近年來，由于世界多國和地區(qū)政策,、經(jīng)濟,、技術等方面原因的推動，廢塑料化學回收逐漸成為全球關注的話題,。這篇可能是關于廢塑料化學回收技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿最詳盡的講解?，F(xiàn)分享出來，以饗讀者,。

一,、化學回收技術發(fā)展歷史

（一）起始階段

1.20世紀60年代：廢塑料化學回收的歷史可以追溯到20世紀60年代。當時全世界發(fā)生能源恐慌,，美國,、歐洲和日本等發(fā)達國家和地區(qū)開始研究將產(chǎn)品回收起來的方法，借此節(jié)約和替代一部分石油,，這是循環(huán)經(jīng)濟的早期雛形,。

2.20世紀70年代：因為戰(zhàn)爭等原因，油價上漲,，引發(fā)石油危機,。仍是美國、歐洲和日本等發(fā)達國家和地區(qū),，試圖提高原油利用率,，從而誕生了一些技術和研究，尤其在自然資源匱乏,、危機意識強烈的日本,，甚至出現(xiàn)過一些小型的工業(yè)化裝置。

3.20世紀80年代：80年代的中東戰(zhàn)爭導致第二次石油危機,，當時第一次出現(xiàn)“廢塑料催化裂解技術”的研究成果,。

（二）擴散階段

1.20世紀90年代：戰(zhàn)爭導致三次石油危機，油價再次上漲,，再一次引起世界對石油安全和石油利用率的擔憂,，因為石油價格提升和產(chǎn)量減少產(chǎn)生的經(jīng)濟驅(qū)動力，人們想把塑料回收起來,。中國也產(chǎn)生一些小型裝置,，現(xiàn)稱之為“土法煉油”，多以個體戶形式存在,，產(chǎn)品品質(zhì)差,、環(huán)境污染高。

2.21世紀初：21世紀伊始至經(jīng)濟危機前,，油價持續(xù)上漲,，同時美國,、歐洲和日本等發(fā)達國家和地區(qū)面臨嚴重的白色污染。當時垃圾處理的核心發(fā)展方式是焚燒減量,，順帶可解決一部分塑料問題,，因為廢塑料化學回收的收益不高，所以商業(yè)化方面沒有突破,。同時2007年發(fā)生一個重要事件,，國家環(huán)保總局（現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部）發(fā)布《廢塑料回收與再生利用污染控制技術規(guī)范》,，明文規(guī)定“不宜以廢塑料為原料煉油”,，將“土法煉油”一棍打死，廢塑料化學回收的研究和工業(yè)化陷入谷底,。

（三）提速階段

21世紀10年代至今：艾倫·麥克阿瑟基金會促成了品牌,、零售和包裝等巨頭企業(yè)的全球承諾,，這些企業(yè)涵蓋了全世界20%以上的塑料使用量,，終結塑料廢棄物聯(lián)盟（AEPW）也促使國際化工巨頭解決塑料污染的問題。這些企業(yè)的CEO承諾目標,，“可持續(xù)”由過去的口號變成了真實的戰(zhàn)略目標,，由可持續(xù)發(fā)展部門推動目標的達成，這是真實的動力,。

二,、廢塑料化學回收技術分類

（一）化學回收的定義

嚴格意義上講，“化學回收”是“化學循環(huán)”的第一步,，是塑料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的前半部分,。化學循環(huán)是將塑料廢棄物經(jīng)過一系列的化學反應重新生成塑料和其他有價值的化學品的過程,，那么化學回收則是將塑料廢棄物經(jīng)過一系列的化學反應生成油,、氣、炭等中間化學品的過程,。

（二）回收技術分類

1.過氧化法：即焚燒發(fā)電,，可處理所有類型廢塑料，由氧氣完全參與,，碳和氫分別生成二氧化碳和水,，產(chǎn)出熱能導入電力系統(tǒng)。

2.部分氧化法：適用于聚烯烴類廢塑料,，有氧氣部分參與,，生成合成氣，產(chǎn)品導入煤化工制甲醇和氨氣等,。

3.無氧裂解法：適用于聚烯烴類廢塑料,，一是液化工藝,，主要有熱解、催化裂解和加氫裂解三種類型,，熱解一般產(chǎn)出重油和蠟,，催化裂解可產(chǎn)出輕油，產(chǎn)出物均可導入石油化工制燃料或化工產(chǎn)品（如塑料）,；二是炭化工藝,，可產(chǎn)出焦炭、活性炭或RDF,，產(chǎn)品可導入煉焦化工制功能碳（如納米碳）,。

4.解聚法：或稱萃取法，適用于縮聚類塑料,，有醇解,、水解、溶劑解等類型,，可產(chǎn)出單體（如DMT,、PTA、CPL等）,，產(chǎn)品可導入化纖和塑料產(chǎn)業(yè)制化纖和塑料,。

（三）常用工藝講解

目前使用最多的是液化工藝，主要有以下三種類型

1.熱裂解：這是市面上常見和主要探討的技術,。溫度500~800℃,，溫度過高會導致原料大量氣化；由于沒有催化劑參與,，且溫度較高,，塑料分子無序拆解、無序組合,，因此產(chǎn)物鏈條較長,，一般主要為重質(zhì)燃料油和蠟，含有少量輕組分,；重油可做遠洋貨輪和鍋爐燃料使用,。橡膠煉油常用熱裂解，因橡膠為單一材料,，比較好處理,，而塑料垃圾為混合材料，且含有大量添加劑,，熱解通常會產(chǎn)生結焦,。

2.催化裂解：反應有兩段，第一段切斷分子鏈,，第二段重組為輕質(zhì)油,；有催化劑參與,，切割和重組過程有序進行，因此產(chǎn)出物可控,，催化劑也使得化學反應效率提升數(shù)百倍甚至更多,，因此溫度低于熱裂解；后續(xù)技術迭代,，可以做到乙烯,、丙烯和BTX單體。目前根據(jù)公開信息推測,，日本和美國的企業(yè)在催化裂解方面并沒有重大的落地項目突破,。

3.加氫裂解：加氫成本高昂，可能是由于經(jīng)濟性較差,，導致該項技術沒有普及,。

三、聚烯烴類廢塑料化學回收技術代際

代際劃分的標準是催化深度,，這是由人工,，到機械，再到熱,、化學和復雜化學的進化過程,，熱解是化學回收的初級階段。將廢塑料轉化成高品質(zhì)產(chǎn)品的,，一定是極其復雜的化學反應。很難想象,，僅用解熱的方式就能從石油里提煉出高價值產(chǎn)物,。分類不一定準確，還請業(yè)內(nèi)人士指教,。

（一）原始階段

就是土法煉油,，已經(jīng)被國家禁止。處理橡膠和輕度混合的塑料,，產(chǎn)出重油和蠟,。

（二）第一代

釜式熱裂解，沒有催化劑,，明火加熱,，處理橡膠和輕度混合的塑料，產(chǎn)出重油和蠟,。曾經(jīng)在山東,、河南等地大規(guī)模盛行。

（三）第二代

1.管式熱裂解：處理橡膠和輕度混合的塑料,，反應深度不夠,，產(chǎn)出輕油（少量）,、重油和蠟。

2.溶劑熱裂解：用有機溶劑（如重油）加熱融化塑料并進行裂解,，處理輕度混合的塑料,，產(chǎn)出輕油（少量）、重油和蠟,。

3.超臨界水熱裂解：在高溫高壓下,，用介于氣態(tài)和液體中間狀態(tài)的水作為加熱載體，同時這種水也會起到微催化作用,，處理重度混合的塑料,，產(chǎn)出輕油（少量）、重油和蠟,。

4.釜式催化裂解催化重組：催化效果不錯,，可處理中度混合的塑料，由于熱效率有限,，產(chǎn)物中還有少量重組分,。

（四）第三代

第三代以后，產(chǎn)物就不應該有重油組分了,，而且可以處理重度混合的塑料,，包含其他有機質(zhì)和雜質(zhì)。

（五）第四代

運用氣體介質(zhì)內(nèi)熱的加熱方式,，效率高,，一條線日產(chǎn)能可上百噸。處理重度混合的塑料,，產(chǎn)出輕油,。

（六）第五代

催化裂解烯烴重組，處理重度混合的塑料,，可直接產(chǎn)出單體,，距離聚合物僅有一步聚合?？泼堰^中試,。

四、技術經(jīng)濟性核心要素

一項技術是否具有經(jīng)濟性,，要把投入和產(chǎn)出拆解開來詳細探討,。

（一）產(chǎn)出要素

1.產(chǎn)品價格：熱解產(chǎn)出的重油價格在1500~2000元之間。催化裂解催化重組技術產(chǎn)出的塑料油（輕汽柴油）價格比重油高得多,，若用于生產(chǎn)循環(huán)塑料,，則有更高溢價。

2.高價值產(chǎn)品收率：因為有催化劑的參與,，反應效率更高,，催化裂解催化重組技術的高價值油品收率會高于熱裂解,。

3.單條線日產(chǎn)能（連續(xù)性）：歐洲一些做得不錯的企業(yè)，實際上不是連續(xù)生產(chǎn),，而是釜式生產(chǎn),，先將反應釜加熱，反應完全后降溫排渣,，之后再進料加熱,，因此能耗很高，投資較大,。第3代以后的催化裂解催化重組技術可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),，因此能耗及投資較低。

（二）投入要素

1.設備投資：如果對原料要求高,、反應條件高,、進料和反應不連續(xù)，設備投資就會高,。催化裂解催化重組技術對原料要求低,、反應條件低、工藝流程短,，設備投資低,。

2.運營能耗：溫度高意味著能耗高。生產(chǎn)所需溫度上升100℃,，每噸塑料能耗成本可能會增加100~150元,，同時對設備的要求和投資成本也會上升。催化裂解催化重組技術所需溫度較低,，因此能耗成本較低,。

3.進料要求和預處理：如果對進料要求高，比如只能處理單一塑料,，或者需要清洗、預處理等等,，都意味著更多的投資,。催化裂解催化重組技術對進料要求較低，不需精分和清洗,，且預處理簡單,，因此投資較低。

4.催化劑生產(chǎn)和處理：催化劑有成千上萬種,，在石油煉化行業(yè),，許多催化劑含有貴金屬和重金屬，成本高昂,，而且如果重金屬催化劑進入尾渣,，尾渣會被判定為危廢,，后續(xù)處理費用同樣很高?？泼呋呀獯呋亟M技術所用的催化劑無貴金屬和重金屬,，對環(huán)境無害，可以回收,。

五,、發(fā)展較快的塑料化學回收企業(yè)

根據(jù)部分公開信息顯示（投資和承購協(xié)議等），目前發(fā)展較快的廢塑料化學回收企業(yè)大致有上面幾家,。中國的技術一點都不差,，只是政策方面沒那么積極，但現(xiàn)在已經(jīng)開始有動作了,。隨著政策的放開,，市場會逐漸打開。