塑料化学回收逐渐成为全球共同关注的热点话题,可减少化石能源消耗,实现废塑料同级再生利用,具有显著的减碳效果。近年来,众多中国企业参与到塑料化学回收产业链中,积极推动该行业的产业化进程。
中石化、航天石化等不断研发先进的化学回收工艺技术,通过与国际化工巨头合作,将工艺放大;科茂环境、惠城环保等利用独有的工艺技术,自己规划建设化学回收项目;久泰、天楹、汉能清源等获得国外领先的化学回收技术授权,在国内布局产能。
作为中国最大的合成树脂生产商,中石化是首家加入终止塑料废弃物联盟(AEPW)的中国大陆企业。近年来,中石化在可回收、可循环、可降解等方面持续发力,不断探索合成树脂循环经济发展路径,打赢“白色污染”攻坚战。
中石化石油化工科学研究院开发出新型连续热解RPCC化学循环成套技术。这项技术在RDC(梯级减容高效液化脱氯技术)单元先将混合废塑料进行梯级快速液化,同时,深度脱氯。接着再送往RPCC连续热解单元进行热解,获得的热解油经深加工技术生产出塑料单体的原料,进而生产出塑料产品,真正形成塑料—废塑料—烯烃—塑料的闭合循环。同时,RPCC技术也可以针对掺杂不同含量聚氯乙烯(PVC)的废塑料原料灵活选择不同的预处理技术路线,其热解油收率可超80%。
目前,这项废塑料化学循环成套技术已开展实验室试验,准备转入工业侧线试验阶段。这一技术可适用于来自垃圾填埋场废塑料、造纸厂废塑料、农膜等生产、生活过程中产生的废弃塑料。而这些废塑料都是无法物理再生或物理再生成本过高的低值废塑料。
2024年5月30日,中石化与马来西亚国家石油公司在吉隆坡签署战略合作谅解备忘录,双方将积极探讨生物质燃料和塑料热裂解回收利用技术许可等合作机会。此举标志着两大能源巨头在推动可持续发展方面迈出了重要一步,通过共享资源和技术,有望在塑料废弃物管理方面取得突破性进展,为全球塑料回收行业树立新的合作典范。
2023年3月,北京航天石化技术装备工程有限公司与全球化工巨头SABIC签约。航天石化是中国航天科技集团有限公司下属第六研究院北京航天动力研究所(BAPI)的全资子公司。
仪式上SABIC签署了北京航天石化原创研发的“航天热解SHCP®技术”的准入许可协议。该合同的成功签署将进一步加速该技术在工程领域的应用,同时也将有助于SABIC循环经济产业的全球布局,满足其循环产品组合在亚太地区的目标。
“航天热解SHCP®技术”是航天石化的原创性研发。该技术依托火箭发动机燃烧、传热和密封技术,采用固体热载体循环机械流化加热的有机固废热解处理技术(SHCP),进而将废塑料在绝氧环境中加热分解,生成热解油、热解气、热解碳。
热解气和热解碳作为燃料,为系统自身提供热解反应所需要的能量,同时利用分离后高温烟气余热产生蒸汽用于装置自用和外供,最终输出热解油、蒸汽。热解油可作为燃料油,也可作为炼厂原料深加工为成品油或化工品,实现废塑料同级循环利用。
航天热解SHCP技术示范装置图
航天热解SHCP技术经过6年的技术研发和中试验证,已经开始布局商业化示范装置建设。2018年7月, 北京航天动力研究所在河北霸州建成了一套规模为10吨每天的中试装置,实现了不同有机固废的连续进料、连续产油、排渣,并保持168小时连续运行。
2024年9月,航天热解首台套5万吨/年废塑料化学回收耦合油泥资源化利用项目进入安装施工阶段,预计明年春季将实现投产运行。本项目是航天热解技术的首台套工业化应用示范项目,是原创航天热解技术的首次商业化应用。本项目单机处理能力为200吨/天,项目建成后将实现内蒙古河套地区生活垃圾、农业地膜等来源废塑料以及油田油泥危废的高值资源化利用,为推动循环经济发展,实现废塑料的循环高值化利用,解决白色污染问题开辟全新的途径。
2023年6月30日,山东省日照市莒县人民政府发布日照塑茂环境科技有限公司混合废塑料化学循环(PCR)项目(一期)环境影响报告书及公众参与说明报批前公示。
该项目总投资6.8亿元,建设地点位于日照莒县海右化工产业园,计划2024年3月开工,12月竣工。一期建设60万吨/年废塑料化学回收(PCR)装置,包括20万吨/年废塑料油化(PTO)单元、40万吨/年塑料油烯烃化(OTO)单元和20万吨/年烯烃回炼(ORR)单元。
日照塑茂环境科技是浙江科茂环境科技有限公司的全资子公司。科茂通过原创的废塑料化学循环技术,将塑料垃圾转化成热解油(COMY Oil)、丙乙烯(COMY Monomer)等基础化学品,用于生产原生品质的新塑料及其他低碳循环材料。
2023年7月19至20日,科茂环境与德国国际合作机构(GIZ)环境与循环经济部门,联合作出“基于苏州社区的软塑成分调研及城市源塑料废弃物化学回收”的项目报告。
通过科茂废塑料化学回收技术,将从苏州城市生活垃圾中分选出来的低值废塑料加工成塑料热解油,进行油品精制及全面的产出物检测,并输出客观、科学的生命周期评估报告,完成中国首个“生活源废塑料收集+分拣+化学回收”试点项目,从而提高塑料废弃物回收率和回收价值,拓宽塑料循环价值链。
该项目已取得的阶段性成果,调研发现:苏州市塑料废弃物中,软塑占比超过60%。各种购物袋是软塑料废弃物最大产生源,占43%,其次是食品包装(20%)和快递包装(17%)。50%的塑料废弃物适合进行化学回收,60%-80%的软塑料适合进行化学回收。
2024年4月,科茂环境与山东京博石油化工有限公司、山东京博聚烯烃新材料有限公司在中国首次打通废塑料化学循环产业链,标志着中国废塑料化学循环产业进入新的阶段。科茂通过化学回收装置将生活垃圾中的废塑料包装转化为热裂解油(COMY Oil)等基础化学品,再由京博石化和京博聚烯烃加工成原生品质PCR(消费后回收)聚丙烯塑料,最后由包装企业加工成全新的塑料包装,从而完成“生活废塑料到食品级新塑料”原级回收产业链闭环。该过程遵循“质量平衡”法,产出的新塑料包装与石油基塑料包装品质一致。
化工巨头万华化学是行业内首个提出“零排放”环保理念并推广的企业,万华化学承诺“三废”排放实现无组织排放为零,有组织排放100%达标,不断减少直至为零。
2022年10月,万华化学聚氨酯硬泡回收中试装置开车成功,再生聚醚产能为60吨/年,开辟了处理废旧聚氨酯泡沫的新渠道。该聚氨酯硬泡回收装置采用化学回收方法,每回收1吨废泡沫可实现约3吨的碳减排,且回收后生成的再生聚醚与标准聚醚的质量指标和性能一致。回收再生产品可用于冰箱保温、汽车零部件、管道保温、生活家居等领域。
2023年12月12日,据国家知识产权局公告,万华化学集团股份有限公司申请一项名为“一种废旧硬质聚氨酯泡沫回收制备高官能度聚醚多元醇的方法“,将回收的硬质聚氨酯泡沫粉碎,加入水配制成特定水分含量的泡沫后,在醇解剂、催化剂的作用下,加热得到醇解产物;醇解产物与环氧化物聚合后,再降温加入中和剂、吸附剂,中和反应后脱水再过滤得到目标聚醚多元醇。
2023年6月5日,青岛惠城环保科技集团股份有限公司公告,拟与广东省揭阳市大南海石化工业区管理委员会签订投资协议,建设20万吨/年混合废塑料资源化综合利用示范性项目。项目计划投资总额11.99亿元。
惠城环保研发团队历经六年技术攻关,研究了废塑料裂解反应规律和废塑料深度裂解机理,首创了基于循环流化床的混合废塑料深度催化裂解制化工原料(CPDC)新技术,已建成100吨/年中试装置并稳定运行14个月。
产品可由废塑料直接裂解为富气、凝缩油等碳氢化合物。经过过程模拟与优化,逐步形成了工艺包设计基础数据。此项技术可有效地填补持续、高效化学回收利用废塑料产业上的空白,破解全球废塑料治理难题。
在此前的2023年4月27日,中国石油和化学工业联合会组织专家,召开了CPDC技术咨询评估会,为惠城环保CPDC技术的成果转化以及20万吨/年混合废塑料资源化综合利用示范性项目落地提供了科学依据和决策支持。
2023年11月25日,惠城环保集团旗下子公司九江惠城环保科技有限公司瑞昌市回收物再生资源分拣中心正式破土动工。该项目总投资约5000万元,计划建设可回收物分拣中心及干垃圾集中分拣回收废塑料生产线2条,预计达产达标后,年最大处理生活垃圾量约10万吨,项目计划于2024年4月完工。
2023年12月4日,惠城环保集团旗下子公司广东东粤化学科技有限公司20万吨/年混合废塑料资源化综合利用示范性项目获批。2024年2月29日,项目建设誓师大会在大南海石化工业区举行。该项目以混合废塑料为原料,采用自主研发的跨相深度裂解技术,在分子层面进行催化裂解和催化重组,产出三烯三苯等高附加值化工原料。
2024年9月,惠城环保与福建联合石油化工有限公司签订了《意向书》,惠城环保从事循环原料的生产(包括但不限于源于废塑料的液化石油气和石脑油,且具有ISCC PLUS认证),有意向福建联合石化提供循环原料,用于循环聚烯烃产品的生产,双方本着互惠互利、合作共赢的宗旨,成功达成战略合作。
北京汉能清源科技有限公司成立于2012年,是国家高新技术企业,总部位于北京,拥有强大的技术研发力量,有核心设备制造基地。公司专注于高端节能装备、人工智能、大数据、区块链技术与工业炉窑清洁燃烧的融合,聚焦建材行业增效减碳领域,是集节能技术及装备的研发与制造、先进控制与实时大数据、物联网智能制造、实时碳资产管理的碳减排系统集成商及大数据服务商。
2024年8月19日汉能清源宣布公司将采用霍尼韦尔UpCycle工艺技术,共同推动中国先进塑料回收技术发展。
汉能清源计划将在山东省建设一座商业化塑料回收工厂,通过使用霍尼韦尔UpCycle工艺将混合废弃塑料转化为优质再生聚合物原料(RPF),每年处理量预计将达3万吨。这一合作进一步表明了霍尼韦尔正积极顺应包括能源转型在内的三大发展趋势。
霍尼韦尔UpCycle工艺能够减少塑料生产中对原油的需求。通过搭配其他化学和机械回收利用工艺,并改进废弃物的收集和分拣工作,霍尼韦尔的UpCycle工艺有潜力帮助提升全球废塑料回收率至90%,这意味着可以转化为聚合物原料的废塑料数量将大幅增加。
2022年7月,中国天楹股份有限公司与霍尼韦尔签署合作协议,在废塑料化学循环领域展开深入合作。中国天楹将在江苏省建立商业化塑料回收工厂,使用霍尼韦尔UpCycle 工艺,将混合废弃塑料制成优质再生聚合物原料(RPF),助力塑料循环经济的发展。
霍尼韦尔UOP将向该项目提供UpCycle工艺技术许可、工程设计和技术服务直至开车和调试,并提供技术支持服务,以便在工厂服务期内对其进行运营、优化、监测和维护。
本项目标志着霍尼韦尔和中国天楹在先进塑料回收领域合作的开端,也标志着霍尼韦尔先进的UpCycle工艺技术首次应用于中国市场。
中国天楹计划基于首套装置的成功实践,在未来复制更多采用霍尼韦尔Upcycle 工艺的废弃塑料回收工厂,双方还将探索在废弃塑料预处理和热裂解设备制造等方面的合作机会。
2023年4月20日,内蒙古久泰新材料科技股份有限公司在天津举办的绿色发展峰会上,与霍尼韦尔签署战略合作备忘录,共同推动UpCycle工艺等可持续解决方案的应用。这是霍尼韦尔在中国废塑料化学循环领域的第二次落地,将助力中国的塑料循环经济发展。
霍尼韦尔的Upcycle工艺技术于2021年推出,是一种基于热解的先进化学回收工艺,大幅拓宽了可回收塑料的种类,包括原本无法回收的废塑料,如彩色、柔性、多层包装或聚苯乙烯。
UpCycle工艺在较为温和的条件下,利用行业领先的分子转化、热解和污染物管理技术,将废旧塑料转化为再生聚合物原料(Recycled Polymer Feedstock,简称RPF)。RPF可直接替代化石原料,通过石化企业制成HDPE、LDPE、PS等塑料,真正实现利用塑料废弃物来生产具有原始品质的塑料。
2023年8月,天津渤海化工集团与霍尼韦尔在废塑料化学循环领域展开深入合作。天津渤海化工拟在天津建设塑料回收工厂,计划采用霍尼韦尔UpCycle 工艺将混合废弃塑料制成优质再生聚合物原料。该工艺技术可以处理原先难以回收的包装废弃物,例如彩色印刷的软质复合多层包装或聚苯乙烯。
在此前的2023年6月,霍尼韦尔已经与渤化集团签署乐战略合作备忘录,聚焦废塑料化学回收和可持续航空燃油。
浙江佳人新材料有限公司是全球唯一一家已经将甲醇解PET技术投入商业化生产的公司,其生产工艺流程主要包括解聚合,除杂,再聚合,切片,再到纺丝,所生产的再生长丝被许多国际知名品牌所采用,远销欧美。
2023年8月,浙江佳人新材料有限公司通过PET化学回收所生产的再生单体DMT(1,4-苯二甲酸二甲酯)顺利出口海外,标志着该公司进一步拓宽自己产品的应用范围,为其明年底投产的更大规模装置奠定了良好的市场基础。
目前,佳人新材料已经运营的PET化学回收装置可以处理4万吨废旧纺织产品。此外,公司正在兴建全新的年产15万吨再生材料生产装置,一期预计将于2024年底投产。该项目拟投资53亿元,形成年产 15 万吨循环再生聚酯切片(T) PET 的生产能力,联产 37500吨DMT、37500吨乙二醇。
2023年初,佳人新材料获得RePEaT公司聚酯化学回收技术的授权,佳人也是全球第一个公司被RePEaT授权的企业。RePEaT是帝人,JGC股份和伊藤忠公司成立的合资公司,目标是在全球开展化学回收专利授权业务。
2023年7月,佳人首批化学法再生DMT顺利出口,正式开启全球销售,再生DMT的上市是推动“化学法永续循环生态圈”建设的重要补强,意味着佳人完成从再生DMT--再生切片--再生纤维的化学法聚酯产品全产业链布局。
在2024年联合国可持续发展目标可持续发展影响力大奖评选中,佳人新材料荣获最高荣誉“卓越奖”,成为全球再生行业唯一的获奖企业。佳人新材料目前正在浙江柯桥新建年产25万吨再生纤维项目。新项目投产后,每年将对23万吨-25万吨废旧纺织品实现回收再利用。项目分两期建设,一期将形成年产5万吨的规模。目前,一期项目的土建工程已完成70%,解聚和聚合工段的主工艺设备反应釜和反应塔,以及相关配套设施从9月开始进厂安装。预计到2025年春节前,一期项目的线路将完成安装,明年四五月将进料投产。
源天生物科技(天津)有限公司专注于废弃PET酶法再生的产业化和商业化,综合利用酶工程、发酵工程、化学工程等多重技术,研发出高效、专一的PET降解酶,可在常温常压的条件下分解各类废弃PET物料(涤纶织物、饮料瓶、包装带等),单体产物对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)再经聚合即可获得全新的重生PET塑料(reborn-PET,rb-PET),进一步用于生产食品包装、纺织纤维、工程材料及光学器件,真正实现PET的升级回收和无限循环利用。
源天生物酶法生产的rb PET。(a) 公司送样的产品包装;(b) 公司10公斤级rb PET产品;(c) rb PET产品特写。
源天生物目前已实现100 L规模r- PTA(对苯二甲酸)的稳定批量生产的全流程技术突破,并完成5批次10公斤级r PTA的质量稳定输出,通过多次聚合测试,r-PET产品质量参数满足市场需求,已送样3家下游客户,获得正向反馈。由此,源天生物成为国内首家达成10公斤级别rb PET稳定生产的企业,为行业发展带来了新的契机。
2024年9月,源天生物与上海华灏化学有限公司签署战略合作协议,标志着双方正式确立了长期合作伙伴关系。双方就合作生产高端再生PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯,rb PTT)聚酯建立正式合作,达成了全球第一个生物酶法再生聚酯产品的千吨级订单。
双方将充分发挥各自核心优势精诚合作。源天生物作为废弃PET(对苯二甲酸乙二醇酯)塑料酶法再生的技术研发及商业化应用企业,将通过其在废弃纺织品生物酶解回收生产方面的显著成果积极开展合作,华灏化学则以源天的生物酶法再生rPTA为单体原料开发、生产rb PTT等高分子材料产品,并进行一定规模的市场推广及销售。
浙江嘉华特种尼龙有限公司是台华新材的子公司,一直以来致力于创新和可持续发展。公司响应国家“十四五”规划中开展循环再利用绿色纤维及纺织品研发应用的号召,投入了大量研发经费,从材料方面选择了再生路线,研制循环再生环保锦纶产品,由此诞生了PRUECO再生锦纶纤维,开启了绿色循环发展新时代。
目前,国内化纤的化学法回收技术尚处于起步阶段,根据回收纤维品种(如涤纶或锦纶)不同,所使用的技术截然不同。嘉华化学法循环再生锦纶材料项目采用业界首创的针对锦纶面料(尼龙)的万吨级以上化学法再生尼龙系统解决方案:将尼龙服装生产过程中的废丝、边角料以及其他消费后的尼龙废弃物,如渔网、废旧尼龙服装等经过化学法解聚得到己内酰胺单体,利用己内酰胺重新聚合得到高品质纺丝级切片,后经熔融纺丝制备各种规格再生锦纶纤维,真正意义上实现锦纶纤维重复使用的闭环循环。
我国目前还没有采用成套自有技术的万吨级化学回收法再生锦纶的工程案例,该项目成功实施将填补国内该领域技术空白,并一举达到世界先进水平。
2022年1月8日,总投资120亿元的台华新材绿色多功能锦纶新材料一体化项目在江苏洪泽经济开发区开工。该项目全面投产后,将形成年产10万吨再生差别化锦纶丝的生产能力。
未来,公司希望能够逐步解决“从废弃纤维到纤维,从废弃尼龙消费品到尼龙服装”的闭环循环方法,真正做到让每一件纺织品都生生不息。预计每生产10,000吨PRUECO®,可节约石油近70,000桶,减少65,100吨CO₂的排放,能够将以石油为原料的尼龙生产对全球变暖的影响降低90%。
树业环保科技股份有限公司依托国内遥遥领先的环保节能技术及巨资投入奠定的雄厚研发力量,整合国内外专家技术力量,对废旧塑料的循环利用进行持续深入研究,成功研发出聚酯废料“膜到膜”循环利用工艺技术,填补国内空白,技术水平国际领先。
这是一项从聚酯废料回收利用并生产成r-BHET酯化物、聚酯切片、薄膜及片材产品的技术,采用乙二醇醇解法。通过乙二醇(EG)作为解聚剂,在高温高压下实现 PET 到对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)的转化,随后再次将 BHET聚合为r-PET、r-PETG、切片及薄膜。
树业环保历时3年建设,投资约5亿元“膜到膜”循环利用项目,于2019年2月投料试产。2021年8月,树业环保经过不断探索、不断创新,在原有的年产5万吨聚酯薄膜生产线的基础上,又新上年产能7万吨的化学法回收r-BHET生产线一条,并已投入量产。
当前树业环保再生聚酯原料的生产技术工艺处于国内领先水平,产品为市场上的稀缺产品,已经获得沙特基础工业、韩国SK 化工、可口可乐、台湾新光国际等世界500强客户的高度认可,产品供不应求。
2023年3月,韩国SK Chemicals宣布,公司签署了有关树业环保下属化学再生BHET和化学再生PET业务部门的资产转让协议,收购价约为9840万美元。
SK Chemicals所收购的树业环保资产包括,一个解聚装置——该装置能够以化学方式分解废塑料,从而生产再生BHET;以及一座CR-PET生产设施——这座设施能够利用以上解聚装置所生产的r-BHET,来再次制造PET,由此所得的产品能够分开出售。
2023年6月28日,上海化学工业区管理委员会发布关于印发《上海化学工业区碳达峰实施方案》的通知。
《方案》提出,要持续深化园区循环化改造工作,推动设施共建共享、废物综合利用、水资源循环利用和污染物集中安全处置,推动完善固废中转、储运体系,布局利用处置设施,提高区域内能源资源循环利用效率。
支持企业推动合成材料化学回收技术产业化,打造“城市油田”,部分实现对石脑油等一次性原料的替代。
上海化工区“双碳”项目清单
上榜上海化工区“双碳”项目清单中,“废塑料化学循环示范项目”上榜。该项目计划2026年实施。
2023年11月21日下午,长三角国家技术创新中心(国创中心)与上海化学工业区(化工区)签署了“废塑料制聚乙烯蜡项目”投资协议,标志着上海化工区与长三角国创中心合作的首个重大产业化项目落地。聚焦废旧农膜的绿色资源化利用,自主开发催化剂、助剂及精制工艺,能够实现连续、高效、绿色及低成本的热裂解技术,将高分子聚合物(废塑料)转化为高品质的易储存、易运输、高附加值且使用方便的聚乙烯蜡产品。
上海聚友化工有限公司成立于2003年,由江苏苏美达集团、中国纺织科学研究院联合控股,是一家具备科研能力以技术为导向的工程公司。公司专注于PET、PBT、PTT及PBAT高端生物可降解塑料的工程技术开发与建设。
公司为客户提供工程设计、设备采购、施工管理、开车服务和质量保证等全流程工程服务,是化纤聚酯领域最具价值的工程公司及工艺软件包供应商。
目前,聚酯企业大都采用的连续聚合直接纺丝技术,在生产过程中三废的处理技术也越来越受到企业的重视。处理这些废料主要有两种工艺,第一种是干燥熔融工艺,第二种是醇解缩聚工艺,属于化学法过程。
聚友化工PET化学回收技术拥有以下特点:原料适应性强,产品品质高,可多次循环使用,运行成本低,经济性高等。其工艺主要包括醇解再聚合技术、液相增粘工艺、液相增黏直接纺工业丝技术、熔体直接拉膜技术等。
2024塑料化学回收与生物基塑料论坛将于9月24日在舟山召开,会议将探讨化学回收塑料和生物基塑料的市场机遇,废塑料化学回收技术、项目与先进设备,高性能催化剂和吸附剂助力废塑料裂解油提纯。本次会议旨在共享塑料化学回收技术的最新进展,共同探讨塑料循环经济的发展方向。会上不仅有业内专家分享最新研究成果和案例分析,还有深入探讨塑料化学回收技术的创新与应用,更为行业同仁搭建行业交流平台,促进合作与发展。我们诚挚邀请您参与本次盛会,与业内专家共同探讨塑料化学回收领域的前沿话题。期待您的光临!
原文始发于微信公众号(可持续塑料与燃料):塑料化学回收连获重大突破,国内产业化在即,全新万亿级风口正在到来!