Sachverhalt:
A.
Der 1962 geborene A._ reiste im September 1991 von der Türkei her kommend über Italien als Asylsuchender in die Schweiz ein. Seinen Angaben zufolge war er von 1991 bis 2001 in einem türkischen sozialistischen Verein in der Schweiz aktiv. Von 2001 bis 2013 arbeitete er teilzeitlich in Sozialprojekten im zweiten Arbeitsmarkt (Mitarbeit im Service in einem vom Sozialamt geführten Restaurationsbetrieb und in einem Gemeinschaftszentrum). Wegen einer mittelgradigen depressiven Episode und einer posttraumatischen Belastungsstörung meldete er sich am 16. Oktober 2013 zum Leistungsbezug bei der Invalidenversicherung an. Die IV-Stelle des Kantons Zürich liess den Versicherten im Rahmen ihrer Abklärungen psychiatrisch begutachten (Expertise des Dr. med. B._, FMH Psychiatrie und Psychotherapie, vom 13. Juli 2015). Mit Verfügung vom 23. Oktober 2015 verneinte sie einen Anspruch auf Invalidenrente.
B.
Die dagegen geführte Beschwerde wies das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich mit Entscheid vom 12. Dezember 2016 ab.
C.
A._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und unter Aufhebung des kantonalen Entscheids die Zusprechung einer ganzen Invalidenrente beantragen. Zudem wird um unentgeltliche Prozessführung ersucht
Auf die Durchführung eines Schriftenwechsels wurde verzichtet.

Erwägungen:
1.
Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann u.a. die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (Art. 95 lit. a BGG). Die Feststellung des Sachverhalts kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 BGG). Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG). Die vorinstanzlichen Feststellungen zum Gesundheitszustand und zur Arbeitsfähigkeit der versicherten Person sind grundsätzlich Entscheidungen über eine Tatfrage (<ref-ruling> E. 3.2 S. 397 ff.). Das Bundesgericht kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht (Art. 105 Abs. 2 BGG).
2.
Die Vorinstanz legte die Grundlagen über die versicherungsmässigen Voraussetzungen des Leistungsanspruchs (Art. 6 Abs. 2 Satz 1, Art. 36 Abs. 1 IVG in der bis 31. Dezember 2007 gültig gewesenen, hier anwendbaren Fassung), den Invaliditätseintritt (Art. 4 Abs. 2 IVG), die Entstehung des Rentenanspruchs (Art. 29 Abs. 1 IVG in der bis 31. Dezember 2002 gültig gewesenen, hier anwendbaren Fassung), den Beweisgrad der überwiegenden Wahrscheinlichkeit (<ref-ruling> E. 6 S. 221) und den Beweiswert von Arztberichten (<ref-ruling> E. 3 S. 352; vgl. auch <ref-ruling> E. 5.1 S. 232) richtig dar. Darauf wird verwiesen.
3.
3.1. Streitig und zu prüfen ist, ob die Vorinstanz Bundesrecht verletzte, indem sie in Verneinung eines Rentenanspruchs die Verfügung der IV-Stelle vom 23. Oktober 2015 wegen Fehlens der versicherungsmässigen Voraussetzungen für einen Rentenanspruch bestätigte.
3.2. Das kantonale Gericht erwog in umfassender Würdigung der medizinischen Aktenlage, dass die Ärzte des Zentrums für Depressionen, Angsterkrankungen und Psychotherapie der Psychiatrischen Klinik C._, die medizinischen Fachpersonen des Ambulatoriums für Folter- und Kriegsopfer des Spitals D._, der Gutachter Dr. med. B._ und auch der Hausarzt Dr. med. E._, Facharzt für Innere Medizin, eine posttraumatische Belastungsstörung (PTBS) oder ein posttraumatisches Belastungssyndrom sowie eine mittel- bis schwergradige bzw. eine schwere depressive Symptomatik diagnostizierten. Gestützt darauf sei eine zumindest seit Juni 2013 bestehende vollständige Arbeitsunfähigkeit für jegliche Tätigkeiten attestiert worden. Nach ärztlicher Auffassung sei der Beschwerdeführer nach dem Tod seines Freundes im Dezember 2012, mit dem er die in den 1980er Jahren in der Türkei erlebten Foltererfahrungen, welche Auslöser der PTBS gewesen seien, habe teilen müssen, psychisch dekompensiert. Die Vorinstanz führte weiter aus, der Experte Dr. med. B._ habe dementsprechend nachvollziehbar dargelegt, dass der Beschwerdeführer bereits vor der akuten Dekompensation zwischen Ende 2012 und Anfang 2013 unter einer subsyndromalen Symptomatik einer PTBS gelitten habe und es nach dem Tod des Freundes im ersten Halbjahr 2013 zu einer deutlichen und richtunggebenden Verschlechterung der Funktionalität und der Leistungsfähigkeit gekommen sei. Daher liege eine Verschlechterung des psychischen Gesundheitszustands und nicht eine neue Gesundheitsstörung vor. Was die Arbeitsfähigkeit vor Juni 2013 betreffe, so das kantonale Gericht, seien die Ärzte mehrheitlich von einer bereits seit längerem bestehenden Einschränkung derselben ausgegangen. Im Bericht der Klinik C._ vom 19. November 2013 sei festgehalten worden, gestützt auf die Anamnese deute alles darauf hin, dass die Arbeitsfähigkeit schon seit über zehn Jahren eingeschränkt und der Versicherte bereits in den letzten Jahren auf dem ersten Arbeitsmarkt nicht arbeitsfähig gewesen sei. Der den Beschwerdeführer seit November 2013 behandelnde med. pract. F._, Psychiatrie und Psychotherapie, halte im Bericht vom 16. Mai 2014 fest, er könne keine eindeutige rückwirkende Aussage machen, mit Blick auf die eigen- und fremdanamnestischen Angaben gehe er jedoch zumindest von einer Teilarbeitsfähigkeit seit Einreise in die Schweiz bis 2013 aus. Gemäss Bericht des Ambulatoriums für Folter- und Kriegsopfer vom 25. September 2014 habe sich der Beschwerdeführer bereits Mitte der 90er Jahre in spezialisierter Behandlung am Ambulatorium für Folter- und Kriegsopfer befunden. Er sei seit seiner Einreise in die Schweiz nie in der Lage gewesen, im ersten Arbeitsmarkt tätig zu sein und auch im zweiten Arbeitsmarkt sei dies nur teilzeitlich möglich gewesen. Es sei daher anzunehmen, dass bereits vor Ende 2012 eine relevante psychische Problematik bestanden habe. Auch der Experte Dr. med. B._ habe festgestellt, es bestünde wahrscheinlich bereits seit Jahren eine Einschränkung der Leistungs- und Arbeitsfähigkeit, zumal der Beschwerdeführer in der Schweiz nie im ersten Arbeitsmarkt habe Fuss fassen können; im geschützten Rahmen sei er in der Lage gewesen, im Umfang von 50 bis 60 % einer Vollzeitstelle zu arbeiten. Nachdem auch bei den teilzeitlich ausgeübten Tätigkeiten im zweiten Arbeitsmarkt Konzentrationsstörungen und Schwierigkeiten mit "Hierarchien" aufgefallen seien und einzig der Hausarzt Dr. med. E._ die Auffassung vertreten habe, dass vor Juni 2013 eine vollständige Arbeitsfähigkeit bestanden habe, sei es überwiegend wahrscheinlich, dass die Erwerbsfähigkeit des Beschwerdeführers bereits bei der Einreise in die Schweiz im September 1991 in einem Ausmass beeinträchtigt gewesen sein, das einer rentenspezifischen Invalidität entspreche. Die erforderliche Beitragszeit habe er bei Eintritt der Invalidität nicht erfüllt, weshalb ein Anspruch auf Rente zu verneinen sei.
3.3. Der Beschwerdeführer rügt eine unrichtige Sachverhaltsfeststellung und eine willkürliche Beweiswürdigung, indem die Vorinstanz von einer die Arbeitsfähigkeit einschränkenden PTBS bereits vor der Einreise in die Schweiz ausgegangen sei. Der Gutachter Dr. med. B._ habe dem entgegen dargelegt, dass die PTBS bis zur Dekompensation subsyndromal gewesen und daher nicht offen in Erscheinung getreten sei. Es sei aktenkundig, dass er bis Anfang des Jahres 2013 nie die Arbeitsfähigkeit tangierende psychische Probleme gehabt habe. Wäre die psychische Krankheit früher aufgetreten, hätte er sich nicht erst im Oktober 2013 bei der Invalidenversicherung angemeldet. Dies werde auch dadurch belegt, dass er sich zumindest im zweiten Arbeitsmarkt habe betätigen können. Von der PTBS klar zu trennen sei die schwere depressive Episode, die auf den Tod des Freundes zurückginge. Es sei daher im Jahr 2013 aufgrund der neu hinzugekommenen depressiven Erkrankung zu einer massiven Verschlechterung des Gesundheitszustands mit vollständiger Arbeitsunfähigkeit gekommen. In Verkennung der Tatsache, dass es sich bei der erst im Jahr 2013 aufgetretenen schweren Depression um eine neue Krankheit handle, habe die Vorinstanz den Sachverhalt offensichtlich unrichtig festgestellt und damit zusammenhängend eine willkürliche Würdigung des Gutachtens des Dr. med. B._ vorgenommen.
4.
4.1. Falls der Beschwerdeführer bei der erstmaligen Einreise in die Schweiz im September 1991 bereits zu mindestens 40 % invalid gewesen war, war der Versicherungsfall Rente eingetreten, bevor die Anspruchsvoraussetzung der Leistung von Beiträgen während mindestens eines vollen Jahres nach Art. 6 Abs. 2 IVG (E. 2) erfüllt sein konnte (<ref-ruling> E. 1.1 S. 371 mit Hinweisen).
4.2. Mit der Vorinstanz begründet nach ständiger Rechtsprechung eine Verschlechterung des Gesundheitszustandes grundsätzlich keinen neuen Versicherungsfall (Urteil 9C_592/2015 vom 2. Mai 2015 E. 3.2 mit Hinweis auf 8C_721/2013 vom 4. März 2014 E. 4.2, 8C_1057/2009 vom 25. Mai 2010 E. 2.2 und [des Eidg. Versicherungsgerichts] I 76/05 vom 30. Mai 2006 E. 2, in: SVR 2007 IV Nr. 7 S. 23). Bei materieller Verschiedenheit der Invaliditätsursachen entsteht indessen ein neuer Versicherungsfall mit der Folge, dass die der ersten Ablehnungsverfügung zugrunde liegende fehlende Versicherteneigenschaft das neue Leistungsgesuch nicht präjudiziert (Urteil 9C_592/2015 vom 2. Mai 2015 E. 3.2 mit Hinweis auf Urteile 9C_36/2015 vom 29. April 2015 E. 5.1 am Ende und 9C_294/2013 vom 20. August 2013 E. 4, in: SVR 2013 IV Nr. 45 S. 138; MEYER/REICHMUTH, Rechtsprechung des Bundesgerichts zum Sozialversicherungsrecht, Bundesgesetz über die Invalidenversicherung [IVG], 3. Aufl. 2014, Rz. 138 zu Art. 4 IVG).
4.3.
4.3.1. Das kantonale Gericht gelangte in Würdigung der medizinischen Akten zum Schluss, dass bereits bei der Einreise in die Schweiz eine PTBS mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit in rentenrelevantem Ausmass vorgelegen habe und daher von einer gesundheitlichen Verschlechterung des Gesundheitszustands seit Ende 2012 auszugehen sei. Der Beschwerdeführer bringt nichts vor, was diese vorinstanzliche Feststellung als offensichtlich unrichtig oder sonst wie bundesrechtswidrig erscheinen liesse. Eine Beweiswürdigung ist nicht bereits dann offensichtlich unrichtig, d.h. willkürlich (zum Begriff der Willkür: <ref-ruling> E. 2.1 S. 18 f. mit Hinweisen), wenn eine andere Lösung ebenfalls vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre, sondern erst dann, wenn der Entscheid - im Ergebnis - offensichtlich unhaltbar ist, zur tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht oder auf einem offenkundigen Fehler beruht (<ref-ruling> E. 1.3 S. 4 f.; <ref-ruling> E. 2b S. 56).
4.3.2. Soweit der Beschwerdeführer aus dem unstrittig als beweiskräftig einzustufenden Gutachten des Dr. med. B._ ableitet, die Invalidität sei aufgrund eines völlig neuen Krankheitsbildes in Form einer Depression entstanden, weshalb ein neuer leistungsbegründender Versicherungsfall eingetreten sei, kann ihm nicht gefolgt werden. Seine Darlegungen beschränken sich vielmehr im Wesentlichen auf eine eigene, von der Vorinstanz abweichende Beweiswürdigung (vgl. Urteil 9C_397/2015 vom 6. August 2015 E. 5.4 mit Hinweis auf Urteile 9C_688/2007 vom 22. Januar 2008 E. 2.3 und 4A_28/2007 vom 30. Mai 2007 E. 1.3 [in <ref-ruling> nicht publiziert]). Überdies lässt sich dem Gutachten des Dr. med. B._ nicht entnehmen, dass das depressive Störungsbild völlig losgelöst von der PTBS zu sehen ist, wie die Vorinstanz zutreffend feststellte. Der Experte gab an, dass der Beschwerdeführer anlässlich der aktuellen gutachterlichen Untersuchung ein mittelgradiges bis schweres depressives Zustandsbild vor dem Hintergrund der komplexen PTBS aufweise. Nach dem Tod seines Freundes sei es im ersten Halbjahr 2013 zu einer zunehmenden Verschlechterung mit Entwicklung einer zusätzlichen, schweren depressiven Symptomatik gekommen. Zudem hielt die Klinik C._ in ihren Bericht vom 26. August und 19. November 2013 fest, die aktuelle Verschlechterung der bestehenden PTBS werde als Ergebnis verschiedener Belastungsfaktoren in der näheren Vergangenheit beurteilt. Die Arbeitsfähigkeit sei mit Blick auf die Anamnese schon seit über zehn Jahren eingeschränkt und er sei in den letzten Jahren im ersten Arbeitsmarkt nicht arbeitsfähig gewesen. Es liege ein schwer depressives Krankheitsbild vor dem Hintergrund einer PTBS vor, wobei durch den Tod des Freundes von einer Reaktivierung des Traumas auszugehen sei. Ebenso geht aus dem Bericht des Ambulatoriums für Folter- und Kriegsopfer des (Spitals D._) vom 30. September 2014 hervor, dass er ab 1996 bereits in spezialisierter Behandlung am Ambulatorium für Folter- und Kriegsopfer gewesen und nie in der Lage war, im ersten Arbeitsmarkt eine Tätigkeit zu bekleiden und auch im zweiten Arbeitsmarkt lediglich solche im Teilzeitpensum. Es lässt sich demzufolge nicht beanstanden, wenn die Vorinstanz eine Verschlechterung des psychischen Gesundheitszustands und nicht eine materiell neue Invaliditätsursache annahm.
4.3.3. Auch ist nicht offensichtlich unrichtig, dass die Vorinstanz mit Blick auf die anamnestischen Angaben und die Schlussfolgerungen des Gutachters - namentlich in Berücksichtigung des Umstands der fehlenden beruflichen Etablierung im ersten Arbeitsmarkt sowie der durchwegs nur teilzeitlich ausgeübten Tätigkeiten im Umfang von 50 bis 60 % in einer geschützten Arbeitsstätte im zweiten Arbeitsmarkt - von einer aufgrund der PTBS bereits bei Einreise bestehenden Arbeitsunfähigkeit im Umfang von durchschnittlich 40 % ausging. Dass der rechtserhebliche Sachverhalt unvollständig festgestellt worden sei, wird im Übrigen nicht gerügt. Im Lichte der eingangs erwähnten Beweisregeln und Grundsätze zur Beweiswürdigung ist die vorinstanzliche Sachverhaltsfeststellung und die entsprechende Beweiswürdigung nicht mangelhaft im Sinne von Art. 97 Abs. 1 BGG. Daher sah das kantonale Gericht zu Recht wegen des Eintritts der Invalidität bereits bei der Einreise (Art. 36 Abs. 1 IVG in der bis 31. Dezember 2007 gültig gewesenen, hier anwendbaren Fassung), mithin in einem Zeitpunkt, in dem noch nicht während der erforderlichen Mindestdauer Beiträge geleistet worden waren, die versicherungsmässigen Voraussetzungen für einen Rentenanspruch als nicht erfüllt an.
5.
Ausgangsgemäss ist der Beschwerdeführer grundsätzlich kostenpflichtig (Art. 66 Abs. 1 BGG). Seinem Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege kann jedoch entsprochen werden (Art. 64 Abs. 1 und 2 BGG; <ref-ruling> E. 4a S. 202). Es wird indessen ausdrücklich auf Art. 64 Abs. 4 BGG hingewiesen, wonach er der Gerichtskasse Ersatz zu leisten hat, wenn er später dazu in der Lage ist.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Dem Beschwerdeführer wird die unentgeltliche Rechtspflege gewährt und Rechtsanwältin Dina Raewel wird als unentgeltliche Anwältin bestellt.
3.
Die Gerichtskosten von Fr. 800.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt, indes vorläufig auf die Bundesgerichtskasse genommen.
4.
Der Rechtsvertreterin des Beschwerdeführers wird aus der Bundesgerichtskasse eine Entschädigung von Fr. 2'800.- ausgerichtet.
5.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 30. Mai 2017
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Maillard
Die Gerichtsschreiberin: Polla