Sachverhalt:
A.
A.a. Der 1982 geborene A._ hat in der Türkei eine Anlehre zum Bäcker absolviert. Nach seiner im Jahre 2000 erfolgten Einreise in die Schweiz arbeitete er einige Jahre auf diesem Beruf und war später als Getränkelieferant tätig. Zuletzt war er als Servicemitarbeiter im Restaurant B._ angestellt. Am 3. März 2014 (Eingangsdatum) meldete er sich unter Hinweis auf Rückenschmerzen bei der Invalidenversicherung zum Leistungsbezug an. Mit Verfügung vom 24. November 2014 verneinte die IV-Stelle des Kantons Zürich gestützt auf eine rheumatologische Kurzbeurteilung des Dr. med. C._, Facharzt für Rheumatologie und Innere Medizin FMH, vom 6. März 2014 einen Rentenanspruch mangels eines invalidisierenden Gesundheitsschadens.
A.b. Am 14. Juli 2015 (Eingangsdatum) ersuchte A._ erneut um Zusprechung einer Invalidenrente. Die IV-Stelle beauftragte das Zentrum D._ zuerst mit einer monodisziplinären Expertise. Die rheumatologische Begutachtung fand am 28. und 29. April 2016 statt. Nachdem der Versicherte mitgeteilt hatte, dass er seit Juni 2015 in psychiatrischer Behandlung sei, liess die IV-Stelle den Versicherten am 2. Juni 2016 zusätzlich psychiatrisch begutachten. Das psychiatrisch-rheumatologische Gutachten des Zentrums D._ wurde nach einer Konsensbesprechung am 18. August 2016 erstattet. Gestützt darauf lehnte die IV-Stelle das Leistungsbegehren mit der Begründung ab, die therapeutischen Massnahmen seien noch nicht ausgeschöpft. Es werde dem Versicherten eine stationäre Rehabilitation empfohlen. Danach könne mit einer vollen Arbeitsfähigkeit gerechnet werden (Vorbescheid vom 16. November 2016, bestätigt mit Verfügung vom 1. Dezember 2017).
B.
Das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich wies die gegen die Verfügung vom 1. Dezember 2017 erhobene Beschwerde mit Entscheid vom 11. Juni 2019 ab.
C.
Mit Beschwerde in öffentlich-Angelegenheiten lässt A._ unter Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids beantragen, es sei ihm ab dem 29. Juni 2015 eine ganze Invalidenrente zuzusprechen; eventualiter sei die Sache zur Abklärung des medizinischen Sachverhalts und Neubeurteilung des Rentenanspruchs an die IV-Stelle zurückzuweisen; subeventualiter sei ihm ab 29. Juni 2015 eine Dreiviertelsrente zuzusprechen; subsubeventualiter sei die Angelegenheit zur neuen Rentenberechnung an die IV-Stelle zurückzuweisen. Zudem lässt der Versicherte für das bundesgerichtliche Verfahren um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege ersuchen.
Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen hat sich nicht vernehmen lassen.
Erwägungen:
1.
Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann wegen Rechtsverletzungen gemäss Art. 95 und 96 BGG erhoben werden. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG). Die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz kann es auf Rüge hin oder von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 beruht, und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 105 Abs. 2 BGG und Art. 97 Abs. 1 BGG).
2.
Streitig ist, ob die Vorinstanz Bundesrecht verletzt hat, indem sie in Bestätigung der Verfügung vom 1. Dezember 2017 einen Rentenanspruch verneinte. Zu prüfen ist dabei insbesondere, ob sich im Zeitraum zwischen dem 24. November 2014 und dem 1. Dezember 2017 eine rentenbegründende Änderung des Sachverhalts ergeben hat.
3.
3.1. Das kantonale Gericht legte die massgebenden Rechtsgrundlagen zutreffend dar. Dies betrifft die Bestimmungen und Grundsätze zu den bei der Neuanmeldung anwendbaren Revisionsregeln (Art. 87 Abs. 2 und 3 IVV und Art. 17 Abs. 1 ATSG; BGE 141 V 9 E. 2.3 S 10 f.; 134 V 131 E. 3 S. 132). Richtig sind auch die Ausführungen zum Beweiswert und zur Beweiswürdigung medizinischer Berichte und Gutachten (BGE 137 V 210 E. 6.2.2 S. 269; 134 V 231 E. 5.1 S. 232; 125 V 351 E. 3 S. 352 mit Hinweisen). Darauf wird verwiesen.
3.2. Zu ergänzen ist, dass externen Beurteilungen, die nach Art. 44 ATSG im Verwaltungsverfahren eingeholt wurden, bei überzeugendem Beweisergebnis volle Beweiskraft zuzuerkennen ist, solange nicht konkrete Indizien gegen die Zuverlässigkeit der Expertise sprechen (vgl. BGE 137 V 210 E. 1.3.4 S. 227; 125 V 351 E. 3b/bb S. 353). Insbesondere lässt es die unterschiedliche Natur von Behandlungsauftrag der therapeutisch tätigen (Fach-) Person einerseits und Begutachtungsauftrag des amtlich bestellten fachmedizinischen Experten anderseits (BGE 124 I 170 E. 4 S. 175) nicht zu, ein Administrativ- oder Gerichtsgutachten stets in Frage zu stellen und zum Anlass weiterer Abklärungen zu nehmen, wenn die behandelnden Arztpersonen beziehungsweise Therapiekräfte zu anderslautenden Einschätzungen gelangen. Vorbehalten bleiben Fälle, in denen sich eine abweichende Beurteilung aufdrängt, weil diese wichtige - und nicht rein subjektiver Interpretation entspringende - Aspekte benennen, die bei der Begutachtung unerkannt oder ungewürdigt geblieben sind (Urteil 8C_317/2019 vom 30. September 2019 E. 2.3 mit Hinweis).
4.
4.1. Die Vorinstanz hat in umfassender Würdigung der gesamten medizinischen Aktenlage, insbesondere gestützt auf die bidisziplinäre Expertise des Zentrums D._, erkannt, dass nach wie vor kein rentenbegründender Invaliditätsgrad bestehe. Nach Gegenüberstellung der rheumatologischen Befunde aus dem Jahre 2014 mit denjenigen aus dem Jahr 2016 stellte sie fest, dass sich das Krankheitsbild mit Schmerzen im Wirbelsäulenbereich und einer eingeschränkten Beweglichkeit kaum verändert habe. Wenn überhaupt, so sei mit Blick auf die vom Spital E._ festgestellte deutliche Verbesserung der Beschwerden und Regredienz der Entzündungswerte eher von einer Verbesserung auszugehen. Angesichts dessen, dass dem Beschwerdeführer im Jahr 2014 eine angepasste Arbeitstätigkeit zu 100% zumutbar gewesen sei, und sich die Situation seither kaum verändert habe, sei es nicht zu beanstanden, dass PD Dr. med. F._ in einer angepassten Tätigkeit auf eine uneingeschränkte Arbeitsfähigkeit mit erhöhtem Pausenbedarf geschlossen habe. In psychiatrischer Hinsicht prüfte die Vorinstanz die aufgrund einer Anpassungsstörung mit Sorgen, Anspannungen, Ärger und Zukunftsängsten (ICD-10; F43.23) attestierte Arbeitsunfähigkeit von 20% anhand des strukturierten Beweisverfahrens gemäss BGE 141 V 281. Sie kam zum Schluss, dass infolge der leichten Beeinträchtigung der geistigen Flexibilität, der Umstellungsfähigkeit, der Durchhaltefähigkeit und der Selbstbehauptungsfähigkeit eine 20%-ige Einschränkung der Arbeitsfähigkeit schlüssig sei. So sei auch in der Gesamtschau nachvollziehbar, dass die Gutachter PD Dr. med. F._ und Dr. med. G._ bei einem erhöhten Pausenbedarf (eine Stunde) aus somatischer Sicht und der psychischen Einschränkung (20%) insgesamt eine Arbeitsfähigkeit von 75% in einer angepassten Tätigkeit als zumutbar erachteten.
4.2. Der Beschwerdeführer bestreitet die Beweiskraft des Gutachtens. Er macht geltend, die Vorinstanz habe den Sachverhalt offensichtlich unvollständig abgeklärt und seinen Anspruch auf rechtliches Gehör (Art. 29 Abs. 2 BV) verletzt.
4.3. Mit dem kantonalen Gericht ist dem bidisziplinären Gutachten und insbesondere auch dem psychiatrischen Teilgutachten des Dr. med. G._ die Erfüllung der rechtsprechungsgemässen Kriterien beweiskräftiger medizinischer Gutachten zuzuerkennen. Konkrete Indizien, die gegen die Zuverlässigkeit der Expertise sprechen (vgl. hiervor E. 3.2), vermag der Beschwerdeführer nicht darzutun. So ist insbesondere seine Behauptung aktenwidrig, Dr. med. G._ habe seine Beurteilung unter bewusster Ausklammerung seiner psychiatrischen Vorgeschichte abgegeben. Der Gutachter untersuchte den Beschwerdeführer am 2. Juni 2016 und führte eine testpsychologische Untersuchung durch. Zudem stützte er sich für die Abfassung seines Gutachtens auf die psychiatrisch relevanten Befunde aus den von der IV-Stelle zur Verfügung gestellten medizinischen Akten. Dabei berücksichtigte er auch die Tatsache, dass der Beschwerdeführer vor einem Jahr im Zentrum H._ eine psychiatrisch-psychotherapeutische Behandlung aufgenommen hatte. Aufgrund der anamnestischen Angaben hätten allerdings die etablierten therapeutischen ambulanten Massnahmen (monatliche Gespräche), die lege artis durchgeführt worden seien, sowie die Psychopharmakotherapie keine anhaltende Verbesserung des psychischen Zustands erbracht, was vom Gutachter anlässlich der Exploration vom 2. Juni 2016 bestätigt werden konnte. Dies veranlasste u.a. den Gutachter dem Versicherten eine stationäre psychosomatische Rehabilitation für vier bis sechs Wochen zu empfehlen, wodurch mit einer Verbesserung sowohl des Wohlbefindens des Versicherten als auch seiner Leistungsfähigkeit mit konsequenter Wiederherstellung der vollen Arbeitsfähigkeit zu rechnen sei. Somit war Dr. med. G._ über die psychiatrische Vorgeschichte des Patienten genügend informiert, um eine psychiatrische Beurteilung zu verfassen und gestützt darauf die Diagnose einer Anpassungsstörung mit Sorgen, Anspannungen, Ärger und Zukunftsängsten (ICD-10; F43.23) zu stellen.
4.4. Aus dem Umstand, dass die Berichte des Zentrums H._ nicht in den IV-Akten mitenthalten waren, lässt sich auch keine vorinstanzliche unrichtige bzw. unvollständige Sachverhaltsfeststellung oder eine Verletzung des rechtlichen Gehörs (Art. 29 Abs. 2 BV) herleiten. Wie die Vorinstanz richtig feststellte, unterliess der Beschwerdeführer bei der Neuanmeldung vom 14. Juli 2015 zu erwähnen, dass er seit dem 14. Juni 2015 in psychiatrischer Behandlung sei bzw. dass er nebst den rheumatologischen Beschwerden neuerdings auch ein psychisches Leiden habe. Zudem gilt zu berücksichtigen, dass im Verfahren der Neuanmeldung der Untersuchungsgrundsatz (Art. 43 Abs. 1 bzw. Art. 61 lit. c ATSG) erst dann zum Tragen kommt, wenn die versicherte Person eine massgebliche Änderung ihres Gesundheitszustands seit der letzten rechtskräftigen Leistungsverweigerung glaubhaft gemacht hat (vgl. BGE 130 V 64 E. 5.2.5 S. 68 f.; Urteile 8C_476/2019 vom 18. September 2019 E. 3 mit weiteren Hinweisen). Die IV-Stelle wies den Versicherten bei der Neuanmeldung mehrmals darauf hin, dass es ihm obliege, eine Veränderung des Gesundheitszustands glaubhaft zu machen und die erforderlichen medizinischen Unterlagen einzureichen. Daraufhin legte der Beschwerdeführer einen rheumatologischen Bericht und ärztliche Zeugnisse des Spitals E._ auf, jedoch keine psychiatrischen Berichte seiner behandelnden Ärzte. Ob diese von der IV-Stelle im Hinblick auf die psychiatrische Begutachtung von Amtes wegen hätten eingeholt werden müssen, kann offen gelassen werden. Wie weiter oben dargelegt, verfügte der Gutachter über die notwendigen Informationen, um eine Begutachtung sachgerecht durchzuführen (vgl. hiervor E. 4.3). Mit der Behauptung, der Gutachter habe in seiner Stellungnahme vom 3. April 2017 die vom Beschwerdeführer eingereichten Unterlagen nicht beachtet, scheint er zu verkennen, dass er die psychiatrischen Berichte zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens, nämlich erst mit seiner Stellungnahme vom 6. Juni 2017, einreichte. Diese wurden sodann dem Regionalen Ärztlichen Dienst (RAD) der IV-Stelle vorgelegt, der keine neuen objektivierbaren Befunde zu erkennen vermochte. Deshalb befand er, dass am Ergebnis der Konsensbesprechung des rheumatologisch-psychiatrischen Gutachtens, das sämtliche Beschwerden und Symptome des Versicherten berücksichtige und auf eigenen Untersuchungen beruhe, festgehalten werden könne. Diese Einschätzung wird vom Beschwerdeführer zu Recht nicht bestritten.
4.5. Im Rahmen der eingeschränkten Sachverhaltskontrolle (Art. 97 Abs. 1 BGG) ist es nicht Aufgabe des Bundesgerichts, die schon im vorangehenden Verfahren im Recht gelegenen ärztlichen Berichte neu zu beurteilen und die rechtsfehlerfreie Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz hinsichtlich der medizinisch begründeten Verminderung des Leistungsvermögens und des Ausmasses der trotz gesundheitlicher Beeinträchtigungen verbleibenden Arbeitsfähigkeit zu korrigieren. Soweit sich der Beschwerdeführer in somatischer Hinsicht auch im bundesgerichtlichen Verfahren auf abweichende Berichte behandelnder Ärzte beruft, ist der Erfahrungstatsache Rechnung zu tragen, dass behandelnde Ärztinnen und Ärzte wie auch Therapiepersonen mitunter im Hinblick auf ihre Vertrauensstellung in Zweifelsfällen eher zu Gunsten ihrer Patientinnen und Patienten aussagen (BGE 135 V 465 E. 4.5 S. 470). Zudem hat die Vorinstanz in nachvollziehbarer und schlüssiger Weise begründet, weshalb auf die genannten Berichte des Dr. med. I._ und des Spitals E._ hinsichtlich der Beurteilung der Arbeitsfähigkeit nicht abgestellt werden könne. Eine Bundesrechtswidrigkeit oder offensichtlich unrichtige Sachverhaltsfeststellung ist in den vorinstanzlichen Erwägungen nicht zu erkennen. Soweit der Beschwerdeführer mit Hinweis auf den Bericht des Spitals E._ vom 12. Mai 2017 geltend macht, dass sein chronisch entzündliches Rückenleiden entgegen den gutachterlichen Ausführungen nicht bzw. infolge der latenten Tuberkulose nur beschränkt therapierbar sei, vermag er nichts zu seinen Gunsten abzuleiten. So war die im November 2013 diagnostizierte Tuberkulose dem PD Dr. med. F._ bei der Verfassung des Gutachtens durchaus bekannt, führte er doch die zuvor genannte Diagnose, wie auch die damit einhergehende Therapie, in der Anamnese und in den Diagnosen ohne Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit auf. Gleiches gilt auch hinsichtlich der subkutanen Behandlung mit Humira, die aufgrund einer Pneumonie/Otitis pausiert werden musste, mit der Folge, dass die anschliessende Therapie mit einer doppelten Dosis fortgesetzt wurde. Somit liegen keine wichtigen Aspekte vor, die bei der Begutachtung durch das Zentrum D._ unerkannt oder ungewürdigt geblieben sind und eine abweichende Beurteilung rechtfertigen würden (vgl. hiervor. E. 3.2).
4.6. Da die aktenkundigen ärztlichen Unterlagen für den massgebenden Zeitpunkt eine zuverlässige Beurteilung erlauben, durfte die Vorinstanz auf weitergehende Erhebungen verzichten (antizipierte Beweiswürdigung; BGE 144 II 427 E. 3.1.3 S. 435 mit Hinweis).
4.7. Demzufolge verletzte die Vorinstanz kein Bundesrecht, als sie auf das beweiskräftige Gutachten des Zentrums D._ abstellte und unter Berücksichtigung der psychisch und somatisch bedingten Einschränkungen von einer zumutbaren Arbeitsfähigkeit von 75% in einer angepassten Tätigkeit ausging.
5.
Zu prüfen bleibt, ob die festgestellte Veränderung genügt, um eine anspruchsbegründende Invalidität zu bejahen (vgl. Urteil 8C_876/2017 vom 15. Mai 2018 E. 3.2).
6.
6.1. Für das Valideneinkommen stellte das kantonale Gericht auf den vom Beschwerdeführer zuletzt erzielten monatlichen Bruttolohn von Fr. 3800.- ab. Nach Anpassung an die Nominallohnentwicklung ermittelte es ein jährliches Einkommen von Fr. 49'893.-.
6.2. Der Beschwerdeführer wendet dagegen ein, dass bei Serviceangestellten davon auszugehen sei, dass sie neben dem Lohn des Arbeitgebers auch ein individuelles Trinkgeld erhalten würden. Gemäss einem Artikel aus der Neuen Zürcher Zeitung betrage dieses rund einen Drittel des Lohnes, was im zu beurteilenden Fall zu einem Validenlohn von Fr. 61'893.- führe.
6.3. Rechtsprechungsgemäss sind bei der Invaliditätsbemessung die beiden Vergleichseinkommen so konkret wie möglich zu bestimmen (vgl. etwa Urteil 8C_224/2019 vom 18. September 2019 E. 4.4 mit Hinweis). Dabei gilt der im Sozialversicherungsrecht übliche Beweisgrad der überwiegenden Wahrscheinlichkeit. Die blosse Möglichkeit eines bestimmten Sachverhalts genügt diesen Beweisanforderungen nicht. Der Richter und die Richterin haben vielmehr jener Sachverhaltsdarstellung zu folgen, die sie von allen möglichen Geschehensabläufen als die wahrscheinlichste würdigen (BGE 144 V 427 E. 3.2 S. 429 mit Hinweis). Zum Valideneinkommen zählen jene Zahlungen des Arbeitgebers, auf welche paritätische Beiträge erhoben worden sind. Trinkgelder gehören in der Regel nicht dazu (vgl. Urteile 8C_930/2012 vom 25. Januar 2013 E. 4.1 mit Hinweis auf BGE 115 V 416 E. 5 S. 419 ff.; 8C_590/2014 vom 18. März 2015 E. 5.2.2 publiziert in SZS 2013 S. 280; Urteil des EVG [Eidgenössisches Versicherungsgericht; heute sozialrechtliche Abteilungen des Bundesgerichts] U 222/97 vom 23. Juni 1999 E. 6b; MEYER/REICHMUTH, Rechtsprechung des Bundesgerichts zum IVG, 3. Aufl., Art. 28a N. 54 S. 328). Es ist zwar davon auszugehen, dass der Beschwerdeführer im Rahmen seiner zuletzt ausgeübten Tätigkeit als Servicemitarbeiter Trinkgelder von Kunden und Kundinnen erhalten hat bzw. erhalten hätte, wäre er bei guter Gesundheit geblieben. Allerdings ist weder dessen Höhe erstellt noch wird geltend gemacht, dass darauf allfällige paritätische Beiträge erhoben worden wären. Somit sind die Trinkgelder beim Valideneinkommen nicht zu berücksichtigen.
7.
7.1. Für die Berechnung des Invalideneinkommens stellte die Vorinstanz auf die vom Bundesamt für Statistik herausgegebene Lohnstrukturerhebung ab und zog den monatlichen Durchschnittslohn für Männer heran, die mit einfachen Tätigkeiten körperlicher und handwerklicher Art beschäftigt sind (LSE 2014, Tabelle TA1, Total, Kompetenzniveau 1, Männer; Fr. 5312.-). Für den Zeitpunkt des Rentenbeginns ergab sich unter Berücksichtigung der betriebsüblichen Wochenarbeitszeit sowie der Nominallohnentwicklung ein Jahresverdienst von Fr. 49'975.- für ein Arbeitspensum von 75%.
7.2. Der Beschwerdeführer macht geltend, dass er aufgrund seiner somatischen und psychischen Einschränkungen nicht das notwendige Profil mitbringe, um in allen Branchen arbeiten zu können. So könne er weder Büroarbeiten ausführen noch im Baugewerbe arbeiten. Unter Berücksichtigung seines Zumutbarkeitsprofils, seiner fehlenden Schul- und Berufsausbildung und der mangelnden Sprachkenntnisse sei ihm ein monatlicher Basislohn von Fr. 3300.- anzurechnen, was zu einem Jahresgehalt von Fr. 29'700.- führe.
7.3. Es ist hervorzuheben, dass der ausgeglichene Arbeitsmarkt im Kompetenzniveau 1 eine Vielzahl von leichten Tätigkeiten beinhaltet, die den im Gutachten umschriebenen Einschränkungen (wechselbelastende, höchstens mittelschwere Tätigkeiten mit Hantieren von Lasten selten bis 20 kg, manchmal bis 10 kg) Rechnung tragen. Entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers fallen dabei nicht nur rein handwerkliche Tätigkeiten in Betracht, sondern auch leichte körperliche Tätigkeiten, die keine besonderen sprachlichen oder schulischen Kenntnisse erfordern.
7.4. Wird das Invalideneinkommen auf der Grundlage von statistischen Durchschnittswerten ermittelt, ist der entsprechende Ausgangswert allenfalls zu kürzen. Damit soll der Tatsache Rechnung getragen werden, dass persönliche und berufliche Merkmale, wie Art und Ausmass der Behinderung, Lebensalter, Dienstjahre, Nationalität oder Aufenthaltskategorie und Beschäftigungsgrad Auswirkungen auf die Lohnhöhe haben können (BGE 135 V 297 E. 5.2 mit Hinweis auf BGE 126 V 75) und die versicherte Person je nach Ausprägung deswegen die verbliebene Arbeitsfähigkeit auch auf einem ausgeglichenen Arbeitsmarkt nur mit unterdurchschnittlichem erwerblichem Erfolg verwerten kann (BGE 126 V 75 E. 5b/aa i.f. S. 80). Der Abzug soll aber nicht automatisch erfolgen. Er ist unter Würdigung der Umstände im Einzelfall nach pflichtgemässem Ermessen gesamthaft zu schätzen und darf 25 % nicht übersteigen (BGE 135 V 297 E. 5.2 S. 301; 134 V 322 E. 5.2 S. 327 f.; 126 V 75 E. 5b/bb-cc S. 80).
7.5. Ob ein (behinderungsbedingt oder anderweitig begründeter) Abzug vom Tabellenlohn vorzunehmen ist, stellt eine vom Bundesgericht frei überprüfbare Rechtsfrage dar (BGE 137 V 71 E. 5.1 S. 72 f. mit Hinweis, Urteil 8C_83/2019 vom 6. Mai 2019 E. 6.2.2).
7.6. Der Beschwerdeführer beanstandet, dass die Vorinstanz vom Invalideneinkommen keinen leidensbedingten Abzug vorgenommen hat. Er vertritt die Ansicht, dass ein Abzug von 25% für die stark lohnmindernden Faktoren (fehlende Ausbildung und Sprachkenntnisse; gesundheitliche Beeinträchtigungen und Gewicht) angemessen sei.
7.7. Besteht auf dem ausgeglichenen Arbeitsmarkt auch unter Berücksichtigung des Anforderungs- und Belastungsprofils ein genügend breites Spektrum an zumutbaren Verweisungstätigkeiten, rechtfertigen gewisse Einschränkungen (wie die Notwendigkeit, wechselnde Positionen einzunehmen sowie Hebe- und Traglimiten zu beachten, vgl. hiervor E. 7.3) keinen zusätzlichen Abzug vom Tabellenlohn (vgl. dazu Urteile 9C_447/2019 vom 8. Oktober 2019 E. 4.3.2; 8C_136/2019 vom 2. Juli 2019 E. 4.2.2; 8C_59/2019 vom 17. Mai 2019 E. 5.5). Inwiefern von diesem Grundsatz im zu beurteilenden Fall abzuweichen wäre, legt der Beschwerdeführer nicht dar und ist auch nicht ersichtlich. Nicht abzugsrelevant sind sodann die vom Beschwerdeführer angeführten mangelnden Sprachkenntnisse sowie die ungenügende Ausbildung, da diesen Aspekten bereits bei der Wahl des Kompetenzniveaus Rechnung getragen wird (vgl. dazu Urteil 8C_897/2011 vom 26. Januar 2012 E. 3.4.3). Soweit der Beschwerdeführer in der Diagnose Adipositas permagna einen weiteren Grund für einen Abzug vom Tabellenlohn erblickt, kann ihm nicht gefolgt werden. Gemäss Gutachten des Zentrums D._ hat die genannte Diagnose keine Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit und stellt somit auch keinen invalidisierenden Gesundheitsschaden dar. Dementsprechend führt Adipositas permagna grundsätzlich weder zu einem behinderungsbedingten noch zu einem anderweitig begründeten Tabellenabzug (vgl. dazu Urteil 9C_542/2019 vom 12. November 2018 E. 3.2 betreffend Z-Diagnosen).
8.
Zusammenfassend hält der vorinstanzliche Entscheid vor Bundesrecht stand. Die Beschwerde ist abzuweisen.
9.
Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend hat der Beschwerdeführer die Gerichtskosten zu tragen (Art. 66 Abs. 1 Satz 1 BGG). Seinem Gesuch um Bewilligung der unentgeltlichen Rechtspflege kann jedoch entsprochen werden (Art. 64 BGG). Er hat der Bundesgerichtskasse Ersatz zu leisten, wenn er später dazu in der Lage ist (Art. 64 Abs. 4 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Dem Beschwerdeführer wird die unentgeltliche Rechtspflege gewährt und Rechtsanwalt Markus J. Meier wird als unentgeltlicher Anwalt bestellt.
3.
Die Gerichtskosten von Fr. 800.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt, indes vorläufig auf die Bundesgerichtskasse genommen.
4.
Dem Rechtsvertreter des Beschwerdeführers wird aus der Bundesgerichtskasse eine Entschädigung von Fr. 2800.- ausgerichtet.
5.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 26. November 2019
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Maillard
Die Gerichtsschreiberin: Elmiger-Necipoglu