全球废塑料化学回收迸发，废塑料化学回收市场未来可期

废塑料是在民用、工业等用途中，使用过且最终淘汰或替换下来的塑料的统称。大多数废塑料的自然降解时间通常可达近百年，常常造成大面积污染且难以通过环境自净的方式去除。同时绝大多数塑料生产消耗石油、天然气等化石资源，废塑料直接废弃也造成严重的资源浪费。


因灵活的可加工性、良好的耐用性和优异的性价比，预计未来人类对塑料的需求依旧不会减少。据预测，到2035年左右，塑料的产量将比2019年翻一番，而到2050年左右将翻两番。


目前塑料的回收率远低于金属90%的回收率和纸张59%的回收率。传统塑料带来的污染问题愈发严重，如何解决塑料污染问题，提升塑料回收利用率，是全球范围内社会与经济领域的重点议题。


01


中国的塑料循环经济时代已到来


2022年5月31日，生态环境部发布了新版的《废塑料污染控制技术规范》。这是为了规范和指导新时代的废塑料污染控制工作，在2007年制定的《废塑料回收与再生利用污染控制技术规范（试行）》基础上做的一次较大幅度的更新。规范中首次明确认可废塑料化学再生方法，针对化学回收技术的部分内容进行要求。


6月13日，在日内瓦举行的世界贸易组织第12届部长级会议上，中国常驻世界贸易组织代表李成钢表示，“可持续性是中国经济和社会发展的目标之一，近年来中国出台了一系列限制塑料污染的政策，世贸组织在协调成员采取集体行动应对塑料污染方面可以发挥独特作用，中国将继续与其他成员共同努力，坚持发展优先，推动各方将共识转化为世贸组织框架下的实际行动。”此表态明确反映了中国政府在参与全球塑料污染治理上的态度和决心。


8月16日，国家发改委联合生态环境部等21个塑料污染治理专项工作机制成员部门和单位，召开2022年全国塑料污染治理工作电视电话会议。会议要求，在塑料污染全链条治理基础上更加聚焦薄弱环节和重点领域，科学稳妥推进源头减量替代，大力推进规范回收、利用和处置，着力解决农膜、外卖、电商、快递等重点领域问题，深度参与全球塑料污染治理。


以上近期一系列顶层政策的发布及国内外重要会议中政府的表态，证明无论是政策制定者还是行业参与者，业界已经形成明确共识。


目前，塑料行业已经到了“塑料线性经济时代”和“塑料循环经济时代”的分水岭。塑料循环经济模式的核心特征可以概括为“控源头、重回收、抓末端”。其中废旧塑料回收是通过技术手段实现环境保护、资源再利用和节约能源的重要途径。


塑料回收从技术类型上可划分为物理回收和化学回收，化学回收可以由化工企业深度参与，被视为下一个十年中塑料污染治理的核心抓手之一。





02


废塑料化学回收的“前世今生”


1.能源恐慌、石油危机、燃油缺乏导致世界多国寻找替代能源，但由于技术落后并未推广


20世纪60年代，亚、非、拉石油生产国建立石油输出国组织“欧佩克”（OPEC），使发达国家意识到石油安全性问题，于是开始寻找替代能源。70年代到90年代，三次石油危机使油价暴涨，对能源市场产生长远影响，迫使主要石油进口国积极寻找替代能源。


美国、日本等国家的公司对废塑料制燃油技术进行大量研究，建立不少小规模装置，但得到的油品质量差，用途极为有限，而且装置常出现结焦等问题，不能长期连续运转，这些技术没有广泛推广和应用。


2.由于燃油供给缺乏，中国开始化学回收技术的研究和实践


1992年后，随着改革开放和市场经济发展，中国石油消费需求急剧增长，燃油价格高涨。在市场驱动下，中国的废塑料制燃油技术开发掀起一波热潮，国内多地建有小规模的废塑料炼油工厂（土法炼油），但由于技术落后、产品质量差、环境污染重、安全隐患高，废塑料化学回收没有得到合法的大规模推广和工业级应用。


3.白色污染日益严重和循环经济理念驱使废塑料化学回收研究提速


20世纪90年代以来，面对全球日益严重的白色污染问题，可持续发展和循环经济思想得到全球普遍认同。循环经济“资源-产品-再生资源”的发展模式是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革，具有“低能耗、低排放、高效率”的特征，是应对环境污染、促进资源循环的重要战略。


“3R原则”是循环经济的核心组成部分，包括废塑料在内的废弃物回收利用成为发展循环经济不可或缺的环节。以德国为代表的部分发达国家把垃圾定义为资源，并用法律形式确定循环经济的优先顺序。


在此情况下，出现了以资源利用最大化和污染排放最小化为主线的循环经济模式。废塑料化学回收技术发展的根本推动力开始由纯粹的能源替代向环境保护转变。


4.国际机构、NGO进行大量研究、宣传和扶持，进一步推动技术进步和市场扩大


国际机构和NGO在塑料污染现状、发展规律和应对策略方面进行大量技术研究、理念宣传和资金扶持。例如：世界自然基金会发布《通过问责制解决塑料污染问题》，艾伦·麦克阿瑟基金会的发起“新塑料经济全球许诺”，世界银行给予政府和解决塑料垃圾的企业绿色信贷和资金扶持，都从不同层面推动了技术进步和市场呈现。


2018年，艾伦·麦克阿瑟基金会与联合国环境规划署合作启动“新塑料经济全球许诺”，签署人包括占全球塑料应用总量20%的国际品牌巨头企业的CEO、高管，以及政府、NGO、大学、行业协会、投资者等组织。


全球许诺的签署使塑料循环经济从可做可不做的理念变成了企业可持续部门和产品部门的绩效指标，推动PCR塑料的市场需求急剧增加。


5.世界政治首脑在塑料污染的重大危害性方面达成共识，多国针对塑料污染治理达成诸多国际公约。2015年9月，超过150位世界领导人出席联合国可持续发展首脑会议，193个成员国通过《2030年可持续发展议程》，提出17个可持续发展目标，其中3个目标涉及塑料污染。塑料污染已成为与气候变化、臭氧层破坏、生物多样性锐减等同样重大的全球环境问题。


这是世界政治首脑第一次在塑料污染方面达成共识。此后，塑料污染问题不断得到国际重视，在达沃斯世界经济论坛、联合国大会、G7峰会、国际重要组织和会议中，“塑料循环经济”、《海洋塑料宪章》、等理念和公约被提出，塑料污染治理已成全球共识。


6.多国和地区制定应对塑料污染的政策法律，鼓励塑料回收和使用PCR塑料，推动技术进步和市场扩大。欧盟于2018年1月率先出台《循环经济中的欧洲塑料战略》，提出塑料循环经济的目标：


①到2030年，欧盟市场上的所有塑料包装都能够以具有成本效益的方式重复使用或回收；


②呼吁各利益攸关方作出自愿许诺，确保到2025年欧盟市场的新产品中含有1000万吨再生塑料；同年5月，出台《包装和包装废弃物指令》，到2025年12月31日，至少50%的塑料包装要被回收，到2030年12月31日，至少55%塑料包装的要被回收，并且规定回收不包括焚烧和填埋。


③除此之外，欧洲各国还出台有利于推动PCR塑料的税法，例如：英国塑料包装税将于2022年4月1日实施，对少于30％再生塑料的包装征收每吨200英镑税款。


7.在政策加持和包装、品牌巨头庞大的市场需求下，以化工巨头为主的跨国企业大力投资化学回收


国际化工巨头成为PCR塑料最积极的推动者，主要原因有：


①品牌巨头为兑现塑料包装中含有一定比例PCR组分的许诺，其可持续发展部门和采购部门需在全球范围寻找PCR塑料来源，将压力传递给上游包装企业，包装企业又将压力传递给上游化工企业，若化工企业没有PCR塑料产能，则难以满足客户需求；


②以利安德巴塞尔、SABIC、BASF、壳牌、陶氏、埃克森美孚等化工巨头为主要成员的40多家跨国企业建立“终结塑料废弃物联盟（AEPW）”，许诺投入15亿美元，帮助终结环境中的塑料垃圾，同时许诺为客户提供PCR塑料。建立和扩充PCR塑料产能和产业链，成为近几年化工巨头的重要战略。


③然而化工企业较少有化学回收技术和项目的储备，为在可持续转型时期稳定服务已有客户，开拓可持续树脂新市场，化工企业正在积极投资或整合PCR塑料的技术和项目。此外，品牌和包装企业为完成其全球许诺，同时以合理价格获得PCR塑料产能，也在积极投资或与化学回收企业合作。





03


全球废塑料化学回收迸发


目前物理回收是主流回收方式，适用于处理高价值、品类单一、较为干净的废塑料，但多次回收会降低再生塑料品质。而化学回收是在分子层面进行拆分和重组，可以处理一定程度上混合的、受污染的废塑料，实现废塑料材料化再利用，避免物理回收降级利用。


近年来，随着各国对于塑料污染治理以及塑料循环经济建设的重视，国内外企业纷纷投身化学回收技术与产品开发。此前，已经有一大波化学回收相关项目公示或公布。进入2023年，仅仅不到3个月，化学回收相关项目和合作也如雨后春笋般迸发。


PureCycle 将在欧洲建立首个 PP 回收工厂，年产能为 1.3 亿磅 ，工厂建设预计将于 2024 年开始。该项目占地 14 公顷的地块可支持多达四条加工生产线，预计总产能可达到每年 240,000 吨。


PureCycle 还和三井宣布签署协议头部（HOA）, 共同在日本开发和运营 PP 回收工厂，目标是在 2026 年完成第 1 座工厂的建设。第 1 座工厂将废 PP 转换为超纯净（UPR）树脂，产能 5.9 万吨/年。


revalyu 投资 5000 万美元将在美国建设其第 1 座 PET 化学回收工厂，计划于 2024 年投产。第一阶段完成后，该工厂将能够回收处理每天超过 22.5 万磅PET；进一步扩建后产能将达到 45 万磅。revalyu（印度）有限公司开始建设一座每天可以回收 200 吨的PET回收工厂，预计将在12个月内投入运营。


苏伊士，Loop Industries 和 SK Geo Centric 宣布，他们已经选择法国 Grand Est 地区的 Chemesis 工业平台来建设所规划的 PET 化学回收工厂。该项目预计总投资为 4.5 亿欧元，建设将在 2025 年初期开始，2027 年投产。


Quantafuel 在英国的第 1 家塑料回收厂获得规划许可，将设计用于处理约 10 万吨低价值废塑料，例如软食品包装和各种家用及工业塑料。


住友化学丙烯酸树脂（PMMA）化学回收设施已建成。该设施位于其日本新居滨市爱媛县的工厂内，将用于生产化学回收甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体样品。采用该单体制成的丙烯酸树脂将于 2023 年春季上市。


Carboliq 拟在 Cologne Knapsack 建造一个回收设施，通过专有的 Carboliq 工艺对不同的废物部分进行热化学回收。该工厂的年产能为 10,000 吨，该项目目前处于审批阶段，预计将在 2025 年初上线。


TotalEnergies 和法国塑料回收企业 Paprec 签署长期商业协议。Citeo 将为其提供从消费后包装废弃物当中分出一个软塑料废弃物流。TotalEnergies 将在其位于 Grandpuits 零原油平台的先进回收工厂中使用这种源自法国的废物，并将生产与食品级原生塑料具有相同特性的再生塑料。该回收工厂由 TotalEnergies (60%) 和 Plastic Energy (40%) 建造，每年可处理 15,000 吨废物，计划于 2024 年投入运营。


SK Geo Centric 与 Plastic Energy 签署合同，Plastic Energy 将为 SK Geo Centric 在蔚山塑料回收中心建设化学回收工厂提供热解技术。


RePEaT 与浙江建信佳人新材料有限公司签订化学循环再生聚酯技术授权合同，RePEaT  是帝人株式会社、JCC、伊藤忠商事宣布成立合资公司于 2022 年 12 月份成立的合资企业，基于帝人在对苯二甲酸二甲酯 (DMT) 方面的专业知识、JGC 在工厂建设通用工程方面的专业知识以及伊藤忠商事横跨多个行业的全球网络，授权化学回收技术。


Clariter 和 TotalEnergies 旗下 TotalEnergies Fluids 发布消息称共同推出世界上第 1 种由废塑料制成的可持续超纯溶剂（ultra-pure solvent）。该超纯溶剂可用于制药、化妆品和其他高端市场。


三菱化学集团开始一项研究，旨在到 2030 年实现每年约 10,000 吨的处理能力，寻求通过聚碳酸酯树脂( PC 树脂)的解聚，实现世界首次化学回收商业化。用于验证研究的实验室设施目前正在福冈工厂建设，计划于2023年8月完工。


KBR 宣布已与现代工程公司（HEC）签署合同，为LG化学安装的首个Hydro-PRT模块化工厂提供专利设备，该工厂将作为先进的回收工厂成为LG化学在韩国唐津的Chronos项目中的一部分。


04


未来可期


麦肯锡咨询公司在一项研究中提出，到2030年，化学回收可能会增加到2000万-4000万吨，占塑料总量4%-8%，需要超过400亿美元的总投资。


近年来，我国企业也在积极开展技术研发和产能布局。中国石化正在着力攻关热裂解和微波裂解等新技术，同时与相关企业建立技术合作，已有百吨级中试和万吨级在建项目。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）。浙江佳人新材料独有的涤纶化学循环再生系统，通过独特的化学分解技术将废弃聚酯材料还原成化学小分子。科茂环境以“低温低压催化裂解催化重整”工艺建设了首个化学回收工厂，处理能力4万吨/年。三联虹普与台华新材旗下控股子公司浙江嘉华签署化学法循环再生尼龙材料项目合同，该项目如成功实施，将填补国内该领域技术空白，并一举达到世界先进水平。万华化学再生聚醚产能60吨/年中试装置开车成功。科泽新材料自主研发的BHET化学法再生聚酯技术项目完成终期验收评审，旨在为建设成套千吨级中试线及后续年产10万吨连续生产线做设计准备。


在政策方面，为鼓励化学回收技术发展与应用，近年来，有关部门发布了多项政策，如《关于进一步加强塑料污染治理的实施意见》《废塑料污染控制技术规范》（征求意见稿）《“十四五”工业绿色发展规划》等。目前我国废塑料化学回收市场仍处于起步阶段，但在政策指引下，废塑料化学回收项目将加速落地。尤其是我国拥有全球最大的废塑料体量，废塑料化学回收市场未来可期。