CN121002148A - 含痕量金属的焦化方法和焦炭组合物 - Google Patents

Abstract

从聚合物废物中封存污染物化合物的方法可以包括至少热裂化包含聚合物废物的原料和焦化器原料以至少产生焦炭和包含烃的焦化流出物，其中所述聚合物废物包含氯和/或氯化物化合物，其中将所述氯和/或氯化物化合物的至少一部分离析到焦炭中，和其中所述焦炭包含0.01重量％至1重量％的所述氯和/或氯化物化合物；和分离所述焦化流出物的至少一部分以形成焦化石脑油。

Description

含痕量金属的焦化方法和焦炭组合物

相关申请的交叉引用

本申请要求于2023年3月28日提交的美国临时申请号63/492775的权益和优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

提供了塑料废物(was te)的化学再循环中的污染物管理的系统和方法。

背景技术

化学再循环过程，例如热解，用于分解塑料废物以形成经再循环烃。塑料废物通常含有添加剂如填料、着色剂、UV抑制剂、滑石、CaCO₃、金属如Al和Mg、金属盐如TiCl₄、CaCl₂、NaCl和金属氧化物如TiO₂和SiO₂，以及金属脂肪酸盐如硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸锌。经再循环烃通常被一种或多种添加剂污染，所述添加剂可例如经由催化剂失活、腐蚀和单元内的积聚而不利地影响下游过程。含氯化物的化合物通常由在经再循环烃中可能特别难以处理的聚合物废物的化学再循环产生。虽然专用加工系统可用于处理由聚合物废物再循环产生的经再循环烃，但这种专用系统需要大量的初始资本成本和废物原料的恒定供应。

发明内容

发明概述

本文公开了从聚合物废物中封存(seques tering)污染物化合物的示例性方法，其可以包括：至少热裂化包含聚合物废物的原料和焦化器原料以至少产生焦炭和包含烃的焦化流出物，其中所述聚合物废物包含氯和/或氯化物化合物，其中将所述氯和/或氯化物化合物的至少一部分离析(segregated)到焦炭中，和其中所述焦炭包含0.01重量％至1重量％的所述氯和/或氯化物化合物；和分离所述焦化流出物的至少一部分以形成焦化石脑油(coker naphtha)。

本文进一步公开了从聚合物废物中封存污染物化合物的方法，其可以包括：至少热裂化包含聚合物废物的原料和焦化器原料以至少产生焦炭和包含烃的焦化流出物，其中所述聚合物废物包含至少含钛的金属，其中将所述金属的至少一部分离析到所述焦炭中，和其中所述焦炭包含0.01重量％至2重量％的金属；和分离所述焦化流出物的至少一部分以形成焦化石脑油。

本文进一步公开了实例石油焦炭组合物，其包含：至少95重量％的碳；约0.01重量％至约1重量％的量的氯和/或氯化物化合物；约0.01重量％至约1重量％的量的钛；约0.01重量％至约1重量％的量的铝；和约0.01重量％至约1重量％的量的钒。

根据下面的详细描述，本公开内容的公开方法和系统的这些及其它特征和属性及其有利的应用和/或用途将是显而易见的。

附图说明

为了帮助相关领域的普通技术人员制作和使用本发明的主题，参考附图，其中：

图1是用于热解聚合物废物随后焦化的过程的示例性绘图。

图2是根据本公开的某些实施方案的包括焦化器、加热器和气化器的流化床焦化系统的示例性绘图。

图3是根据本公开的某些实施方案的包括焦化器和气化器的流化床焦化系统的示例性绘图。

图4是根据本公开的某些实施方案的包括焦化器和分馏器的延迟焦化系统的示例性绘图。

图5是根据本公开的某些实施方案的通过用真空渣油焦化聚合物废物产生的焦炭球的横截面的X-射线图像。

图6是根据本公开的某些实施方案的来自焦炭球的X-射线色散谱的提取谱数据。

图7是根据本公开的某些实施方案的氯化铁(III)水解的热重分析曲线的图。

图8是根据本公开的某些实施方案的氯化铁(III)水解的傅里叶变换红外光谱的图。

发明详述

在各种实施方案中，提供了用于聚合物废物(例如塑料废物)的化学再循环的系统和方法。聚合物废物的化学再循环的一个挑战是所得的再循环产物通常含有与下游过程不相容的污染物。当污染物存在于再循环产物中时，它们可能难以处理，从而使再循环产物价值降低。在一些实施方案中，聚合物废物含有氯化物和/或含氯化合物，其可污染单元并毒害催化剂。

在一些实施方案中，通过在焦化器中共加工聚合物废物与共进料以产生焦化产物来化学再循环聚合物废物。焦化产物可包括烃气体和液体产物，例如焦化石脑油以及石油焦炭。此外，焦化过程至少部分地分离和浓缩可能存在于聚合物废物中的污染物，从而减少焦化器烃产物中的污染物。一些示例性污染物可以包括但不限于，氯化物和/或含氯化合物以及金属，例如钛、铝、硅、钙、镁和锌。在实施方案中，可以监测焦化器烃产物中污染物(例如氯化物和/或含氯化合物)的浓度，并且可以调节焦化器的进料以降低焦化器烃产物中污染物的浓度。

焦化器烃产物可用于生产循环化学产品。循环化学产品是衍生自聚合物废物的化学产品，其中化学产品的分子可以归于聚合物废物中的聚合物，例如通过在系统的质量平衡或能量平衡中，核算、分配抵消其它烃和/或取代其它烃。循环化学产品包括循环单体、循环芳族化合物(aromatics)和循环聚合物(a circular polyme)等。通过第三方认证对其循环度进行认证的聚合物可以称为经认证循环物。这种认证的一个实例是由国际可持续发展和碳认证(International Sus tainability and Carbon Certification)阐明的质量平衡监管链方法。

焦化器进料

根据本发明的实施方案，焦化可用于加工废物原料以产生焦化产物。在一些实施方案中，将废物原料与常规焦化原料共加工。

用于焦化的废物原料可以包括一种或多种类型的聚合物或基本上由一种或多种类型的聚合物组成，例如对应于含有氯和/或含氯化合物的塑料废物的聚合物。本文所述的系统和方法可适用于加工对应于单一类型的聚合物的聚合物废物和/或对应于多种聚合物的聚合物废物。在废物原料基本上由聚合物组成的方面，原料可以包括一种或多种类型的聚合物以及任何添加剂、改性剂、包装染料和/或通常在配制期间和/或之后添加到聚合物中的其它组分。废物原料可以进一步包括通常在聚合物废物中发现的组分(例如纸)。

在一些实施方案中，废物原料包括从任何来源获得的聚合物废物，包括但不限于城市、工业、商业或消费者来源。在一些实施方案中，废物原料包括消费后塑料(pos t-consumer use plas tics)。聚合物废物还可以包括从共同来源或从混合来源获得的塑料，包括从城市或地区来源和/或从PET、HDPE、LDPE、LLDPE、聚丙烯和/或聚苯乙烯的废物料流获得的混合塑料废物。此外，废物原料可以包括热塑性弹性体和热固性橡胶，例如来自轮胎和由天然橡胶、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯、丁基橡胶和EPDM制成的其它制品。

更进一步地，合适的废物原料的实例可以包括任何各种使用过的聚合物制品，但不限于此。许多类型的聚合物制品的一些实例可包括：膜(包括流延、吹塑和其它)、片材、纤维、织造和非织造织物、家具(例如花园家具)、运动装备、瓶、食品和/或液体储存容器、透明和半透明制品、玩具、管材和管道、片材、包装、袋子、包、涂层、帽、封闭体、板条箱、托盘、杯、非食品容器、桶、隔绝体和/或医疗器械。其它实例包括工业废物料流，例如线性α-烯烃和聚丙烯重质料流(例如，>50重量％)。其它实例包括汽车、航空、船和/或船舶组件(例如，保险杠、格栅、装饰部件、仪表板、仪器板等)、电线和电缆护套、农用膜、土工膜、运动场设备及其它此类制品，无论吹塑模塑、旋转模塑、注射模塑等。任何前述物品可包括聚合物和非聚合物物品的混合物(例如，包装或其它制品可包括油墨、纸板、纸张、金属沉积层等)。普通技术人员将领会，此类聚合物制品可以由各种聚合物和/或非聚合物材料中的任一种制成，并且聚合物材料可以广泛变化(例如，基于乙烯的、基于丙烯的、基于丁基的聚合物，和/或基于任何C₂至C₄₀或甚至更高级烯烃的聚合物，并且还包括基于任何一种或多种类型的单体，例如C₂至C₄₀α-烯烃、二烯烃、环烯烃等单体的聚合物)。常见实例包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯和苯乙烯；和多烯烃(包括环烯烃)单体，例如乙叉基降冰片烯(ENB)和乙烯叉基降冰片烯(VNB)(包括例如当此类环烯烃用作共聚单体时，例如与乙烯单体一起)。

在各种实施方案中，废物原料可包括一种或多种含氮聚合物。含氮聚合物的实例包括聚酰胺(例如尼龙6)、聚氨酯和聚腈。含氮聚合物可以对应于废物原料的0.1重量％至25重量％(相对于废物原料的重量)，或1.0重量％至25重量％，或5.0重量％至25重量％，或10重量％至25重量％，或1.0重量％至15重量％，或5.0重量％至15重量％，或1.0重量％至10重量％。例如，含氮聚合物可以按25重量％或更少，10重量％或更少，5重量％或更少，1重量％或更少，或0.1重量％或更少的量存在于废物原料中。

在一些实施方案中，废物原料可以包括一种或多种含氯聚合物。含氯聚合物的实例包括PVC(聚氯乙烯)和PVDC(聚偏二氯乙烯)。在一些方面中，含氯聚合物可以对应于废物原料的0.001重量％至15重量％(相对于废物原料的重量)，或0.1重量％至15重量％，或1.0重量％至15重量％，或0.001重量％至10重量％，或0.1重量％至10重量％，或1.0重量％至10重量％，或0.001重量％至5.0重量％，或0.001重量％至1.0重量％。例如，含氯聚合物可以按15重量％或更少，10重量％或更少，5重量％或更少，1重量％或更少，或0.1重量％或更少的量存在于废物原料中。

在一些实施方案中，废物原料可包括聚乙烯和聚丙烯中的至少一种。聚乙烯可对应于任何适宜类型的聚乙烯，例如高密度或低密度型式的聚乙烯。同样地，可以使用任何适宜类型的聚丙烯。此外，或替代地，废物原料可以包括聚苯乙烯、聚酰胺(例如尼龙)、聚对苯二甲酸乙二醇酯和乙烯乙酸乙烯酯中的一种或多种。其它聚烯烃可对应于丁二烯、异戊二烯和异丁烯的聚合物(包括共聚物)。在一些实施方案中，聚乙烯和聚丙烯可作为乙烯和丙烯的共聚物存在于混合物中。更一般地，聚烯烃可以包括各种烯烃，例如乙烯、丙烯、丁烯、己烯和/或适合于聚合的任何其它烯烃的共聚物。

在本讨论中，除非另有说明，否则原料中聚合物的重量对应于相对于原料中总聚合物含量的重量。包括在经配制聚合物中的任何添加剂和/或改性剂和/或其它组分都包括在这种重量中。然而，本文所述的重量百分率不包括可任选地用于促进将聚合物输送到焦化器中的任何溶剂或载体。

在一些实施方案中，废物原料包含0.01重量％至35重量％，或0.1重量％至35重量％，或1重量％至35重量％，或0.01重量％至20重量％，或0.1重量％至20重量％，或1重量％至20重量％，或10重量％至35重量％，或5重量％至20重量％，或0.01重量％至10重量％，或0.01重量％至1重量％的聚苯乙烯。在一些实施方案中，废物原料还可以包括含氧聚合物，例如聚对苯二甲酸酯。应该指出，聚酰胺也含有氧作为聚合物结构的一部分。在本讨论中，为了表征废物原料，将包含氧和氮作为用于形成聚合物的重复单元的一部分的聚合物定义为含氮聚合物。

除了聚合物之外，废物原料还可以包括各种其它组分。此类其它组分可包括添加剂、改性剂、包装染料和/或通常在配制期间和/或之后添加到聚合物中的其它组分。废物原料可以进一步包括通常在聚合物废物中发现的任何组分。最后，原料还可以包括载流体，使得裂化过程的废物原料对应于聚合物废物的溶液或淤浆。

如上所讨论，聚合物废物通常含有在聚合物生产过程中使用的杂质，以赋予聚合物所需的性质。此类杂质可包括但不限于，含氮化合物、含硫化合物和重金属，例如铝、硼、钙、铬、钴、铁、锰、镁、钼、镍、钾、磷、硅、钠、钛、钒及其组合。聚合物废物可含有金属盐和氧化物，例如TiO₂、滑石、CaCO₃、SiO₂、TiCl₄、CaCl₂和NaCl。在实施方案中，聚合物废物可以按0.001重量％至15重量％的量含有任何上述杂质，按聚合物废物的重量计。或者，杂质可以按0.001重量％至0.005重量％的量、0.005重量％至0.01重量％的量、0.01重量％至0.05重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1.0重量％的量、1.0重量％至5.0重量％的量、5.0重量％至10.0重量％的量、10.0重量％至15.0重量％的量或其间的任何范围存在。

在一些方面中，含氯聚合物可以对应于废物原料的0.001重量％至15重量％(相对于废物原料的重量)，或0.1重量％至15重量％，或1.0重量％至15重量％，或0.001重量％至10重量％，或0.1重量％至10重量％，或1.0重量％至10重量％，或0.001重量％至5.0重量％，或0.001重量％至1.0重量％。例如，含氯聚合物可以按15重量％或更少，10重量％或更少，5重量％或更少，1重量％或更少，或0.1重量％或更少的量存在于废物原料中。

在废物原料至少部分地作为固体引入焦化环境中的实施方案中，具有小粒度可以促进固体的运输和/或降低不完全转化的可能性。在一些实施方案中，废物原料包括中值粒度为0.01mm至50mm、0.01至25mm、0.01至10mm、1mm至50mm、1mm至25mm、1mm至10mm、5mm、或0.1mm至5mm、或0.01mm至3mm、或0.1mm至3mm、或0.01mm至3mm、或0.1mm至3mm、或1mm至5mm、或1mm至3mm的聚合物废物。为了测定中值粒度，粒度定义为含有颗粒的最小边界球体的直径。另外地或可选地，废物原料中的聚合物废物可以经熔化和/或造粒以改善塑料颗粒的粒度的均匀性。在一些实施方案中，聚合物废物具有10mm或更小，或5mm或更小的最大粒度。另外地或可选地，聚合物废物可以按废物包(was te bale)提供。在一些实施方案中，废物包是复合包(a composite bale)。

应该指出，一些类型的聚合物废物还可以包括生物衍生的组分。例如，一些类型的塑料标签可以包括呈纸基复合物(paper compound)形式的生物源(biogenic)废物。在一些实施方案中，废物原料的1重量％至25重量％可以对应于生物衍生的材料。此类生物衍生的材料还可能有助于废物原料的氮和/或氧含量。

任选地，载流体也可以包括在废物原料中以帮助将聚合物废物引入裂化环境中。为了引入裂化环境中，原料可以方便地呈淤浆形式。如果使用载流体来运输废物原料，则可以使用任何合适的流体。合适的载流体的实例可包括(但不限于)宽范围的石油或石化产品。例如，一些合适的载流体包括原油、石脑油、煤油、柴油、轻质或重质循环油、催化油浆和瓦斯油。其它潜在的载流体可以对应于环烷和/或芳族溶剂，例如甲苯、苯、甲基萘、环己烷、甲基环己烷和矿物油。其它载流体可以对应于炼油厂馏分，例如来自焦化器的瓦斯油馏分或石脑油馏分。在另一个实例中，可以使用通过单独或与额外的原料一起裂化废物原料产生的馏出物和/或瓦斯油沸程馏分。

在各种实施方案中，焦化用于共加工对应于常规焦化原料和废物原料的混合物的组合原料。在一些实施方案中，常规焦化原料用作废物原料的载流体。常规焦化原料可以对应于一种或多种类型的石油和/或可再生进料，其具有用于裂化(例如在焦化器中加工)的合适沸程。组合原料中废物原料的量可以对应于组合原料的1重量％至50重量％、3重量％至50重量％、10重量％至50重量％、25重量％至50重量％、1重量％至25重量％、1重量％至10重量％、1重量％至5重量％、1重量％至3重量％、3重量％至25重量％、10重量％至25重量％、3重量％至15重量％，或其间的任何范围。常规焦化原料可以对应于进入焦化器的组合原料的50重量％至99重量％。

在一些实施方案中，用于与废物原料共加工的焦化原料可以对应于具有相对高沸点馏分的常规石油原料，例如重质油进料(aheavy oilfeed)。例如，进料的焦化原料部分可以具有343℃或更高，或371℃或更高的T10蒸馏点(a T10 dis tillation point)。在一些实施方案中，焦化原料具有343℃至650℃的T10蒸馏点。包含在焦化原料中的合适重质油的实例包括拔顶原油(reduced petroleumcrude)；石油常压蒸馏塔底产物；石油真空蒸馏塔底产物或残余物；沥青；柏油；沥青质；其它重质烃残余物；焦油砂油；页岩油；或甚至煤浆或煤液化产物，例如煤液化塔底产物。此类进料通常具有至少5重量％，通常5重量％至50重量％的康拉逊残碳值(ASTM D189-165)。在一些实施方案中，焦化原料包含石油减压渣油。

适合于在延迟焦化器或流化床焦化器中加工的常规石油原料的一些实例可以具有在下表1中列出的范围内的组成和性质。

表1

除了石油原料之外，衍生自具有合适沸程的生物质的可再生原料也可以用作裂化性进料的一部分。此类可再生原料包括T10沸点为340℃或更高且T90沸点为600℃或更低的原料。衍生自生物质的合适可再生原料的实例可以是至少部分衍生自生物质的裂化性油原料。

在一些特定实施方案中，在进入焦化环境之前，将所述废物原料和所述常规焦化原料(例如焦化器原料)混合以形成组合原料。在其它实施方案中，将所述废物原料和所述常规焦化原料分开地引入焦化环境中。然而，更通常地，可以使用用于将废物原料和焦化原料两者引入焦化环境中的任何适宜方法。

在引入焦化环境之前，根据一个或多个实施方案预加热原料(任选地呈组合原料形式)。在一个或多个加热阶段中预加热原料可以将原料的温度提高至混合和储存温度、至与裂化温度相关的温度或至另一适宜的温度。

在一些实施方案中，废物原料的预加热的一部分可以通过将废物原料与焦化原料在混合槽中混合并在混合槽中加热混合物来进行。例如，废物原料和焦化原料可以在200℃至325℃或275℃至325℃下操作的用于储存的加热搅拌槽中混合。在一些实施方案中，槽搅拌有助于废物原料均匀分散到渣油中并保持淤浆悬浮。在将组合原料引入裂化反应环境之前，在混合槽中加热为组合原料提供热量。这可以减少或最小化原本可能需要将废物原料加热到热裂化温度的额外裂化热负荷。在注入裂化反应器之前，可以进一步加热和/或物理加工混合原料以减小粒度。可以将组合原料的尺寸设定为提供具有例如5mm或更小、2mm或更小、或1mm或更小的最大粒度的颗粒。在一些实施方案中，用研磨设备(例如辊磨机)对颗粒进行尺寸调整。除了加热之外，可以在混合槽中使用汽提气汽提组合的废物原料和焦化原料。使汽提气穿过组合原料可有助于除去夹带在组合原料中的气体。

在一些实施方案中，使废物原料熔融，例如在挤出机中熔融。在挤出后，包含熔融聚合物废物的废物原料可以直接与常规焦化原料和/或溶剂混合，或者可以将挤出的塑料造粒以形成废物原料所需的粒度。

根据某些实施方案，又一种选择可以是在焦化器的预加热器炉之后将废物原料与焦化原料混合。在这些实施方案中，可以在预加热器中将焦化原料加热到更高的温度，然后可以将废物原料添加到预加热的焦化原料中以加热废物原料。

热解

根据一个或多个实施方案，将废物原料热解以产生热解油，然后将其进料到焦化环境。在一些实施方案中，将废物原料与一种或多种额外的原料(例如含橡胶的原料)一起热解。在一些实施方案中，将至少部分来源于聚合物废物的热解油在焦化环境中与常规焦化原料共加工。

热解是一种化学再循环技术，其包括热解原料的热降解以产生称为热解油和裂解气的气体和液体产物。废塑料热解单元不同于专门设计用于处理较重进料的焦化器单元。热解产物可取决于许多因素，包括但不限于，热解反应器温度、热解反应器压力、反应器停留时间、进料类型、进料质量和工艺配置。

现在将更详细地描述具体的热解技术。在一个实例实施方案中，热解原料(例如，废物原料)可以例如呈颗粒、薄片或粒料形式提供，并进料至热解单元。在热解单元中，可以使废物原料熔融以产生熔融液体(例如，熔融塑料)。例如，聚合物废物可以在挤出机中熔融至300℃至320℃的温度。例如，熔融液体可以在热解室中加热到更高的温度，例如390℃至550℃，同时搅拌。然后可以将所产生的裂解气中的长链烃(例如，约30个碳原子或更长)冷凝并进一步热解以进一步热降解，而较短链烃可以呈气态形式离开。例如，可以将所产生的裂解气引导至接触器以与一排冷凝器元件(例如板)接触，于是长链烃可以在其上冷凝。长链烃可以从冷凝器流回到热解室。包含较短链烃的热解气可以在蒸馏塔中蒸馏以提供热解气和热解油。

图1示出了用于将废物原料热解然后焦化的实例配置。在图1中，将废物原料100和一种或多种任选的原料102进料到热解单元104中。废物原料100包含聚合物废物，例如塑料废物，其中聚合物废物包含含氯和/或氯化物的化合物。在热解单元104中，可以将含有聚合物废物的废物原料100热解以至少形成裂解气106和热解油108。热解单元104可以包括适合于聚合物废物热解的各种不同设备，包括但不限于，反应器、挤出机、槽、容器、阀、传感器、料斗、输送系统和管道等。

然后将至少部分衍生自聚合物废物的热解油108送入焦化阶段112。焦化阶段112对应于用于使热解油焦化的任何合适的焦化，包括延迟焦化器、流化焦化器或其组合。如显示那样，根据一个或多个实施方案，也可以将常规焦化原料110进料到焦化阶段112中。在焦化阶段112中，加工热解油108和常规焦化原料110的组合原料以至少形成焦化流出物。在图1所示的实例中，可以分离焦化流出物以形成焦化气体馏分(a coker gas fraction)114、焦化石脑油馏分116和焦化瓦斯油馏分(a coker gas oil fraction)118。还示出了焦炭产物120，但是应当理解，焦炭产物120通常与焦化器流出物分开地从焦化器中取出。

焦化

根据一个或多个实施方案，使废物原料单独或与常规焦化原料一起焦化，以产生更有价值的焦化产物(焦化流出物)。在各个方面中，可以通过将废物原料和常规焦化原料的组合原料暴露于焦化条件中来进行共加工。

焦化是一种精炼过程，其包括将较长链分子热裂化成较短链分子，其中过量的碳呈焦炭形式留下。现代炼油厂环境中的焦化工艺通常可以分类为延迟焦化或流化床焦化。在这两种工艺中，将原料裂化以产生气体和液体产物，留下焦炭。在延迟焦化中，将原料加热并进料到焦化反应器(通常称为"焦炭鼓")，在其中发生裂化。为了除去焦炭，可以使用交替鼓。在流化焦化中，将原料送至焦化反应器，其中发生裂化，焦炭作为流态化固体从焦化反应器转移至加热器。

由焦化产生的焦化产物包括裂化流出物，其可以包括气体、液体或其混合物。裂化流出物可以分馏或要不然分离以形成期望的产物料流，例如焦化气体(coker gas)(例如，C₄和更轻质烃)、焦化石脑油和焦化瓦斯油(coker gas oil)。

焦化气体是在焦化器中形成的具有40℃或更低的T90蒸馏点的焦化器流出物馏分。焦化气体是许多不同烃的混合物，包括链烷烃、烯烃和芳族化合物。焦化气体可包含1个碳原子至5个碳原子的烃。焦化气体可以另外包含痕量的更高级烃(例如，C₆)，包括气体中的苯。虽然焦化气体称作气体，但是应当理解，焦化气体可以呈液体形式，例如，取决于温度和压力，只要焦化气体具有100℃或更低的终沸点即可。

焦化瓦斯油是在焦化器中形成的具有225℃或更高的T10蒸馏点和650℃或更低的T90蒸馏点的焦化器流出物馏分。焦化瓦斯油是许多不同烃的混合物，包括链烷烃、烯烃和芳族化合物。焦化瓦斯油可以包含8个碳原子至70个碳原子的烃。

焦化石脑油是在焦化器中形成的具有30℃或更高的T10蒸馏点和220℃或更低的T90蒸馏点的液态焦化器流出物馏分。焦化石脑油是许多不同烃的混合物，包括链烷烃、环烷烃、烯烃和芳族化合物。焦化石脑油可包含4个碳原子至12个碳原子的烃。

与来自常规烃原料相比，至少部分衍生自聚合物废物的烃焦化产物(包括焦化气体、焦化瓦斯油和焦化石脑油)可以具有某些组分方面的期望减少，例如芳族化合物和硫含量的减少以及与加工聚合物废物相关的杂质的减少。例如，衍生自常规烃原料的烃焦化产物的芳族化合物含量(aromatic content)可以为约1重量％至25重量％，而至少部分衍生自聚合物废物的烃焦化产物可以具有10重量％至20重量％，或10重量％至15重量％，或15重量％至20重量％的芳族化合物含量。烃焦化产物还显示出2-3环芳族化合物的减少。例如，至少部分地衍生自聚合物废物的烃焦化产物可以具有0重量％至5重量％或1重量％至3重量％的2-3环芳族化合物含量。作为另一个实例，衍生自常规烃原料的烃焦化产物的硫含量可以为0.5重量％至5重量％，而至少部分衍生自聚合物废物的烃焦化产物可以具有较低的硫含量，例如0.1重量％或更低。

除了期望的芳族化合物和硫的减少之外，至少部分衍生自聚合物废物的烃焦化产物可以具有增加水平的其它组分，这可能使随后的化学加工复杂化。这些组分包括例如有机卤化物和碱性氮。这些组分的具体类型和量取决于例如用于形成焦化产物的特定聚合物废物。例如，至少部分地衍生自聚合物废物的烃焦化产物可以具有例如1wppm至0.5重量％、10wppm至0.5重量％或10wppm至0.1重量％的量的总卤化物含量，例如氯、氟和溴，而衍生自常规烃原料的烃焦化产物可以包含低于1wppm水平的有机污染物。作为另一个实例，至少部分地衍生自聚合物废物的烃焦化产物可以包含100wppm至5,000wppm水平的碱性氮，而来自常规烃原料的烃焦化产物可以包含10wppm至50wppm水平的碱性氮。

本文所使用的进料、馏分或产物的碱性氮含量可以根据以下方法通过对进料、馏分或产物的两个样品进行测量来测定。首先，根据ASTM D4629表征样品的总氮。接下来，可以通过向10ml样品中加入1ml 1N硫酸来酸洗样品。这种混合物可以在合适的容器如20ml指管中形成。剧烈摇动样品和硫酸的混合物，然后使其沉降5分钟。沉降后，硫酸应在容器的底部。从容器顶部取出经酸洗样品，例如通过使用移液管除去经酸洗样品，同时不包含任何硫酸。然后可以根据ASTM D4629表征经酸洗样品。未处理样品和经酸洗样品之间的氮含量差异对应于通过酸处理除去的氮。在本讨论中，通过酸处理除去的氮定义为碱性氮含量。样品中存在的酰胺和胺对应于碱性氮，所以由于含氮聚合物的分解而在样品中存在过量的酰胺和胺将导致样品的碱性氮含量的相应增加。

焦化产物进一步包括焦炭。因为许多聚合物废物具有相对低的硫含量(与常规焦化原料相比)，所以在一些实施方案中，裂化产物具有降低的硫含量，因此降低了任何后续脱硫工艺(例如，加氢处理)所需的苛刻度。在焦化工艺中产生的焦炭通常是大部分是碳的碳质固体材料。在实施方案中，焦炭可以含有90重量％碳至99.99重量％碳。或者，90重量％碳至95重量％碳、95重量％至99重量％、99重量％至99.99重量％或其间的任何范围。或者，焦炭可含有至少90重量％的碳、至少95重量％的碳、至少99重量％的碳或至少99.99重量％的碳。

根据一个或多个实施方案，因为焦炭由焦化器中的常规焦化原料的共加工产生，所以它也可以称为石油焦炭或石油焦。焦炭产率通常为组合焦化器原料的20重量％至40重量％。然而，因为聚合物废物可以具有显著更高的氢与碳的原子比，所以用聚合物废物原料焦化可以产生减少量或最少化量的焦炭。焦炭的特定组成取决于许多因素，包括特定的焦化工艺，例如延迟焦化器或流化焦化器。

在实施方案中，焦炭可含有来自聚合物废物的污染物。焦化工艺将污染物从聚合物废物分离到焦炭中，从而降低其它焦化产物中污染物的浓度。在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的铝。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的硼。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可包括0.01重量％至2重量％的量的钙。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的铬。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的钴。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的铁。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的锰。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方式中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的镁。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的钼。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的镍。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的钾。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的磷。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的硅。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的钠。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的钛。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方式中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的钒。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的TiO₂。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的滑石(Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂)。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的CaCO₃。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的SiO₂。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的TiCl₄。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的CaCl₂。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的NaCl。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的硬脂酸钙。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的硬脂酸镁。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在一些实施方案中，焦炭可以包括0.01重量％至2重量％的量的硬脂酸锌。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

本文提及的含有污染物的焦化聚合物废物可以具有优于其它聚合物再循环技术(例如催化再循环，其中污染物可能积聚，并且可能发生催化剂失活)的若干优点。催化再循环可能需要额外的单元操作以排出积聚的污染物。在焦化操作中使用聚合物废物作为共进料可能是有利的，因为没有催化剂失活，并且污染物化合物至少部分地分离到焦炭中。因此，从工艺中除去污染物如含氯和/或氯化物的化合物，使得物质不会使催化剂钝化或在下游单元中引起腐蚀。分离到焦炭中的来自聚合物废物的污染物可以是焦炭的次要组分，并且不影响焦炭的价值或性质。在实施方案中，焦炭可以含有0.01重量％至1重量％的量的来自聚合物废物的污染物，包括含氯和/或氯化物的化合物。或者，0.01重量％至2重量％的量。或者，0.01重量％至0.05重量％的量、0.05重量％至0.1重量％的量、0.1重量％至0.5重量％的量、0.5重量％至1重量％的量、1.0重量％至1.5重量％的量、1.5重量％至2重量％的量，或其间的任何范围。

在实施方案中，焦炭可以包括污染物的组合。例如，焦炭组合物可以包含至少80重量％的碳，其余部分为除碳之外的化学物质，其中至少一部分所述化学物质来自聚合物废物。或者，至少85重量％的碳，其余部分为除碳之外的化学物质，其中至少一部分所述化学物质来自聚合物废物。或者，至少90重量％的碳，其余部分为除碳之外的化学物质，其中至少一部分所述化学物质来自聚合物废物。或者，至少95重量％的碳，其余部分为除碳之外的化学物质，其中至少一部分所述化学物质来自聚合物废物。或者，至少99重量％的碳，其余部分为除碳之外的化学物质，其中至少一部分所述化学物质来自聚合物废物。表2示出了通过本文所述的方法生产的焦炭中的典型污染物量。

表2

焦化条件-流化焦化

根据一个或多个实施方案，可以在流化焦化器中加工聚合物废物。在一些实施方案中，将塑料废物与常规焦化原料共加工。在各个方面中，可以通过将废物原料和常规焦化原料的组合原料暴露于流化焦化条件中来进行共加工。

流化焦化是一种石油精炼工艺，其中重质石油进料，通常是来自重质油分馏的不可蒸馏残余物(渣油)，通过在升高的反应温度(通常为480℃至590℃，并且在大多数情况下为500℃至550℃)下的热分解(焦化)转化为更轻、更有用的产物。适合于通过流化焦化工艺加工的实例重质油包括重质常压渣油、石油真空蒸馏塔底产物、芳族提取物、柏油和来自焦油砂、焦油坑和沥青湖的沥青。根据本发明的实施方案，在流化焦化器中单独地或与常规焦化器原料组合地加工塑料废物。

流化焦化在具有含有热焦炭颗粒的大反应器的单元中进行，所述热焦炭颗粒在所需反应温度下保持在流化条件下，其中在容器底部注入蒸汽，其中焦炭颗粒的平均移动方向是向下经过所述床。在特定的实施方案中，可以将组合原料加热至可泵送的温度，通常在350℃至400℃的范围内，与雾化蒸汽混合，并经过布置在反应器中的几个连续水平处的多个进料喷嘴进料。将蒸汽注入反应器底部的汽提段中，并且向上经过焦炭颗粒，焦炭颗粒下降经过汽提段上方的反应器主体部分中的流化床的致密相。部分进料液体涂覆流化床中的焦炭颗粒，随后裂化成固体焦炭层和作为气体或蒸发液体析出的较轻质产物。进料在焦化区(其中温度适合于热裂化)中的停留时间为约1秒至30秒。反应器压力较低，以便促进烃蒸气的蒸发，所述烃蒸气从焦化区中的流化床的致密相向上进入稀相，并进入焦化区顶部的旋风分离器，其中大部分夹带的固体在一个或多个旋风分离器中通过离心力与气相分离，并在重力作用下经过旋风分离器浸入管返回到致密流化床。来自反应器的蒸汽和烃蒸气的混合物随后从旋风分离器气体出口排放到位于焦化区上方的增压室中的洗涤器段中，并通过隔板与其分离。通过与梭道上方下降的液体接触，在洗涤器段将其淬火。泵循环回路将冷凝的液体循环到外部冷却器并返回到洗涤器段的顶部梭口行，以提供对淬火物的冷却和液体产物的最重馏分的冷凝。这种重质馏分通常通过进料回到反应器中的焦化区而再循环至消失。

在流化焦化工艺中，将焦化原料(预加热到其可流动和可泵送的温度)经过注射喷嘴朝向反应器容器的顶部引入焦化反应器中，所述注射喷嘴被构造成产生进入容器中的流化焦炭颗粒床中的进料喷雾。反应器的焦化区中的温度通常在450℃至650℃的范围内，并且压力保持在相对低的水平，通常在0kPag至700kPag的范围内，最通常35kPag至320kPag，以便促进焦炭颗粒的快速干燥，防止在颗粒上形成可能导致反应器结垢的粘性的粘附高分子量烃沉积物。在一些实施方案中，焦化区中的温度可以是450℃至600℃，或450℃至550℃。可以选择条件使得在流化床反应器中发生所需量的原料转化。例如，可以选择条件以实现相对于343℃(或371℃)至少10重量％的转化率，或相对于343℃(或371℃)至少20重量％的转化率，或相对于343℃(或371℃)至少40重量％的转化率，例如高达80重量％的转化率或可能更高。焦化(热裂化)反应的轻质烃产物蒸发，与流化蒸汽混合并向上经过流化床的致密相进入焦炭颗粒的致密流化床上方的稀相区。在焦化反应中形成的汽化烃产物的这种混合物与蒸汽一起以大约1至2米/秒(～3至6英尺/秒)的表观速度向上流过稀相，夹带一些焦炭的细固体颗粒，其在如上所述的反应器旋风分离器中从裂化蒸气中分离。在使用蒸汽作为流化剂的实施方案中，可以相对于引入反应器的原料的重量选择引入反应器的蒸汽的重量。例如，进入反应器的蒸汽的质量流速可以对应于原料质量流速的6.0％，或8.0％或更高，例如高达10％或可能更高。如果活化的轻质烃料流用作反应器中的汽提和/或流化气体的一部分，则可以潜在地减少蒸汽的量。在这样的实施方案中，蒸汽的质量流速可以对应于原料质量流速的6.0％或更低，或5.0％或更低，或4.0％或更低，或3.0％或更低。任选地，在一些实施方案中，蒸汽的质量流速还可以更低，例如对应于原料质量流速的1.0％或更低，或0.8％或更低，或0.6％或更低，例如低至基本上所有的蒸汽被活化的轻质烃料流替代。裂化的烃蒸气离开旋风分离器进入反应器的洗涤段，然后到产物分馏和回收。

在一般的流化焦化工艺中，在焦化区中形成的焦炭颗粒在反应器中向下穿过并经过汽提段离开反应器容器的底部，在汽提段中它们暴露于蒸汽中以除去吸留的烃。来自反应器的固体焦炭(主要由碳与较少量的氢、硫、氮和痕量的钒、镍、铁和衍生自进料的其它元素组成)穿过汽提器并从反应器容器出来到燃烧器或加热器，其中它在流化床中与空气部分燃烧以将其温度从480℃升高到700℃以供应吸热焦化反应所需的热量，之后，将热焦炭颗粒的一部分再循环到流化床反应区以将热量传递到反应器并充当焦炭形成的核。余量作为焦炭产物取出。净焦炭产率仅为延迟焦化产生的焦炭产率的65％。

对于包括气化区的焦化工艺，焦化工艺在反应器中进行，焦炭颗粒向下穿过焦化区，经过汽提区，在汽提区中通过上升的流化气体(蒸汽)流汽提掉吸留的烃。然后它们离开焦化反应器并进入气化反应器(气化器)，该气化反应器含有固体颗粒的流化床，并且在高于反应器焦化区的温度下操作。在气化器中，焦炭颗粒通过在升高的温度下与蒸汽和含氧气体反应而转化为包含一氧化碳和氢气的燃料气体。

气化区通常保持在850℃至1,000℃的高温和0kPag至1000kPag，优选200kPag至400kPag的压力下。引入蒸汽和含氧气体以提供流化和用于气化的氧源。在一些实施方案中，含氧气体可以是空气。在其它实施方案中，含氧气体可以具有低氮含量，例如将来自空气分离单元的氧气或包含95体积％或更多，或98体积％或更多氧气的另一氧气流通入气化器以与在焦化区中沉积在其上的包含焦炭的固体颗粒反应。在含氧气体具有低氮含量的实施方案中，也可以将单独的稀释剂料流，例如衍生自由气化器产生的燃料气体的再循环CO₂或H₂S料流通入气化器。

在气化区中，焦炭与蒸汽和含氧气体之间的反应产生含氢气和一氧化碳的燃料气体以及部分气化的残留焦炭产物。相应地选择气化器中的条件以产生这些产物。蒸汽和氧气速率(以及任何任选的CO₂速率)将取决于冷焦炭从反应器进入的速率，并且在较小程度上取决于焦炭的组成，而焦炭的组成又将根据重质油进料的组成和反应器中裂化条件的苛刻度而变化，其中这些根据进料和所需的液体产物的范围来选择。在一些实施方案中，来自气化器的燃料气体产物含有夹带的焦炭固体，并且这些通过旋风分离器或单元的气化器部分中的其它分离技术除去。合适的旋风分离器包括在主气化器容器本身中的内部旋风分离器或在如下所述的单独的较小容器中的外部旋风分离器。燃料气体产物作为塔顶馏出物从气化器旋风分离器中取出。将所得的部分气化的固体从气化器中取出，并在下部致密相上方的稀相水平处直接引入焦化反应器的焦化区。

在一些实施方案中，可以选择焦化条件以提供相对于343℃的所需转化量。通常，所需的转化量可以相对于343℃对应于10重量％或更多，或50重量％或更多，或80重量％或更多，例如高达原料基本上完全转化。

将来自焦炭鼓的挥发性产物从工艺带离以进一步加工。例如，可以将挥发物引导至焦化器分馏器以蒸馏和回收焦化气体、焦化石脑油、轻质瓦斯油和重质瓦斯油。这些馏分通常但不总是在提质后用于燃料和润滑油产品如车用汽油、车用柴油、燃料油和润滑油的共混中。提质可包括分离、经由加氢处理和非加氢处理工艺除去杂原子、脱芳构化、溶剂萃取等。所述方法与其中存在于引入焦化器分馏器中的产物料流中的重质焦化瓦斯油的至少一部分被捕获用于再循环并与新鲜进料(焦化器进料组分)组合，从而形成焦化器加热器或焦化炉装料的方法相容。组合原料比("CFR")是炉装料(新鲜进料加再循环油)与连续流化焦化器操作的新鲜进料的体积比。流化焦化操作通常采用5体积％至35体积％的再循环(CFR为1.05至1.35)。在一些实施方案中，可能没有再循环，有时在特殊应用中，再循环可高达200％。

由Exxon Research and Engineering Company开发的Flexicoking^TM工艺是一种类型的流化焦化工艺，其在包括反应器和加热器的单元中操作，但还包括用于通过与空气/蒸汽混合物反应来气化焦炭产物以形成低热值燃料气体的气化器。焦炭流从加热器流到气化器，其中通过在缺氧环境中在流化床中添加蒸汽和空气，将除了一小部分焦炭之外的所有焦炭流气化为低BTU气体(～120BTU/标准立方英尺)，以形成包含一氧化碳和氢气的燃料气。在常规的Flexicoking^TM配置中，将来自气化器的含有夹带的焦炭颗粒的燃料气体产物送回到加热器，以提供反应器中热裂化所需的大部分热量，同时平衡由加热器中的燃烧提供的反应器热量需求。从加热器中取出少量净焦炭(进料的约1％)以清除系统中的金属和灰分。液体产率和性质与来自流化焦化的那些相当。燃料气体产物在内部旋风分离器中分离后从加热器中取出，所述内部旋风分离器将焦炭颗粒经过其浸入管送回。

在本说明书中，术语"灵活焦化(Flexicoking)"(ExxonMobil的商标)用于表示流化焦化工艺，其中重质石油进料在加热的固体颗粒的流化床中经受热裂化以产生较低分子量和沸点的烃以及作为副产物的焦炭，所述副产物沉积在流化床中的固体颗粒上。提及流化焦化器旨在包括常规流化焦化器以及灵活焦化器(flexicoker)。然后可以通过在气化反应器(气化器)中在升高的温度下与蒸汽和含氧气体接触将所得焦炭转化为燃料气体。这种类型的配置可以更一般地称为流化床焦化与气化的集成。图3和图4提供了包括气化器的流化焦化反应器的实例。

图2示出了灵活焦化器(Flexicoker)单元(即，包括与流化床焦化器热集成的气化器的系统)的实例，其具有三个反应容器：反应器、加热器和气化器。焦化系统200包括具有焦化区及其相关的汽提和洗涤段(未单独示出)的焦化器反应器202、加热器204和气化器206。将可以是废物原料(或废物原料和常规焦化原料的组合原料)的焦化原料通过管线208引入焦化系统200中，并经过管线210排出焦化器流出物。虽然图2示出了组合的原料，但是实例实施方案还包括将常规焦化原料和废物原料单独引入焦化器反应器202。通过管线212供应流化和汽提蒸汽。冷焦炭通过管线214从焦化器反应器202底部的汽提段取出并送到加热器204。当然，术语"冷的"当应用于所取出的焦炭的温度时，显然是相对的，因为它远高于汽提段的操作温度下的环境温度。热焦炭经过管线216从加热器204循环到焦化器反应器202。将来自加热器204的焦炭经过管线218转移到气化器206，并且使热的部分气化的焦炭颗粒经过管线220从气化器循环回到加热器204。经由管线222从加热器204中取出过量的焦炭。在常规配置中，气化器206通过管线224提供蒸汽和空气供应，并且热燃料气体经过管线226从气化器获取到加热器。在一些备选实施方案中，代替经由管线224将空气供应到气化器206，可以提供纯度为95体积％或更高的氧气流，例如来自空气分离单元的氧气流。在这样的实施方案中，除了供应氧气流之外，可以通过管线228供应额外的稀释气体流。额外的稀释气体可以对应于例如从气化期间产生的燃料气体中分离的CO₂。燃料气体经过加热器上的管线230从单元中取出；在加热器旋风分离器系统232中从燃料气体中除去焦炭细粒，该加热器旋风分离器系统232包括串联连接的具有浸入管的初级和次级旋风分离器，该浸入管将分离的细粒返回到加热器中的流化床。然后可以对来自管线230的燃料气体进行进一步加工。例如，在一些实施方案中，可以将来自管线230的燃料气体送入分离阶段以分离CO₂(和/或H₂S)。这可能产生合成气浓度增加的料流，然后可以将其送入转化阶段以将合成气转化为甲醇。

应该指出，在一些任选的实施方案中，加热器旋风分离器系统232可以位于单独的容器(未示出)中而不是位于加热器204中。在这样的方面中，管线230可以从单独容器中取出燃料气体，并且用于吹扫过量焦炭的管线222可以对应于将焦炭细粒输送离开所述单独容器的管线。从加热器(或气化器)排出的这些焦炭细粒和/或其它部分气化的焦炭颗粒相对于原料可以具有增加的金属含量。例如，从系统排出的焦炭颗粒中的金属的重量百分率(相对于排出的颗粒的重量)可以大于原料中的金属的重量百分率(相对于原料的重量)。换句话说，来自原料的金属集中在排出的焦炭颗粒中。因为气化器条件不产生炉渣，因此排出的焦炭颗粒对应于从焦化器/气化器环境中除去金属的机制。在一些实施方案中，金属可对应于镍、钒和/或铁的组合。另外或可选地，气化器条件可以基本上不导致金属氧化物在气化器的内壁上的沉积，例如沉积引入焦化器/气化器系统的原料中存在的金属的小于0.1重量％，或小于0.01重量％。

在例如图2的配置中，图中所示的系统元件可以基于元件之间的流体连通来表征。例如，焦化器反应器202与加热器204直接流体连通。焦化器反应器202还经由加热器204与气化器206间接流体连通。

作为替代方案，也可以在不使用中间加热器的情况下实现流化床焦化器与气化器的集成。在这样的替代方面中，可以将来自反应器的冷焦炭直接传送到气化器。在几乎所有情况下，这种传送将是明确直接的，其中管状传送线路的一端连接到反应器的焦炭出口，另一端连接到气化器的焦炭入口，而没有中间反应容器，即加热器。然而，不排除除了加热器之外的设备的存在，例如提升气体等的入口。类似地，虽然将来自气化器的热的部分气化的焦炭颗粒直接从气化器返回到反应器，但这仅表示不存在如在常规的三容器Flexicoker^TM中那样的中间加热器，而是在气化器和反应器之间可以存在其它设备，例如气体提升入口和出口。

图3示出了流化床焦化器与气化器集成但没有单独的加热器容器的实例。在图3所示的配置中，用于将燃料气体与催化剂细粒分离的旋风分离器位于单独的容器中。在其它方面中，旋风分离器可以包括在主气化器容器304中。

在图3所示的配置中，焦化器系统300包括焦化器反应器302、主气化器容器304和分离器容器306。将焦化原料经过管线308引入焦化器反应器302，并经过管线310引入流化/汽提气体；焦化器流出物经过管线312取出。焦化原料包括任选地与常规焦化原料(例如重质油进料)组合的废物原料。例如，可以将废物原料单独引入焦化器反应器302或与常规焦化原料组合引入。将冷的经汽提焦炭经由管线314直接从焦化器反应器302输送到主气化器容器304，将热焦炭在管线316中返回到反应器。经过管线318供应蒸汽和氧气。将含有焦炭细粒的气流经过管线320输送到分离器容器306，管线320连接到主气化器容器304的气体出口。细粒在旋风分离器系统322中与所述气流分离，旋风分离器系统322包括串联连接的具有浸入管的初级和次级旋风分离器，浸入管将分离的细粒返回到分离器容器。然后将分离的细粒经过返回管线324返回到主气化器容器304中，并经由管线326取出燃料气体产物。经过管线328从分离器吹扫焦炭。然后可以对来自管线326的燃料气体进行进一步加工以分离CO₂(和/或H₂S)并将合成气转化为甲醇。

可以根据所需焦化工艺需要的参数操作焦化器和气化器。因此，焦化原料中的重质油进料通常将是重质(高沸点)减少的原油；石油常压蒸馏塔底产物；石油真空蒸馏塔底产物或残余物；沥青；柏油；沥青质；其它重质烃残余物；焦油砂油；页岩油；或甚至煤浆或煤液化产物，例如煤液化塔底产物。此类进料通常具有至少5重量％，通常5重量％至50重量％的康拉逊残碳值(ASTM D189-165)。在一些实施方案中，焦化原料是石油减压渣油。

焦化条件-延迟焦化

在特定的实施方案中，对任选地与常规焦化原料组合的废物原料进行延迟焦化，以产生液体和蒸气烃产物和焦炭。在各种实施方案中，将废物原料和任选的常规焦化原料暴露于延迟焦化条件中。

延迟焦化是用于热转化重质油如石油渣油(也称为"残油")以产生液体和蒸气烃产物和焦炭的另一种焦化工艺。在一些实施方案中，常规烃原料包括来自重质和/或酸性(高硫)原油的残油。通过将部分原料转化为更有价值的烃产物来进行原料的延迟焦化。取决于其等级，所得焦炭具有作为燃料(燃料级焦炭)、用于铝制造的电极(阳极级焦炭)等的价值。

通常，将原料泵送至预加热器，在预加热器中将其预加热至例如480℃至520℃的温度。将预加热的进料经过鼓底部的入口引导至焦化反应器，通常是垂直取向的绝缘焦化器容器，例如鼓。鼓中的压力通常较低，例如100kPa-g至550kPa-g，或100kPa-g至240kPa-g，以允许在顶部除去挥发物。鼓的典型操作温度将在大约400℃至445℃之间，但可以高达475℃。热进料在焦炭鼓中在一段时间("焦化时间")内热裂解，释放主要由烃产物构成的挥发物，所述烃产物连续上升经过焦炭床，所述焦炭床由通道、孔和路径组成，并且在顶部进行收集。将挥发性产物引导至焦化器分馏器以蒸馏和回收焦化气体、汽油沸程材料如焦化石脑油、轻质瓦斯油和重质瓦斯油。在一个实施方案中，可以捕获引入焦化器分馏器中的产物流中存在的重质焦化瓦斯油的一部分用于再循环并与新鲜进料(焦化器进料组分)组合，从而形成焦化器加热器或焦化器炉装料。除了挥发性产物之外，该方法还导致焦炭在鼓中积聚。当焦炭鼓充满焦炭时，将经加热的进料切换到另一个鼓，并用蒸汽从焦炭塔吹扫烃蒸气。然后用水将鼓淬火以将温度降低至95℃至150℃，之后排出水。当排出步骤完成时，打开鼓，并且通过使用高速水射流进行钻孔和/或切割("水力除焦")来去除焦炭。

图4示出了实例延迟焦化系统400。在所示的实施方案中，将可以被预加热的包含废物原料的原料402进料到焦化器分馏器404中。在一些实施方案中，原料402还包括常规焦化原料，其也可以单独进料到焦化器分馏器404。在所示实施方案中，从焦化器分馏器404中取出包含废物原料和/或常规焦化原料的至少一部分的分馏器流出物406并将其进料到焦化器炉408中。将包含经预加热废物原料和/或经预加热常规焦化原料的经预加热流出物410从焦化器炉408传送到焦化反应器412，其包括例如焦化容器或焦化鼓。经预加热流出物410还包括例如塔底产物(或再循环物)。焦化反应器412在焦化条件下操作，使得经预加热废物原料/常规焦化原料在焦化反应器412中在一段时间("焦化时间")内热裂解，释放主要由烃产物组成的挥发物，所述烃产物连续上升经过由通道、孔和路径组成的焦炭床，并且作为焦化器流出物414在顶部收集，将所述焦化器流出物414传送到焦化器分馏器404。在所示实施方案中，焦化器流出物414在焦化器分馏器404中分离成各种馏分，包括但不限于，焦化气体馏分418、焦化石脑油馏分420和焦化瓦斯油馏分422中的一个或多个。应当理解，将焦化产物分离成各种馏分可以在一个或多个容器和/或一个或多个不同的操作中发生。正如前面提到的那样，焦炭在焦化器反应器412(例如焦化容器)中积聚。从焦化器反应器412中取出包含焦炭的焦炭产物416。

化学生产

根据一个或多个实施方案，聚合物废物的加工导致化学产品的生产或回收。例如，可以加工来自聚合物废物焦化的烃焦化产物的一个或多个馏分以形成化学产品。实例烃焦化产物包括焦化气体、焦化石脑油和/或焦化瓦斯油。作为另一个实例，可以加工来自热解油焦化的焦化器流出物的一种或多种馏分以形成化学产品，所述热解油至少部分地衍生自聚合物废物。

在一些实施方案中，烃焦化产物的馏分包括在后续加工之前需要除去和/或降低浓度的一种或多种组分。例如，实施方案包括处理烃焦化产物的馏分以除去至少一部分污染物，包括卤化物、酸和硫物质。可以使用各种技术中的任一种来处理烃焦化产物的馏分，包括吸收、吸附、加氢处理、过滤和分馏。吸附可用于去除特定污染物，例如汞。具体吸附技术的实例包括处理床，例如汞床。吸收包括固体和液体接触方法，例如水洗、胺气处理、苛性碱处理。水洗包括例如使烃焦化产物的馏分与水流接触。实例加氢处理技术包括氢化和加氢处理。加氢处理的实施方案还可以将烃焦化产物馏分中的有机卤化物转化为无机酸。然后可以将中和添加剂添加到加氢处理流出物中以中和所产生的无机酸。在一些实施方案中，例如通过硫醇氧化除去汞。例如，使用过滤除去固体颗粒。

由聚合物废物的共加工的集成产生的化学产品包括各种化学产品，包括烯烃(例如，α-烯烃)、芳族化合物、低聚物和聚合物。“聚合物”具有相同或不同的一个或多个重复单元。本文所使用的术语"聚合物"包括低聚物(至多75个重复单元)和更大的聚合物(多于75个重复单元)"均聚物"是具有相同重复单元的聚合物。“共聚物”是具有两种或更多种彼此不同的重复单元的聚合物。“三元共聚物”是具有三种彼此不同的重复单元的聚合物。"不同"用于表示重复单元彼此相差至少一个原子或彼此异构体不同。因此，本文使用的共聚物的定义包括三元共聚物等。化学产品包括或可以经加工以形成许多理想产物，包括：烯烃，例如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、戊烯、C₅烯烃和C₅二烯烃，以及更长的烯烃，例如己烯、壬烯和四聚物；芳族化合物，如苯、苯乙烯和甲苯；环己烷；聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚氯乙烯；和二氯乙烯；合成弹性体和橡胶，如苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、丁基橡胶和卤化丁基橡胶；塑料添加剂和改性剂，如增塑剂；环氧树脂；和具有多种应用的流体，例如异丙醇、羰基醇、二醇、清净剂和润滑剂。

这些化学产品的至少一部分可以是可归于聚合物废物的循环化学产品，例如通过在系统的质量或能量平衡中信用、分配和/或抵消或替代其它烃来确定，例如根据与循环度相关的第三方认证。这些化学产品的至少一部分可以是经认证循环化学产品，其通过第三方认证来认证其循环度可以称为经认证循环。

可以采用各种方法将化学生产与焦化集成。例如，可以将从焦化接收的烃焦化产物的一部分在以下单元中的一个或多个中转化：加氢处理单元，例如加氢裂化和加氢处理单元；流化催化裂化单元；蒸汽裂化单元；催化重整单元；部分氧化成合成气；和/或异构化。化学产品可以通过这样的方法直接生产，或者可以通过进一步加工获得，例如分离、处理和/或裂化这样的方法的流出物。作为实例，化学产品可以通过加工至少部分地衍生自聚合物废物的烃焦化产物的部分来获得。另外，将聚合物废物作为进料或共进料共加工到延迟或流化焦化单元(包括FLEXICOKING^TM单元)中，可能导致聚合物废物归于化学产品(包括烯烃、聚合物或芳族化合物)，例如通过在系统的质量或能量平衡中信用、分配和/或抵消或替代其它烃来确定，例如根据与循环度相关的第三方认证。

因此，根据本文的各种实施方案的方法可以进一步包括获得已经从聚合物废物的加工产生或回收的烯烃或聚合物废物的加工所归于的烯烃，例如用于聚合方法；并且本文所述的各种实施方案的聚合物可包含已经从聚合物废物的加工产生或回收的烯烃或聚合物废物的加工所归于的烯烃。作为实例，烯烃含量的至少一部分(例如，在如本文所述的方法中使用和/或在如本文所述的组合物中包括)可以来自直接从聚合物废物的加工产生或回收的烯烃。类似地，聚合物废物的加工可归于至少一部分烯烃(例如，如本文所述的方法中使用的和/或在如本文所述的组合物中包括的烯烃)。

额外实施方案

因此，本公开内容可以提供聚合废物共处理在焦化器中的集成，以从焦化石脑油生产循环化学产品。所述方法和系统可以包括本文公开的各种特征中的任何一个，包括以下实施方案中的一个或多个。

实施方案1.从聚合物废物中封存污染物化合物的方法，包括：至少热裂化包含聚合物废物的原料和焦化器原料以至少产生焦炭和包含烃的焦化流出物，其中所述聚合物废物包含氯和/或氯化物化合物，其中将所述氯和/或氯化物化合物的至少一部分离析到焦炭中，和其中所述焦炭包含0.01重量％至1重量％的所述氯和/或氯化物化合物；和分离所述焦化流出物的至少一部分以形成焦化石脑油。

实施方案2.实施方案1的方法，其中所述焦化石脑油具有约1wppm至约0.5重量％的量的氯和/或氯化物化合物的浓度，约0重量％至约5重量％的2-3环芳族化合物含量和约750ppm至约2重量％的硫含量。

实施方案3.实施方案1-2中任一项的方法，其中所述聚合物废物还包含至少一种选自氮、硫、铝、硼、钙、铬、钴、铁、锰、镁、钼、镍、钾、磷、硅、钠、钛、钒及其组合的污染物。

实施方案4.实施方案3的方法，其中所述焦炭还包含约0.01重量％至约1重量％的量的所述至少一种污染物中的每一种。

实施方案5.实施方案1-4中任一个的方法，其中焦化器原料包含T10蒸馏点为约343℃至约575℃的重质油。

实施方案6.实施方案5的方法，其中所述重质油包含石油真空渣油。

实施方案7.实施方案1-6中任一项的方法，其中所述原料包含约0.1重量％至约25重量％的量的所述聚合物废物。

实施方案8.实施方案1-7中任一项的方法，还包括将所述焦化石脑油至少转化成聚合物。

实施方案9.实施方案8的方法，其中所述聚合物的至少一部分可归于所述聚合物废物中的一种或多种聚合物。

实施方案10.实施方案8-9中任一项的方法，其中所述聚合物包含循环聚合物。

实施方案11.实施方案8-10中任一项的方法，其中所述聚合物的至少一部分是根据国际可持续发展和碳认证的经认证循环物。

实施方案12.实施方案8-11中任一项的方法，其中将焦化石脑油进一步转化为至少一种选自单体、芳族化合物、合成弹性体、合成橡胶、环氧树脂、树脂、异丙醇、羰基合成醇及其组合的化学产品。

实施方案13.实施方案8-12中任一项的方法，其中将焦化石脑油至少转化为聚合物包括裂化所述焦化石脑油的至少一部分以至少形成裂化流出物，从所述裂化流出物中回收烯烃；和聚合所述烯烃的至少一部分以至少形成聚烯烃。

实施方案14.实施方案1-13中任一项的方法，其中所述焦化流出物还包含焦化气体和其中所述焦化气体包含约0重量％至约0.001重量％的量的氯和/或氯化物化合物。

实施方案15.实施方案1-14中任一项的方法，其中所述焦化流出物还包含焦化瓦斯油和其中所述焦化瓦斯油包含约0重量％至约0.001重量％的量的氯和/或氯化物化合物。

实施方案16.从聚合物废物中封存污染物化合物的方法，包括：至少热裂化包含聚合物废物的原料和焦化器原料以至少产生焦炭和包含烃的焦化流出物，其中所述聚合物废物包含至少含钛的金属，其中将所述金属的至少一部分离析到所述焦炭中，和其中所述焦炭包含0.01重量％至2重量％的金属；和分离所述焦化流出物的至少一部分以形成焦化石脑油。

实施方案17.实施方案16的方法，其中所述金属还包含至少一种选自铝、钙、镁、锌及其组合的额外金属。

实施方案18.实施方案16-17中任一项的方法，其中所述焦炭还包含约0.01重量％至约1重量％的量的所述额外金属。

实施方案19.石油焦炭组合物，包含：至少95重量％的碳；约0.01重量％至约1重量％的量的氯和/或氯化物化合物；约0.01重量％至约1重量％的量的钛；约0.01重量％至约1重量％的量的铝；和约0.01重量％至约1重量％的量的钒。

实施方案20.实施方案19的石油焦炭组合物，其中所述碳的至少一部分可归于来自热裂化的聚合物废物的一种或多种聚合物。

实施方案21.实施方案20的石油焦炭组合物，其中所述聚合物废物包含塑料废物。

实施方案22.实施方案19的石油焦炭组合物，还包含约0.01重量％至约1重量％的量的选自氮、硫、硼、钙、铬、钴、铁、锰、镁、钼、镍、钾、磷、硅、钠及其组合的至少一种污染物。

为了便于更好地理解本发明，给出了一些实施方案的某些方面的以下实施例。以下实施例无论如何也不应该解读为限制，或限定本公开内容的全部范围。

实施例1

在这一实施例中，将含有氯化物化合物的塑料原料和石油真空渣油在精炼焦化单元中共加工。从焦化单元收集焦炭球，并通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X-射线光谱(EDS)进行分析。在通过SEM和EDS分析之前，将焦炭样品嵌入冷镶嵌的环氧树脂中，机械横截面切割并抛光。

图5是焦炭球的横截面的X-射线图像。图6是从焦炭球的EDS提取的谱数据。观察到在焦炭球的分析部分中，氯的局部浓度为0.1重量％，表明来自塑料原料的氯化物化合物离析到焦炭球中。进一步观察到，焦炭球的经分析部分含有0.1重量％的量的钛和铝局部浓度。

实施例2

在这一实施例中，在模拟焦化环境中，将氯化钠(NaCl)和氯化钙(CaCl₂)的水解与氯化镁(MgCl₂)和氯化铁(III)(FeCl₃)的对比化合物的水解进行比较。在焦化器条件下，无机氯化物可能造成腐蚀风险，因为无机氯化物可能水解成盐酸(HCl)。在这一实施例中，使用加湿氩气作为水分源。选择两个反应器温度，432℃和551℃以模拟焦化器条件。将所测试的无机氯化物置于以10℃/min加热的加湿氩气中，直至达到所需的反应器温度，然后保持1小时。通过热重分析(TGA)结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)监测无机氯化物的水解反应。图7是氯化铁(III)水解的热重分析曲线的图，图8是氯化铁(III)水解的傅里叶变换红外光谱的图。

表3示出了水解实验的结果。观察到氯化镁和氯化铁(III)在这两个所选温度下完全水解。进一步观察到，氯化钠和氯化钙在这两个温度下都部分水解，但更高的温度导致更大程度的水解。

将这些实验的结果外推以估算在热脱氯温度下的水解。值得注意的是，这些估算值高于实际预期，因为实验是用单一组分(仅盐)完成的，并且没有体现传质的影响。实际上，这些无机氯化物中的一些可以在聚合物基体中，并且在焦化器共加工的情况下，无机氯化物将在焦化器烃的主体(bulk)中，并且诸如混合、粘度、停留时间、水分含量等的参数将影响水解％。

表3

无机氯化物	432℃焦化	551℃焦化	343℃,热脱Cl
				NaCl	10％	25％	10％
MgCl2	100％	100％	25％
				CaCl2	10％	25％	10％
FeCl3	100％	100％	80％

虽然已经根据许多实施方案和实施例对本公开内容进行了描述本，但是本领域技术人员在阅读本公开内容之后将会理解在不脱离本文公开的本公开内容的范围和精神的情况下可以设计其它实施方案。虽然论述了各个实施方案，但是本公开内容涵盖所有那些实施方案的所有组合。

虽然本文以"包含"、"含有"、"具有"或"包括"各种组分或步骤的方式描述了组合物、方法和过程，但是组合物和方法也可以"基本上由各种组分和步骤组成"或"由各种组分和步骤组成"。除非另有规定，短语"基本上由…组成"不排除其它步骤、元素或材料的存在(无论是否特别在本说明书中提及)，只要这些步骤、元素或材料不影响本公开内容基础的且新颖的特性，此外，它们不排除通常与所用元素和材料相关的杂质和变动。

详细描述中的所有数值均由"约"所示值修饰，并考虑了本领域普通技术人员预期的实验误差和偏差。

在不脱离本公开的精神或范围的情况下，根据前面的描述，许多改变、修改和变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且当本文列出数值下限和数值上限时，考虑了从任何下限到任何上限的范围。

Claims (15)

1.从聚合物废物中封存污染物化合物的方法，包括：

至少热裂化包含聚合物废物的原料和焦化器原料以至少产生焦炭和包含烃的焦化流出物，其中所述聚合物废物包含氯和/或氯化物化合物，其中将所述氯和/或氯化物化合物的至少一部分离析到焦炭中，和其中所述焦炭包含0.01重量％至1重量％的所述氯和/或氯化物化合物；和

分离所述焦化流出物的至少一部分以形成焦化石脑油。

2.权利要求1的方法，其中所述焦化石脑油具有约1wppm至约0.5重量％的量的氯和/或氯化物化合物的浓度，约0重量％至约5重量％的2-3环芳族化合物含量和约750ppm至约2重量％的硫含量。

3.权利要求1-2中任一项的方法，其中所述聚合物废物还包含至少一种选自氮、硫、铝、硼、钙、铬、钴、铁、锰、镁、钼、镍、钾、磷、硅、钠、钛、钒及其组合的污染物。

4.权利要求3的方法，其中所述焦炭还包含约0.01重量％至约1重量％的量的所述至少一种污染物中的每一种。

5.权利要求1-4中任一项的方法，其中焦化器原料包含T10蒸馏点为约343℃至约575℃的重质油。

6.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述原料包含约0.1重量％至约25重量％的量的所述聚合物废物。

7.权利要求1-6中任一项的方法，还包括将所述焦化石脑油至少转化成聚合物。

8.权利要求7的方法，其中所述聚合物的至少一部分可归于所述聚合物废物中的一种或多种聚合物，其中所述聚合物包括循环聚合物。

9.权利要求8的方法，其中所述聚合物的至少一部分是根据国际可持续发展和碳认证的经认证循环物。

10.权利要求1-9中任一项的方法，其中所述焦化流出物还包含焦化气体，和其中所述焦化气体包含约0重量％至约0.001重量％的量的氯和/或氯化物化合物，和/或其中所述焦化流出物还包含焦化瓦斯油和其中所述焦化瓦斯油包含约0重量％至约0.001重量％的量的氯和/或氯化物化合物。

11.从聚合物废物中封存污染物化合物的方法，包括：

至少热裂化包含聚合物废物的原料和焦化器原料以至少产生焦炭和包含烃的焦化流出物，其中所述聚合物废物包含至少含钛的金属，其中将所述金属的至少一部分离析到所述焦炭中，和其中所述焦炭包含0.01重量％至2重量％的金属；和

分离所述焦化流出物的至少一部分以形成焦化石脑油。

12.权利要求11的方法，其中所述金属还包含至少一种选自铝、钙、镁、锌及其组合的额外金属，其中所述焦炭还包含约0.01重量％至约1重量％的量的所述额外金属。

13.石油焦炭组合物，包含：

至少95重量％的碳；

约0.01重量％至约1重量％的量的氯和/或氯化物化合物；

约0.01重量％至约1重量％的量的钛；

约0.01重量％至约1重量％的量的铝；和

约0.01重量％至约1重量％的量的钒。

14.权利要求13的石油焦炭组合物，其中所述碳的至少一部分可归于来自热裂化的聚合物废物的一种或多种聚合物。

15.权利要求13的石油焦炭组合物，还包含约0.01重量％至约1重量％的量的选自氮、硫、硼、钙、铬、钴、铁、锰、镁、钼、镍、钾、磷、硅、钠及其组合的至少一种污染物。