本發(fā)明涉及一種用于由原料生產(chǎn)高價值化學品的改進方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于由廢料生產(chǎn)高價值化學品的改進方法。更具體地，該改進方法用于增加烯烴、單環(huán)芳香族化合物或其組合的產(chǎn)率并且降低副反應以及存在于產(chǎn)物氣體中的污染物的水平。

背景技術：

1、wo?2003/018723披露了用于凈化在生物質(zhì)氣化期間獲得的合成氣的方法和裝置。使合成氣通過飽和裝置和吸收裝置，這兩者都進料有油。該油用作洗滌劑以從合成氣中去除焦油。

2、wo?2018/208163披露了用于從氣體中去除單環(huán)芳香族化合物的方法和裝置。使該氣體與洗滌液接觸以獲得純化的氣體和包含溶解的單環(huán)芳香族化合物的用過的洗滌液。將用過的洗滌液用蒸汽汽提，并且將單環(huán)芳香族化合物通過冷凝和進一步傾析分離。

3、us2020/0362248披露了通過聚合物的催化熱解生產(chǎn)烯烴和芳香族化合物的方法和裝置。熱形成添加劑用于在催化劑再生期間提供足夠的熱量。

4、us10093860披露了用于處理包括混合塑料廢物的廢物的方法和設備。該方法包括將廢物進料到熱解反應器中以生產(chǎn)燃料并且使用該燃料運行發(fā)電機以產(chǎn)生電力。

5、wo?2008/108644和wo?2014/070001披露了用于由生物質(zhì)生產(chǎn)產(chǎn)物氣體的裝置。供應至反應器中的提升管的燃料(例如生物質(zhì))通常包含按重量計80％的揮發(fā)性成分和按重量計20％的基本上為固體的碳或炭。在低氧或無氧環(huán)境中將供應至提升管的生物質(zhì)加熱至高于800℃、如在850℃-900℃之間的溫度，導致生物質(zhì)的熱解和產(chǎn)物氣體的產(chǎn)生。固體碳和炭僅經(jīng)歷有限程度的熱解，并且因此有必要在反應器的單獨燃燒區(qū)中燃燒這種材料。

6、因此，本發(fā)明的多個方面的目的是解決上述或其他問題中的一個或多個。

技術實現(xiàn)思路

1、一方面，本發(fā)明涉及一種用于由原料生產(chǎn)高價值化學品的方法，其中該原料是廢料或者包含廢料，該方法包括：(a)提供流化反應器系統(tǒng)，該流化反應器系統(tǒng)包括熱解室和燃燒室，以及(b)將原料輸入熱解室中并且在從650℃至850℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行熱解過程以獲得包含高價值化學品的產(chǎn)物氣體。

2、此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的所有限定特征同樣適用于根據(jù)本發(fā)明的用途，反之亦然。

3、根據(jù)本發(fā)明的方法使得廢料能夠在足夠低的溫度下熱解以提供高價值化學品的優(yōu)化產(chǎn)率和副產(chǎn)物的減少。該方法的另一個優(yōu)點是該原料可以是生物質(zhì)和塑料的混合物并且因此是廉價的，舉例來說，該原料在使用前不需要密集的分離。

4、廢料可以是城市固體廢物。

5、廢料優(yōu)選是生物質(zhì)、富含生物質(zhì)的垃圾衍生燃料、富含塑料的垃圾衍生燃料和塑料或其組合。生物質(zhì)可以是接近100％生物源的，富含生物質(zhì)的垃圾衍生燃料典型地是從50％至70％生物源的，富含塑料的垃圾衍生燃料典型地是從50％至75％非生物源的，并且塑料典型地是從75％至100％非生物源的。

6、廢料優(yōu)選包含塑料材料。廢料可以包含按廢料的重量計從30％至100％的塑料。舉例來說，垃圾衍生燃料可以包含按垃圾衍生燃料的總重量計從50％至80％的塑料。增加廢料中塑料的量進而增加了高價值化學品(如烯烴)的量。

7、廢料中存在的人為碳可以是按廢料的重量計從40％至100％、優(yōu)選從60％至90％。

8、廢料可以具有按廢料的重量計從5％至30％、優(yōu)選從10％至25％的水分含量。提供所述水分含量有助于將塑料進料到熱解室中。提供水分含量高于30％的廢料將使燃燒室的工作溫度降低至無效水平。

9、優(yōu)選地，產(chǎn)物氣體中的高價值化學品是烯烴和/或單環(huán)芳香族化合物。烯烴可以是乙烯、丙烯、c4烯烴、c5烯烴、c5+烯烴或其組合。優(yōu)選地，烯烴是乙烯、丙烯、c4烯烴、c5烯烴或其組合。甚至更優(yōu)選地，烯烴是乙烯、丙烯、c4烯烴或其組合。單環(huán)芳香族化合物可以是苯、甲苯、苯乙烯、乙基苯、二甲苯或組合。更具體地，單環(huán)芳香族化合物可以是苯、甲苯、苯乙烯、乙基苯、間二甲苯、對二甲苯或其組合。優(yōu)選地，單環(huán)芳香族化合物是苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯或其組合。

10、在優(yōu)選的實施例中，烯烴是乙烯、丙烯、c4烯烴、c5烯烴或其組合，和/或單環(huán)芳香族化合物是苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯或其組合。更優(yōu)選地，烯烴是乙烯、丙烯、c4或其組合，和/或單環(huán)芳香族化合物是苯、甲苯、二甲苯或其組合。甚至更優(yōu)選地，烯烴是乙烯、丙烯或其組合，和/或單環(huán)芳香族化合物是苯、甲苯、二甲苯或其組合。

11、產(chǎn)物氣體可以包含按產(chǎn)物氣體的重量計從30％至70％、優(yōu)選45％至60％的烯烴。產(chǎn)物氣體可以包含按產(chǎn)物氣體的重量計從5％至25％、優(yōu)選從10％至20％、甚至更優(yōu)選從12％至18％的單環(huán)芳香族化合物。

12、該方法可以進一步包括使床材料經(jīng)由輸送區(qū)從燃燒室循環(huán)至熱解室，并且在床材料中執(zhí)行熱解過程和燃燒過程，其中在使床材料循環(huán)時，足夠的熱量從燃燒室傳遞到熱解室以執(zhí)行熱解過程。這使得在燃燒室中產(chǎn)生的熱量能夠經(jīng)由床材料的循環(huán)傳遞到熱解室。床材料優(yōu)選經(jīng)由封閉的系統(tǒng)或環(huán)路從燃燒室連續(xù)地循環(huán)至熱解室。換言之，床材料優(yōu)選經(jīng)由在燃燒室與熱解室之間的封閉環(huán)路連續(xù)地循環(huán)。

13、燃燒室與熱解室之間的溫差可以通過降低床材料的循環(huán)速率來增加。這允許更高的燃燒溫度并且由此使得能夠在熱解室中保持低溫。另一個優(yōu)點是防止或最小化聚合物的過度裂化，其增加單體產(chǎn)物的產(chǎn)率。增加循環(huán)速率還可以防止或最小化副反應。床材料的循環(huán)速率可以是每kg原料循環(huán)從10至100kg的床材料、更優(yōu)選每kg原料循環(huán)從20至60kg的床材料。

14、燃燒室與熱解室之間的溫差可以通過增加床材料的循環(huán)速率來減小。這使得能夠在熱解室中達到較高的溫度。床材料的循環(huán)速率可以在每kg原料循環(huán)10至100kg的床材料、更優(yōu)選每kg原料循環(huán)20至60kg的床材料的范圍內(nèi)。

15、此外，直接經(jīng)由熱床材料提供熱量導致原料在熱解室中暴露于基本上均勻的溫度，因為用于熱解過程的所有熱量或基本上所有熱量都由床材料提供。相比之下，間接地通過熱解反應器容器的壁或經(jīng)由內(nèi)部熱管提供熱量的常規(guī)加熱技術導致溫度熱點和高表面溫度。這些溫度熱點和高表面溫度導致原料的過度裂化。例如，常規(guī)石腦油裂化器的室壁處或附近的溫度可以容易地比石腦油和石腦油氣體的裂化所需的溫度高200℃。因此，經(jīng)由床材料提供熱量防止或最小化副反應，并且因此增加了高價值化學品的產(chǎn)率。

16、床材料優(yōu)選是砂，如晶體石英砂?？商娲?，床材料可以是橄欖石或白云石。橄欖石和白云石可以展現(xiàn)出催化活性。熱床材料還可以包含另外的組分?？梢詫⒄惩敛牧咸砑拥酱膊牧现幸员苊忸w粒的團聚。典型地，使用高孔隙率粘土礦物，例如埃洛石、高嶺石、海泡石或其組合。

17、熱解過程可以在從700℃至800℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行，優(yōu)選在從730℃至770℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行。在730℃至770℃之間執(zhí)行熱解過程提供大量的烯烴，并且減少重質(zhì)烴餾分(如重質(zhì)焦油餾分)的量。熱解過程溫度還根據(jù)所使用的進料的類型(即聚合物解聚的溫度)來選擇。

18、在燃燒室中，燃燒過程在比熱解過程高的溫度下進行。在燃燒室中，燃燒過程可以在比熱解過程高從30℃至130℃范圍內(nèi)的溫度下、優(yōu)選在比熱解過程高從50℃至110℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行。例如，熱解過程在從650℃至800℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行，并且燃燒過程在比熱解過程高從30℃至130℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行。進一步舉例來說，熱解過程在從730℃至770℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行并且燃燒過程在比熱解過程高從50℃至110℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行。

19、該方法可以進一步包括(c)將產(chǎn)物氣體轉(zhuǎn)移至產(chǎn)物回收單元中并且分離高價值化學品。優(yōu)選地，該方法進一步包括在產(chǎn)物氣體經(jīng)受步驟(c)前將產(chǎn)物氣體從熱解室轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)以從產(chǎn)物氣體中去除一種或多種焦油餾分。

20、該焦油去除系統(tǒng)可以包括吸收單元以從產(chǎn)物氣體中去除輕質(zhì)烴餾分，如輕質(zhì)焦油餾分。可以將輕質(zhì)烴/焦油餾分的一部分轉(zhuǎn)移至燃燒室。該焦油去除系統(tǒng)可以包括驟冷單元以從產(chǎn)物氣體中去除重質(zhì)烴/焦油餾分，如重質(zhì)焦油餾分。

21、產(chǎn)物氣體優(yōu)選地經(jīng)由驟冷介質(zhì)(典型地是油)在從50℃至95℃、優(yōu)選60℃至90℃、更優(yōu)選60℃至85℃范圍內(nèi)的溫度下驟冷。在一個實施例中，驟冷是在這一溫度下并且在0.8-2.0巴范圍內(nèi)、優(yōu)選在1.0-1.5巴范圍內(nèi)的壓力下進行的。

22、在優(yōu)選的實施例中，產(chǎn)物氣體經(jīng)由驟冷介質(zhì)(典型地是油)在從50℃至95℃(在大氣壓，即1巴下)、優(yōu)選60℃至90℃(在大氣壓，即1巴下)、更優(yōu)選60℃至85℃(在大氣壓，即1巴下)范圍內(nèi)的溫度下驟冷。在替代性實施例中，產(chǎn)物氣體經(jīng)由驟冷介質(zhì)(典型地是油)在從55℃至95℃(在1.3巴下)、優(yōu)選65℃至85℃(在1.3巴下)范圍內(nèi)的溫度下驟冷。

23、驟冷介質(zhì)典型地將產(chǎn)物氣體冷卻至水露點溫度，該水露點溫度典型地是在從50℃至95℃、優(yōu)選60℃至90℃、更優(yōu)選60℃至85℃的范圍內(nèi)。如技術人員所理解的，水露點溫度可以根據(jù)壓力而變化。優(yōu)選地，在此上下文中的壓力是在0.8-2.0巴的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1.0-1.5巴的范圍內(nèi)。在優(yōu)選的實施例中，驟冷介質(zhì)用于將產(chǎn)物氣體冷卻至從50℃至95℃(在大氣壓下)、優(yōu)選60℃至90℃(在大氣壓，即1巴下)、更優(yōu)選60℃至85℃(在大氣壓，即1巴下)的水露點溫度。在替代性實施例中，驟冷介質(zhì)用于將產(chǎn)物氣體冷卻至從55℃至95℃(在1.3巴下)、優(yōu)選65℃至85℃(在1.3巴下)的水露點溫度。

24、驟冷是通過使產(chǎn)物氣體與驟冷介質(zhì)接觸來進行的，在此期間，可以將化合物從產(chǎn)物氣體中去除并且使其溶解在驟冷介質(zhì)中，這可能導致驟冷介質(zhì)的粘度增加。驟冷后的驟冷介質(zhì)還可以被稱為用過的驟冷介質(zhì)。

25、驟冷后獲得的用過的驟冷介質(zhì)可以具有在從40至200cp、優(yōu)選從80至160cp范圍內(nèi)的粘度。這樣的粘度對于再使用驟冷介質(zhì)是理想的，因為在驟冷期間溶解在其中的任何化合物都容易地從用過的驟冷介質(zhì)中去除。

26、技術人員能夠確定在線或離線測量粘度的合適方式。在本發(fā)明的上下文中，粘度測量值是在從50℃至95℃的溫度范圍內(nèi)使用樣品經(jīng)由在博勒飛阿美特克流變儀分析儀(brookfield?ametek?rheometer?analyser)上的扭矩測量離線測定的(以厘泊(cp)度量)。典型地，粘度是在進行驟冷的溫度和壓力下測量的。

27、可以將重質(zhì)烴/焦油餾分的一部分轉(zhuǎn)移至燃燒室，從而將重質(zhì)烴/焦油餾分用作熱解過程中的主要能量來源。這有利地防止或限制了依賴于外部能量來源(如天然氣)的需要。優(yōu)選地，焦油去除系統(tǒng)包括吸收單元和驟冷單元。驟冷單元還可以用于去除顆粒。在從700℃至800℃的溫度下執(zhí)行熱解反應的另一個優(yōu)點是產(chǎn)生了足夠量的重質(zhì)焦油以便保持適當?shù)挠驼扯取?/p>

28、1至5類焦油由焦油中存在的芳香族環(huán)的數(shù)目定義，其中1類焦油由具有一個芳香族環(huán)的化合物組成，2類焦油由具有兩個芳香族環(huán)的化合物組成，3類焦油由具有三個芳香族環(huán)的化合物組成，4類焦油由具有四個芳香族環(huán)的化合物組成，并且5類焦油由具有五個或更多個芳香族環(huán)的化合物組成。例如，萘和芴兩者都是2類焦油，因為它們含有兩個芳香族環(huán)(苯環(huán))。

29、1類和2類焦油典型地被看作輕質(zhì)焦油，而4類和5類焦油典型地被看作重質(zhì)焦油。3類焦油可以被認為是輕質(zhì)或重質(zhì)焦油。輕質(zhì)3類焦油餾分是在焦油去除系統(tǒng)中不可冷凝的焦油餾分，并且重質(zhì)3類焦油餾分是在焦油去除系統(tǒng)中可冷凝的焦油餾分。

30、1類(即苯至甲酚)具有0-30cp的粘度；2類(即萘至芴)具有10-20cp的粘度；3類(即菲至芘)具有30-90cp的粘度；4類(即苯并蒽至苯并熒蒽)具有75-285cp的粘度；5類(即苯并芘與暈苯)具有285-715cp的粘度。在從700℃至800℃的溫度下進行熱解反應確保收集到足夠量的3至5類焦油以提供合適的焦油:粉塵比。優(yōu)選地，收集到的3-4類焦油比5類焦油多，使得粘度不會太高。術語輕質(zhì)烴/焦油可以被視為包括甲烷和烯烴和/或1類、2類和3類(3類的輕質(zhì)焦油)中定義的焦油。術語重質(zhì)烴/焦油可以被視為包括3類(3類的重質(zhì)焦油)、4類和5類中定義的焦油。

31、重質(zhì)焦油典型地是當將產(chǎn)物氣體從進行熱解過程的溫度冷卻至產(chǎn)物氣體的在水露點量級的溫度時冷凝的那些。這典型地在焦油去除步驟期間發(fā)生。輕質(zhì)焦油在這樣的條件下保持氣態(tài)。

32、優(yōu)選地，該方法進一步包括將產(chǎn)物氣體從熱解室轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)以從產(chǎn)物氣體中去除一種或多種焦油餾分。在此，典型地從產(chǎn)物氣體中去除重質(zhì)焦油。

33、轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)的產(chǎn)物氣體優(yōu)選包含3-5類重質(zhì)焦油餾分，按總的3-5類重質(zhì)焦油餾分的重量計，3-4類重質(zhì)焦油餾分的含量大于5類重質(zhì)焦油餾分的含量。

34、轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)的產(chǎn)物氣體優(yōu)選包含按總的3-5類重質(zhì)焦油餾分的重量計：(i)從50％至80％的3類重質(zhì)焦油，(ii)從10％至40％的4類重質(zhì)焦油和(iii)10％或更少的5類重質(zhì)焦油?；蛘邠Q言之，轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)的產(chǎn)物氣體優(yōu)選包含按總的3-5類重質(zhì)焦油餾分的重量計從50％至80％的3類重質(zhì)焦油、按總的3-5類重質(zhì)焦油餾分的重量計從10％至40％的4類重質(zhì)焦油和按總的3-5類重質(zhì)焦油餾分的重量計10％或更少的5類重質(zhì)焦油。

35、轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)的產(chǎn)物氣體優(yōu)選包含從20至30g/nm3的3-5類重質(zhì)焦油。

36、轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)的產(chǎn)物氣體的粉塵與3-5類重質(zhì)焦油的比率優(yōu)選是從1:99至10:90。

37、轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)的產(chǎn)物氣體優(yōu)選包含從0至2g/nm3的粉塵。

38、還可以在將該氣體轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)前，將其轉(zhuǎn)移至微粒去除單元(如旋風分離器)中。焦油去除系統(tǒng)可以包括吸收單元以從產(chǎn)物氣體中去除輕質(zhì)烴/焦油餾分，如輕質(zhì)焦油餾分。優(yōu)選地，焦油去除系統(tǒng)可以包括吸收單元以從產(chǎn)物氣體中去除輕質(zhì)烴/焦油餾分，如輕質(zhì)焦油餾分，和粉塵。

39、吸收單元優(yōu)選包括彼此連通的吸收塔和汽提塔，以允許洗滌劑在這些塔之間連續(xù)流動。洗滌可以通過并流模式或逆流模式進行以從氣體中去除雜質(zhì)，如焦油。洗滌劑可以是礦物油或合成油。例如，石蠟油或有機芳基聚硅氧烷油，優(yōu)選有機芳基聚硅氧烷油。

40、在汽提塔中使用的汽提劑可以是熱空氣、蒸汽、氮氣、二氧化碳、鍋爐煙道氣或其混合物，優(yōu)選熱空氣。進入汽提塔的熱空氣的流速可以是產(chǎn)物氣體流的從50％至200％、優(yōu)選100％至200％。在使用空氣的情況下，這些流速具有降低在汽提器氣體內(nèi)爆炸極限時焦油的最大可允許水平之上運行的風險的優(yōu)點。汽提劑可以是用于燃燒室的燃燒空氣。汽提塔和汽提劑使得洗滌劑能夠在吸收塔中再使用。

41、驟冷單元優(yōu)選地包括適于接收來自熱解室的產(chǎn)物氣體的驟冷塔。任選地，驟冷單元可以包括連接至驟冷塔的濕式靜電除塵器。該濕式靜電除塵器適于從產(chǎn)物氣體中去除氣溶膠。

42、可以將流化氣體轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)中以控制床材料的循環(huán)速率?？梢詫⒘骰瘹怏w轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)中多于一個區(qū)域處。優(yōu)選地，燃燒室與熱解室之間的溫差通過改變轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)的第一區(qū)域的流化氣體相對于轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)的第二區(qū)域的流化氣體的比率來增加或減小。在優(yōu)選的實施例中，輸送區(qū)包括允許床材料從燃燒室向下流動的第一區(qū)域和允許床材料向上流動至熱解室的第二區(qū)域?？梢詫⒘骰瘹怏w轉(zhuǎn)移至第二區(qū)域的上游部分和第二區(qū)域的下游部分中。術語上游部分和下游部分被視為指示床材料流動通過流化反應器系統(tǒng)的方向。換言之，床材料在被轉(zhuǎn)移至熱解室前是從第一區(qū)域循環(huán)到上游部分中并且隨后循環(huán)到下游部分中?？梢詫⒘骰瘹怏w轉(zhuǎn)移至熱解室中以控制床材料的循環(huán)速率。床材料的循環(huán)速率可以通過改變轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)和/或熱解室中的流化氣體的量來增加或降低。以上討論了增加和降低床材料的循環(huán)速率的相關優(yōu)點。床材料的循環(huán)速率可以通過改變轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)的多于一個區(qū)域中的流化氣體的量來增加或降低。因此，改變流化氣體的量可以通過增加或降低床材料的循環(huán)速率來減小或增加燃燒室與熱解室之間的溫差，如上所述。優(yōu)選地，僅將流化氣體轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)的第二區(qū)域中，或者換言之，沒有將流化氣體轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)的第一區(qū)域中。

43、在優(yōu)選的實施例中，床材料的循環(huán)速率通過使添加到第二區(qū)域的下游部分的流化氣體比添加到第二區(qū)域的上游部分的流化氣體多來降低。在此，添加到上游部分的流化氣體相對于添加到下游部分的流化氣體的比率是1:1-6，典型地是1:1.5-4。床材料的循環(huán)速率通過使添加到第二區(qū)域的下游部分的流化氣體比添加到第二區(qū)域的上游部分的流化氣體少來增加。在此，添加到上游部分的流化氣體相對于添加到下游部分的流化氣體的比率是1-6:1，典型地是1.5-4:1。重新分配流化氣體，使得提供在上游部分中的流化氣體比提供在下游部分中的流化氣體多，進而增加熱床材料的流速并且因此減小從燃燒室到熱解室的溫差。因此，所述流化氣體的重新分配增加了高價值化學品產(chǎn)率并且減少或防止副產(chǎn)物。

44、在另一個優(yōu)選的實施例中，床材料的循環(huán)速率通過使添加到第二區(qū)域的下游部分和/或熱解室中的流化氣體比添加到第二區(qū)域的上游部分的流化氣體多而降低。在此，添加到上游部分和/或熱解室的流化氣體相對于添加到下游部分的流化氣體的比率是1:1-6，典型地是1:1.5-4。床材料的循環(huán)速率通過使添加到第二區(qū)域的下游部分和/或熱解室中的流化氣體比添加到第二區(qū)域的上游部分的流化氣體少而增加。在此，添加到上游部分的流化氣體相對于添加到下游部分35和/或熱解室的流化氣體的比率是1-6:1，典型地是1.5-4:1。

45、還可以將流化氣體轉(zhuǎn)移至第一區(qū)域中。這有助于床材料循環(huán)至熱解室。另一個優(yōu)點是它防止或減少煙道氣流入熱解室中。這是重要的，因為煙道氣包含污染物，如o2和nox。

46、因此，流化反應器系統(tǒng)允許將不同量的流化氣體添加到輸送區(qū)和/或熱解室中，并且由此控制操作期間的轉(zhuǎn)移速率。提供多于一個區(qū)域來添加流化氣體的另一個優(yōu)點是以防一個區(qū)域變得被阻塞或部分阻塞。

47、因此，流化反應器系統(tǒng)允許將不同量的流化氣體添加到輸送區(qū)和/或熱解室中，并且由此控制操作期間的轉(zhuǎn)移速率。向多于一個區(qū)域提供流化氣體的另一個優(yōu)點是，在一個區(qū)域變得被阻塞或部分阻塞的情況下，可以克服由此導致的床材料輸送的減少而無需改變或清潔反應器。

48、可以將流化氣體從汽提塔和/或外部來源轉(zhuǎn)移。優(yōu)選地，到熱解室的流化氣體來自外部來源，并且到燃燒室的流化氣體來自汽提塔。優(yōu)選地，輸送至輸送室和/或熱解室的流化氣體是蒸汽。這些流速具有減少烯烴的二次聚合反應并且避免或限制煙灰和/或高分子量烴/焦油形成的優(yōu)點。

49、在輸送區(qū)的第二區(qū)域中流化氣體的速度可以是從0.5至3m/s、優(yōu)選從1至2.5m/s、甚至更優(yōu)選2m/s。在輸送區(qū)的第二區(qū)域的上游部分和/或下游部分中流化氣體的速度可以是從0.5至3m/s、優(yōu)選從1至2.5m/s、甚至更優(yōu)選2m/s。這個速度范圍允許通過使床材料實際上流化來移動床材料。

50、在熱解室中流化氣體的速度可以是從5至8.5m/s、優(yōu)選從5.5至7.5m/s。這些速度范圍允許床材料輸送通過熱解室。這些速度范圍的另一個優(yōu)點是它們使得床材料能夠被吹出熱解室并且循環(huán)到燃燒室中。

51、流化氣體的速度取決于流化氣體的密度和床材料的粒度。通常，粒度對流化氣體的所需粘度具有更大的影響。

52、床材料可以具有從240至280μm、優(yōu)選260μm的dp50。平均粒度是使用激光衍射粒度分析，例如使用malvern?mastersizer測定的。

53、在輸送區(qū)中流化氣體的密度可以是從0.9至1.1kg/nm3、優(yōu)選1.0kg/nm3。在輸送區(qū)的第二區(qū)域的上游部分和/或下游部分中流化氣體的密度可以是從0.9至1.1kg/nm3、優(yōu)選1.0kg/nm3。在輸送區(qū)中流化床材料的密度可以是從900至1100kg/m3、優(yōu)選1000kg/m3。在輸送區(qū)的第二區(qū)域的上游部分和/或下游部分中流化床材料的密度可以是從900至1100kg/m3、優(yōu)選1000kg/m3。

54、在實施例中，在輸送區(qū)的第二區(qū)域的上游部分和/或下游部分中流化氣體的速度可以是從0.5至3m/s、優(yōu)選從1至2.5m/s、甚至更優(yōu)選2m/s；床材料具有從240至280μm、優(yōu)選260μm的dp50；并且在輸送區(qū)的第二區(qū)域的上游部分和/或下游部分中流化氣體的密度可以是從0.9至1.1kg/nm3、優(yōu)選1.0kg/nm3。

55、在第一區(qū)域中床材料的速度可以是從0.05至0.15m/s、優(yōu)選0.1m/s。床材料的密度可以是從1440至1760kg/m3、優(yōu)選1600kg/m3。

56、在熱解室的上部(下游部分)和/或下部(上游部分)中，流化氣體的速度可以是從5至8.5m/s、優(yōu)選從5.5至7.5m/s。在熱解室的上部和/或下部中流化床材料的密度可以是從90至110kg/m3、優(yōu)選100kg/m3。在熱解室的上部和/或下部中流化氣體的密度可以是從0.9至1.1kg/nm3、優(yōu)選1.0kg/nm3。

57、當被使用或轉(zhuǎn)移至流化反應器系統(tǒng)的不使用氣體或能量來源作為流化劑的部分時，例如當將流化劑從產(chǎn)物回收單元轉(zhuǎn)移至燃燒室時，該流化氣體可以被適當?shù)胤Q為不可冷凝氣體、燃燒空氣或能量來源。能量來源可以是氣體、液體或固體。不可冷凝氣體可以包括co，h2，ch4，n2、c2和/或c3烯烴的餾分，或其組合。不可冷凝氣體可以是燃料氣體。能量來源可以包括化石燃料、固體生物質(zhì)、廢原料、來自產(chǎn)物回收單元的烴冷凝物、或其組合。優(yōu)選地，流化氣體是由熱解過程的產(chǎn)物氣體產(chǎn)生的氣體或蒸汽。更優(yōu)選地，流化氣體是蒸汽。甚至更優(yōu)選地，用于輸送區(qū)的流化氣體是蒸汽。當流化氣體由產(chǎn)物氣體產(chǎn)生時，則可以應用以下步驟：可以將在熱解室中產(chǎn)生的產(chǎn)物氣體轉(zhuǎn)移至產(chǎn)物回收單元，并且可以將分離的流化氣體再循環(huán)回到熱解室中和/或轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)。優(yōu)選地，用于燃燒室的流化氣體是空氣。將流化氣體轉(zhuǎn)移至燃燒室中的優(yōu)點是流化氣體可以充當能量來源。

58、該方法可以進一步包括從產(chǎn)物氣體中分離尾氣或廢氣。優(yōu)選地，尾氣或廢氣是在深冷處理后獲得的。該方法還可以包括將尾氣或廢氣的至少一部分轉(zhuǎn)移至燃燒室。有利地，尾氣或廢氣可以用作燃燒室的能量來源。尾氣或廢氣還可以用于代替焦油作為燃燒室的能量來源，使得化學品可以與焦油分離，或者可替代地使得焦油可以用作炭黑生產(chǎn)的來源。術語尾氣或廢氣可以被視為意指不可冷凝氣體。尾氣或廢氣典型地包含co、h2、ch4和在10％-20％之間的co2。co、h2、ch4的典型量提供在表1中。

59、尾氣或廢氣的至少一部分可以用于生產(chǎn)化學品，優(yōu)選地氫氣、co和/或烯烴用于生產(chǎn)化學品。舉例來說，氫氣可以通過使用膜從尾氣或廢氣中回收。還可以將尾氣或廢氣催化轉(zhuǎn)化為燃料，如合成天然氣或甲醇，后者提供了通過應用甲醇至烯烴(mto)合成方法進一步增加烯烴產(chǎn)率的選項。

60、將一部分輕質(zhì)焦油餾分轉(zhuǎn)移至燃燒室的自由空間的優(yōu)點是降低了燃燒室和熱解室的操作溫度。不可冷凝氣體、燃燒空氣或能量來源還可以包括蒸汽或水分。不可冷凝氣體、燃燒空氣或能量來源可以包含按不可冷凝氣體、燃燒空氣或能量來源的重量計5％至10％的蒸汽或水分。需要此量的蒸汽或水分用于從汽提塔中的洗滌劑中汽提足夠量的焦油餾分。將包含按不可冷凝氣體、燃燒空氣或能量來源的重量計5％至10％的蒸汽或水分的不可冷凝氣體、燃燒空氣或能量來源轉(zhuǎn)移至燃燒室中的另一個優(yōu)點是降低了熱解室的操作溫度。

61、出于流化的目的被輸送至燃燒室中的流化氣體可以是燃燒空氣，例如經(jīng)由吸收單元或更具體地從汽提塔中引導。可替代地或除此之外，可以將流化氣體從產(chǎn)物回收單元和/或外部來源轉(zhuǎn)移至燃燒室中。

62、原料可以包含從5％至30％、優(yōu)選5％至15％、甚至更優(yōu)選從5％至10％的源自廢料和/或單獨添加到原料中的水。如果廢料含有不足的水，則可以將水單獨添加到原料中以達到5％至30％的水量。

63、優(yōu)選地，將來自產(chǎn)物回收單元的廢水轉(zhuǎn)移至燃燒室中。所使用的水的量可以取決于原料中塑料的量。提供具有如所描述的水含量的原料的相關優(yōu)點是將螺旋進料器的操作溫度保持在合適的水平，以避免螺旋進料器內(nèi)廢料的分解。

64、優(yōu)選地，該方法進一步包括將由熱解過程產(chǎn)生的餾分轉(zhuǎn)移至燃燒室中并且在床材料中執(zhí)行燃燒過程以提供煙道氣。該餾分可以包含未轉(zhuǎn)化的炭。

65、該方法可以進一步包括將煙道氣轉(zhuǎn)移至熱回收系統(tǒng)。

66、流化反應器系統(tǒng)可以進一步包括下降管以允許床材料從熱解室循環(huán)至燃燒室。下降管可以圍繞熱解室同軸定位。在使用中，床材料流過熱解室的上部進入下降管中并且然后循環(huán)至燃燒室中。因此，床材料層總是圍繞熱解室并且充當熱解室的壁與下降管之間的隔熱層。這減少了熱量從燃燒室到熱解室的徑向傳遞，并且由此防止熱解室的壁被加熱到高溫，該高溫可能導致進一步裂化。

67、還可以將流化氣體添加到下降管中。這有助于防止產(chǎn)物氣體經(jīng)由床材料流入燃燒室中并且由此增加產(chǎn)物氣體的產(chǎn)率。

68、流化氣體和/或不可冷凝氣體/能量來源速度由流化反應器系統(tǒng)內(nèi)的流量變換器控制。

69、可以將燃燒室布置成圍繞熱解室的至少一部分。可以將熱解室居中地或基本上居中地布置在燃燒室內(nèi)。

70、該方法可以進一步包括在將產(chǎn)物氣體轉(zhuǎn)移至產(chǎn)物回收單元或焦油去除系統(tǒng)前將產(chǎn)物氣體從熱解室轉(zhuǎn)移至微粒去除單元(例如包括旋風分離器)。優(yōu)選地，進一步包括在將產(chǎn)物氣體轉(zhuǎn)移至焦油去除系統(tǒng)前將產(chǎn)物氣體從熱解室轉(zhuǎn)移至微粒去除單元(如旋風分離器)以從產(chǎn)物氣體中去除粉塵。

71、在實施例中，本發(fā)明涉及一種流化反應器系統(tǒng)用于將聚合物解聚成一種或多種單體的用途，該流化反應器系統(tǒng)包括熱解室、燃燒室和從燃燒室經(jīng)由輸送區(qū)循環(huán)至熱解室的床材料。

72、熱解過程可以在床材料中在從400℃至750℃范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行，以獲得包含單體的解聚的聚合物產(chǎn)物氣體。

73、燃燒室與熱解室之間的溫差可以通過改變轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)的第一區(qū)域的流化氣體相對于轉(zhuǎn)移至輸送區(qū)的第二區(qū)域的流化氣體的比率來調(diào)節(jié)。

74、燃燒室與熱解室之間的溫差可以通過改變床材料的循環(huán)速率來增加或減小。