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廢塑料化學(xué)回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告四:企業(yè)篇
來源:科茂化學(xué)回收研究院 2022-08-09
導(dǎo)讀:近年來,由于世界多國(guó)政策支持及國(guó)際主流石化、品牌和包裝巨頭企業(yè)傾力布局等因素推動(dòng),廢塑料化學(xué)回收逐漸成為全球關(guān)注的熱門話題。科茂化學(xué)回收研究院整理分析多年來科研和商業(yè)發(fā)展成果,撰寫“廢塑料化學(xué)回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告”。本系列報(bào)告分為“技術(shù)篇”、“市場(chǎng)篇”、“政策篇”、“企業(yè)篇”,本篇為第4篇。
1.化學(xué)循環(huán)是實(shí)現(xiàn)“塑料垃圾到高品質(zhì)材料”高值化閉環(huán)的主要技術(shù)路線。從過去以混合塑料熱解和PET解聚為主,逐步發(fā)展出包括聚烯烴裂解和PET、PA、PU、PMMA解聚等在內(nèi)的多條細(xì)分賽道,產(chǎn)物可用于包裝材料、改性塑料、紡織服裝、家居建材、汽車部件等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。2.混合聚烯烴類廢塑料催化裂解和熱裂解是塑料污染治理潛力和市場(chǎng)規(guī)模潛力最大的兩條技術(shù)路線。因其能夠處理物理回收企業(yè)難于處理的低值廢塑料,通過裂解得到塑料油,經(jīng)過深加工進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烯、BTX等基礎(chǔ)化學(xué)品,聚合后得到高分子材料,從而形成完整閉環(huán)。3.根據(jù)在建項(xiàng)目統(tǒng)計(jì),全球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)能將從2020年的萬噸級(jí)增長(zhǎng)到2025年的數(shù)百萬噸級(jí)。世界頭部品牌、包裝、零售、化工和資源回收企業(yè)普遍認(rèn)同化學(xué)循環(huán)是完成其塑料可持續(xù)目標(biāo)的核心途徑,并在全球范圍內(nèi)迅速布局產(chǎn)能。4.化學(xué)循環(huán)的原料最大潛力來自“兩網(wǎng)”中的“城市環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)”,其可得性和體量依賴大規(guī)模機(jī)械化垃圾分選(MRF)。垃圾分選加化學(xué)循環(huán)可實(shí)現(xiàn)廢塑料領(lǐng)域真正的“兩網(wǎng)融合”,化學(xué)循環(huán)產(chǎn)能的建立為垃圾分選提供更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)牽引力和塑料垃圾吸納能力,是產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力,同時(shí)推動(dòng)城市生活垃圾成為碳減排的重要載體。5.化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)模式在歐美國(guó)家及跨國(guó)公司得到驗(yàn)證,產(chǎn)能迅速擴(kuò)張,為中國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了樣本。中國(guó)化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)起步較晚,但發(fā)展?jié)摿O大,如得到資金、政策、政府支持等方面的加持,有潛力成為全世界最大的食品級(jí)PCR塑料生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。隨著大部分國(guó)家碳中和目標(biāo)的確立,全球已經(jīng)進(jìn)入低碳可持續(xù)時(shí)代,整個(gè)化工材料領(lǐng)域正在進(jìn)行系統(tǒng)的低碳循環(huán)轉(zhuǎn)型,全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品模式會(huì)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。塑料作為重要的化工材料,其循環(huán)利用備受關(guān)注。化學(xué)循環(huán)憑借原料適應(yīng)性廣、安全環(huán)保性強(qiáng)、產(chǎn)品不降級(jí)甚至可以升級(jí)等優(yōu)良特性,成為塑料行業(yè)低碳循環(huán)利用最受矚目的主流技術(shù)。如本系列報(bào)告《技術(shù)篇》、《市場(chǎng)篇》和《政策篇》分析,中國(guó)的廢塑料化學(xué)循環(huán)技術(shù)處于世界領(lǐng)先位置,市場(chǎng)潛力巨大,系統(tǒng)的政策支持正在逐步建立,中國(guó)有潛力成為該領(lǐng)域全球行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者、最大生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。科茂化學(xué)回收研究院將在本篇報(bào)告中嘗試闡述化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈全貌及代表企業(yè),涵蓋品牌、零售、包裝、化工、環(huán)衛(wèi)、固廢處理、技術(shù)提供方、NGO等在廢塑料化學(xué)循環(huán)領(lǐng)域的行動(dòng)。一、化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈總覽科茂化學(xué)回收研究院對(duì)廢塑料化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的梳理如下:

01 | 物理循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈品牌商和零售商把產(chǎn)品賣給個(gè)人和企業(yè)消費(fèi)者,消費(fèi)者產(chǎn)生垃圾,環(huán)衛(wèi)企業(yè)收集垃圾。垃圾中品類單一、較為干凈的廢塑料(以PET/HDPE/PP為主)被物理回收企業(yè)收集,經(jīng)過分選、清洗、破碎、熔融、造粒,得到降級(jí)PCR塑料(部分物理回收技術(shù)可實(shí)現(xiàn)不降級(jí)),用于重新做成產(chǎn)品,通過品牌商和零售商回到消費(fèi)者手中,由此完成塑料的循環(huán)。02 | 化學(xué)循環(huán)聚烯烴產(chǎn)業(yè)鏈混合低值廢塑料(以PP/PE為主,可包含PS)通過液化或單體工藝進(jìn)行化學(xué)回收,產(chǎn)出塑料油或乙烯、丙烯和BTX單體,由化工企業(yè)進(jìn)一步加工成原生質(zhì)量的PCR PP、PE、PS、PET和化纖單體,進(jìn)而做成可用于食品和醫(yī)藥等高價(jià)值領(lǐng)域的包裝物或高品質(zhì)織物、泡沫及其他材料,再回到品牌商和零售商完成閉環(huán)?,F(xiàn)有化工企業(yè)少有專門處理塑料油的裝置,需與原油或石腦油混合后加工,通過Mass balance的方法認(rèn)證以確??勺匪菪?。03 | 化學(xué)循環(huán)化纖/PET瓶產(chǎn)業(yè)鏈通過水解、醇解、酶解等解聚的方式回收PET、PA和PU單體,得到PTA(對(duì)苯二甲酸)、BHET(對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯)、CPL(己內(nèi)酰胺)、多元醇等單體或低聚物,通過化纖企業(yè)制成原生質(zhì)量的PCR化纖、薄膜等,經(jīng)過紡織服裝企業(yè)和包裝企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)。04 | 化學(xué)循環(huán)泡沫(PU)產(chǎn)業(yè)鏈通過水解、醇解等方式回收PU單體,得到多元醇、二胺(可進(jìn)一步合成異氰酸酯,為PU的重要原料)等單體或低聚物,通過PU企業(yè)制成原生質(zhì)量的PCR PU,進(jìn)而經(jīng)過家居材料企業(yè)加工成泡沫、床墊、鞋具和皮革等用品進(jìn)入市場(chǎng)。05 | 化學(xué)循環(huán)有機(jī)玻璃(PMMA)產(chǎn)業(yè)鏈通過水解、醇解等方式回收PMMA單體,得到MMA(甲基丙烯酸甲酯)單體,通過PMMA企業(yè)制成原生質(zhì)量PMMA,進(jìn)而經(jīng)過材料企業(yè)加工成有機(jī)玻璃或與ABS共聚制成透明ABS等用品進(jìn)入市場(chǎng)。二、化學(xué)循環(huán)產(chǎn)品需求企業(yè)的行動(dòng)本系列報(bào)告之《市場(chǎng)篇》指出:化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了從能源替代驅(qū)動(dòng)到環(huán)境驅(qū)動(dòng),再到國(guó)際政治共識(shí)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)打開的發(fā)展過程。化學(xué)循環(huán)PCR塑料由過去因不經(jīng)濟(jì)而沒有市場(chǎng),到現(xiàn)在成為跨國(guó)化工、包裝和品牌企業(yè)的重要戰(zhàn)略和KPI,真實(shí)且龐大的市場(chǎng)需求已經(jīng)形成。作為化學(xué)循環(huán)市場(chǎng)崛起的重要節(jié)點(diǎn),2018年艾倫·麥克阿瑟基金會(huì)與聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署合作啟動(dòng)“新塑料經(jīng)濟(jì)全球承諾”,承諾簽署方包括國(guó)際領(lǐng)先的品牌、零售和包裝物巨頭企業(yè),以及政府、NGO等組織。全球承諾的簽署使塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)從可做可不做的柔性理念變成了企業(yè)可持續(xù)部門和產(chǎn)品部門的硬性績(jī)效指標(biāo),推動(dòng)化學(xué)循環(huán)PCR塑料包裝和產(chǎn)品的需求激增。除此之外,以中國(guó)石化、利安德巴塞爾、SABIC、BASF、殼牌、??松梨诘葒?guó)際化工巨頭為主要成員的數(shù)十家跨國(guó)企業(yè)建立“終結(jié)塑料廢棄物聯(lián)盟(AEPW)”,承諾投入15億美元,推動(dòng)塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè),防止和減少?gòu)U塑料泄漏到環(huán)境中,促進(jìn)廢舊塑料循環(huán)利用,化學(xué)循環(huán)是其青睞的技術(shù)路線。同時(shí),多個(gè)AEPW的成員企業(yè)承諾為客戶提供PCR塑料。建立和擴(kuò)充PCR塑料產(chǎn)能和產(chǎn)業(yè)鏈,成為近幾年國(guó)際化工巨頭的重要戰(zhàn)略。科茂化學(xué)回收研究院概要梳理了全球主流企業(yè)和NGO在化學(xué)循環(huán)方面的行動(dòng)。下圖為全球排名前列的品牌企業(yè)做出的承諾,根據(jù)承諾,到2025年,塑料包裝中要含平均約25%PCR組分,而2020年數(shù)據(jù)則不足10%,且大部分為物理回收。這些企業(yè)所需塑料大部分為食品接觸級(jí),但物理回收較難全部滿足其需求,因?yàn)槲锢砘厥諏?duì)原料單一度和潔凈度要求較高,原料有限且依賴源頭分類和預(yù)處理,擴(kuò)大規(guī)模難度較大。同時(shí)物理回收大部分為降級(jí)回收,意味著較難滿足品牌企業(yè)的品質(zhì)需求?;瘜W(xué)回收憑借產(chǎn)品不降級(jí)成為品牌企業(yè)非常青睞的解決方案。

為實(shí)現(xiàn)全球承諾,部分品牌企業(yè)在化學(xué)循環(huán)領(lǐng)域積極采取行動(dòng),如加入旨在促進(jìn)塑料回收和再生的NGO、付出較高溢價(jià)采購(gòu)化學(xué)回收PCR塑料包裝等。下圖為全球排名前列的零售企業(yè)做出的承諾,根據(jù)承諾,到2025年,塑料包裝中要含平均約25%的PCR組分,而2020年數(shù)據(jù)為10%左右。

為實(shí)現(xiàn)全球承諾,部分零售巨頭在化學(xué)循環(huán)領(lǐng)域積極采取行動(dòng),如使用PCR塑料購(gòu)物袋和包裝材料、加入促進(jìn)塑料包裝循環(huán)的NGO等。下圖為全球排名前列包裝企業(yè)的承諾。到2025年,塑料包裝中要含有平均25%-30%的PCR組分,而2020年數(shù)據(jù)為不到15%。

為實(shí)現(xiàn)全球承諾,部分包裝企業(yè)在化學(xué)循環(huán)領(lǐng)域積極采取行動(dòng),如生產(chǎn)PCR塑料包裝、促進(jìn)廢塑料包裝的回收等。國(guó)際化工巨頭是化學(xué)循環(huán)最積極的推動(dòng)者,主要原因如下:(1)品牌巨頭為兌現(xiàn)塑料包裝PCR組分的承諾,其可持續(xù)發(fā)展部門和采購(gòu)部門需在全球范圍尋找PCR塑料來源,將壓力傳遞給上游包裝企業(yè)和化工企業(yè)?;て髽I(yè)沒有PCR塑料產(chǎn)能,將難以滿足客戶需求。(2)數(shù)十家跨國(guó)企業(yè)建立“終結(jié)塑料廢棄物聯(lián)盟(AEPW)”,承諾投入15億美元,推動(dòng)塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè),防止和減少?gòu)U塑料泄漏到環(huán)境中,促進(jìn)廢舊塑料循環(huán)利用,同時(shí),多個(gè)AEPW成員企業(yè)承諾為客戶提供PCR塑料。建立和擴(kuò)充PCR塑料產(chǎn)能和產(chǎn)業(yè)鏈,成為近幾年化工巨頭較為關(guān)注的戰(zhàn)略舉措。然而化工企業(yè)較少有化學(xué)回收技術(shù)和項(xiàng)目的儲(chǔ)備,為在可持續(xù)轉(zhuǎn)型時(shí)期穩(wěn)定服務(wù)已有客戶,開拓可持續(xù)樹脂新市場(chǎng),化工企業(yè)正在積極投資或整合化學(xué)回收技術(shù)和項(xiàng)目??泼瘜W(xué)回收研究院整理部分化工企業(yè)的行動(dòng)如下。

化學(xué)循環(huán)產(chǎn)品需求增長(zhǎng)和技術(shù)發(fā)展進(jìn)步離不開NGO的鼓勵(lì)和呼吁??泼瘜W(xué)回收研究院概要梳理國(guó)際NGO的行動(dòng)如下。

艾倫·麥克阿瑟基金會(huì)除了發(fā)起針對(duì)品牌、零售和包裝企業(yè)的全球承諾外,還發(fā)起了“全球塑料公約網(wǎng)絡(luò)”。該網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)國(guó)家和區(qū)域組成,目標(biāo)包括可重復(fù)使用、可堆肥、可回收塑料包裝設(shè)計(jì)占比、回收率以及PCR組分等,具體如下。

在中國(guó),諸多組織也開始大力推動(dòng)化學(xué)循環(huán),中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)(CPCIF)是典型代表之一,多家協(xié)會(huì)或機(jī)構(gòu)也紛紛采取行動(dòng)。

三、化學(xué)循環(huán)子產(chǎn)業(yè)鏈介紹及案例01 | 聚烯烴化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈目前化工企業(yè)少有專門處理塑料油的裝置,需與原油或石腦油混合加工。數(shù)年內(nèi),化學(xué)循環(huán)樹脂的主要生產(chǎn)者還是現(xiàn)有的化工企業(yè)。混合加工產(chǎn)出PP/PE/PS等,通過Mass balance認(rèn)證的方法保障PCR樹脂的可追溯性。

2020年,冰淇淋品牌Magnum宣布推出超過700萬個(gè)冰淇淋桶,系世界上第一個(gè)上市的食品級(jí)塑料化學(xué)循環(huán)案例,由SABIC、聯(lián)合利華和Plastic Energy共同完成。Plastic Energy用化學(xué)回收的方式提供塑料油,SABIC的化工廠以塑料油生產(chǎn)PCR PP,聯(lián)合利華以此原料做了夢(mèng)龍冰激凌的盒子。體量不大,但具有劃時(shí)代意義。

SABIC還推出了一系列化學(xué)循環(huán)PCR樹脂產(chǎn)品案例,包括與聯(lián)合利華推出PCR PP食品容器;與包裝巨頭貝瑞(Berry)聯(lián)合推出PCR PE食品軟包裝袋;與英國(guó)零售商特易購(gòu)(Tesco)聯(lián)合推出PCR PE食品薄膜保鮮袋;與瑞士包裝企業(yè)康美包(SIG Combibloc)聯(lián)合推出PCR PP果汁包裝盒;與美國(guó)塑料保鮮容器企業(yè)特百惠(Tupperware)聯(lián)合推出PCR PP吸管和杯子;與英國(guó)烘焙食品供應(yīng)商Allied Bakeries聯(lián)合推出PCR PE面包包裝袋等等。

在中國(guó),科茂環(huán)境以“低溫低壓催化裂解催化重整”工藝建設(shè)了首個(gè)化學(xué)回收工廠,處理能力4萬噸/年,將混合廢塑料轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)輕質(zhì)熱解油,并進(jìn)一步用于裂解乙烯、丙烯??泼c多家化工巨頭、包裝企業(yè)和品牌商有密切合作,正在推動(dòng)中國(guó)完成廢塑料到食品級(jí)新塑料行業(yè)閉環(huán)。

02 | 化纖/PET瓶化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈化學(xué)循環(huán)化纖和包裝產(chǎn)業(yè)鏈有兩條路徑,一條為PET瓶、廢紡織品(滌綸、尼龍、氨綸等)通過解聚法制成單體,聚合后制成纖維、瓶片和膜料;另一條為聚烯烴化學(xué)回收工廠將廢塑料制成塑料油或雙烯苯,通過石化企業(yè)制成化纖和包裝材料單體,再制成纖維、瓶片和膜料。聚烯烴基廢塑料通過制PCR乙烯、苯再進(jìn)一步制PET單體,最終產(chǎn)出原生品質(zhì)的PCR PET,避免了瓶到瓶原料成本過高的問題,是一個(gè)潛力很大的方向。目前以聚烯烴廢塑料為PCR PET原料的路線,科茂環(huán)境等企業(yè)正在與上下游伙伴推進(jìn)項(xiàng)目。

2021年,樹業(yè)環(huán)保年產(chǎn)7萬噸化學(xué)回收r-BHET生產(chǎn)線投產(chǎn)。其r-BHET獲得了ISCC PLUS認(rèn)證,系其化學(xué)醇解回收循環(huán)再生專利技術(shù)生產(chǎn)的聚酯系列原料,已獲得SABIC、韓國(guó)SK 、可口可樂等500強(qiáng)企業(yè)高度認(rèn)可。產(chǎn)物可廣泛應(yīng)用于特種工程塑料、高檔化妝瓶、高端運(yùn)動(dòng)衣服、高端運(yùn)動(dòng)鞋材等領(lǐng)域。同年,三聯(lián)虹普與臺(tái)華新材旗下控股子公司浙江嘉華簽署化學(xué)法循環(huán)再生尼龍材料項(xiàng)目合同,合同金額6256萬元人民幣。該項(xiàng)目如成功實(shí)施,將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)空白,并一舉達(dá)到世界先進(jìn)水平。03 | 泡沫(PU)化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈化學(xué)循環(huán)泡沫產(chǎn)業(yè)鏈有兩條路徑,一條為廢泡沫及其他聚氨酯制品通過解聚法制成單體,聚合后制成新的泡沫等產(chǎn)品;另一條為聚烯烴化學(xué)回收工廠將廢塑料制成塑料油或雙烯苯,通過石化企業(yè)制成多元醇和異腈酸酯單體,再制成泡沫等產(chǎn)品。

聚氨酯制品有熱固性和熱塑性之分,熱塑性聚氨酯有不少物理回收案例,熱固性聚氨酯暫無物理回收案例,化學(xué)回收是其再生利用的重要潛在方向。2021年,科思創(chuàng)在德國(guó)開始運(yùn)行一個(gè)軟質(zhì)泡沫化學(xué)回收試驗(yàn)工廠,目標(biāo)是將廢舊床墊中的軟質(zhì)泡沫通過化學(xué)回收,并最終將回收的原材料再銷售。04 | 有機(jī)玻璃(PMMA)化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈化學(xué)循環(huán)有機(jī)玻璃產(chǎn)業(yè)鏈有兩條路徑,一條為廢PMMA通過解聚法制成單體,聚合后制成PCR PMMA,可制成新的有機(jī)玻璃,或者與ABS混聚制取透明ABS,用于汽車領(lǐng)域;另一條為聚烯烴化學(xué)回收工廠將廢塑料制成塑料油或雙烯BTX,通過石化企業(yè)制成MMA單體,聚合后產(chǎn)出PCR PMMA。

PMMA的需求量并不高,但其最重要的使用屬性為透明度,而物理回收較難保證透明度,因此化學(xué)回收很有可能會(huì)成為主要的回收方式,目前已在全球范圍內(nèi)擁有較多案例。

05 | 化學(xué)循環(huán)技術(shù)企業(yè)化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)模式在歐美國(guó)家及跨國(guó)公司得到驗(yàn)證,世界頭部品牌、包裝、零售、化工和資源回收企業(yè)普遍認(rèn)同化學(xué)循環(huán)是完成其塑料可持續(xù)目標(biāo)的核心途徑,并在全球范圍內(nèi)迅速布局產(chǎn)能。根據(jù)在建項(xiàng)目統(tǒng)計(jì),全球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)能將從2020年的萬噸級(jí)增長(zhǎng)到2025年的數(shù)百萬噸級(jí)。我國(guó)企業(yè)也在積極開展技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)能布局。作為國(guó)內(nèi)最大的樹脂生產(chǎn)商,中國(guó)石化正在著力攻關(guān)熱裂解和微波裂解等新技術(shù),同時(shí)與相關(guān)企業(yè)建立技術(shù)合作,已有百噸級(jí)中試和萬噸級(jí)在建項(xiàng)目??泼h(huán)境已有多個(gè)項(xiàng)目在建設(shè)中,合計(jì)年處理量68.3萬噸,同時(shí)在20余座城市布局產(chǎn)能。下圖為科茂化學(xué)回收研究院對(duì)全球化學(xué)回收企業(yè)產(chǎn)能布局的梳理。

06 | 化學(xué)循環(huán)模式展望:大型化學(xué)循環(huán)基地——徹底的化學(xué)循環(huán)(Absolute Chemical Recycling)

未來會(huì)出現(xiàn)大型廢塑料化學(xué)循環(huán)基地,既能夠處理附近地市每天數(shù)百噸至上千噸的廢塑料,也能與現(xiàn)有的中小型化學(xué)回收工廠協(xié)作,同時(shí)處理廢塑料和塑料油,產(chǎn)出PCR雙烯、BTX和聚合物,供給下游樹脂企業(yè)、改性企業(yè)、精細(xì)化工企業(yè)和化纖企業(yè)。科茂環(huán)境正在建設(shè)年處理量60萬噸的廢塑料化學(xué)循環(huán)全球燈塔工廠,以前沿的“高選擇性催化裂解”專利技術(shù)生產(chǎn)PCR丙烯、BTX和低碳烷烴,將廢塑料全部轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)化學(xué)品。丙烯通過聚合生產(chǎn)PCR PP;烷烴可作為蒸汽裂解的原料,擁有比石腦油更高的收率,產(chǎn)出的乙烯丙烯后聚合為PCR PP/PE,也可燃燒產(chǎn)出垃圾基再生能源以自用或輸出;BTX可通過芳烴聯(lián)合裝置生產(chǎn)PX,進(jìn)而加工成PCR PET。工廠能夠?qū)崿F(xiàn)從廢塑料到食品級(jí)新塑料的完整閉環(huán),即“徹底的化學(xué)循環(huán)”,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)凈負(fù)碳排超過120萬噸/年和凈負(fù)能耗。科茂化學(xué)回收研究院認(rèn)為,中國(guó)化學(xué)循環(huán)產(chǎn)能潛力為數(shù)座百萬噸級(jí)超級(jí)工廠,數(shù)十座30-60萬噸級(jí)大型工廠,100-200座數(shù)萬噸級(jí)中小型工廠,有著全球最大的產(chǎn)能潛力。化學(xué)循環(huán)的原料來源渠道多種多樣,可以跟環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)接軌,也可以嵌入垃圾焚燒廠進(jìn)行焚燒前分選,還有工業(yè)農(nóng)業(yè)危廢廢塑料等多種渠道。廢塑料的充分資源化有潛力使城市垃圾焚燒減碳25%-40%。(1)場(chǎng)景一:環(huán)衛(wèi)固廢+廢塑料化學(xué)回收工廠

第一種場(chǎng)景是與環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)接軌,通過大型垃圾分選裝置,在干垃圾、濕垃圾、混合垃圾、裝修垃圾中分選出低值廢塑料做化學(xué)回收,生成塑料油或新塑料原料,剩余垃圾通過焚燒或填埋處理。這可能是未來潛力最大的渠道,也是中國(guó)成為世界化學(xué)循環(huán)PCR塑料最大生產(chǎn)國(guó)和輸出國(guó)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。相較而言,物理回收更多地依賴現(xiàn)行的廢品回收體系,化學(xué)回收能夠更好地與環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)結(jié)合,推動(dòng)“兩網(wǎng)融合”體系建設(shè)。(2)場(chǎng)景二:垃圾焚燒+廢塑料化學(xué)回收

第二種場(chǎng)景是在焚燒前將垃圾經(jīng)過分選設(shè)備,分選出其中的低值廢塑料,進(jìn)入化學(xué)回收裝置,剩余垃圾進(jìn)入焚燒設(shè)備。歐洲已呈現(xiàn)焚燒前分選的趨勢(shì)。一是可以實(shí)現(xiàn)垃圾處置碳減排,通過碳交易產(chǎn)生附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值;二是高熱值塑料的分出使焚燒廠擁有更強(qiáng)的垃圾吸納能力,政府就不需要建造更多垃圾焚燒廠。這既是政府訴求,也是市場(chǎng)訴求。我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)生活垃圾增量顯著且熱值提升明顯,尤其在垃圾分類情況下,干垃圾熱值過高導(dǎo)致焚燒效率下降的情況開始出現(xiàn)。進(jìn)行焚燒前分選,一是可更好地實(shí)現(xiàn)垃圾減量化和資源化,實(shí)現(xiàn)“無廢城市”目標(biāo);二是可以實(shí)現(xiàn)顯著的碳減排;三是減少焚燒廠的環(huán)保和運(yùn)營(yíng)成本壓力。某些欠發(fā)達(dá)地區(qū),垃圾焚燒廠或面臨“吃不飽”的現(xiàn)象,則暫時(shí)可能不適宜進(jìn)行焚燒前機(jī)械分選。中國(guó)化學(xué)回收產(chǎn)能的擴(kuò)大、有效率的產(chǎn)出,會(huì)為垃圾焚燒前分選提供重要的經(jīng)濟(jì)動(dòng)力。(3)場(chǎng)景三:垃圾填埋場(chǎng)恢復(fù)+廢塑料化學(xué)回收

第三種場(chǎng)景是在老舊垃圾填埋場(chǎng)復(fù)原開挖后經(jīng)過分選設(shè)備,分選出其中的低值廢塑料,進(jìn)入化學(xué)回收裝置,剩余垃圾進(jìn)入焚燒設(shè)備,或者進(jìn)行回填。填埋前分選也可能會(huì)出現(xiàn),分選出低值廢塑料和其他可回收物,剩余不可回收物和難回收物進(jìn)行填埋處理?,F(xiàn)在我國(guó)垃圾填埋場(chǎng)中的廢塑料體量約為4-5億噸,因此這是目前潛力最大的存量原料來源。(4)場(chǎng)景四:農(nóng)業(yè)/工業(yè)/危廢/醫(yī)療廢塑料+化學(xué)回收工廠

其他應(yīng)用場(chǎng)景,比如農(nóng)膜、農(nóng)藥包裝、造紙廠尾渣、醫(yī)療廢塑料、危廢廢塑料等,許多難以進(jìn)行物理回收的廢塑料有望成為化學(xué)回收很好的原料。其中醫(yī)療廢塑料成分以較純的聚烯烴為主,采用裂解技術(shù)可實(shí)現(xiàn)較高收率,但須經(jīng)過無害化處理,微波技術(shù)是無害化處理的重要路線。02 | 垃圾分類+環(huán)衛(wèi)一體化使原料可得性增強(qiáng)我國(guó)于2017年開始在46個(gè)重點(diǎn)城市開展城市生活垃圾分類,并從2019年起進(jìn)一步推廣到全國(guó)地級(jí)及以上城市。各地制定了詳細(xì)的垃圾分類方法、目錄與指南,購(gòu)置了大量的垃圾分類設(shè)施、設(shè)備,并廣泛開展了垃圾分類的宣傳教育與督導(dǎo),投入了大量的人力、物力、財(cái)力,我國(guó)城市生活垃圾回收率大幅提升。同時(shí),環(huán)衛(wèi)項(xiàng)目發(fā)展趨勢(shì)是將清掃、保潔、中轉(zhuǎn)、收運(yùn)、處理進(jìn)行一體化打包,同時(shí)涉及前端垃圾分類及后端餐廚垃圾處理等。未來隨著人們對(duì)生活環(huán)境要求的不斷提高,環(huán)衛(wèi)服務(wù)的業(yè)務(wù)深度和廣度還將不斷延伸。垃圾分類和環(huán)衛(wèi)一體化的深度融合使得垃圾從被丟棄到末端處置的過程連續(xù)且可控,有助于避免混收混運(yùn)混合處置,為下游資源化提供穩(wěn)定的初始原料,是化學(xué)回收原料的最大潛在來源之一。03 | 分選技術(shù)使廢塑料能夠被挑選出來供下游資源化

縱觀資源再生行業(yè),為了得到高質(zhì)量和高價(jià)值的再生產(chǎn)品,需要在生產(chǎn)加工過程的進(jìn)料環(huán)節(jié)滿足單一材質(zhì)(高純度、少雜質(zhì))的要求。盡管化學(xué)回收對(duì)原料的單一度和潔凈度要求不高,但若能提供更高純度、更少雜質(zhì)的原料,將會(huì)得到更高質(zhì)量和更高價(jià)值的產(chǎn)品。我國(guó)生活源垃圾往往是不同材質(zhì)的混合物,除了廢紙、廢金屬、廢紡織品等混合,僅廢塑料就包含數(shù)種不同組分,如PET、PP、HDPE、LDPE、PS、PU、PA、PMMA、PC、ABS等,所以分選就成為資源化過程中必不可少且最為關(guān)鍵的前置環(huán)節(jié),甚至可以說分選是實(shí)現(xiàn)資源化目標(biāo)的必要手段。只有通過分選后得到高純度的單一材質(zhì)物料,才有可能成為再生加工環(huán)節(jié)的合適進(jìn)料,從而生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)再生料用于新產(chǎn)品生產(chǎn),完成資源化過程。2022年1月,發(fā)改委等部委發(fā)布《關(guān)于加快廢舊物資循環(huán)利用體系建設(shè)的指導(dǎo)意見》(下稱《意見》),《意見》要求:到2025年,建成綠色分揀中心1000個(gè)以上;包括廢塑料在內(nèi)的9種主要再生資源循環(huán)利用量達(dá)到4.5億噸?!兑庖姟返陌l(fā)布,促使垃圾分揀/分選工廠如雨后春筍般涌現(xiàn),截至2022年6月,已有11家企業(yè)通過再生資源綠色分揀中心認(rèn)證。分選行業(yè)的技術(shù)和設(shè)備非常成熟,但在中國(guó)尚未廣泛普及,下游資源化收益不高,較難覆蓋分選成本是主要原因之一,因此比較依賴政策和補(bǔ)貼的推動(dòng)?;瘜W(xué)回收憑借卓越的經(jīng)濟(jì)性,依靠?jī)H占生活垃圾分選廠產(chǎn)出物15%-20%的低值廢塑料為原料產(chǎn)生的收益就有可能覆蓋整個(gè)分選系統(tǒng)和化學(xué)回收的成本。另外,在化學(xué)回收產(chǎn)能建立之前,生活垃圾分選產(chǎn)出的大部分廢塑料品質(zhì)較低無法物理回收,只能通過焚燒或填埋處理。化學(xué)回收從大規(guī)模機(jī)械分選獲取優(yōu)質(zhì)原料,并為分選提供更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)牽引力和塑料垃圾吸納能力,是產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。04 | 環(huán)衛(wèi)和固廢處理企業(yè)大力布局再生資源產(chǎn)業(yè)憑借獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、卓越的減碳屬性和對(duì)上下游產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用,化學(xué)循環(huán)是解決塑料污染、推動(dòng)“垃圾分類”、“無廢城市”、“兩網(wǎng)融合”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”、“雙碳目標(biāo)”等政策落地實(shí)現(xiàn)的絕佳途徑甚至是唯一出路,受到環(huán)衛(wèi)和固廢處理企業(yè)的青睞。

區(qū)別于固廢處理行業(yè)的其他領(lǐng)域(如危廢處理等領(lǐng)域較高的技術(shù)壁壘、垃圾焚燒領(lǐng)域較高的資金壁壘),環(huán)衛(wèi)行業(yè)的準(zhǔn)入門檻相對(duì)較低,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。目前整個(gè)市場(chǎng)參與的企業(yè)有數(shù)千家,其中以規(guī)模較小的環(huán)衛(wèi)企業(yè)為主,市場(chǎng)集中度CR10在15%左右。向上下游延伸,將垃圾分類、無廢城市和兩網(wǎng)融合等串聯(lián)成為環(huán)衛(wèi)企業(yè)的必經(jīng)之路。部分頭部環(huán)衛(wèi)企業(yè)已開始探索“垃圾分類+環(huán)衛(wèi)一體化+再生資源”新模式,大力布局再生資源產(chǎn)業(yè),在將垃圾分類和清運(yùn)的基礎(chǔ)上,通過高值化回收實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增長(zhǎng)。同時(shí),垃圾焚燒市場(chǎng)集中度已超過50%,未來增長(zhǎng)引擎將不再依賴焚燒項(xiàng)目擴(kuò)張,而是以垃圾焚燒廠為據(jù)點(diǎn),開拓相關(guān)環(huán)衛(wèi)、餐廚、工業(yè)固廢、危廢、醫(yī)廢、再生資源等“焚燒+”業(yè)務(wù),依托焚燒廠建設(shè)靜脈產(chǎn)業(yè)園,部分企業(yè)嘗試探索“分選+再生+焚燒”新業(yè)態(tài)。部分企業(yè)行動(dòng)請(qǐng)見下表:

至此,《廢塑料化學(xué)回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》已全部完結(jié),科茂化學(xué)回收研究院通過對(duì)廢塑料化學(xué)回收技術(shù)、市場(chǎng)、政策和產(chǎn)業(yè)鏈的研究,得到以下結(jié)論:1.廢塑料化學(xué)循環(huán)技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年積累,已具備大規(guī)模工業(yè)化基礎(chǔ)廢塑料化學(xué)循環(huán)技術(shù)在技術(shù)水平、規(guī)模效應(yīng)、產(chǎn)品品質(zhì)、環(huán)保程度、安全生產(chǎn)等方面較以往實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足進(jìn)步,具備大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ),未來也將成為主要的碳減排技術(shù)之一,已成為國(guó)家重點(diǎn)支持鼓勵(lì)的產(chǎn)業(yè)。2.廢塑料化學(xué)循環(huán)市場(chǎng)需求龐大,且最大市場(chǎng)在中國(guó)化學(xué)循環(huán)PCR塑料已成為頭部跨國(guó)企業(yè)的重要戰(zhàn)略和KPI,真實(shí)且龐大的市場(chǎng)需求已形成。稅收、碳補(bǔ)貼等因素的加持賦予了化學(xué)循環(huán)PCR塑料數(shù)倍的短期溢價(jià),以及較高的長(zhǎng)期溢價(jià)。化學(xué)循環(huán)將成為碳中和時(shí)代石化和環(huán)衛(wèi)固廢行業(yè)的“第二增長(zhǎng)曲線”,每年新增市場(chǎng)潛力千億級(jí)別,存量市場(chǎng)萬億級(jí)別,且全球最大市場(chǎng)在中國(guó)。3.廢塑料化學(xué)循環(huán)行業(yè)政策支持窗口已開,未來前景光明廢塑料回收法定目標(biāo)逐漸清晰,化學(xué)循環(huán)PCR塑料的終端使用和專屬產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)正在推進(jìn),科技、金融及其他配套政策支持正在建立,廢塑料化學(xué)循環(huán)行業(yè)政策支持力度逐漸增大,未來前景一片光明。4.廢塑料化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)在歐美迅速爆發(fā),為中國(guó)發(fā)展樹立了可借鑒樣板全球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)能將從2020年的萬噸級(jí)增長(zhǎng)到2025年的數(shù)百萬噸級(jí)。世界頭部品牌、包裝、零售、化工和資源回收企業(yè)普遍認(rèn)同化學(xué)循環(huán)是完成其塑料可持續(xù)目標(biāo)的核心途徑,并在全球范圍內(nèi)迅速布局產(chǎn)能,為中國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了樣本。廢塑料化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)是連接塑料污染治理和材料領(lǐng)域低碳循環(huán)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵橋梁。下游需求的強(qiáng)大拉力,是塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)逐步從政治共識(shí)發(fā)展成為市場(chǎng)共識(shí);上游供給的強(qiáng)大推力,是全球塑料污染治理和碳中和的迫切需求。化學(xué)循環(huán)既能解決白色污染,也能收獲經(jīng)濟(jì)回報(bào),必然會(huì)走向蓬勃發(fā)展的局面。在產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)點(diǎn),上一階段的領(lǐng)先企業(yè),若沒有自我革命的勇氣實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,很多會(huì)像諾基亞、柯達(dá)等企業(yè)陷入創(chuàng)新者的窘境,迅速由盛轉(zhuǎn)衰。全球頭部品牌、包裝、化工企業(yè)面臨低碳循環(huán)轉(zhuǎn)型,環(huán)衛(wèi)和固廢企業(yè)面臨國(guó)家鼓勵(lì)焚燒到鼓勵(lì)資源化的政策轉(zhuǎn)變,當(dāng)前塑料回收主力軍物理回收企業(yè)面臨高值塑料原料緊缺、價(jià)值增值不高的難題。廢塑料化學(xué)循環(huán)是當(dāng)下值得重點(diǎn)投入的戰(zhàn)略方向。科茂化學(xué)回收研究院呼吁行業(yè)有識(shí)之士,積極擁抱時(shí)代變化,以大無畏的精神和不破不立的勇氣,迅速投身這一朝氣蓬勃的產(chǎn)業(yè)。感謝中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)外資委副秘書長(zhǎng)滿娟,終止塑料廢棄物聯(lián)盟(AEPW)中國(guó)區(qū)首席顧問湯裕生,世界銀行集團(tuán)IFC高級(jí)投資官員孫浩和顧問莊平博士,中國(guó)合成樹脂協(xié)會(huì)塑料循環(huán)利用分會(huì)會(huì)長(zhǎng)、同濟(jì)大學(xué)生態(tài)文明與循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)杜歡政教授,中國(guó)石化集團(tuán)高級(jí)專家、教授級(jí)高工蔡志強(qiáng),中國(guó)石油集團(tuán)高級(jí)專家、教授級(jí)高工龐江竹、光大環(huán)保(中國(guó))技術(shù)總監(jiān)、光大生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)張洪波,上海睿莫環(huán)保聯(lián)合創(chuàng)始人熊維博士,安姆科集團(tuán)大中華區(qū)研發(fā)副總裁王忠林,陶朗集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)副總裁常新杰,廣東麗諾環(huán)保有限公司總經(jīng)理洪祿添,德國(guó)國(guó)際合作機(jī)構(gòu)(GIZ)廢棄物與循環(huán)經(jīng)濟(jì)部門主任錢名宇,遠(yuǎn)景紅杉碳中和基金副總裁張加貝,廣東省環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與損害鑒定評(píng)估研究所王中慧工程師、高黎博士,國(guó)泰君安證券政策研究院宋亞楠博士,以及中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)化學(xué)循環(huán)課題組成員伙伴對(duì)本系列報(bào)告做出的重要貢獻(xiàn)。
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