流)中的组分质量。
115.再次参考图2，从预加工设施20(或分离区22)中排出的废塑料的富pet流112具有的pet浓度或质量可以比引入预加工设施20(或分离区22)的废塑料进料流100中的pet浓度或质量更高。类似地，从预加工设施20(或分离区22)排出的贫pet流114可以是贫pet的，并且具有的pet浓度或质量比引入预加工设施20(或分离区22)的废塑料中的pet浓度或质量更低。贫pet流114也可以是富po的，并且具有po浓度或质量的比引入预加工设施20(或分离区22)的废塑料(例如mpw)流中的po浓度或质量更高。
116.在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，当mpw流100进料至预加工设施20(或分离区22)中时，相对于mpw流或贫pet流或二者中的pet浓度或质量，富pet流可以富含pet浓度或质量，基于未稀释的固体干重。例如，如果在分离之后用液体或其它固体稀释富pet流，则富集将基于未稀释的富pet流中的浓度，和以干基计。在一个实施方式中或与提及的任何实施方式组合，相对于mpw进料流(基于进料的pet富集％)、贫pet产物流114(基于产物的pet富集％)或两者，富pet流112的pet富集百分比为至少10、至少20、至少40、至少50、至少60、至少80、至少100、至少125、至少150、至少175、至少200、至少225、至少250、至少300、至少350、至少400、至少500、至少600、至少700、至少800、至少900或至少1000％，如通过下式确定的：
117.118.以及
[0119][0120]
其中pete是富pet产物流112中pet的浓度，基于未稀释干重；
[0121]
petm是mpw进料流100中pet的浓度，基于干重；以及
[0122]
petd是贫pet产物流114中pet的浓度，基于干重。
[0123]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，当将含mpw流100进料至预加工设施20(或分离区22)时，相对于mpw进料流100或贫pet产物流114或两者中卤素的浓度或质量，富pet流还富含卤素如氟(f)、氯(cl)、溴(br)、碘(i)和砹(at)和/或含卤素化合物如pvc。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，相对于mpw进料流100(基于进料的pvc富集％)、贫pet产物流(基于产物的pvc富集％)或两者，富pet流112的pvc富集百分比为至少1、至少3、至少5、至少7、至少10、至少15、至少20、至少40、至少50、至少60、至少80、至少100、至少125、至少150、至少175、至少200、至少225、至少250、至少300、至少350、至少400或至少500％，如通过下式确定的：
[0124][0125]
以及
[0126][0127]
其中pvce是富pet产物流112中pvc的浓度，基于未稀释干重；
[0128]
pvcm是mpw进料流100中pvc的浓度，基于未稀释的干重；以及
[0129]
其中pvcd是贫pet产物流114中pvc的浓度，基于未稀释的干重。
[0130]
在一个实施方式中或与任何提及的实施方式结合，当mpw流100进料至预加工设施20(或分离区22)时，相对于mpw进料流100、富pet产物流112或两者中聚烯烃的浓度或质量，贫pet流114富含聚烯烃，基于未稀释的干燥固体。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，相对于mpw进料流100(基于进料的po富集％)，或相对于富pet产物流112(基于产物的po富集％)，或相对于两者，贫pet流114的聚烯烃富集百分比为至少10、至少20、至少40、至少50、至少60、至少80、至少100、至少125、至少150、至少175、至少200、至少225、至少250、至少300、至少350、至少400、至少500、至少600、至少700、至少800、至少900或至少1000％，如通过下式确定的：
[0131][0132]
以及
[0133][0134]
其中pod是贫pet产物流114中聚烯烃的浓度，基于未稀释的干重。
[0135]
pom是mpw进料流100中po的浓度，基于干重；以及
[0136]
poe是富pet产物流112中po的浓度，基于干重。
[0137]
在一个实施方式中或与任何其它实施方式组合，当mpw流100进料至预加工设施20
(或分离区22)时，相对于mpw流100、富pet流112或两者中卤素的浓度或质量，贫pet流114也贫含卤素，例如氟(f)、氯(cl)、溴(br)、碘(i)和砹(at)，和/或含卤素化合物，例如pvc。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，相对于mpw进料流100(基于进料的pvc贫化％)或富pet产物流112(基于产物的pvc贫化％)，贫pet流114的pvc贫化百分比为至少1、至少3、至少5、至少7、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少50、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85或至少90％，如通过下式确定的：
[0138][0139]
以及
[0140][0141]
其中pvcm是mpw进料流100中pvc的浓度，基于未稀释的干重；
[0142]
pvcd是贫pet产物流114中pvc的浓度，基于未稀释的干重；以及
[0143]
pvce是富pet产物流112中pvc的浓度，基于未稀释干重。
[0144]
相对于mpw物流100、富pet流112或两者中pet的浓度或质量，贫pet流114贫含pet。在一个实施方式中或与任何提及的实施方式组合，相对于mpw进料流100(基于进料的pet贫化％)或富pet产物流112(基于产物的pet贫化％)，贫pet流114的pet贫化百分比为至少1、至少3、至少5、至少7、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少50、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85或至少90％，如通过下式确定的：
[0145][0146]
以及
[0147][0148]
其中petm是mpw进料流100中pet的浓度，基于未稀释的干重；
[0149]
petd是贫pet产物流114中pet的浓度，基于未稀释的干重；以及
[0150]
pete是富pet产物流112中pet的浓度，基于未稀释干重。
[0151]
在上述任何实施方式中的富集或贫化百分比可以是1周、3天或1天的平均值，并且可以进行测量以合理地将在工艺出口处取得的样品与mpw的样品所来自的mpw体积相关联，其中考虑到mpw从入口流到出口的停留时间。例如，如果mpw的平均停留时间是2分钟，则在输入样本之后两分钟取出口样本，以便样本彼此相关联。
[0152]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，离开分离区22或预加工设施20的富pet流可以包含至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95、至少97、至少99、至少99.5或至少99.9重量％的pet，基于富pet流112中塑料的总重量。富pet流112也可以富含pvc，并且可以包含例如至少0.1、至少0.5、至少1、至少2、至少3、至少5和/或不超过10、不超过8、不超过6、不超过5、不超过3重量％的卤素，包含pvc，基于富pet流中塑料的总重量，或者其可以在0.1至10重量％、0.5至8重量％或1至5重量％的范围内，基于富pet流中塑料的总重量。富pet流可以包含引入预加工设施20(或分离区22)中的pet总量的至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95、至少99或至少99.5重量％。
[0153]
富pet流112也可以贫含po和/或更重的塑料，例如聚四氟乙烯(ptfe)、聚酰胺(pa 12、pa 46、pa 66)、聚丙烯酰胺(para)、聚羟基丁酸酯(phb)、聚碳酸酯聚对苯二甲酸丁二醇酯共混物(pc/pbt)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰亚胺(pi)、聚碳酸酯(pc)、聚醚砜(pesu)、聚醚醚酮(peek)、聚酰胺酰亚胺(pai)、聚乙烯亚胺(pei)、聚砜(psu)、聚甲醛(pom)、聚乙交酯(聚乙醇酸，pga)、聚苯硫醚(pps)、热塑性苯乙烯类弹性体(tps)、无定形热塑性聚酰亚胺(tpi)、液晶聚合物(lcp)、玻璃纤维增强的pet、氯化聚氯乙烯(cpvc)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚邻苯二甲酰胺(ppa)、聚偏氯乙烯(pvdc)、乙烯四氟乙烯共聚物(etete)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、全氟乙烯丙烯共聚物(fep)、聚三氟氯乙烯(pctfe)和全氟烷氧基(pfa)，其中任何一种可以包括碳、玻璃和/或矿物填料，并且其具有比pet和pvc更高的密度。
[0154]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，富pet流112可包括不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2、不超过1、不超过0.5重量％的po，基于富pet流112中塑料的总重量。富pet流112可以包括引入预加工设施20(或分离区22)中的po总量的不超过10、不超过8、不超过5、不超过3、不超过2或不超过1重量％。富pet流112可以包括不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2、不超过1重量％的除pet以外的组分，基于富pet流112的总重量。
[0155]
附加地或可替代地，富pet流112可以包含以干重计不超过2、不超过1、不超过0.5或不超过0.1重量％的粘合剂。典型的粘合剂包含地毯胶、胶乳、丁苯橡胶等。另外，富pet流112可以包含以干基计不超过4、不超过3、不超过2、不超过1、不超过0.5或不超过0.1重量％的塑料填料和固体添加剂。示例性的填料和添加剂包含二氧化硅、碳酸钙、滑石、硅石、玻璃、玻璃珠、氧化铝和其它固体惰性物质，它们在本文所述的方法中不与塑料或其它组分发生化学反应。
[0156]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，离开分离区22或预加工设施20的贫pet(或富po)流114可以包含至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95、至少97、至少99或至少99.5重量％的po，基于贫pet(或富po)料流114中塑料的总重量。贫pet(或富po)流可以贫含pvc，并且可以包含例如不超过5、不超过2、不超过1、不超过0.5、不超过0.1、不超过0.05或不超过0.01重量％的卤素，包含pvc中的氯，基于贫pet(或富po)的料流中的塑料的总重量。贫pet或富po流可以包含引入预加工设施20或分离区22中的po总量的至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95、至少99或至少99.9重量％。
[0157]
富po流114也可以贫含pet和/或其它塑料，包括pvc。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，贫pet(或富po)流可包括不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2、不超过1、不超过0.5重量％的pet，基于贫pet或富po流中塑料的总重量。富po(或贫pet)流114可以包括引入预加工设施中的pet总量的不超过10、不超过8、不超过5、不超过3、不超过2或不超过1重量％。
[0158]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，贫pet或富po流114还可以包括不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2、不超过1重量％的除po以外的组分，基于贫pet或富po流114的总重量。贫pet或富po流114包括不超过4、不超过2、不超过1、不超过0.5或不超过0.1重量％的粘合剂，
基于该流的总重量。
[0159]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，贫pet或富po流114可以具有至少1、至少5、至少50、至少100、至少200、至少300、至少400、至少500、至少600、至少700、至少800、至少900、至少1000、至少1500、至少2000、至少2500、至少3000、至少3500、至少4000、至少4500、至少5000、至少5500、至少6000、至少6500、至少7000、至少7500、至少8000、至少8500、至少9000、至少9500或至少10,000泊的熔体粘度，使用具有v80-40叶片转轴的以10rad/s的剪切速率和350℃下操作的brookfield r/s流变仪测量。可替代地或附加地，贫pet或富po流的熔体粘度可以为不超过25,000、不超过24,000、不超过23,000、不超过22,000、不超过21,000、不超过20,000、不超过19,000、不超过18,000或不超过17,000泊(在10rad/s和350℃下测量)。或者，该流的熔体粘度可以在1至25,000泊、500至22,000泊或1000至17,000泊范围内(在10rad/s和350℃下测量)。
[0160]
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种或更多种流，例如富pet流112和富po流114。合适类型的分离的实例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力引起的密度分离过程。通常，术语“密度分离过程”是指至少部分地基于材料的相应密度将材料分离成至少较高密度输出和较低密度输出的工艺，并且包括浮-沉分离和离心密度分离。
[0161]
当使用浮-沉分离时，液体介质可以包括水。可以将盐、糖类和/或其它添加剂加入液体介质中，例如以增加液体介质的密度并调节浮沉分离级的目标分离密度。液体介质可以包括浓缩盐溶液。在一个或多个这样的实施方式中，盐是氯化钠。然而，在一个或多个其它实施方式中，盐是非卤化盐，例如乙酸盐、碳酸盐、柠檬酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐和/或硫酸盐。液体介质可以包括浓缩盐溶液，其包括溴化钠、磷酸二氢钠、氢氧化钠、碘化钠、硝酸钠、硫代硫酸钠、乙酸钾、溴化钾、碳酸钾、氢氧化钾、碘化钾、氯化钙、氯化铯、氯化铁、氯化锶、氯化锌、硫酸锰、硫酸镁、硫酸锌和/或硝酸银。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，盐是苛性组分。盐可以包括氢氧化钠、氢氧化钾和/或碳酸钾。浓缩盐溶液的ph可大于7、大于8、大于9或大于10。
[0162]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液体介质可包括糖类，例如蔗糖。液体介质可以包括四氯化碳、氯仿、二氯苯、硫酸二甲酯和/或三氯乙烯。液体介质的特定组分和浓度可以根据分离级的所需目标分离密度来选择。离心密度分离过程也可利用如上所述的液体介质来提高在目标分离密度下的分离效率。
[0163]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，废塑料分离方法包括至少两个密度分离级。在某些这样的实施方式中，该方法通常包括将废塑料颗粒引入第一密度分离级，并将来自第一密度分离级的输出进料至第二密度分离级。密度分离级可以是执行如本文所定义的密度分离过程的任何系统或单元操作。密度分离级中的至少一个包括离心力分离级或浮-沉分离级。第一和第二密度分离级中的每一个包括离心力分离级和/或浮-沉分离级。
[0164]
为了生产富pet流，密度分离级之一可以包括低密度分离级，而另一个通常包括高密度分离级。如本文所定义的，低密度分离级具有小于高密度分离级的目标分离密度。低密
度分离级具有小于pet密度的目标分离密度，高密度分离级具有大于pet密度的目标分离密度。
[0165]
如本文所用，术语“目标分离密度”是指这样的密度，高于该密度，经受密度分离过程的材料优先分离成较高密度输出，而低于该密度，材料在较低密度输出中分离。目标分离密度指定密度值，其中密度高于该值的所有塑料和其它固体材料都分离成较高密度输出，而密度低于该值的所有塑料和其它固体材料都分离成较低密度输出。然而，在密度分离过程中，材料的实际分离效率可取决于各种因素，包括停留时间和特定材料的密度与目标密度分离值的相对接近程度，以及与颗粒的形式相关的因素，例如面积质量比、球形度和孔隙率。
[0166]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，低密度分离级具有小于1.35、小于1.34、小于1.33、小于1.32、小于1.31或小于1.30g/cc和/或至少1.25、至少1.26、至少1.27、至少1.28或至少1.29g/cc的目标分离密度。高密度分离级的目标分离密度比低密度分离级的目标分离密度大至少0.01、至少0.025、至少0.05、至少0.075、至少0.1、至少0.15或至少0.2g/cc。高密度分离级的目标分离密度为至少1.31、至少1.32、至少1.33、至少1.34、至少1.35、至少1.36、至少1.37、至少1.38、至少1.39或至少1.40g/cc和/或不超过1.45、不超过1.44、不超过1.43、不超过1.42或不超过1.41g/cc。低密度分离级的目标分离密度在1.25至1.35g/cc的范围内，所述高密度分离级的目标分离密度在1.35至1.45g/cc的范围内。
[0167]
再次参考图1，可以将富pet流112和富po流114引入化学回收设施10内的一个或多个下游加工设施(或经受一个或多个下游加工步骤)中。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，可以将富pet流112的至少一部分引入溶剂分解设施30中，同时可以将富po流114的至少一部分直接或间接引入热解设施60和部分氧化(pox)气化设施50中的一个或多个中。以下将进一步详细讨论根据本技术的一个或多个实施方式的每个步骤和设施类型的附加细节以及这些步骤或设施中的每一个与其他步骤或设施中的一个或多个的一般集成。
[0168]
溶剂分解
[0169]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，可以将来自预加工设施20的富pet流112的至少一部分引入溶剂分解设施30。如本文所用，术语“溶剂分解”或“酯溶剂分解”是指含酯的进料在溶剂存在下化学分解形成主羧基产物和主二醇产物的反应。“溶剂分解设施”是包含进行废塑料和由其衍生的原料的溶剂分解所需的所有设备、管线和控制器的设施。
[0170]
如图1所示，溶剂分解设施可以操作以提供回收成分主二醇流106、回收成分主对苯二甲酰基流108和一种或多种溶剂分解副产物流，如流110所示，其也可以是从溶剂分解设施内的一个或多个位置处取出的。如本文所用，术语“副产物”或“溶剂分解副产物”是指来自溶剂分解设施的任何化合物，其不是溶剂分解设施的主羧基(对苯二甲酰基)产物、溶剂分解设施的主二醇产物或进料至溶剂分解设施的主溶剂。溶剂分解副产物流110可以可选地整合到设施10内的不同位置。例如，流110可以与富聚烯烃流114(或流117)组合，加入到液化/脱卤过程40中，与来自过程40的输出流组合，导向到部分氧化气化过程50，或导向到另一场内或场外化学回收设施。
[0171]
液化/脱卤
[0172]
如图1所示，可以在引入一个或多个下游加工设施之前，可选地将富po废塑料流114(与溶剂分解副产物流110组合或不组合)引入液化区或步骤。如本文所用，术语“液化”区或步骤是指其中至少一部分引入的塑料被液化的化学加工区或步骤。液化塑料的步骤可以包含化学液化、物理液化或其组合。液化引入液化区的聚合物的示例性方法可包含(i)加热/熔融；(ii)溶于溶剂中；(iii)解聚；(iv)增塑以及它们的组合。另外，选项(i)至(iv)中的一个或多个还可以伴随有掺和或液化剂的添加以帮助促进聚合物材料的液化(粘度的降低)。因此，可以使用各种流变改性剂(例如溶剂、解聚剂、增塑剂和掺和剂)来提高液化废塑料的流动和/或分散性。
[0173]
当加入液化区40时，至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99重量％的塑料(通常为废塑料)经历粘度降低。在一些情况下，粘度降低可以通过加热(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。合适的溶剂的实例可以包含但不限于醇如甲醇或乙醇，二醇如乙二醇、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、甘油、热解油、机油和水。如图1所示，溶剂流141可以直接添加到液化区40，或者它可以与进料到液化区40的一个或多个流(图1中未示出)组合。
[0174]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，溶剂可以包括从化学回收设施内的一个或多个其他设施取出的流。例如，溶剂可以包括从溶剂分解设施30和热解设施60中的至少一个取出的流。溶剂可以是或包括至少一种本文所述的溶剂分解副产物，或者可以是或包括热解油。
[0175]
在某些情况下，塑料可以解聚，例如，塑料的数均链长通过与解聚剂接触而减少。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，至少一种前述溶剂可用作解聚剂，而在一个或多个其它实施方式中，解聚剂可包含有机酸(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/或粘度。
[0176]
可替代地或附加地，可在液化区中使用增塑剂以降低塑料的粘度。聚乙烯的增塑剂包含，例如，邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、甘油三苯甲酸酯、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至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含，例如，癸二酸二辛酯、石蜡油、树脂酸异辛酯、增塑油(drakeol 34)、环烷和芳族加工油和甘油。用于聚酯的增塑剂包含，例如，分子量在400至1500道尔顿的范围内的聚亚烷基醚(例如聚乙二醇、聚丁二醇、聚丙二醇或它们的混合物)、单硬脂酸甘油酯、辛基环氧大豆酸酯、环氧化大豆油、环氧基树脂酸酯、环氧化亚麻子油、聚羟基链烷酸酯、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-己酸乙酯)。当使用时，增塑剂可以以至少0.1、至少0.5、至少1、至少2或至少5重量％和/或不超过10、不超过8、不超过5、不超过3、不超过2或不超过1重量％的量存在，基于该流的总重量，或者其可以以0.1至10重量％、0.5至8重量％或1至5重量％的范围存在，基于该流的总重量。
[0177]
此外，液化废塑料流的一种或多种方法还可包含在液化过程之前、期间或之后将至少一种掺和剂添加到塑料中。这种掺和剂可以包含例如乳化剂和/或表面活性剂，并且可
以用于将液化塑料更完全地共混成单相，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，掺和剂可以以至少0.1、至少0.5、至少1、至少2或至少5重量％和/或不超过10、不超过8、不超过5、不超过3、不超过2或不超过1重量％的量存在，基于该流的总重量，或者其可以以0.1至10重量％、0.5至8重量％或1至5重量％的范围存在，基于该流的总重量。
[0178]
当如图1中一般性所示与富po塑料流114组合时，可以在将富po废塑料流114引入液化区40之前(如管线113所示)和/或在从液化区40去除液化塑料流之后(如管线115所示)加入溶剂分解副产物流(其可以包含一种或多种本文所述的溶剂分解副产物)。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，一种或多种副产物流的至少一部分或全部也可以直接引入液化区中，如图1中所示。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，富po废塑料流114的至少一部分可以通过管线117完全绕过液化区40，并且可以可选地与图1中所示的至少一种溶剂分解副产物流110组合。
[0179]
另外，从热解设施60中取出的热解油流143的少一部分可以与富po塑料流114组合以形成液化塑料，如图1所示。虽然示出为直接引入液化区40中，但热解油流143的全部或一部分可在引入液化区40中之前或在富po塑料流114离开液化区40之后与富po塑料流114组合。当使用时，热解油可以单独或与一种或多种其他溶剂流组合在本文所述的一个或多个位置处加入。
[0180]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，来自液化区40的至一个或多个下游化学回收设施的进料流可以包括至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95重量％的一种或多种溶剂分解副产物流，基于引入一个或多个下游加工设施的进料流的总重量。例如，化学回收设施10的pox设施50和/或热解设施60中的每一个的进料流116和118可以包含富po废塑料和一定量的本文所述的一种或多种溶剂分解副产物。
[0181]
附加地或可替代地，热解设施60或pox设施50的进料流可以包括不超过95、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2或不超过1重量％的一种或多种溶剂分解副产物流，基于引入一个或多个下游加工设施的进料流的总重量。
[0182]
可替代地或附加地，从液化区40取出的液化(或粘度降低的)塑料流可以包含至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95重量％和/或不超过95、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2或不超过1重量％的po，基于该流的总重量，或者po的量可以在1至95重量％、5至90重量％或10至85重量％的范围内，基于该流的总重量。
[0183]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，离开液化区40的液化塑料流可以具有小于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泊的粘度，如使用具有v80-40叶片转轴的以10rad/s的剪切速率和350℃下操作的brookfield r/s流变仪测量的。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，离开液化区的液化塑料流的粘度(在350℃和10rad/s下测量并且以泊表示)为引入液化区的富po流的粘度的不超过95、不超过90、不超过75、不超过50、不超过10、不超过25、不超过5、或不超过1％。
[0184]
图3示出了液化系统中的基本部件，该液化系统可以用作图1中所示的化学回收设施中的液化区40。应当理解，图3描绘了液化系统的一个示例性实施方式。图3中描绘的某些特征可以被省略和/或本文中其它地方描述的附加特征可以被添加到图3中描绘的系统。
[0185]
如图3所示，废塑料进料，例如富po废塑料流114，可衍生自废塑料源，例如本文所述的预加工设施20。废塑料进料，例如富po废塑料流114，可以引入液化区40中，图3将其描绘为含有至少一个熔融罐310、至少一个循环回路泵312、至少一个外部换热器340、至少一个汽提塔330和至少一个离析容器320。以下更详细地讨论液化区40中的这些各种示例性部件及其功能。
[0186]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液化区40包含熔融罐310和加热器，如图3所示。熔融罐310接收废塑料进料，例如富po废塑料流114，加热器加热废塑料。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，熔融罐310可以包含一个或多个连续搅拌罐。当在液化区中使用一种或多种流变改性剂(例如，溶剂、解聚剂、增塑剂和掺和剂)时，可以在熔融罐310中或之前将此类流变改性剂加入到富po塑料中和/或与富po塑料混合。
[0187]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液化区40的加热器(图3中未示出)可以采取位于熔融罐310内的内部换热盘管、熔融罐310的外侧上的夹套、熔融罐310的外侧上的伴热和/或熔融罐310的外侧上的电加热元件的形式。可替代地，如图3所示，液化区40的加热器可以包括外部换热器340，其从熔融罐310接收液化塑料流171，将其加热，并且将加热的液化塑料流173的至少一部分返回到熔融罐310。
[0188]
如图3所示，当使用外部换热器340来为液化区40提供热量时，可以使用循环回路来连续地向富po材料添加热量。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，循环回路包括熔融罐310、外部换热器340、连接熔融罐和外部换热器的管道，示出为管线171，和用于在循环回路中循环液化废塑料的泵151。当使用循环回路时，所产生的液化富po材料可以作为循环富po流的一部分经由图3中所示的管道161从液化区40中连续地取出。
[0189]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液化区40可选地包含用于从富po材料中脱除卤素的设备。当富po材料在液化区40中被加热时，富卤素气体可以析出。通过从液化富po材料中离析析出的富卤素气体，可以降低富po材料中的卤素浓度。
[0190]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，可通过将汽提气体(例如蒸汽)喷射到熔融罐310中或循环回路中的另一位置处的液化富po材料中来促进脱卤。如图3所示，汽提器330和离析容器320可以在外部换热器340的下游和熔融罐310的上游的循环回路中提供。如图3所示，汽提塔330可以接收来自外部换热器340的加热的液化塑料流173，并将汽提气体153喷射到液化塑料中。将汽提气体153喷射到液化塑料中可以在汽提器330中产生两相介质。
[0191]
经由流175引入离析容器320的这种两相介质然后可以流动(例如，通过重力)通过
离析容器320，在该离析容器320中，富卤素气相与贫卤素液相离析并经由流162从离析容器320中脱除。可替代地，来自外部换热器340的经加热的液化塑料173的一部分可以绕过汽提器330并直接引入离析容器320。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，从离析容器的出口排出的贫卤素液相的第一部分可以通过管线159返回到熔融罐310，而贫卤素液相的第二部分可以作为脱卤的液化富po产物流161从液化区排出。来自离析容器162和来自管线164中的熔融罐310的离析的富卤素气流可以从液化区40中移出，用于进一步加工和/或处置。
[0192]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，离开液化区40的脱卤液化废塑料流161可具有小于500、小于400、小于300、小于200、小于100、小于50、小于10、小于5、小于2、小于1、小于0.5或小于0.1ppmw的卤素含量。离开液化区40的液化塑料流161的卤素含量为引入液化区的富po流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重量％。
[0193]
如图3所示，可以将脱卤的液化废塑料流161的至少一部分引入pox气化设施50处的下游pox气化炉中以产生合成气组合物和/或引入热解设施60处的下游热解反应器中以产生热解蒸汽(即，热解气和热解油)和热解残渣。
[0194]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，化学回收设施10可以不包括液化区40。可替代地，化学回收设施可包括液化区40，但可不包括任何类型的脱卤区或设备。
[0195]
参照图1，来自预加工设施20和/或来自液化区40的富po塑料流114的至少一部分(单独或与一种或多种溶剂分解副产物流110组合)可以被引入一种或多种下游加工设施，包括例如热解设施60和pox气化设施50，如以下详细讨论的。
[0196]
热解
[0197]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，图1中一般性描述的化学回收设施10可以包括热解设施60。如本文所用，术语“热解”是指一种或多种有机材料在惰性(即基本无氧)气氛中在升高的温度下的热分解。“热解设施”是包括进行废塑料和由其衍生的原料的热解所需的所有设备、管线和控制器的设施。热解设施60可以被配置用于将废塑料流118例如来自液化区的液化废塑料转化成热解气、热解油和热解残渣。可选地，这些产物中的任一种的至少一部分可以进料至部分氧化气化炉过程50，或经由流143回收到液化/脱卤过程40。
[0198]
部分氧化(pox)气化
[0199]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，化学回收设施还可以包括部分氧化(pox)气化设施。如本文所用，术语“部分氧化”是指含碳进料高温转化为合成气(一氧化碳、氢气和二氧化碳)，其中转化在亚化学计量量的氧气存在下进行。转化可以是含烃进料，并且可以使用少于进料完全氧化所需的化学计量量的氧气进行，即所有碳氧化成二氧化碳，所有氢氧化成水。在部分氧化(pox)气化炉内发生的反应包括含碳进料转化为合成气，并且具体实例包括但不限于部分氧化、水煤气变换、水煤气初级反应、布多阿尔、氧化、甲烷化、氢重整、蒸汽重整和二氧化碳重整。pox气化的进料可以包括固体、液体和/或气体。“部分氧化设施”或“pox气化设施”是包括进行废塑料和由其衍生的原料的pox气化所需的所有设备、管线和控制的设施。
是指一定量的具有小于20重量％液体成分的煤炭，液体成分包括固有液体(固有水分或平衡水分)和表面液体(表面水分)。在一个或多个实施方式中，干煤炭包括比表面液体更大量的固有液体。在一个或多个实施方式中，干煤炭不是浆料形式。在一个或多个实施方式中，干煤炭可具有小于20重量％、小于15重量％、小于10重量％或小于5重量％的液体成分。煤炭或煤炭原料可以包括泥炭、褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤和/或石油焦(石油焦)煤炭类型。在一个或多个实施方式中，煤炭原料包括无烟煤和/或石油焦。
[0204]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，塑料进料流可包含至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95重量％的一种或多种溶剂分解副产物流，基于引入气化区中的塑料进料流的总重量。附加地或可替代地，塑料进料流可以包含不超过95、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2或不超过1重量％的一种或多种溶剂分解副产物流，基于引入气化区的塑料进料流的总重量。在一个或多个实施方式中，该塑料进料流可以包含1至95、5至90、10至85、15至80、20至75、25至70、30至65、35至60、40至55或45至50重量％的一种或多种溶剂分解副产物流，基于引入到气化区中的塑料原料流的总重量。
[0205]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，一种或多种进料流是液化塑料的形式。在一个或多个实施方式中，液化塑料原料包含一种或多种熔融的、溶剂化的、解聚的、增塑的和/或掺和的塑料材料，其可以源自和/或包括与由本文所述的液化/脱卤过程产生的含塑料流类似的组成和/或性质。
[0206]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液体和/或液化塑料进料可以具有小于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40、小于30、小于25、小于20、小于10、小于5、小于4、小于3、小于2或小于1泊的粘度，如使用具有v80-40叶片转轴的以10rad/s的剪切速率和350℃下操作的brookfield r/s流变仪测量的。在一个或多个实施方式中，液体和/或液化塑料进料的粘度(在350℃和10rad/s下测量并且以泊表示)可以为引入液化系统的废塑料流粘度(在350℃和10rad/s下测量并且以泊表示)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、不超过5或不超过1％。
[0207]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液体和/或液化塑料进料可具有小于500、小于400、小于300、小于200、小于100、小于50、小于10、小于5、小于2、小于1、小于0.5或小于0.1ppmw的卤素含量。附加地或可替代地，液体和/或液化塑料进料可包含至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95重量％和/或不超过99.9、不超过95、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2、或不超过1重量％的一种或多种聚烯烃，基于该流的总重量。在一个或多个实施方式中，液体和/或液化塑料进料可包含1至99.9、5至95、10至90、15至85、20至80、25至75、30至70、35至65、40至60或45至55重量％的一种或多种聚烯烃，
基于该流的总重量。在一个或多个实施方式中，液体和/或液化塑料进料可包含至少0.25、至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90或至少95重量％和/或不超过99.9、不超过99、不超过98、不超过95、不超过90、不超过85、不超过80、不超过75、不超过70、不超过65、不超过60、不超过55、不超过50、不超过45、不超过40、不超过35、不超过30、不超过25、不超过20、不超过15、不超过10、不超过5、不超过2、或不超过1重量％的pet，以干基计。在一个或多个实施方式中，液体和/或液化塑料原料可以包含0.25至99.9、1至99、5至98、10至95、15至90、20至85、25至80、30至75、35至70、40至65、45至60或50至55重量％的pet，以干基计。在一个或多个实施方式中，该液体和/或液化塑料原料可以包含至少0.1，至少1，至少2，至少4，或者至少6和/或不超过50，不超过40，不超过30，不超过20，或者不超过10重量％的pvc，以干基计。在一个或多个实施方式中，液体和/或液化塑料原料可以包含0.1至50、1至40、2至30、4至20或6至10重量％的pvc，以干基计。
[0208]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，将塑料材料原料以大于453kg/hr(1000lbs/hr)、大于2,268kg/hr(5000lbs/hr)、大于4,530kg/hr(10,000lbs/hr)、大于9,072kg/hr(20,000lbs/hr)、大于18,144kg/hr(40,000lbs/hr)、大于36,287kg/hr(80,000lbs/hr)或大于54,431kg/hr(120,000lbs/hr)和不超过不超过226,800kg/hr(500,000lbs/hr)、不超过181,437kg/hr(400,000lbs/hr)、不超过136,078kg/hr(300,000lbs/hr)、不超过90,720kg/hr(200,000lbs/hr)或不超过68,039kg/hr(150,000lbs/hr)的流率进料至气化炉中。在一个或多个实施方式中，塑料材料原料包含进料到pox气化炉的流的至少20、至少30、至少40、至少50、至少60、至少70、至少80或至少90重量％。
[0209]
pox气化设施包括至少一个pox气化反应器。图4中示出了示例性的pox气化反应器52。pox气化单元可以包括气体进料、液体进料或固体进料反应器(或气化炉)。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，pox气化设施可以进行液体进料pox气化。如本文所用，“液体进料的pox气化”是指一种pox气化方法，其中该方法的进料主要(按重量计)包含在25℃和1个大气压下为液体的组分。附加地或可替代地，pox气化单元可以进行气体进料的pox气化。如本文所用，“气体进料的pox气化”是指一种pox气化方法，其中该方法的进料主要(按重量计)包含在25℃和1atm下为气态的组分。
[0210]
附加地或可替代地，pox气化单元可以进行固体进料的pox气化。如本文所用，“固体进料的pox气化”是指一种pox气化方法，其中该方法的进料主要(按重量计)包含在25℃和1个大气压下为固体的组分。
[0211]
气体进料、液体进料和固体进料的pox气化方法可以与较少量的在25℃和1atm下具有不同相的其它组分共同进料。因此，气体进料的pox气化炉可以与液体和/或固体共同进料，但是仅以比进料至气相pox气化炉的气体量少(以重量计)的量；液体进料pox气化炉可以与气体和/或固体共同进料，但是仅以小于进料至液体进料pox气化炉的液体量的量(按重量计)；固体进料pox气化炉可以与气体和/或液体共同进料，但是仅以小于进料至固体进料pox气化炉的固体量的量(按重量计)进料。
[0212]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气体进料pox气化炉的总进料可以包含至少60、至少70、至少80、至少90、至少95重量％的在25℃和1atm下为气态的组分；液体进料pox气化炉的总进料可以包含至少60、至少70、至少80、至少90、至少95重
量％的在25℃和1atm下为液体的组分；并且固体进料pox气化炉的总进料可以包含至少60、至少70、至少80、至少90，或至少95重量％的在25℃和1atm下为固体的组分。
[0213]
如图4中一般性所示，气化进料流116可与氧化剂流180一起引入气化反应器中。原料流116和氧化剂流180可通过喷注器组件喷射到加压气化区中，该加压气化区具有例如通常至少500、至少600、至少800或至少1,000psig(或至少35、至少40、至少55或至少70barg)的压力。
[0214]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，流180中的氧化剂包含氧化性气体，其可包括空气、富氧空气或分子氧(o2)。氧化剂可以包含至少25、至少35、至少40、至少50、至少60、至少70、至少80、至少90、至少95、至少97、至少99或至少99.5摩尔％的分子氧，基于注入气化反应器52的反应(燃烧)区的氧化剂流180中的所有组分的总摩尔数。考虑到相对于进料流的量、进料的量、工艺条件和反应器设计，供应到反应区的氧气的特定量可以足以获得相对于进料流116中的组分而言接近或最大收率的从气化反应获得的一氧化碳和氢气。
[0215]
附加于或替代空气、富氧空气和分子氧，氧化剂可以包括其它氧化性气体或液体。适合用作氧化剂的这种氧化性液体的实例包括水(其可以作为液体或作为蒸汽加入)和氨。适合用作氧化剂的此类氧化性气体的实例包括一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫。
[0216]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，将雾化增强流体连同原料和氧化剂一起进料至气化区。该布置的示例性实施方式在图8a和8b中示出。如这里所使用的，术语“雾化增强流体”指的是液体或气体，其可操作以降低粘度以降低分散能量，或增加可用于帮助分散的能量。如图5a所示，在原料进料到气化反应器52的气化区之前，雾化增强流体182可以与含塑料原料184混合。在一个实施方式中，雾化增强流体182和含塑料原料184的混合发生在气化反应器52的喷注组件186的上游。图5b示出了其中雾化增强流体182和含塑料原料184被分别地加入到气化反应器52的替代性实施方式。在一个实施方式中，雾化增强流体182和含塑料原料184被分别地进料到气化反应器52的喷注组件186。
[0217]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，雾化增强流体可以包括单一流体或两种或更多种流体的混合物，并且可以处于液体、气体或两相状态。在一个或多个实施方式中，雾化增强流体可以包括水、蒸汽、二氧化碳、氢气、惰性物质(例如，单独的或作为空气组分的氮气)、二氧化硫、一氧化碳、氨、木质素磺酸铵、苛性化合物(例如，氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾)、烃燃料(例如，天然气、丙烷、丁烷等)、乙二醇、二甘醇、三甘醇、乙酸甲酯和/或本文所述的溶剂、解聚剂、增塑剂和/或液化剂中的任何一种或多种(参见上面的液化/脱卤部分)。在一个或多个实施方式中，雾化增强流体包括水、蒸汽和/或二氧化碳(其可以或可以不被提供有一定量的氢气和/或一氧化碳)。
[0218]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，雾化增强流体是水和/或蒸汽。在一个或多个实施方式中，将水加入液体塑料进料流中以形成混合进料流。当混合原料流被引入气化炉时，水膨胀以帮助混合原料流内的塑料材料雾化。在一个或多个实施方式中，将气体(例如，蒸汽、二氧化碳、氢气等)加入液体塑料流中以形成两相进料流。当两相进料流引入到气化炉时，气体膨胀并增加能量以帮助两相流内的塑料材料的雾化。在一个或多个实施方式中，混合流和/或两相流包含至少1、至少2、至少3、至少4或至少5重量％和/或不超过30、不超过25、不超过20、不超过15或不超过10重量％的水和/或蒸汽。在一个或多
个实施方式中，混合流和/或两相流包含1至30、2至25、3至20、4至15或5至10重量％的水和/或蒸汽。然而，在一个或多个实施方式中，单独加入的蒸汽和/或水(即，不存在于来自上游加工(例如本文所述的那些上游过程中的任何一种)的塑料原料流中的蒸汽和/或水)在塑料材料引入气化区之前不供应至气化区，不进料至pox气化炉，和/或不与塑料材料混合。在一个或多个实施方式中，雾化增强流体参与pox气化炉内的部分氧化反应和/或任何副反应。
[0219]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，雾化增强流体和塑料材料原料以0.01至0.25(或0.05至0.1)的比率进料到pox气化炉中。在一个或多个实施方式中，该雾化增强流体占据进料到pox气化炉中的流的至少1，至少2，至少3，至少4，或者至少5重量％和/或不超过50，不超过40，不超过30，或者不超过25重量％。在一个或多个实施方式中，雾化增强流体占据进料到pox气化炉的流的1至50、2至40、3至30或4至25重量％。在一个或多个实施方式中，和特别地当煤炭与塑料进料组合进料到pox气化炉中时，水占进料到pox气化炉中的流的25至50(或者30至40)重量％。在一个或多个实施方式中，和特别地当煤炭与塑料进料组合不进料到pox气化炉中时，水占进料到pox气化炉中的流的1至25(或者5至10)重量％。
[0220]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，将富含二氧化碳或氮气(例如，大于空气中存在的摩尔量，或至少2、至少5、至少10或至少40摩尔％)的气流装入气化炉中。这些气体可以用作载气以将原料推进到气化区。由于气化区内的压力，这些载气可以被压缩以提供用于引入到气化区中的动力。该气流可以在组成上与雾化增强流体相同或不同。在一个或多个实施方式中，该气流还起到雾化增强流体的作用。
[0221]
然而，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气流可与雾化增强流体分开地和/或作为与雾化增强流体分开的组分进料到气化炉中。可以加入二氧化碳以影响(本文所定义的部分氧化反应的)水煤气变换反应，以控制所得合成气组成，特别是将平衡推向一氧化碳更重的合成气组成。二氧化碳(和水或蒸汽)也可充当气化炉反应的热沉或“慢化剂(moderator)”。在一个或多个实施方式中，二氧化碳占据进料到pox气化炉中的流的至少1，至少2，至少3，至少4，或者至少5重量％和/或不超过30，不超过20，不超过15，或者不超过10重量％。在一个或多个实施方式中，二氧化碳占据进料到pox气化炉的流的1至30、2至20、3至15或4至10重量％。
[0222]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，将富氢气(h2)气流(例如至少1、至少2、至少5、至少10、至少20、至少30、至少40、至少50、至少60、至少70、至少80或至少90摩尔％)装入气化炉中。与二氧化碳类似，也可以加入氢气来影响部分氧化反应，主要是水煤气变换反应，从而控制所得的合成气组成。
[0223]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，不将含有大于0.01或大于0.02摩尔％二氧化碳的气流装入气化炉或气化区。可替代地，没有将含有大于77、大于70、大于50、大于30、大于10、大于5或大于3摩尔％的氮气的气流装入气化炉或气化区。此外，没有将大于0.1、大于0.5、大于1，或大于5摩尔％氢气的气态氢气流装入气化炉或气化区。此外，没有将含有大于0.1、大于0.5、大于1或大于5摩尔％甲烷的甲烷气流装入气化炉或气化区。在某些实施方式中，引入气化区的唯一气态流是氧化剂。
[0224]
如前所述，气化过程可以是部分氧化(pox)气化反应。通常，为了提高氢气和一氧
化碳的产量，氧化过程涉及气化原料的部分而不是完全氧化，因此，相对于完全氧化100％的碳和氢键所需的量，可以在贫氧环境中操作。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化炉的总氧需求量可以超过将气化原料的碳含量转化成一氧化碳理论上所需的量的至少5％、至少10％、至少15％，或至少20％。通常，在超过理论要求的10％至80％的总氧供应下可以获得令人满意的操作。例如，每磅碳的氧的合适量的实例可以是在每磅碳0.4至3.0、0.6至2.5、0.9至2.5或1.2至2.5磅游离氧的范围内。
[0225]
原料流和氧化剂的混合可以通过引入分开的原料流和氧化剂流使得它们在反应区内彼此撞击而完全在反应区内完成。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，将氧化剂流以高速引入气化炉的反应区中，以既超过火焰传播速率又改善与原料流的混合。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，可以以25至500、50至400或100至400英尺/秒的范围将氧化剂注入气化区中。这些值将是喷注器-气化区界面处的气态氧化剂流的速度，或喷注器尖端速度。原料流和氧化剂的混合也可以在反应区之外完成。例如，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，原料、氧化剂和/或雾化增强流体可在气化区上游的管道中或在与气化反应器联接的喷注组件中组合。
[0226]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化原料流、氧化剂和/或雾化增强流体可以可选地预热到至少200℃，或至少300℃，或至少400℃的温度。然而，所采用的气化过程不需要预热原料流以有效地气化燃料，并且预热加工步骤会导致该过程的能量效率降低。
[0227]
如上所述，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，将气化原料和氧化剂以分开的流进料至气化区，流被配置成在反应区内彼此撞击。该撞击可有助于全部或部分原料流的雾化。在一个或多个实施方式中，气化原料流包括液化塑料和可选的一种或多种雾化增强流体，例如液态水和/或蒸汽。在一个或多个实施方式中，除了原料、氧化剂和雾化增强流体，可以将一个或多个另外的流进料至气化区，该另外的流包括但不限于二氧化碳和氢气流。
[0228]
如图6中所示，气化原料184和氧化剂气体180流可通过气化炉进料喷注器186组件而进料至气化炉反应器容器52的反应区或室54。
[0229]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化炉50是pox气化炉。在一个或多个实施方式中，该pox气化炉是在结渣或者非结渣条件下生成粗合成气流127的气流床气化炉。pox气化炉50可以包括传感器188，用于测量pox气化炉50的一种或多种反应物或产物流的条件，例如通过测量气化原料流184的粘度、合成气127的组成、气化原料流184的组成、气化原料184和氧化剂气体180流中的一种或两种的流率和/或其它条件。图6中所示的传感器188位于入口进料流(即，流184)上；然而，传感器位置可以根据需要进行调整以测量诸如以上概述的那些条件。传感器输出可在进料喷注器组件186的操作中使用，如以下更详细地描述。
[0230]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，进料喷注器组件186可被配置成使液体气化原料流184雾化以引入反应室54中。例如，氧化剂气体流180对液体气化原料流184的冲击可有助于这种雾化。
[0231]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，引入气化反应器容器52中的液体气化原料流184包括聚集成可变形状的三维团块的液化塑料。由于液化塑料的表面
张力和其它因素，该团块可以是多个通常为球形的小球或小滴190的形式，但也可以采取其它形状并在其它形状之间转换。例如，随着与喷注器尖端192的距离增加，在断裂成越来越小的球形或半球形的小球或小滴190之前，可以从喷注器组件186以带状或膜状等的形式注入团块。
[0232]
三维团块的特征可在于最大弦，该最大弦跨越团块在任何维度上的任何两点之间的最长距离。在一个或多个实施方式中，每个团块的最大弦可以被称为该团块的直径或粒度。
[0233]
图7、8a、8b和8c示出了可用于将气化炉原料流和氧化剂流引入气化炉容器的示例性喷注器组件。参照图7，喷注器组件400包括纵向中心轴线a-a，其可使喷注器组件400分叉和/或使喷注器组件400分叉或在原料从喷注器组件400排出的点处大致平行于原料的流动路径延伸。在一个或多个实施方式中，液体气化原料流的液化塑料团块的d90颗粒(或小滴)尺寸在即将从喷注器组件400排出之前、在从喷注器组件排出的点处、和/或在沿轴线a-a距排出点不同距离处确定。
[0234]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，反应室中的液体气化原料流的液化塑料的d90粒度可随着距喷注器组件的距离而减小。液化塑料的d90粒度在沿轴线a-a离从喷注器组件排出的原料流的排放点0.25、0.5、0.75或1m(米)的距离处可为或低于七毫米(7mm)、六毫米(6mm)、五毫米(5mm)、四毫米(4mm)或三毫米(3mm)。
[0235]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液体气化原料流在从喷注器组件排出时被雾化。当从喷注器组件400排出的团块更深地横穿到气化炉反应容器中时，该雾化进行。在一个或多个实施方式中，液体气化原料流的质量在距原料流从喷注器组件的排放点一米(1m)(例如距喷注器尖端1m)的距离处被雾化至少百分之九十(90％)、至少百分之九十五(95％)或至少百分之九十九(99％)。在一个或多个实施方式中，这意味着存在于从喷注器组件排出的液体气化原料中的液化塑料的质量的至少90％、95％或99％包含在距喷注器尖端0.25、0.5、0.75或1m(米)的距离处具有等于或低于7mm、6mm、5mm、4mm或3mm的d90粒度的多个小滴。
[0236]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，进料喷注器组件400可基本上如美国专利6,892,654(“'654专利”)中所示构造，该专利的全部公开内容在不与本公开不一致的程度上通过引用结合在本文中。然而，在一个或多个实施方式中，在本技术的范围内也可使用其它类型的进料喷注器组件，例如图11a、11b和11c中所示且在下文中更详细地描述的那些。
[0237]
参照图7，进料喷注器组件400包括多腔喷注器喷嘴，其包括内喷嘴402、可选地一个或多个中间喷嘴404、至少一个外喷嘴406和喷注器尖端408。
[0238]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，内喷嘴402包括锥形管状构件，该锥形管状构件具有内壁表面410和外壁表面412以及限定轴向或内出口416的末端段414。内喷嘴402的内壁表面410限定内通道418。在一个或多个实施方式中，第一气流(例如，氧化剂气体流)可穿过内通道418，以经由内喷嘴402的内出口416注入到反应室中。在一个或多个替代性实施方式中，液体气化原料可经由内通道418进料，以注入到反应室中。在又一个或多个其它实施方式中，没有材料通过内通道418引入到反应室(例如，内通道可以被堵塞)。图示的内喷嘴402是中心喷管喷嘴。然而，在一个或多个实施方式中，内喷嘴402可
具有替代性形状或构造。
[0239]
此外，一个或多个中间喷嘴404包括具有内壁表面420和外壁表面422以及末端段424的锥形管状构件。中间喷嘴404的内壁表面420与内喷嘴402的外壁表面412配合，以限定终止于中间出口428的中间通道426。所示的中间出口428包括具有基本一致的环形开口宽度的周向延伸的环形开口。液体气化原料流可穿过中间通道426，以经由中间喷嘴404的环形中间出口428注入反应室中。然而，在一个或多个实施方式中，中间通道426可以运送氧化剂气体流或另一工艺流。
[0240]
此外，外喷嘴406同样包括具有内壁表面430和末端段432的锥形管状构件。外喷嘴406的内壁表面430与中间喷嘴404的外壁表面422配合以限定终止于具有环形开口宽度的外出口436的外通道434。所示的外出口436包括具有基本上一致的环形开口宽度的周向延伸的环形开口。氧化剂气体流可穿过外通道434，以经由环形外出口436注入反应室中。然而，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，外通道434可运送液体气化原料流或另一工艺流。
[0241]
如前所述，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，将气化原料和氧化剂以分开的流进料至气化区，流被配置成在反应区内彼此撞击。该撞击可有助于全部或部分原料流的雾化。在图7的喷注器组件400的实施方式中，气化原料可从喷注器尖端以基本平行于喷注器组件的中心轴线a-a的速度向量喷注。至少一部分氧化剂可以与中心轴线a-a成斜角的速度矢量喷注，导致撞击气化原料流并增强雾化。
[0242]
此外，如在'654专利和美国专利4,502,633中更详细地描述的，其全部公开内容通过引用并入本文，在一个或多个实施方式中，内喷嘴402和中间喷嘴404两者都可相对于外喷嘴406轴向地调节，以选择性地使喷注器组件400的一个或多个通道、出口和/或收缩部438变窄或变宽。
[0243]
当中间喷嘴406从外喷嘴430的圆锥形内表面轴向移位时，外出口436的环形开口宽度扩大。类似地，随着内喷嘴402的外壁表面412被轴向地拉向中间喷嘴404的内壁表面420，限定液体气化原料流排放区域的中间出口428的环形开口宽度减小。
[0244]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液化塑料和/或液体气化原料流可包含剪切稀化流体。剪切稀化流体通常在剪切应变下显示降低的粘度。进料喷注器组件可被配置成包括使液体气化原料流经受增加的剪切应变以降低流的粘度的一个或多个特征、方面或尺寸。
[0245]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，将含有液化塑料的液体气化原料流从喷注器组件出口注入到气化炉的反应室中。例如，原料流的喷注可来自图7所示的中间出口428。此外，氧化剂气体流可从喷注器组件的周围出口注入反应室。例如，氧化性气体流的注入可来自外出口436。气化炉可包括气流床pox气化炉，如本文别处更详细地论述的那样。
[0246]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，喷注器组件的一个或多个喷嘴被配置成使得液体气化原料流流过的通道的至少一部分包括沿着或靠近末端段的收缩部。在图7所示的实施方式中，内喷嘴402和中间喷嘴404被配置成限定中间通道426，其具有沿末端段的收缩部438。
[0247]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，限定通道的相邻内壁表面
和外壁表面之间的最小距离限定了收缩部的最小尺寸。在图7所示的实施方式中，内喷嘴402的外壁表面412和中间喷嘴404的内壁表面420之间的最小距离限定了沿末端段的收缩部438的最小尺寸。
[0248]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，收缩部的最小尺寸对应于相应出口处的开口宽度。在图7所示的实施方式中，收缩部438的最小尺寸对应于中间出口428的环形开口宽度。然而，在一个或多个实施方式中，通道可以在收缩部的下游变宽，如下面更详细地描述的。
[0249]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，喷注器组件的一个或多个喷嘴被配置成将氧化剂气体流通过通道运送到出口。在一个或多个实施方式中，限定通道的相邻内壁表面和外壁表面之间的最小距离或尺度限定通道的最小尺度或距离。在图7所示的实施方式中，中间喷嘴404的外壁表面422与外喷嘴406的内壁表面430之间的最小距离限定了运送第一氧化剂气体流的通道的最小尺寸或距离。在图7所示的实施方式中，通道的最小尺寸对应于外出口436的环形开口宽度。然而，通道的其它段可以限定通道的最小尺寸。
[0250]
图7所示的实施方式还包括内通道418，其可用于运送第二气流，例如氧化剂气体流、雾化增强流体气流和/或其它气流。内通道418的最小尺寸或距离由内喷嘴402的最小内径限定。
[0251]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，被配置成将液体气化原料流注入到反应室的出口可被称为“液体出口”。同样，被配置成喷注气体氧化剂气体流的一个或多个出口可称为“气体出口”。
[0252]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，喷注器组件的喷嘴被配置或可配置成使得在供给液体出口的通道中的收缩部和/或液体出口的最小尺寸小于供给一个或多个气体出口的通道和/或气体出口的最小尺寸。供给液体出口的通道和/或液体出口本身的最小尺寸可以是供给一个或多个气体出口的一个或多个通道的最小尺寸的至少1％、至少2％、至少3％、至少5％、至少7％、至少10％或至少15％，但不超过99％、不超过98％、不超过97％、不超过95％、不超过93％、不超过90％或不超过85％。在一个或多个实施方式中，供给液体出口的通道和/或液体出口本身的最小尺寸可以是供给一个或多个气体出口的一个或多个通道的最小尺寸的1％至99％、2％至98％、3％至97％、5％至95％、7％至93％、10％至90％或15％至85％。
[0253]
供给液体出口的通道和/或液体出口的最小尺寸可在液体气化原料流上施加剪切应变以降低粘度。液体气化原料流在穿过最小尺寸通道之后立即降低的粘度可以是至少0.1、至少1、至少2、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40或至少45泊，但不超过2500、不超过2000、不超过1500、不超过1000、不超过750、不超过500、不超过250、不超过100或不超过50泊(在10弧度/秒和350℃下测量)。液体气化原料流在穿过最小尺寸通道之后立即降低的粘度可以是0.1至2500泊、1至2000泊、2至1500泊、5至1000泊、10至750泊、15至500泊、20至250泊、25至100泊或30至50泊(在10弧度/秒和350℃下测量)。应当注意，某些粘性材料，例如聚合物和凝胶，可以具有“记忆”并且在穿过收缩部之前返回到和/或接近初始状态。在一个或多个实施方式中不期望的这种现象可以通过拉长粘性材料被引导通过的收缩通道来减轻。然而，收缩部的伸长可能负面地影响跨收缩部的压降。因
此，这些变量可被优化以实现液体气化原料的期望雾化程度，而不会在喷注器组件内经受太大的压降。
[0254]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，喷注器组件的通道和/或出口的最小尺寸是固定的且不可调节的。然而，在一个或多个其它实施方式中，喷注器组件的通道和/或出口的最小尺寸是可调节的，无论是手动地、远程地和/或自动地。例如，如上所述，内部和中间喷嘴中的一个或两个的轴向调节可扩大或缩小气体和液体出口的最小尺寸。在一个或多个实施方式中，与气化炉相关联的一个或多个传感器可输出关于例如气化原料流的粘度、合成气的组成、气化原料流的组成、气化原料和气流中的一个或两者的流率和/或其它条件的数据。传感器输出可以用于通知喷嘴的手动调节以实现最佳条件和/或馈送到控制算法以自动执行这种调节。
[0255]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，液体气化原料流在喷注器尖端处的线速度大于一种或多种(或全部)气流在喷注器尖端处的线速度。液体气化原料流的线速度可比一种或多种(例如全部)氧化性气体流的线速度大至少1％、至少2％、至少4％、至少6％、至少8％、至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少100％或至少200％。在一个或多个实施方式中，液体气化原料流的线速度可比一种或多种氧化剂气体流的线速度大不超过500％、不超过400％、不超过300％、不超过200％、不超过150％、不超过100％、不超过75％或不超过50％。在一个或多个实施方式中，液体气化原料流的线速度可为一种或多种氧化剂气体流的线速度的1％至500％、2％至400％、4％至300％、6％至200％、8％至150％、10％至100％或25％至75％。在一个或多个实施方式中，液体气化原料流在喷注器尖端处的线速度可为至少60m/s、至少75m/s、至少100m/s、至少125m/s、至少150m/s、至少175m/s或至少200m/s。在一个或多个实施方式中，液体气化原料流以足以防止火焰前锋传播到喷注器组件中的速度通过喷注器组件引入气化炉。
[0256]
液体气化原料流的粘度降低和速度增加可增强进料至反应室的流的雾化。增强的雾化可以允许液化塑料的充分分布以反应并消耗反应室内基本上所有的游离氧。在一个或多个实施方式中，雾化被充分分布以提供从反应室脱除的炭质，其为在气化炉运行的预定时间段内进料到反应室的液化含塑料流中液化塑料总质量的至多15％、至多12％、至多10％、至多8％或至多6％。此外，反应室内的压力可比喷注器组件中的液体气化原料流在喷注器尖端处的压力低至少100、至少500、至少750、至少1000、至少1500、至少2000、至少2500、至少3000、至少3500、或至少4000psi。
[0257]
图11a、11b和11c以横截面示出了喷注器组件的替代性实施方式。图8a的喷注器组件600包括内喷嘴602和外喷嘴604，内喷嘴602承载通过液体通道606的液体气化原料流。由内喷嘴602限定的液体通道606包括沿着末端段610且在液体出口612上游的收缩部608。此外，内喷嘴602和外喷嘴604配合以限定气体通道614，其渐缩成具有环形开口宽度的气体出口616。收缩部608在内喷嘴602内的最小尺寸小于气体出口616的环形开口宽度。应当注意，在喷注器组件600中，液体出口612的开口宽度大于收缩部608的最小尺寸，因为内喷嘴602的末端段610在收缩部之后张开。
[0258]
图8b的喷注器组件620包括具有锥形末端段626、628的内喷嘴622和外喷嘴624。内喷嘴622包括沿着内喷嘴末端段626的末端定位的中央插塞630，其阻塞或覆盖内喷嘴通道632的一部分。中央插塞630和内喷嘴622的末端段626的内壁表面634共同限定了收缩部
636，该收缩部在它们之间具有最小尺寸。中心插塞630和内喷嘴622的末端段626的内壁表面634还共同限定具有环形开口宽度的液体出口638。液体出口638的环形开口宽度对应于收缩部636的最小尺寸。此外，内喷嘴622和外喷嘴624配合以限定渐缩成气体出口642的气体通道640。内喷嘴收缩部636的最小尺寸小于气体出口642的环形开口宽度。
[0259]
内喷嘴622可包括与内壁表面634相关联的结构644，其被配置成在液体气化原料流穿过内通道632时引起液体气化原料流的旋转或旋流。这些结构644可以包括挡板、突起、凹槽、脊、槽、膛线等。由于引起的流的旋转所提供的剪切力和离心力，引起的旋转或旋流可有助于流在离开喷嘴622时雾化，剪切力和离心力使液化塑料团块分散。应注意，旋转引发结构644是可选的且不需要用于本文所述的任何喷注器组件中。相反地，旋转引发结构644可结合到本文所述的任何喷注器组件实施方式中。
[0260]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，旋转引发结构644可以结合到液体和/或气体通道632、640的任何组合的内壁表面和/或外壁表面中，以优化雾化或其他流动特性。在一个或多个实施方式中，液体气化原料流可旋流，氧化剂气体流可不旋流。在一个或多个实施方式中，液体气化原料流可不旋流，氧化剂气体流可旋流。在一个或多个实施方式中，液体气化原料和氧化剂气体流两者均可旋流。在一个或多个实施方式中，液体气化原料可在与氧化剂气体流相同的方向上旋流。在一个或多个实施方式中，液体气化原料可以在与氧化剂气体流相反的方向上旋流，例如以当流在反应室中彼此撞击时增加湍流。
[0261]
图8c示出了又一喷注器组件实施方式。喷注器组件650还包括具有末端段656、658和相应的内壁表面和外壁表面的内喷嘴652和外喷嘴654。内喷嘴652包括固定到内喷嘴末端段656的筛网660。筛网660被穿孔以限定多个液体出口或孔662，其中每个孔包括相对于由内喷嘴652的内壁表面668限定的液体通道664的上游部分的收缩部。每个这种孔662的内径对应于收缩部的最小尺寸。此外，内喷嘴652和外喷嘴654配合以限定气体通道670，其渐缩成具有环形开口宽度的气体出口672。内喷嘴652内的一个或多个(或所有)收缩部的最小尺寸小于气体出口672的环形开口宽度。
[0262]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，所采用的气化技术的类型可以是产生合成气的部分氧化气流床气化炉。该技术不同于固定床(或者称为移动床)气化炉和流态化床气化炉。可在美国专利no.3,544,291中描述的示例性气化炉，其全部公开内容在不与本公开内容不一致的程度上通过引用结合到本文中。然而，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，在本技术的范围内也可使用其它类型的气化反应器。
[0263]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化炉/气化反应器可以是非催化的，这意味着气化炉/气化反应器不包含催化剂床，并且气化过程是非催化的，意味着催化剂不作为离散的未结合的催化剂被引入气化区。此外，在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化过程可以不是成渣气化过程；即在成渣条件(远高于灰分的熔化温度)下操作，使得在气化区中形成熔渣194(图6)并沿着耐火壁向下流动。
[0264]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化区和可选地气化炉/气化反应器中的所有反应区可以在至少1000℃、至少1100℃、至少1200℃、至少1250℃或至少1300℃和/或不超过2500℃、不超过2000℃、不超过1800℃或不超过1600℃的温度下操作。反应温度可以是自生的。有利地，以稳态模式操作的气化炉可以处于自生温度，并且不
需要应用外部能源来加热气化区。
[0265]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化炉是主要气体进料的气化炉。
[0266]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化炉是非结渣气化炉或在不形成炉渣的条件下操作。
[0267]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化炉在操作期间可不处于负压下，而是可在操作期间处于正压下。
[0268]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气化炉可在气化区(或燃烧室)内的压力为至少200psig(1.38mpa)、300psig(2.06mpa)、350psig(2.41mpa)、400psig(2.76mpa)、420psig(2.89mpa)、450psig(3.10mpa)、475psig(3.27mpa)、500psig(3.44mpa)、550psig(3.79mpa)、600psig(4.13mpa)、650psig(4.48mpa)、700psig(4.82mpa)、750psig(5.17mpa)、800psig(5.51mpa)、900psig(6.2mpa)、1000psig(6.89mpa)、1100psig(7.58mpa)、或1200psig(8.2mpa)下操作。附加地或可替代地，气化炉可在气化区(或燃烧室)内的压力为不超过1300psig(8.96mpa)、1250psig(8.61mpa)、1200psig(8.27mpa)、1150psig(7.92mpa)、1100psig(7.58mpa)、1050psig(7.23mpa)、1000psig(6.89mpa)、900psig(6.2mpa)、800psig(5.51mpa)、或750psig(5.17mpa)下操作。
[0269]
合适的压力范围的实例包括300至1000psig(2.06至6.89mpa)、300至750psig(2.06至5.17mpa)、350至1000psig(2.41至6.89mpa)、350至750psig(2.06至5.17mpa)、400至1000psig(2.67至6.89mpa)、420至900psig(2.89至6.2mpa)、450至900psig(3.10至6.2mpa)、475至900psig(3.27至6.2mpa)、500至900psig(3.44至6.2mpa)、550至900psig(3.79至6.2mpa)、600至900psig(4.13至6.2mpa)、650至900psig(4.48至6.2mpa)、400至800psig(2.67至5.51mpa)、420至800psig(2.89至5.51mpa)、450至800psig(3.10至5.51mpa)、475至800psig(3.27至5.51mpa)、500至800psig(3.44至5.51mpa)、550至800psig(3.79至5.51mpa)、600至800psig(4.13至5.51mpa)、650至800psig(4.48至5.51mpa)、400至750psig(2.67至5.17mpa)、420至750psig(2.89至5.17mpa)、450至750psig(3.10至5.17mpa)、475至750psig(3.27至5.17mpa)、500至750psig(3.44至5.17mpa)、或550至750psig(3.79至5.17mpa)。
[0270]
通常，气体在气化炉反应器中的平均停留时间可以非常短以增加生产量。由于气化炉可以在高温和高压下操作，因此原料基本上完全转化为气体可在非常短的时间范围内发生。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，气体在气化炉中的平均停留时间可以不超过30秒、不超过25秒、不超过20秒、不超过15秒、不超过10秒或不超过7秒。
[0271]
为了避免气化炉下游设备和中间管道的结垢，所得粗合成气流127可具有低焦油含量或没有焦油含量。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，从气化炉排出的合成气流可包含不超过4、不超过3、不超过2、不超过1、不超过0.5、不超过0.2、不超过0.1或不超过0.01重量％的焦油，基于合成气流中所有可冷凝固体的重量。为了测量的目的，可冷凝固体是在15℃和1atm的温度下冷凝的那些化合物和元素。焦油产品的例子包括萘、甲酚、二甲苯酚、蒽、菲、酚、苯、甲苯、吡啶、儿茶酚、联苯、苯并呋喃、苯甲醛、苊、芴、萘并呋喃、苯并蒽、芘、荧蒽、苯并芘和其它高分子量芳族多核化合物。焦油含量可以通过gc-msd测定。
[0272]
通常，从气化容器中排出的粗合成气流127包括例如氢气、一氧化碳、二氧化碳的气体，并且根据燃料源和反应条件，可以包括例如甲烷、硫化氢和氮气的其它气体。如本文所用，术语“粗合成气”是指包含从部分氧化(pox)气化炉中排出的一氧化碳(co)和氢气(h2)的合成气组合物，并且在任何进一步处理之前，例如通过洗涤、变换或酸性气体去除。在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，在200至1500(或220至400)℃的温度和/或101kpa至8.27mpa(6.21至7.58mpa)(14.7至1200(或900至1100)psig)的压力下从pox气化炉排出粗合成气。
[0273]
通常，从气化容器中排出的粗合成气流127包括例如氢气、一氧化碳、二氧化碳的气体，并且根据燃料源和反应条件，可以包括例如甲烷、硫化氢和氮气的其它气体。
[0274]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气流127(从气化炉排出的流，并且在通过洗涤、变换或酸性气体脱除的任何进一步加工之前)可以具有以下组成，以干基计并且基于粗合成气流127中的所有气体(在25℃和1atm下呈气态的元素或化合物)的摩尔数：
[0275]
·
氢气含量在32至50％，或至少33％、至少34％，或至少35％和/或不超过50％、不超过45％、不超过41％、不超过40％或不超过39％，或其可在33至50％、34至45％或35至41％的范围内，以干体积计；和/或
[0276]
·
一氧化碳含量为至少35、至少40、至少41、至少42或至少43和/或不超过55、不超过54、不超过53或不超过52重量％，基于该流的总重量，或在35至55重量％、40至55重量％、41至54重量％或42至53重量％的范围内，基于该流的总重量，以干基计；和/或
[0277]
·
二氧化碳含量为至少1体积％、至少1.5体积％、至少2体积％、至少3体积％、至少4体积％、至少5体积％、至少6体积％或至少7体积％和/或不超过25体积％、不超过20体积％、不超过18体积％、不超过15体积％、不超过12体积％、不超过11体积％、不超过10体积％、不超过9体积％、不超过8体积％或不超过7体积％，以干基计；和/或
[0278]
·
甲烷含量为不超过5000、不超过2500、不超过2000或不超过1000体积ppm，以干基计；和/或
[0279]
·
硫含量为不超过1000、不超过500、不超过100、不超过50、不超过10、不超过5、或不超过1重量ppm(ppmw)；和/或
[0280]
·
煤烟含量为至少1000或至少5000ppm和/或不超过50,000、不超过20,000或不超过15,000ppmw；和/或
[0281]
·
卤化物含量为不超过1000、不超过500、不超过200、不超过100或不超过50ppmw；和/或
[0282]
·
汞含量为不超过0.01、不超过0.005或不超过0.001ppmw；和/或
[0283]
·
胂含量为不超过0.1ppm，不超过0.05ppmw，或不超过0.01ppmw；和/或
[0284]
·
氮气含量为不超过10,000、不超过3000、不超过1000或不超过100ppmw氮气；和/或
[0285]
·
锑含量为至少10ppmw、至少20ppmw、至少30ppmw、至少40ppmw或至少50ppmw，和/或不超过200ppmw、不超过180ppmw、不超过160ppmw、不超过150ppmw或不超过130ppmw；和/或
[0286]
·
钛含量为至少10ppmw、至少25ppmw、至少50ppmw、至少100ppmw、至少250ppmw、至
少500ppmw或至少1000ppmw，和/或不超过40,000ppmw、不超过30,000ppmw、不超过20,000ppmw、不超过15,000ppmw、不超过10,000ppmw、不超过7,500ppmw或不超过5,000ppmw；和/或
[0287]
·
无机物(例如灰分)含量为不超过3000、不超过2000或不超过1000ppmw；和/或
[0288]
·
未转化的碳的量为不超过4重量％、不超过3重量％、不超过2重量％或不超过1重量％，以干重计。
[0289]
如本文所用，术语“未转化的碳”是指来自气化炉进料的含碳化合物，其未转化成一氧化碳或二氧化碳。
[0290]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，合成气包含0.7至2、0.7至1.5、0.8至1.2、0.85至1.1或0.9至1.05的氢气/一氧化碳摩尔比。
[0291]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气组合物包含硫、煤烟和本文指定的任何量的二氧化碳或甲烷。例如，粗合成气组合物可以含有不超过500ppmw的量的硫、至少1000ppmw且不超过20,000ppmw的量的煤烟、和至少5体积％且不超过15体积％的量的二氧化碳或不超过2000体积ppm的量的甲烷。
[0292]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气组合物包含本文指定的任何量的氢气与一氧化碳和二氧化碳的摩尔比。
[0293]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气组合物包含本文所述的任何量的甲烷和硫或煤烟。例如，粗合成气组合物可以含有不超过2000体积ppm的量的甲烷和不超过500ppmw的量的硫或至少1000ppmw且不超过20,000ppmw的量的煤烟。
[0294]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气组合物包含本文指定的任何量的氢气与一氧化碳、卤化物、汞和/或胂的摩尔比。例如，粗合成气组合物可以含有1.0至1.4的氢气与一氧化碳摩尔比、不超过100ppmw的量的卤化物、不超过0.001ppmw的量的汞和/或不超过0.5ppmw的量的胂。
[0295]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气组合物包含本文指定的任何量的甲烷、锑和/或钛。例如，粗合成气组合物可以含有不超过2000体积ppm的量的甲烷、至少20ppmw但不超过150ppmw的量的锑、和/或至少20ppmw但不超过10,000ppmw的量的钛。
[0296]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气组合物包含本文指定的任何量的甲烷、锑和/或钛、和卤化物。例如，粗合成气组合物可以含有至少1000ppmw且不超过20,000ppmw的量的煤烟、至少20ppmw但不超过150ppmw的量的锑和/或至少20ppmw但不超过10,000ppmw的量的钛、和不超过100ppmw的量的卤化物。
[0297]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气组合物包含本文指定的任何量的氢气与一氧化碳、锑和/或钛，和卤化物的摩尔比。例如，粗合成气组合物可以含有1.0至1.4的氢气与一氧化碳摩尔比、少20ppmw但不超过150ppmw的量的锑和/或至少20ppmw但不超过10,000ppmw的量的钛、和不超过100ppmw的量的卤化物。
[0298]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，粗合成气组合物包含总共不超过5、不超过4、不超过3、不超过2或不超过1重量％的胂(ash3)、氮、汞和无机物(灰分)。
[0299]
气体组分可以通过火焰离子化检测器气相色谱(fid-gc)和热导率检测器气相色谱(tcd-gc)或任何其它公认的用于分析气流组分的方法来测定。
[0300]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，回收成分合成气可具有至少1、至少5、至少10、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70、至少75、至少80、至少85、至少90、至少95或至少99重量％的回收成分，基于合成气流的总重量。
[0301]
以mpw表示的重量％是在加入任何稀释剂/溶液如盐或苛性碱溶液之前进料至第一阶段分离的mpw的重量。
[0302]
在另一方面，本技术涉及由塑料材料生产合成气的方法。该方法包括：(a)将塑料材料、分子氧(o2)和除分子氧之外的雾化增强流体进料到部分氧化(pox)气化炉中；以及(b)通过使塑料材料的至少一部分与分子氧反应，在气化炉内进行部分氧化反应，以形成合成气。
[0303]
在另一方面，本技术涉及由塑料材料生产合成气的方法，包括：(a)将水加入到包含塑料材料的液体塑料流中以形成混合流；(b)将混合流进料至与部分氧化气化炉联接的气化炉进料喷注组件，并将混合流引入到部分氧化气化炉，混合流中的水膨胀，以在混合流引入到气化炉时帮助混合流中的塑料材料雾化；(c)通过使塑料材料的至少一部分与分子氧(o2)反应，在气化炉内进行部分氧化反应，以形成合成气。
[0304]
在另一方面，本技术涉及由塑料材料生产合成气的方法，包括：(a)将气体加入到包含塑料材料的液体塑料流中以形成两相流；(b)将两相流进料到与部分氧化气化炉联接的气化炉进料喷注组件中，并将两相流引入到部分氧化气化炉中，气体在引入到气化炉中时增加能量以帮助两相流内的塑料材料的雾化；以及(c)通过使塑料材料的至少一部分与氧化性气体的反应，在气化炉内进行部分氧化反应，以形成合成气。
[0305]
在另一方面，本技术涉及一种由塑料材料形成合成气产品的方法，包括：(a)将塑料材料和氧化性气体进料至部分氧化(pox)气化炉中；以及(b)通过使塑料材料的至少一部分与氧化性气体的反应，在气化炉内进行部分氧化反应，以形成合成气，其中进料到气化炉中的塑料材料不包含加入的水或蒸汽。
[0306]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，本技术还可包括以下中的一种或多种：
[0307]
·
其中雾化增强流体包含水、蒸汽、二氧化碳、氢气、惰性物质、二氧化硫、一氧化碳、氨、木质素磺酸铵、苛性化合物、烃燃料、乙二醇、三甘醇、乙酸甲酯、溶剂、解聚剂、增塑剂和/或液化剂；
[0308]
·
其中雾化增强流体参与pox气化炉内的部分氧化反应和/或副反应；
[0309]
·
其中塑料材料处于液化状态；
[0310]
·
其中液化塑料材料包括熔融塑料材料、溶剂化塑料材料、解聚塑料材料、增塑塑料材料和/或已经用降粘剂液化的塑料材料；
[0311]
·
其中氧化剂不包括存在于塑料材料中、源自塑料材料或从塑料材料释放的氧气；
[0312]
·
其中氧化剂包括氧化性气体；
[0313]
·
其中氧化性气体包括空气或富氧空气；
[0314]
·
其中在进料至pox气化炉之前将塑料材料加入煤炭或石油焦浆料中；
[0315]
·
其中塑料材料被加入到干煤炭或石油焦中并形成为进料至pox气化炉的浆料，
和/或其中干煤炭或石油焦被加入到进料至pox气化炉的含塑料浆料中；
[0316]
·
其中塑料材料在不与煤炭或石油焦组合和/或不将任何煤炭单独进料到pox气化炉的情况下引入到pox气化炉；
[0317]
·
其中雾化增强流体占进料到pox气化炉的流的至少1、2、3、4或5重量％和/或不超过50、40、30或25重量％；
[0318]
·
其中雾化增强流体和塑料材料以0.01至0.25(或0.05至0.1)的雾化增强流体与塑料材料的比率进料到pox气化炉中；
[0319]
·
其中混合流和/或两相流包含不超过25重量％(20％、15％、10％)的水和/或蒸汽；
[0320]
·
其中合成气具有0.7至2(或0.8至1.2，或0.85至1.1，或0.9至1.05)的h2:co比率；
[0321]
·
其中通过调节进料到气化炉中的雾化增强流体、水和/或蒸汽的量，h2:co比率可在0.7至2(或1.0至0.85)之间调节；
[0322]
·
还包括将二氧化碳作为与雾化增强流体不同的单独组分进料到气化炉中；
[0323]
·
其中部分氧化(pox)气化炉是气流床气化炉；
[0324]
·
其中塑料材料包含小于500、400、300、200、100、50、10、5、2、1、0.5或0.1ppmw的卤素含量；
[0325]
·
其中塑料材料包含至少1(5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或95)重量％和/或不超过99.9(95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10、5、2或1)重量％的一种或多种聚烯烃，基于流的总重量；
[0326]
·
其中塑料材料进入气化炉的流率大于453、2,268、4,530、9,072、18,144、36,287或54,431kg/hr(1000、5000、10,000、20,000、40,000、80,000或120,000lbs/hr)并且不超过226、800、181,437、136,078、90,720或68,039kg/hr(500,000、400,000、300,000、200,000或150,000lbs/hr)；以及
[0327]
·
其中pox气化炉中的气化区和可选地所有反应区在至少1000℃(1100℃、1200℃、1250℃或1300℃)和/或不超过2500℃(2000℃、1800℃或1600℃)的温度下操作。
[0328]
在另一方面，本技术涉及通过本文所述的任何方法形成的合成气。
[0329]
在另一方面，本技术涉及一种气化炉喷注器组件，其包括：具有第一环形开口宽度的气体出口；以及液体出口，其由气体出口围绕并且具有第二环形开口宽度，其中第二环形开口宽度小于第一环形开口宽度。
[0330]
在另一方面，本技术涉及一种气化炉单元，其包括反应室；以及气化炉进料喷注器组件，其用于将至少一个气体流和至少一个液体流注入到反应室中，气化炉进料喷注器组件包括：具有第一环形开口宽度的气体出口；以及液体出口，其由气体出口围绕并且具有第二环形开口宽度，其中第二环形开口宽度小于第一环形开口宽度。
[0331]
在另一方面，本技术涉及生产合成气的方法，其包括：将氧化剂气体和液化含塑料流引入部分氧化气化炉的反应室中，引入步骤包括：通过至少部分由气化炉进料喷注器组件的气体喷嘴限定的气体通道进料氧化剂气体，气体喷嘴具有第一环形开口宽度；通过至少部分地由气化炉进料喷注器组件的液体喷嘴限定的液体通道来进料液化含塑料流，液体喷嘴被气体喷嘴包围且具有第二环形开口宽度，其中第二环形开口宽度小于第一环形开口
宽度；以及使氧化剂气体和液体含塑料流在反应室内反应以产生合成气。
[0332]
在另一方面，本技术涉及生产合成气的方法，其包括：将氧化剂气体和液化含塑料流引入到部分氧化气化炉的反应室中，引入步骤包括：通过气化炉进料喷注器组件的气体喷嘴的气体出口进料氧化剂气体，通过气化炉进料喷注器组件的液体喷嘴的液体出口进料液化含塑料流，液体出口被气体出口包围，其中离开液体出口的液化含塑料流的速度大于离开气体出口的氧化剂气体的速度；以及使氧化剂气体和液化含塑料流在反应室内反应以产生合成气。
[0333]
在另一方面，本技术涉及生产合成气的方法，其包括：通过气化炉进料喷注器组件将液化塑料和氧化性气体引入部分氧化气化炉的反应室中；和在反应室中部分氧化液化塑料的至少一部分以产生合成气。
[0334]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，本技术还可包括以下中的一种或多种：
[0335]
·
其中气体喷嘴和所述液体喷嘴(或气体出口和液体出口)一起构成多腔喷注器喷嘴；
[0336]
·
其中气体喷嘴和液体喷嘴中的至少一个可选择性地调节，以改变出口中的至少一个的尺寸，从而影响第一氧化剂气体流和塑料流中的至少一个的流动特性；
[0337]
·
还包括调节至少一个出口的尺寸；
[0338]
·
其中该调节至少部分地基于传感器输出而自动地执行(或者喷嘴是可调节的)；
[0339]
·
其中传感器输出反映以下中的至少一个：塑料流的粘度、合成气的组成、塑料流的组成、塑料或氧化剂流的流率等；
[0340]
·
其中第一管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的一个，并且第二管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的另一个，并且第一管状构件和第二管状构件中的至少一个包括相对于第一管状构件和第二管状构件中的一个的其余部分具有减小的直径的收缩部；
[0341]
·
其中第一管状构件和第二管状构件中的一个是锥形的；
[0342]
·
其中该调节包括第一管状构件相对于第二管状构件的平移运动，第一管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的一个，第二管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的另一个；
[0343]
·
其中平移运动导致在液体出口处的(一个/所述)液化塑料流的粘度降低；
[0344]
·
其中塑料流的降低的粘度为至少0.1、1、2、5、10、15、20、25、30、35、40或45泊，但不超过2500、2000、1500、1000、750、500、250、100或50泊(在10弧度/秒和350℃下测量)；
[0345]
·
其中液化塑料流包含熔融塑料流；
[0346]
·
其中液化塑料流包含溶剂化塑料；
[0347]
·
其中液化塑料流包含用于溶剂化塑料的溶剂，溶剂包含二醇、酸和/或油(机油、植物基和/或动物基)；
[0348]
·
其中液化塑料流包含解聚的塑料；
[0349]
·
其中液化塑料流包含用于解聚塑料的解聚剂，解聚剂包含水、酸或强碱；
[0350]
·
其中第一氧化剂气体流包含分子氧；
[0351]
·
还包括通过被液体出口包围的第二气体出口将第二气流引入部分氧化气化炉；
[0352]
·
其中第二气流的组成与第一氧化剂气体流不同；
[0353]
·
其中第二气流包含氧气、co2、蒸汽和氢气中的一种或多种；
[0354]
·
其中第二气体流包含氧气；
[0355]
·
其中液体通道被配置成引导液化塑料流；
[0356]
·
其中气体出口至少部分地由第一管状构件的第一末端段限定，并且液体出口至少部分地限定在第一管状末端段与第二管状构件的第二管状末端段之间；
[0357]
·
其中气化炉进料喷注器组件包括由液体喷嘴围绕的中心喷管喷嘴；
[0358]
·
其中所述液体出口至少部分地由液体喷嘴限定，所述液体喷嘴还限定终止于所述液体出口的液体通道，并且所述液体通道被构造成引导液化塑料；
[0359]
·
其中液化塑料流包含雾化增强流体；
[0360]
·
其中雾化增强流体包括液态水和蒸汽中的至少一种；
[0361]
·
其中液体气化原料流包含液化塑料，液化塑料由喷注器组件注入到反应室中，并且在距离喷注器组件的喷注器末端0.25、0.5、0.75或1m处具有等于或小于5mm的d90颗粒液滴尺寸(沿喷注器组件的中心轴线a测量)；
[0362]
·
其中在喷注器尖端处的液体气化原料流的线速度比氧化剂气体流的线速度大1％、2％、4％、6％、8％、10％、25％、50％、75％、100％或200％；
[0363]
·
其中液体气化原料流在喷注器尖端处的线速度为至少60m/s、75m/s、100m/s、125m/s、150m/s、175m/s或200m/s；
[0364]
·
其中液化塑料流以足以防止火焰前锋传播到喷注器喷嘴中的速度通过喷注器喷嘴引入到部分氧化气化炉中；
[0365]
·
其中液化塑料流的雾化被充分地分布以反应并消耗反应室内的基本上所有的游离氧；
[0366]
·
其中雾化被充分分布以提供从反应室脱除的炭质，其为在气化炉运行的预定时间段内进料到反应室的液化含塑料流中液化塑料总质量的不超过15％、12％、10％、8％或6％。
[0367]
·
其中氧化剂气体流直接撞击在离开第一出口的液化塑料流上以至少部分地实现雾化；
[0368]
·
其中部分氧化气化炉内的压力比喷注器组件内的液化塑料流的压力低至少0.689、3.45、5.17、6.89、10.3、13.8、17.2、20.7、24.1或27.6mpa(100、500、750、1000、1500、2000、2500、3000、3500或4000psi)；
[0369]
·
包括第一旋转引发结构，还包括：围绕液体喷嘴的气体喷嘴；气体喷嘴包括内壁表面，内壁表面包括第二旋转引发结构；旋转引发结构被配置成引起在相反方向上的旋转；
[0370]
·
包括第一旋转引发结构，还包括：围绕液体喷嘴的气体喷嘴；气体喷嘴包括内壁表面，内壁表面包括第二旋转引发结构；旋转引发结构被配置成引起在相同方向上的螺旋流动。
[0371]
在一个方面，本技术涉及生产合成气的方法，其包括：通过喷注器嘴的第一出口将液化塑料流引入部分氧化气化炉；将液化塑料流雾化成多个液化塑料液滴；以及用多个液化塑料液滴进行部分氧化反应以产生合成气。
[0372]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，本技术还可包括以下中的
一种或多种：
[0373]
·
其中气体喷嘴和所述液体喷嘴(或气体出口和液体出口)一起构成多腔喷注器喷嘴；
[0374]
·
其中气体喷嘴和液体喷嘴中的至少一个可选择性地调节，以改变出口中的至少一个的尺寸，从而影响第一氧化剂气体流和塑料流中的至少一个的流动特性；
[0375]
·
还包括调节至少一个出口的尺寸；
[0376]
·
其中该调节至少部分地基于传感器输出而自动地执行(或者喷嘴是可调节的)；
[0377]
·
其中传感器输出反映以下中的至少一个：塑料流的粘度、合成气的组成、塑料流的组成、塑料或氧化剂流的流率等；
[0378]
·
其中第一管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的一个，并且第二管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的另一个，并且第一管状构件和第二管状构件中的至少一个包括相对于第一管状构件和第二管状构件中的一个的其余部分具有减小的直径的收缩部；
[0379]
·
其中第一管状构件和第二管状构件中的一个是锥形的；
[0380]
·
其中该调节包括第一管状构件相对于第二管状构件的平移运动，第一管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的一个，第二管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的另一个；
[0381]
·
其中平移运动导致在液体出口处的(一个/所述)液化塑料流的粘度降低；
[0382]
·
其中塑料流的降低的粘度为至少0.1、1、2、5、10、15、20、25、30、35、40或45泊，但不超过2500、2000、1500、1000、750、500、250、100或50泊(在10弧度/秒和350℃下测量)；其中液化塑料流包括熔融塑料流；
[0383]
·
其中液化塑料流包含溶剂化塑料；
[0384]
·
其中液化塑料流包含用于溶剂化塑料的溶剂，溶剂包含二醇、酸和/或油(机油、植物基和/或动物基)；
[0385]
·
其中液化塑料流包含解聚的塑料；
[0386]
·
其中液化塑料流包含用于解聚塑料的解聚剂，解聚剂包含水、酸或强碱；
[0387]
·
其中第一氧化剂气体流包含分子氧；
[0388]
·
还包括通过被液体出口包围的第二气体出口将第二气流引入部分氧化气化炉；
[0389]
·
其中第二气流的组成与第一氧化剂气体流不同；
[0390]
·
其中第二气流包含氧气、co2、蒸汽和氢气中的一种或多种；
[0391]
·
其中第二气体流包含氧气；
[0392]
·
其中液体通道被配置成引导液化塑料流；
[0393]
·
其中气体出口至少部分地由第一管状构件的第一末端段限定，并且液体出口至少部分地限定在第一管状末端段与第二管状构件的第二管状末端段之间；
[0394]
·
其中气化炉进料喷注器组件包括由液体喷嘴围绕的中心喷管喷嘴；
[0395]
·
其中所述液体出口至少部分地由液体喷嘴限定，所述液体喷嘴还限定终止于所述液体出口的液体通道，并且所述液体通道被构造成引导液化塑料；
[0396]
·
其中液化塑料流包含雾化增强流体；
[0397]
·
其中雾化增强流体包括液态水和蒸汽中的至少一种；
[0398]
·
其中液体气化原料流包含液化塑料，液化塑料由喷注器组件注入到反应室中，并且在距离喷注器组件的喷注器末端0.25、0.5、0.75或1m处具有等于或小于5mm的d90颗粒液滴尺寸(沿喷注器组件的中心轴线a测量)；
[0399]
·
其中在喷注器尖端处的液体气化原料流的线速度比氧化剂气体流的线速度大1％、2％、4％、6％、8％、10％、25％、50％、75％、100％或200％；
[0400]
·
其中液体气化原料流在喷注器尖端处的线速度为至少60m/s、75m/s、100m/s、125m/s、150m/s、175m/s或200m/s；
[0401]
·
其中液化塑料流以足以防止火焰前锋传播到喷注器喷嘴中的速度通过喷注器喷嘴引入到部分氧化气化炉中；
[0402]
·
其中液化塑料流的雾化被充分地分布以反应并消耗反应室内的基本上所有的游离氧；
[0403]
·
其中雾化被充分分布以提供从反应室脱除的炭质，其为在气化炉运行的预定时间段内进料到反应室的液化含塑料流中液化塑料总质量的不超过15％、12％、10％、8％或6％。
[0404]
·
其中氧化剂气体流直接撞击在离开第一出口的液化塑料流上以至少部分地实现雾化；
[0405]
·
其中部分氧化气化炉内的压力比喷注器组件内的液化塑料流的压力低至少0.689、3.45、5.17、6.89、10.3、13.8、17.2、20.7、24.1或27.6mpa(100、500、750、1000、1500、2000、2500、3000、3500或4000psi)；
[0406]
·
包括第一旋转引发结构，还包括：围绕液体喷嘴的气体喷嘴；气体喷嘴包括内壁表面，内壁表面包括第二旋转引发结构；旋转引发结构被配置成引起在相反方向上的旋转；
[0407]
·
包括第一旋转引发结构，还包括：围绕液体喷嘴的气体喷嘴；气体喷嘴包括内壁表面，内壁表面包括第二旋转引发结构；旋转引发结构被配置成引起在相同方向上的螺旋流动。
[0408]
在一个方面，本技术涉及一种气化炉进料喷注器组件，其包括：气体喷嘴，气体喷嘴具有内壁表面和具有第一开口环形宽度的气体出口；液体喷嘴，其由气体喷嘴围绕并且具有外壁表面和至少一个通道，至少一个通道包括具有最小尺寸的收缩部，收缩部被配置成增加流过其的液体的剪切；第一开口环形宽度被定义为气体喷嘴内壁表面和液体喷嘴外壁表面之间的最小距离，其中收缩部的最小尺寸小于第一开口环形宽度。
[0409]
在一个方面，本技术涉及一种气化炉单元，其包括：反应室；以及用于将至少一个气体流和至少一个液体流注入反应室中的气化炉进料喷注器组件，该气化炉进料喷注器组件包括具有内壁表面的气体喷嘴和具有第一开口环形宽度的气体出口；液体喷嘴，其由气体喷嘴围绕并且具有外壁表面和至少一个通道，至少一个通道包括具有最小尺寸的收缩部，收缩部被配置成增加流过其的液体的剪切；第一开口环形宽度被定义为气体喷嘴内壁表面和液体喷嘴外壁表面之间的最小距离，其中收缩部的最小尺寸小于第一开口环形宽度。
[0410]
在一个方面，本技术涉及一种气化炉单元，其包括：反应室；以及用于将至少一个液体流喷射到反应室中的气化炉进料喷注器组件，气化炉进料喷注器组件包括液体喷嘴，液体喷嘴具有至少部分地限定液体通道的内壁表面；内壁表面包括旋转引发结构，该旋转
引发结构被配置成引起至少一个液体流的旋转。
[0411]
在一个实施方式中或与本文提及的任何实施方式组合，本技术还可包括以下中的一种或多种：
[0412]
·
其中气体喷嘴和所述液体喷嘴(或气体出口和液体出口)一起构成多腔喷注器喷嘴；
[0413]
·
其中气体喷嘴和液体喷嘴中的至少一个可选择性地调节，以改变出口中的至少一个的尺寸，从而影响第一氧化剂气体流和塑料流中的至少一个的流动特性；
[0414]
·
还包括调节至少一个出口的尺寸；
[0415]
·
其中该调节至少部分地基于传感器输出而自动地执行(或者喷嘴是可调节的)；
[0416]
·
其中传感器输出反映以下中的至少一个：塑料流的粘度、合成气的组成、塑料流的组成、塑料或氧化剂流的流率等；
[0417]
·
其中第一管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的一个，并且第二管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的另一个，并且第一管状构件和第二管状构件中的至少一个包括相对于第一管状构件和第二管状构件中的一个的其余部分具有减小的直径的收缩部；
[0418]
·
其中第一管状构件和第二管状构件中的一个是锥形的；
[0419]
·
其中该调节包括第一管状构件相对于第二管状构件的平移运动，第一管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的一个，第二管状构件至少部分地限定气体出口和液体出口中的另一个；
[0420]
·
其中平移运动导致在液体出口处的(一个/所述)液化塑料流的粘度降低；
[0421]
·
其中塑料流的降低的粘度为至少0.1、1、2、5、10、15、20、25、30、35、40或45泊，但不超过2500、2000、1500、1000、750、500、250、100或50泊(在10弧度/秒和350℃下测量)；
[0422]
·
其中液化塑料流包含熔融塑料流；
[0423]
·
其中液化塑料流包含溶剂化塑料；
[0424]
·
其中液化塑料流包含用于溶剂化塑料的溶剂，溶剂包含二醇、酸和/或油(机油、植物基和/或动物基)；
[0425]
·
其中液化塑料流包含解聚的塑料；
[0426]
·
其中液化塑料流包含用于解聚塑料的解聚剂，解聚剂包含水、酸或强碱；
[0427]
·
其中第一氧化剂气体流包含分子氧；
[0428]
·
还包括通过被液体出口包围的第二气体出口将第二气流引入部分氧化气化炉；
[0429]
·
其中第二气流的组成与第一氧化剂气体流不同；
[0430]
·
其中第二气流包含氧气、co2、蒸汽和氢气中的一种或多种；
[0431]
·
其中第二气体流包含氧气；
[0432]
·
其中液体通道被配置成引导液化塑料流；
[0433]
·
其中气体出口至少部分地由第一管状构件的第一末端段限定，并且液体出口至少部分地限定在第一管状末端段与第二管状构件的第二管状末端段之间；
[0434]
·
其中气化炉进料喷注器组件包括由液体喷嘴围绕的中心喷管喷嘴；
[0435]
·
其中所述液体出口至少部分地由液体喷嘴限定，所述液体喷嘴还限定终止于所述液体出口的液体通道，并且所述液体通道被构造成引导液化塑料；
[0436]
·
其中液化塑料流包含雾化增强流体；
[0437]
·
其中雾化增强流体包括液态水和蒸汽中的至少一种；
[0438]
·
其中液体气化原料流包含液化塑料，液化塑料由喷注器组件注入到反应室中，并且在距离喷注器组件的喷注器末端0.25、0.5、0.75或1m处具有等于或小于5mm的d90颗粒液滴尺寸(沿喷注器组件的中心轴线a测量)；
[0439]
·
其中在喷注器尖端处的液体气化原料流的线速度比氧化剂气体流的线速度大1％、2％、4％、6％、8％、10％、100％或200％；
[0440]
·
其中液体气化原料流在喷注器尖端处的线速度为至少60m/s、75m/s、100m/s、125m/s、150m/s、175m/s或200m/s；
[0441]
·
其中液化塑料流以足以防止火焰前锋传播到喷注器喷嘴中的速度通过喷注器喷嘴引入到部分氧化气化炉中；
[0442]
·
其中液化塑料流的雾化被充分地分布以反应并消耗反应室内的基本上所有的游离氧；
[0443]
·
其中雾化被充分分布以提供从反应室脱除的炭质，其为在预定时间段内进料到反应室的液化含塑料流中液化塑料总质量的不超过15％、12％、10％、8％或6％。
[0444]
·
其中氧化剂气体流直接撞击在离开第一出口的液化塑料流上以至少部分地实现雾化；
[0445]
·
其中部分氧化气化炉内的压力比喷注器组件内的液化塑料流的压力低至少0.689、3.45、5.17、6.89、10.3、13.8、17.2、20.7、24.1或27.6mpa(100、500、750、1000、1500、2000、2500、3000、3500或4000psi)；
[0446]
·
包括第一旋转引发结构，还包括：围绕液体喷嘴的气体喷嘴；气体喷嘴包括内壁表面，内壁表面包括第二旋转引发结构；旋转引发结构被配置成引起在相反方向上的旋转；
[0447]
·
包括第一旋转引发结构，还包括：围绕液体喷嘴的气体喷嘴；气体喷嘴包括内壁表面，内壁表面包括第二旋转引发结构；旋转引发结构被配置成引起在相同方向上的螺旋流动。
[0448]
定义
[0449]
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。在前述描述中可以提供其他定义，例如，当在上下文中伴随使用定义的术语时。
[0450]
如本文所用，术语“一个/种”(a、an)和“该/所述”(the)表示一个或多个。
[0451]
如本文所用，术语“和/或”当用在两个或多个项目的列表中时，是指所列项目中的任一个可以单独采用，或可以采用所列项目中的两个或多个的任何组合。例如，如果组成被描述为含有组分a、b和/或c，则该组成可以含有单独的a；单独的b；单独的c；a和b的组合；a和c的组合；b和c组合；或a、b和c的组合。
[0452]
如本文所用，短语“至少一部分”包括至少一部分并且高达包括整个量或时间段。
[0453]
如这里所使用的，术语“雾化增强流体”指的是液体或气体，其可操作以降低粘度以降低分散能量，或增加可用于帮助分散的能量。
[0454]
如本文所用，术语“苛性碱”是指可在本技术中用作清洁剂、用于杀灭病原体和/或减少气味的任何碱性溶液(例如，强碱、浓缩的弱碱等)。
[0455]
如本文所用，术语“离心密度分离”是指其中材料的分离主要由离心力引起的密度
分离过程。
[0456]
如本文所用，术语“化学回收”是指废塑料回收方法，其包括将废塑料聚合物化学转化成本身有用和/或可用作另一种化学生产方法的原料的较低分子量聚合物、低聚物、单体和/或非聚合分子(例如氢、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和丙烯)的步骤。
[0457]
如本文所用，术语“化学回收设施”是指通过化学回收废塑料生产回收成分产物的设施。化学回收设施可以采用以下步骤中的一个或多个：(i)预加工，(ii)溶剂分解，(iii)热解，(iv)裂化，和/或(v)pox气化。
[0458]
如本文所使用的，术语“共同定位”是指至少两个对象位于共同的物理场所上和/或彼此在1.6公里(一英里)内的特性。
[0459]
如本文所用，术语“包含”是开放式的过渡术语，用于从该术语之前所叙述的主题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要素或多个要素不一定是组成该主题的唯一要素。
[0460]
如本文所用，术语“传导”是指以间歇和/或连续方式输送材料。
[0461]
如本文所用，术语“裂化”是指通过碳-碳键的断裂将复杂的有机分子分解成较简单的分子。
[0462]
如本文所用，术语“d90”是指特定直径，其中颗粒分布的百分之九十具有小于该特定直径的直径，百分之十具有大于该特定直径的直径。为了确保获得代表性的d90值，颗粒的样品尺寸应为至少一磅。为了确定连续过程中颗粒的d90，应该对在至少24小时内以相等的时间间隔取出的至少5个样品进行测试。使用高速摄影和计算机算法进行d90的测试以产生粒度分布。一种用于测定d90值的合适的粒度分析仪是获得自w.styler ofmentor,ohio的cpa 4-1型计算机化颗粒分析仪。
[0463]
如本文所用，术语“直径”是指颗粒的最大弦长(即，其最大尺寸)。
[0464]
如本文所用，术语“密度分离过程”是指至少部分地基于材料的各自密度分离材料的方法。此外，术语“低密度分离级”和“高密度分离级”是指相对密度分离过程，其中低密度分离的目标分离密度小于高密度分离级的目标分离密度。
[0465]
如本文所用，术语“贫(depleted)”是指具有特定组分的浓度(基于干重)，该浓度大于参考材料或流中该组分的浓度。
[0466]
如本文所用，术语“直接衍生”是指至少一种物理组分源自废塑料。
[0467]
如本文所用，术语“富(enriched)”是指具有特定组分的浓度(基于干重)，该浓度大于参比材料或流中该组分的浓度。
[0468]
如本文所用，“气化进料”或“气化炉进料”是指除氧气外进料至气化炉中的所有组分。
[0469]
如本文所用，术语“卤化物”是指包含带有负电荷的卤原子(即卤离子)的组合物。
[0470]
本文所用的术语“卤素”或“多种卤素”是指包含至少一个卤原子的有机或无机化合物、离子或元素物质。
[0471]
如本文所用，术语“具有”有与上文提供的“包含”相同的开放式含义。
[0472]
如本文所用，术语“重质有机甲醇分解副产物”是指沸点高于dmt的甲醇分解副产物。
[0473]
如本文所用，术语“重质有机溶剂分解副产物”是指沸点高于溶剂分解设施的主对
苯二甲酰基产物的溶剂分解副产物。
[0474]
如本文所用，术语“包括”有与上文提供的“包含”相同的开放式含义。
[0475]
如本文所用，术语“间接衍生”是指具有指定回收成分，其i)可归因于废塑料的，但ii)不是基于具有源自废塑料的物理组分。
[0476]
如本文所用，术语“隔离的”是指一个或多个物体本身或它们自身的特征，并且与其它材料分开，处于运动或静止状态。
[0477]
如本文所用，术语“轻质有机甲醇分解副产物”是指沸点低于dmt的甲醇分解副产物。
[0478]
如本文所用，术语“轻质有机溶剂分解副产物”是指沸点低于溶剂分解设施的主对苯二甲酰基产物的溶剂分解副产物。
[0479]
如本文所用，术语“甲醇分解副产物”是指从甲醇分解设施中取出的任何化合物，其不是对苯二甲酸二甲酯(dmt)、乙二醇(eg)或甲醇。
[0480]
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，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)。
[0481]
如本文所用，术语“部分氧化(pox)”或“pox”是指含碳进料高温转化为合成气(一氧化碳、氢气和二氧化碳)，其中转化在小于化学计量的氧气存在下进行。pox气化的进料可以包括固体、液体和/或气体。
[0482]
如本文所用，术语“部分氧化(pox)反应”是指在部分氧化(pox)气化炉中在含碳原料转化为合成气时发生的所有反应，包括但不限于部分氧化、水煤气变换、水煤气初级反应、布多阿尔、氧化、甲烷化、氢重整、蒸汽重整和二氧化碳重整。
[0483]
如本文所用，“pet”是指聚对苯二甲酸乙二醇酯的均聚物，或用改性剂改性的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，如间苯二甲酸、1,4-环己烷二羧酸、二甘醇、tmcd(2,2,4,4-四甲基-1，3-环丁二醇)、chdm(环己烷二甲醇)、丙二醇、异山梨醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇和/或npg(新戊二醇)，或具有重复对苯二甲酸酯单元(并且它们是否含有重复的基于乙二醇的单元)和tmcd(2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇)、chdm(环己烷二甲醇)、丙二醇或npg(新戊二醇)、异山梨醇、间苯二甲酸、1,4-环己烷二羧酸、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇和/或二甘醇或其组合的一个或多个残基或部分的聚酯。
[0484]
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。
[0485]
如本文所用，术语“氧化剂”是指能够氧化另一种物质的物质，例如在本文定义的部分氧化反应中。氧化剂通常包含一定量的分子氧(o2)。
[0486]
如本文所用，术语“氧化性气体”是指包含一定量的分子氧(o2)的气态化合物。
[0487]
如本文所用，术语“部分氧化(pox)气化设施”或“pox设施”是指包括进行废塑料和由其衍生的原料的pox气化所需的所有设备、管线和控制的设施。
[0488]
如本文所用，术语“部分加工的废塑料”是指已经经受至少一个自动或机械化分选、洗涤或粉碎步骤或过程的废塑料。部分加工的废塑料可源自例如城市回收设施(mrf)或回收商(reclaimer)。当将部分加工的废塑料提供给化学回收设施时，可以跳过一个或多个预加工步骤。
[0489]
如本文所用，术语“pet溶剂分解”是指在溶剂存在下，通过其使含聚对苯二甲酸乙二醇酯的塑料进料化学分解，形成主对苯二甲酰基产物和/或主二醇产物的反应。
[0490]
如本文所用，术语“物理回收”(也称为“机械回收”)是指废塑料回收方法，其包括熔化废塑料并将熔融塑料形成为新的中间产物(例如，粒料或片材)和/或新的最终产物(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。
[0491]
如本文所用，术语“主要”是指大于50重量％。例如，主要为丙烷的流、组合物、原料或产物是含有大于50重量％丙烷的流、组合物、原料或产物。
[0492]
如本文所用，术语“预加工”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)粒化，(iii)洗涤，(iv)干燥，和/或(v)分离。
[0493]
如本文所用，术语“热解”是指一种或多种有机材料在惰性(即基本无氧)气氛中在升高的温度下的热分解。
[0494]
如本文所用，术语“热解炭”是指由热解获得的含碳组合物，其在200℃和1atm下为固体。
[0495]
如本文所用，术语“热解气”是指由热解获得的在25℃下为气态的组合物。
[0496]
如本文所用，术语“热解重质蜡”是指由热解获得的不是热解炭、热解气或热解油的c20 烃。
[0497]
如本文所用，术语“热解油”(pyrolysis oil/pyoil)是指由热解获得的在25℃和1atm下为液体的组合物。
[0498]
如本文所用，术语“热解残渣”是指由热解获得的组合物，其不是热解气或热解油，并且主要包含热解炭和热解重质蜡。
[0499]
如本文所用，术语“粗合成气”是指包含从部分氧化(pox)气化炉中排出的一氧化碳(co)和氢气(h2)的合成气组合物，并且在任何进一步处理之前，例如通过洗涤、变换或酸性气体去除。
[0500]
如本文所用，术语“回收成分”和“r-成分”是指直接和/或间接衍生自废塑料的组合物或包含直接和/或间接衍生自废塑料的组合物。
[0501]
如本文所用，术语“树脂id码”是指在塑料产品上出现的一组符号和相关数字(1至7)，其标识制造该产品的塑料树脂，最初在1988年在美国开发，但自从2008年以来已由astm国际组织管理。
[0502]
如本文所用，术语“树脂id码1”是指由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成的塑料产品。这样的塑料产品可以包括软饮料瓶、矿泉水瓶、果汁容器和烹调油容器。
[0503]
如本文所用，术语“树脂id码2”是指由高密度聚乙烯(hdpe)制成的塑料产品。这种塑料产品可以包括牛奶壶、清洁剂和洗衣剂容器、洗发水瓶和肥皂容器。
[0504]
如本文所用，术语“树脂id码3”是指由聚氯乙烯(pvc)制成的塑料产品。这种塑料产品可以包括水果和糖果托盘、塑料包装(泡箔)和食品包装。
[0505]
如本文所用，术语“树脂id码4”是指由低密度聚乙烯(ldpe)制成的塑料产品。这种塑料产品可以包括购物袋、轻质瓶和麻袋。
[0506]
如在此所使用的，术语“树脂id码5”指的是由聚丙烯(pp)制成的塑料产品。这样的塑料产品可以包括家具、汽车部件、工业纤维、行李箱和玩具。
[0507]
如在此所使用的，术语“树脂id码6”是指由聚苯乙烯(ps)制成的塑料产品。这种塑
料产品可以包括玩具、硬质包装、冰箱托盘、化妆包、服饰珠宝、cd盒、自动售货杯和蛤壳式容器。
[0508]
如本文所用，术语“树脂id码7”是指由除定义为树脂id码1-6的那些塑料以外的塑料制成的塑料产品，包括但不限于丙烯酸类、聚碳酸酯、聚乳酸纤维、尼龙和玻璃纤维。这种塑料产品可以包括瓶子、前灯透镜和安全眼镜。
[0509]
如本文所用，术语“分离效率”是指如图9中所定义的两个或多个相或组分之间的分离程度。
[0510]
如本文所用，术语“浮沉密度分离”是指其中材料的分离主要由在所选液体介质中的漂浮或下沉引起的密度分离过程。
[0511]
如本文所用，术语“溶剂分解”或“酯溶剂分解”是指含酯的进料在溶剂存在下化学分解形成主羧基产物和/或主二醇产物的反应。溶剂分解的实例包括水解、醇解和氨解。
[0512]
如本文所用，术语“溶剂分解副产物”是指从溶剂分解设施取出的任何化合物，其不是溶剂分解设施的主羧基(对苯二甲酰基)产物、溶剂分解设施的主二醇产物或进料至溶剂分解设施的主溶剂。
[0513]
如本文所用，术语“对苯二甲酰基”是指包括以下基团的分子：
[0514][0515]
如本文所用，术语“主对苯二甲酰基”是指从溶剂分解设施回收的主或关键对苯二甲酰基产物。
[0516]
如本文所用，术语“二醇”是指每个分子包含两个或更多个-oh官能团的组分。
[0517]
如本文所用，术语“主二醇”是指从溶剂分解设施回收的主二醇产物。
[0518]
如本文所用，术语“目标分离密度”是指这样的密度，高于该密度，经受密度分离过程的材料优先分离成较高密度输出，而低于该密度，材料在较低密度输出中分离。如本文所用，术语“未转化的碳”是指来自气化炉进料的含碳化合物，其未转化成一氧化碳或二氧化碳。
[0519]
如本文所用，术语“废塑料”和“塑料废物”是指用过的、报废的和/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加工的或部分加工的。
[0520]
如本文所用，术语“未加工的废塑料”是指未经受任何自动化或机械化分选、洗涤或粉碎的废塑料。未加工的废塑料的实例包括从家庭路边塑料回收箱或社区共享塑料回收容器收集的废塑料。
[0521]
如本文所用，短语“至少一部分”包括至少一部分并且高达包括整个量或时间段。
[0522]
如本文所用，术语“废塑料颗粒”是指d90小于2.54cm(1英寸)的废塑料。
[0523]
如本文所用，术语“主要”是指基于其总重量至少50重量％的某物。例如，包含“主要”组分a的组合物包括至少50重量％的组分a，基于组合物的总重量。
[0524]
如本文所用，“下游”是指目标单元操作、容器或设备，其：
[0525]
a.与裂化炉辐射段的出口料流流体(液体或气体)连通，或管道连通，可选地通过一个或多个中间单元操作、容器或设施，或
[0526]
b.与来自裂化炉的辐射段的出口料流流体(液体或气体)连通，或管道连通，可选地通过一个或多个中间单元操作、容器或设施，条件是目标单元操作、容器或设施保持在裂
化设施(其包括炉和所有相关的下游分离设施)的电池极限内。
[0527]
权利要求书不限于所公开的实施方式
[0528]
上述本发明的优选形式仅用作说明，而不应以限制意义用于解释本发明的范围。本领域技术人员可以容易地对上述示例性实施方式进行修改，而不脱离本发明的精神。
[0529]
发明人因此声明他们的意图是依靠等同原则来测定和评估本发明的合理公平的范围，因为其涉及实质上不脱离但在如所附权利要求中阐述的本发明的字面范围之外的任何装置。