用化學循環將廢塑料“吃干榨盡”
廢塑料“誕生”的背景
自20世紀40年代首次對塑料進行大規模工業化生產合成以來，人們對塑料制品的需求和性能的要求不斷升級，塑料制品憑借其易于加工成型，來源廣、質量輕，并且具備一定韌度、強度及抗腐蝕性的特點，被廣泛地應用于人們日常生產生活的每個領域，從溫室、地膜、涂料和電線，到包裝、薄膜、封面、袋子和容器，為人類的工作和生活帶來了舒適、安全與便利。在塑料誕生后的70多年間，塑料工業快速發展，已成長為了一個品種齊全，規格繁多的支柱性產業。
一個不爭的事實是人類社會每天生產大量的塑料產品，隨之而來大量廢舊塑料也在人們工作生活中不斷產生。聯合國環境規劃署2023年發布的報告顯示，全球塑料年產量超過4.3億噸，其中三分之二塑料制品均為短期使用，很快就會變成廢物。雖然塑料在人類日常生活和生產中發揮了舉足輕重的作用，但是由于其使用后破損、老或丟棄成為廢棄物，且極難降解，以致廢棄后的塑料能夠長期存在，形成了所謂的“白色污染”，給人類的生存環境帶來了巨大的壓力，由此引發的環境問題愈發突出。特別值得注意的是，當前廢塑料的自然降解速度和處置及利用速度遠遠落后于塑料的生產速度，中國2022年塑料產量為7771萬噸，但回收量僅為1800萬噸，而且人們對于塑料的使用量依然在大幅度地持續增長，這就使得由塑料垃圾帶來的環境污染更加突出。資源是人類永恒的話題，節約資源、低碳生活、綠色可持續發展的意識已深入人心，因此人們對塑料垃圾回收利用的覺醒也是大勢所趨。
塑料污染治理已達成全球共識
世界政治首腦在塑料污染的重大危害性方面達成共識，多國針對塑料污染治理達成諸多國際公約。2015年9月，超過150位世界領導人出席聯合國可持續發展首腦會議，193個成員國通過《2030年可持續發展議程》，提出17個可持續發展目標，其中3個目標涉及塑料污染。這是世界政治首腦第一次在塑料污染方面達成共識。此后，塑料污染問題不斷得到國際重視，在達沃斯世界經濟論壇、聯合國大會、G7峰會、G20部長會議、《巴塞爾公約》締約方大會等國際重要組織和會議中，《海洋塑料憲章》、“塑料循環經濟”、《巴塞爾公約塑料垃圾修正案》等理念和公約被提出，塑料污染治理已成全球共識。
2022年3月2日，第五屆聯合國環境大會續會在肯尼亞首都內羅畢通過《終止塑料污染決議（草案）》，旨在推動全球治理塑料污染。決議指出，到2024年達成一項具有國際法律約束力的協議，涉及塑料制品的整個生命周期，包括其生產、設計、回收和處理等。聯合國環境規劃署表示，該決議將推動相關方從根本上轉變生產、消費塑料和管理塑料廢棄物的方式。2021年，國家發展改革委、生態環境部聯合發布了《“十四五”塑料污染治理行動方案》，這是繼2020年1月兩部委《關于進一步加強塑料污染治理的意見》出臺后，國家對大力治理塑料污染決心的又一次政策升級，進一步完善了塑料污染全鏈條治理體系，細化了塑料使用源頭減量，塑料垃圾清理、回收、再生利用、科學處置等方面部署，推動塑料污染治理持續深入。
廢塑料化學回收是未來發展趨勢
現階段，廢塑料回收利用量低，國內外處理廢塑料的方法主要有填埋、焚燒以及再造粒等。填埋和焚燒簡單方便，但填埋會造成土地占用和土壤與地下水污染，而焚燒雖可回收部分能量，但會產生一級致癌物質-二噁英，污染空氣。
物理回收的產品一般難以達到原生塑料的質量，其循環利用多屬于降級使用。在處理低值的、混合的、受污染的塑料垃圾上，這一技術難度大、經濟性差，不太適用。各類復合膜類、塑料袋等廢棄后混入生活垃圾的一次性包裝物，占塑料垃圾的比重較大，是塑料污染治理的“硬骨頭”，也是塑料垃圾資源化利用、高值化利用急需攻關的難題。
廢塑料化學回收技術不僅可以“吃掉”現有物理回收技術無法處理或回收效益低的低值、混合、受污染的塑料廢棄物，進一步提高資源綜合利用率，同時有助于減少生產原生料所需的化石原料的消耗，避免塑料焚燒產生的大量二氧化碳，從而降低塑料產品全生命周期的二氧化碳排放量。同時因其卓越的技術經濟性，可能會成為環衛固廢和石油化工領域的“第二增長曲線”。
廢塑料的化學回收是將廢塑料轉化為高品質油品燃料或化工原料的方法，正成為世界范圍科技研發的重點，是未來塑料垃圾處置和回收的發展方向。
廢塑料化學回收的工業化瓶頸
廢塑料化學回收實現工業化生產存在著巨大的難題需要攻克。
原料
對塑料垃圾種類要求苛刻，大多局限于處理單一種類，不能處理任意比率混合的塑料垃圾，特別是含氯的聚氯乙烯。
運轉
受限于進料的不可持續性與結焦的定期清理，大多為間歇性，無法保持長周期運轉。
規模
受限于投入與產出效率，工藝的不成熟等，大都屬于實驗性，規模較小。
能耗
無論采用何種加熱方式，都不可避免的導致熱量大量散失。
加熱方式
如果不采用載體或輔助機構，裂解時塑料垃圾受熱不均勻，可能部分未發生裂解，部分過裂解，最終導致部分塑料結焦碳化，出油率下降，甚至粘結附著在裂解器壁，損傷裂解設備。
惠城環保廢塑料化學回收技術
惠城環保自主研發的混合廢塑料深度催化裂解（CPDCC）技術，成功開創了碳氫資源循環使用的新途徑，這將是中國經過驗證認可的最具影響力的廢塑料化學回收工藝，大幅拓寬了廢塑料處理方式并將其轉化成具有高附加值的化工原料，幫助降低中國在廢塑料加工過程中的能耗和成本，從而減少了碳排放，促進實現塑料的循環利用。
六大技術突破
01
垃圾中全量廢塑料分選回收及原料化技術
全新的垃圾分類模式，可以全量回收垃圾中的中低價值廢塑料及低值紡織、竹木類，從顆粒形貌和元素組成兩方面，對固體廢塑料進行預處理，如分選、清洗、機械粉碎和水熱脫氯等過程，獲得顆粒尺寸合適和雜質含量符合要求的廢塑料顆粒原料，實現無差別化高值利用。除垃圾外，還可從農田中將地膜進行分選，實現高值回收。
02
連續差壓恒溫穩定進料
擁有自主知識產權的差壓恒溫連續穩定進料技術，廢塑料從常溫常壓到高溫高壓實現了跨相轉變，使用文丘里管、高溫溶劑熔融等液固輸送方法和氣固輸送方法組合的工藝型式，構建廢塑料顆粒的連續穩定進料系統，有效避免再生造粒和液化工藝等變相過程產生的碳化和VOCs無序排放問題，為大型工業化提供了可能。
03
溫度梯度分布的逆流反應器
根據高分子裂解是強吸熱反應，結合同族烴類分子量與裂解活化能的負相關關系，通過設計氣固逆向接觸的流化床形成溫度梯度，來滿足廢塑料裂解過程中不同分子量烴類適配最優裂解活化能的需求。
04
廢氣中氯化氫捕集回收技術
廢氣中氯化氫高效捕集技術，解決了含PVC塑料裂解過程中氯污染和回收難的技術瓶頸，實現廢氣無污染排放。
05
多產烯烴催化劑研發
公司獨家開發的廢塑料裂解專用催化劑，靈活調變的催化劑配方搭配合適的工藝條件，使得乙烯、丙烯、丁烯及三苯收率可調。根據原料中PVC含量的不同，三烯三苯的總收率變動范圍為85%~95%。
06
反應過程無污染，超低能耗
通過自熱式能量利用，裂解產生的焦炭可供應整個裝置的能量需求，不再需要額外能源的補充。
塑料代替原油成為現實
廢塑料通過深度裂解，可制取乙烯、丙烯、丁烯低碳烯烴及混合芳烴等化工原料，根據惠城環保技術轉化率測算，回收利用1公斤廢塑料產生的基礎化工原料，相當于3公斤中間基原油裂解產生的化工原料，可減少固體廢棄物填埋1公斤。以年回收裂解5000萬噸廢塑料計算，可節省1-1.5億噸原油消耗量，相當于中國每年原油進口量的20%，同時減少2.5億噸CO2排放量，對降低我國原油對外依存度、賦能雙戰略實施具有高度的支撐意義。
廢塑料化學回收的戰略意義
經過多年技術攻關和中試裝置成功運行，首套20萬噸/年混合廢塑料資源化綜合利用示范項目開工在即。混合廢塑料深度催化裂解（CPDCC）技術實現工業化，不僅以節能降碳為重要抓手，轉變了發展方式，優化了經濟結構，轉換了增長動力，在資源高效利用和綠色低碳發展的基礎上推動區域的經濟社會發展，同時，打開了廢塑料化學回收再利用領域的新格局，搶占了再生資源技術的制高點，從廢物中尋求資源，助力國家“能源-經濟-環境”戰略轉型及雙碳戰略的實現。