全球战塑循环利用破解塑料污染难题

  [中国石化新闻网2024-04-23]
  编者按：今年4月22日是第55个世界地球日，全球目光再次聚焦到环境保护这一紧迫议题上。今年的主题是“全球战塑”，旨在唤起人们对塑料垃圾问题的关注。近年来，油气行业积极探索绿色发展之路，在塑料循环利用领域取得了突破性进展，同时也把布局新能源、推动能源低碳转型摆到突出位置，努力保护我们共同的地球。
  付凯妹中国石油石油化工研究院
  塑料因具有高性能和低成本优势，已成为生产生活材料的首要选择之一。全球塑料年产量已从2000年的2.34亿吨飙升至2022年的4亿吨以上。同时，由于塑料的不可降解性，塑料垃圾从2000年的1.56亿吨增加到目前的3.5亿吨左右。其中，只有9%的废塑料实现了回收利用，近70%则被焚烧或填埋，其余21%残留在环境中，造成了严重的环境污染和资源浪费。如何充分发挥塑料循环利用带来的减污、降碳、节能效益，已成为全人类共同面临的课题。
  国际石化公司
  加速布局塑料循环产业
  巴斯夫公司通过制定可持续发展战略及塑料循环目标、开展塑料循环利用各环节技术储备、建立合作伙伴关系等诸多举措，打造塑料循环利用闭环。该公司制定了自2025年起每年加工25万吨可再生塑料或基于回收废弃物生产塑料的目标，并围绕塑料生产、回收分拣和再利用各环节，加强技术研发和推广应用。在聚合物设计环节，研发并推出VALERAS?系列功能性添加剂，提升塑料产品的可持续性和易循环性；在回收分拣环节，开发了塑料包装数据库，提升分拣效率和精度；在回收利用环节，研发并推出IrgaCycle?系列添加剂，提高再生塑料的加工稳定性、长效稳定性，同时推出PuriCycle催化剂和吸附剂，可选择性去除热解油中的各种杂质。在此基础上，巴斯夫在2018年启动“化学循环”项目，与能源公司Quantafuel、废旧轮胎热解公司Pyrum及技术公司NewEnergy建立合作伙伴关系，共同建立废塑料、废橡胶化学循环闭环。
  埃克森美孚公司已将业务范围拓展至塑料循环，通过设立回收利用目标、在全球范围布局塑料化学回收项目、扩大开放合作等举措，打造覆盖塑料循环上下游全产业链的模式。该公司于2022年提出新的发展愿景：将推出更多有利于塑料循环、具有轻量化特性的聚合物，并宣布到2026年底，废塑料回收利用能力达到50万吨/年。在回收利用环节，该公司开发了Exxtend?回收技术，将废塑料裂解为分子单体再转化为性能与原生化学品相同的再生产品。该技术于2021年应用于其贝敦中试装置，正计划在比利时、荷兰、加拿大、马来西亚和新加坡推广应用。在回收分拣环节，2020年，该公司与塑料循环技术公司Agilyx合资成立CyclyxInternational，开发废塑料分拣和预处理系统；2022年，与利安德巴塞尔共同新建休斯敦首个废塑料分类和处理设施，处理能力达15万吨/年。在再生塑料应用环节，与包装供应商贝里集团（BerryGlobal）、安姆科（Amcor）SealedAir出售经认证的循环聚合物，用于生产食品级包装产品。
  SABIC公司重视可持续发展，通过提出可量化的塑料循环目标、制定循环发展路径、布局区块链技术等措施，初步形成塑料循环产业链。该公司将可持续发展纳入公司核心战略，承诺到2025年，使用可再生或回收原料制造的可循环材料销售量达到20万吨，并制定了塑料循环发展路径。在聚合物设计环节，通过应用单一材料实现“可回收设计”（如双向拉伸聚乙烯BOPE聚合物）。在回收利用环节，开发针对混合废塑料的化学回收技术，生产经认证的循环聚合物；围绕全生命周期，开发并应用区块链技术，于2022年与技术公司Finboot、PlasticEnergy和包装制品生产商Intraplás共同启动试点项目，跟踪从废塑料回收开始到热解油、TRUCIRCLE?循环聚合物生产，再到包装制品生产的全过程，降低了产业链各环节的成本，提供了时间和数据整合的可能性。
  我国石化行业
  积极探索塑料循环模式
  我国高度重视塑料污染防治，于2009年出台了《中华人民共和国循环经济促进法》，提出了“减量化、再利用、资源化”的“3R”循环经济理念。近年来，在禁塑限塑方面，继2008年“限塑令”后，2020年1月出台《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，明确禁用限用的塑料制品并制定了退出时间表。在塑料循环利用方面，我国先后发布了《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》《“十四五”循环经济发展规划》《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》《国务院办公厅关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》。在标准建立方面，我国也有系列国标陆续发布，使行业发展更加规范有序。
  近年来，我国塑料循环利用产业整体发展快速，2022年塑料制品产量7771万吨，废塑料产量约为6300万吨，回收利用率约30%。但我国塑料循环利用仍面临着严峻挑战。一方面，在现有回收模式下，提高回收利用率已遇到瓶颈。另一方面，回收利用技术较为单一，以物理回收为主，存在再生料性能较差、回收次数有限、严重依赖回收分拣能力等问题。在化学回收技术中，目前仅针对缩聚类塑料的解聚技术较为成熟。聚烯烃塑料具有化学结构稳定、裂解难度大等特点，相关关键核心技术及生产装备仍有待创新，在我国尚未实现规模化应用。
  强化技术支撑
  打造塑料循环产业链
  当前，我国石化公司已围绕塑料循环业务进行了初步布局，参考国外石化公司设立了可量化的回收利用目标并制定了循环发展路径。未来需要进一步强化目标导向，设立明确的循环利用目标。一方面，将塑料循环利用发展融入公司发展体系，加快实现从“生产—使用—处置”线性模式向“生产—使用—回收—再利用”循环模式转变。另一方面，要根据自身塑料业务发展特点、技术成熟度等客观因素，科学制定差异化的塑料循环发展战略与规划，明确可量化的发展目标和行动计划，选取1—2个应用场景打造塑料循环利用示范项目，建立塑料循环上中下游完整产业链。
  强化技术攻关，注重发挥循环利用技术驱动作用。目前，我国石化公司纷纷加快推进新技术、新产品的研发和产业化进程，但较规模化应用仍有较大差距。因此，我国石化企业要持续围绕塑料循环利用各环节，强化技术攻关，发挥自身聚烯烃生产技术优势，进一步加强长寿命、轻量化、单一化新产品的开发。同时，针对目前较薄弱的回收利用环节，加快开发绿色高效的化学回收成套技术，加快推广废塑料种类快速识别技术，实现塑料全生命周期可追溯。
  强化开放合作，打造塑料全生命周期产业链。塑料污染治理需要聚合物、塑料制品、消费品以及废塑料回收利用全产业链各环节共同努力。石化企业应积极开展与废塑料回收公司的合作，以获取稳定数量和性能的废塑料热解油。同时，与塑料包装公司合作，使再生料应用于包装领域，实现塑料产业链闭环。总体而言，石化企业需要突破生产、销售、消费、回收等各环节的信息传递障碍，快速掌握并积极响应再生资源回收行业的具体需求，构建塑料循环产业闭环。