近年來，由于世界多國和地區(qū)政策、經濟、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業(yè)發(fā)展前沿最詳盡的講解。現分享出來，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“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量減少產生的經濟驅動力，人們想把塑料回收起來。中國也產生一些小型裝置，現稱之為“土法煉油”，多以個體戶形式存在，產品品質差、環(huán)境污染高。

2.21世紀初：21世紀伊始至經濟危機前，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)產業(yè)鏈的前半部分。化學循環(huán)是將塑料廢棄物經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，熱解一般產出重油和蠟，催化裂解可產出輕油，產出物均可導入石油化工制燃料或化工產品（如塑料）；二是炭化工藝，可產出焦炭、活性炭或RDF，產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，可產出單體（如DMT、PTA、CPL等），產品可導入化纖和塑料產業(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，因此產物鏈條較長，一般主要為重質燃料油和蠟，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，第二段重組為輕質油；有催化劑參與，切割和重組過程有序進行，因此產出物可控，催化劑也使得化學反應效率提升數百倍甚至更多，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產品的，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物。分類不一定準確，還請業(yè)內人士指教。

（一）原始階段

就是土法煉油，已經被國家禁止。處理橡膠和輕度混合的塑料，產出重油和蠟。

（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，產出重油和蠟。曾經在山東、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，產物中還有少量重組分。

（四）第三代

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

（五）第四代

運用氣體介質內熱的加熱方式，效率高，一條線日產能可上百噸。處理重度混合的塑料，產出輕油。

（六）第五代

催化裂解烯烴重組，處理重度混合的塑料，可直接產出單體，距離聚合物僅有一步聚合。科茂已過中試。

四、技術經濟性核心要素

一項技術是否具有經濟性，要把投入和產出拆解開來詳細探討。

（一）產出要素

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

2.高價值產品收率：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，而是釜式生產，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連續(xù)生產，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，但現在已經開始有動作了。隨著政策的放開，市場會逐漸打開。