废塑料“诞生”的背景
自20世纪40年代首次对塑料进行大规(guī)模工业化生产合(hé)成以来(lái),人们对塑料(liào)制品(pǐn)的需求(qiú)和性能的要求不断(duàn)升级,塑料制品凭(píng)借其易于(yú)加工成型,来源广、质量(liàng)轻,并且具备一定韧度、强度及抗腐蚀性(xìng)的特点,被广泛(fàn)地(dì)应用于人(rén)们日(rì)常生产生活的每个领域(yù),从温室(shì)、地(dì)膜、涂料和电线,到包装、薄膜、封面、袋子(zǐ)和容器,为人类的工(gōng)作和生活带(dài)来了(le)舒适(shì)、安(ān)全与便利。在塑(sù)料诞(dàn)生后的70多年间,塑料(liào)工业快速(sù)发(fā)展,已成长为了一个品种齐全,规格繁多的支(zhī)柱性产业。
一(yī)个(gè)不争的事实是人类社会每天(tiān)生产大量的塑料产品,随之而来大(dà)量废旧塑(sù)料也在(zài)人们工(gōng)作生活中不断产生。联合国(guó)环境(jìng)规划署2023年发布的报告(gào)显示,全球(qiú)塑料年产量超过4.3亿吨(dūn),其中三分之二塑料制品均为短期(qī)使用,很快就会变成(chéng)废物。虽(suī)然塑料在人类日常生活和生产中发挥了(le)举足轻重(chóng)的(de)作(zuò)用,但是由于其(qí)使用后破损(sǔn)、老或丢(diū)弃成为(wéi)废弃(qì)物(wù),且(qiě)极难降解,以致废弃后(hòu)的塑料能(néng)够长期(qī)存在,形(xíng)成了所谓(wèi)的“白色污染”,给人(rén)类的生存环(huán)境(jìng)带来(lái)了巨大(dà)的压力(lì),由此引发的环境问题愈(yù)发突出。特别值得(dé)注意的是,当前废塑料的自然降解速度和(hé)处置及利用速度(dù)远远落后(hòu)于塑料的(de)生产速度,中国2022年(nián)塑(sù)料产量为7771万(wàn)吨,但(dàn)回收量仅为1800万吨(dūn),而且人们对于(yú)塑料的使用量依然在大幅度(dù)地持续增长,这就使得(dé)由塑料(liào)垃圾带来的环(huán)境污染更加突(tū)出。资源是人类永恒的话题,节约资源、低碳生(shēng)活(huó)、绿色可持续发展的意识已深入人(rén)心,因此人(rén)们对(duì)塑料垃(lā)圾回收(shōu)利用的觉醒也是大(dà)势所趋。
塑料污染治理(lǐ)已(yǐ)达(dá)成(chéng)全球(qiú)共识(shí)
世界政治首(shǒu)脑(nǎo)在(zài)塑(sù)料(liào)污染的重大危害性方面达(dá)成(chéng)共识,多国(guó)针对塑料污染治(zhì)理达成诸多国际公约(yuē)。2015年9月,超过150位世界(jiè)领导人出席联合国可持续发(fā)展首(shǒu)脑(nǎo)会议(yì),193个(gè)成员国通过《2030年可(kě)持续发展(zhǎn)议(yì)程》,提出17个(gè)可持续发展目标,其中3个目标涉及塑料污染。这是世界政治首脑第一(yī)次在塑料污(wū)染(rǎn)方面达成共识。此后,塑料污(wū)染问(wèn)题不断得到(dào)国际重视,在达沃斯世界经(jīng)济(jì)论坛、联合国(guó)大会、G7峰会、G20部长会(huì)议、《巴塞尔公约》缔约方大会等国际重要组(zǔ)织(zhī)和会议中(zhōng),《海洋(yáng)塑料宪章》、“塑料循环经(jīng)济”、《巴塞尔(ěr)公约(yuē)塑(sù)料垃圾修正案》等理念和公约被提(tí)出,塑料污染治理已(yǐ)成全球共识。
2022年3月2日,第五届联合国(guó)环境大会续会在肯尼亚(yà)首都内(nèi)罗毕通过《终止(zhǐ)塑料污染决议(草(cǎo)案)》,旨在(zài)推(tuī)动全球治理塑料(liào)污染(rǎn)。决议指出(chū),到2024年(nián)达成一项(xiàng)具有国(guó)际法律(lǜ)约束力的协议,涉及塑(sù)料制品的整个生命周期(qī),包括(kuò)其生产、设计、回收和处理(lǐ)等。联合国环境(jìng)规(guī)划署表(biǎo)示,该决议将推动相关方从根本上(shàng)转变生产、消费塑料(liào)和管理塑(sù)料废弃物的方(fāng)式(shì)。2021年,国家发展改革委、生态环境部联合发(fā)布了《“十四五”塑料污染治理行动方案》,这是继2020年1月两部委《关(guān)于(yú)进一步加强塑料污染治理的意见》出台后,国家对(duì)大力治理塑料污染决心的又一次政策升级,进一步完善了塑(sù)料污染全链条治理体系(xì),细(xì)化了塑料使用(yòng)源头(tóu)减量,塑料垃圾清理、回收(shōu)、再生利用、科学处置等方面部署,推动塑料污(wū)染治(zhì)理持续深入(rù)。
废塑料化学回收是未来发(fā)展趋势
现阶段,废塑料回收(shōu)利用量(liàng)低(dī),国内外(wài)处理废塑料(liào)的(de)方法主要有(yǒu)填(tián)埋(mái)、焚烧以及再造粒等。填埋和焚烧简单方便(biàn),但填(tián)埋会造成土地(dì)占用和土壤与地下水污(wū)染,而焚烧虽可回收(shōu)部(bù)分(fèn)能量,但会产生一级致癌(ái)物质-二噁英,污染空气(qì)。
物理回收的产(chǎn)品一般难以达(dá)到原生塑(sù)料(liào)的(de)质(zhì)量,其循(xún)环(huán)利用多属于降(jiàng)级(jí)使用。在(zài)处理低值的、混合的、受污染(rǎn)的塑料垃圾上,这(zhè)一技术难度大、经济性差,不太适用。各类复合膜类、塑料袋等废弃后混入生活垃圾的一次性包装物,占塑料垃圾的比重(chóng)较大,是塑料污染治理的“硬骨头”,也是塑料垃圾资源化利用、高值化利(lì)用急(jí)需攻关(guān)的难题。
废塑料(liào)化(huà)学回收技术不仅(jǐn)可以“吃掉(diào)”现有物理(lǐ)回(huí)收技(jì)术无法处理或回收效益低的低值、混合(hé)、受(shòu)污染(rǎn)的塑料废(fèi)弃物,进(jìn)一步提(tí)高资源综合利用(yòng)率,同时有助于减少生产原生(shēng)料所需的化石原料的消耗,避(bì)免塑料焚烧产(chǎn)生的(de)大量二氧化碳,从而降低(dī)塑料(liào)产品全生命(mìng)周期的二氧化碳排放(fàng)量(liàng)。同时因其(qí)卓越的技术经(jīng)济(jì)性,可能会成(chéng)为(wéi)环卫固(gù)废和石(shí)油化工领域的“第二增(zēng)长曲线”。
废塑料的化(huà)学回收是将废塑料(liào)转化为高品质(zhì)油品燃料或化工(gōng)原料的方法,正(zhèng)成为世界范围科(kē)技研发的重点,是未来塑料垃圾(jī)处置和回收(shōu)的发展方向。
废塑料化学回(huí)收的工业化瓶颈
废塑料化学回收实现工业(yè)化生产存在着(zhe)巨大的难题需要攻克。
原料(liào)
对(duì)塑料垃圾种类要求苛(kē)刻,大多局限(xiàn)于(yú)处(chù)理(lǐ)单(dān)一种类,不能(néng)处理任意比率混合的塑料垃圾,特别是含氯(lǜ)的聚氯(lǜ)乙(yǐ)烯。
运转
受限于进料的不可(kě)持(chí)续性(xìng)与结焦的定期清理(lǐ),大多(duō)为间歇性(xìng),无法保(bǎo)持长周期运转(zhuǎn)。
规模(mó)
受限于投(tóu)入与产(chǎn)出效率,工艺的不成熟等,大(dà)都属于实(shí)验性(xìng),规模较小。
能耗
无(wú)论(lùn)采用何种(zhǒng)加热方(fāng)式,都不可避免(miǎn)的导致热量大量散失。
加热方(fāng)式
如果不采(cǎi)用载体或辅助机构,裂解时塑料垃圾受热不均匀,可(kě)能部分未(wèi)发生裂(liè)解,部分过(guò)裂(liè)解,最终导致部分塑(sù)料结(jié)焦(jiāo)碳化(huà),出油率下降,甚至(zhì)粘结附着在裂解器壁,损伤裂解设(shè)备。
佳博官方网页版和惠城环保(bǎo)废塑料化学回收技术(shù)
佳博官方网页版和惠城环(huán)保自主研发(fā)的(de)混合废(fèi)塑料深度催(cuī)化裂解(CPDCC)技术,成(chéng)功开创了碳氢资源循环使用的(de)新途径,这将是中国经过(guò)验证认可的最具影响力的废塑(sù)料化学回收工(gōng)艺,大幅拓宽了废塑料处理(lǐ)方式(shì)并将其转化(huà)成具有高附加值的(de)化(huà)工原料(liào),帮助降低(dī)中国(guó)在(zài)废塑料加工过程中的能耗和成本,从而减(jiǎn)少了碳排(pái)放,促进实现塑料的循环利用。
六(liù)大(dà)技术突破
01
垃圾中全量废塑料分选回收及原料化技术
全新的(de)垃圾分类模(mó)式,可以(yǐ)全量回收垃圾(jī)中的中低价值废塑料(liào)及低值纺织、竹木类,从颗粒形貌和元素(sù)组成两方面,对固体废塑料进行(háng)预处理,如分选、清洗、机械粉碎和(hé)水热脱(tuō)氯(lǜ)等过程,获得(dé)颗粒尺寸合适和杂(zá)质含(hán)量符合要求的废(fèi)塑料颗(kē)粒原料,实现无差别(bié)化高值利用。除垃圾外,还可从农田中将地膜进行分选,实(shí)现高值回(huí)收。
02
连续差(chà)压(yā)恒温稳定进料
拥(yōng)有自主知识产权的差(chà)压(yā)恒(héng)温(wēn)连续稳定进料技术,废(fèi)塑料从常温常压(yā)到高温高压(yā)实现了跨相转变,使(shǐ)用文丘里(lǐ)管、高(gāo)温溶剂熔融等液固输送方(fāng)法(fǎ)和(hé)气(qì)固输送方(fāng)法组合的工(gōng)艺型式,构(gòu)建废塑料(liào)颗粒的连续稳定进料系(xì)统(tǒng),有(yǒu)效避免(miǎn)再生造粒(lì)和(hé)液(yè)化工艺等(děng)变相过程(chéng)产生的碳(tàn)化和VOCs无(wú)序(xù)排放问题,为(wéi)大型工业化提供了可能。
03
温度梯(tī)度分布的逆(nì)流反应器
根据高分子裂解是强吸热(rè)反应,结(jié)合同族烃(tīng)类分子(zǐ)量与裂解活(huó)化能的负相关(guān)关系,通过设计气(qì)固逆向(xiàng)接触(chù)的流(liú)化床形(xíng)成温度梯(tī)度,来满足废(fèi)塑料裂(liè)解过程中不(bú)同分子量烃类适配最优裂解活(huó)化能的需求。
04
废(fèi)气中氯化(huà)氢捕集(jí)回收技术
废气中氯(lǜ)化氢高效捕(bǔ)集技术,解决了(le)含PVC塑(sù)料(liào)裂解过程中氯污(wū)染和回(huí)收难的(de)技术瓶颈,实现(xiàn)废气无污染排放。
05
多(duō)产烯烃催(cuī)化剂研发
公司独家开(kāi)发的废塑料裂解专用催化剂,灵活(huó)调变的催化剂配方搭配合(hé)适的工艺条件,使得乙(yǐ)烯、丙(bǐng)烯、丁烯及(jí)三苯收(shōu)率(lǜ)可调。根据(jù)原料(liào)中PVC含量的不同(tóng),三烯三苯的总收(shōu)率变(biàn)动范围为85%~95%。
06
反应过程无污(wū)染,超(chāo)低能耗
通过自(zì)热式能量(liàng)利(lì)用,裂解(jiě)产生的焦炭可供(gòng)应整(zhěng)个装置的能量需求(qiú),不再需要额(é)外能源(yuán)的补充。
塑(sù)料代替(tì)原油(yóu)成为现实
废塑料通过(guò)深度裂解(jiě),可制取(qǔ)乙烯、丙烯、丁烯(xī)低(dī)碳烯烃及混合芳烃等化工原料,根(gēn)据(jù)佳博官方网页版和惠城环(huán)保技术转化率测算,回收利用1公斤废塑料产(chǎn)生的基础化工原料,相当于5公斤中间(jiān)基原油裂(liè)解产(chǎn)生的化工原料,可(kě)减少固体(tǐ)废弃物填埋1公斤(jīn)。以(yǐ)年回(huí)收(shōu)裂解(jiě)5000万吨废塑料计(jì)算,可节省2.5亿吨原油(yóu)消耗量,相当于(yú)中国每年原油进口量的30%,同时减少5亿(yì)吨CO2排放量,对降低我国原油对外依存度、赋能(néng)双战略(luè)实施具(jù)有高(gāo)度的支撑意义。
废(fèi)塑料化(huà)学回(huí)收(shōu)的战略意(yì)义
经过多年技术攻关(guān)和中试装置成(chéng)功运行,首(shǒu)套(tào)20万(wàn)吨/年混合废塑料资源化综合(hé)利用示(shì)范项目开(kāi)工在即。混合废塑料深度催(cuī)化裂解(jiě)(CPDCC)技术实现(xiàn)工业化,不(bú)仅以(yǐ)节能降碳为重(chóng)要抓(zhuā)手,转(zhuǎn)变(biàn)了(le)发展(zhǎn)方(fāng)式,优化了经济结构,转换了增长动力,在资(zī)源高效利用和绿色低碳发展的(de)基础上推动区域的(de)经济社会发展,同时,打(dǎ)开了废塑(sù)料化学回收再利(lì)用领域的新格局,抢占了再生(shēng)资源技术的制高点,从(cóng)废物中寻求资(zī)源,助力国家“能源-经(jīng)济-环(huán)境”战略转型(xíng)及双碳战略的(de)实现。