【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】塑料，作為一種重要的基礎(chǔ)材料，日常生活中隨處可見(jiàn)。塑料污染的本質(zhì)是塑料垃圾進(jìn)入到土壤、水體等自然環(huán)境中且難以降解，帶來(lái)視覺(jué)污染、土壤破壞、微塑料等環(huán)境危害。

在廢塑料治理中，除了熟知的物理回收，還有化學(xué)回收，主要運(yùn)用熱解、解聚等方式。那么航天熱解SHCP®技術(shù)，這項(xiàng)軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用的項(xiàng)目，具備什么樣的優(yōu)勢(shì)？將如何發(fā)揮作用？未來(lái)，廢塑料化學(xué)回收又會(huì)朝著什么樣的方向發(fā)展？

記者專(zhuān)訪北京航天動(dòng)力研究所副所長(zhǎng)、研究員，SHCP®技術(shù)主要發(fā)明人張彥軍。

廢塑料化學(xué)回收正當(dāng)時(shí)

“我國(guó)廢塑料化學(xué)回收剛起步。”張彥軍說(shuō)。

2021年4月，生態(tài)環(huán)境部組織編制了《廢塑料污染控制技術(shù)規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）》，并于今年4月審議并原則通過(guò)。其中指出，廢塑料的化學(xué)再生指利用化學(xué)技術(shù)使廢塑料重新轉(zhuǎn)換為樹(shù)脂單體、低聚物、裂解油或合成氣的方法，適用于處理低價(jià)值、成分復(fù)雜，較難進(jìn)行物理再生的廢塑料。

2021年7月，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，提出到 2025 年，廢舊物資回收網(wǎng)絡(luò)更加完善，再生資源循環(huán)利用能力進(jìn)一步提升，覆蓋全社會(huì)的資源循環(huán)利用體系基本建成。

2021年9月，國(guó)家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《“十四五”塑料污染治理行動(dòng)方案》，主要任務(wù)之一就是加快推進(jìn)塑料廢棄物規(guī)范回收利用和處置，包括加強(qiáng)塑料廢棄物規(guī)范回收和清運(yùn)、建立完善農(nóng)村塑料廢棄物收運(yùn)處置體系、加大塑料廢棄物再生利用、提升塑料垃圾無(wú)害化處置水平等。

2021年11月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，其中提到落實(shí)塑料污染治理要求，實(shí)施廢塑料綜合利用行業(yè)規(guī)范條件，鼓勵(lì)開(kāi)展廢塑料化學(xué)循環(huán)利用。推進(jìn)低值廢塑料熱裂解。

廢塑料化學(xué)再生在困境中前進(jìn)

據(jù)張彥軍介紹，廢塑料化學(xué)回收的方式可減少化石能源消耗，實(shí)現(xiàn)廢塑料同級(jí)再生利用，具有顯著的減碳效果。“但尚未有成功的商業(yè)化應(yīng)用案例。”

癥結(jié)到底在哪兒？

產(chǎn)業(yè)鏈仍面臨困境。“在《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(lèi)》中，并沒(méi)有對(duì)廢塑料化學(xué)回收產(chǎn)業(yè)進(jìn)行準(zhǔn)確的分類(lèi)，缺乏明確的定位和監(jiān)管；部分地區(qū)政府要求項(xiàng)目落地在非常稀缺的化工園區(qū)或者化工聚集區(qū)；同時(shí)廢塑料的化學(xué)回收技術(shù)參差不齊易與‘土法煉油’混淆，由此導(dǎo)致此類(lèi)項(xiàng)目落地困難。”張彥軍說(shuō)。

除此之外，原料端、生產(chǎn)端、產(chǎn)品端，關(guān)關(guān)都有難題。

原料收集難——目前大部分低值廢塑料主要流向了填埋場(chǎng)和焚燒廠，在地理分布上較為分散。

生產(chǎn)難以規(guī)模化發(fā)展——一是技術(shù)不成熟。以熱解技術(shù)為例，無(wú)論是間歇操作設(shè)備，還是連續(xù)外熱管式和回轉(zhuǎn)式設(shè)備，都存在傳熱速度慢、傳熱不均勻的問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備處理規(guī)模小，結(jié)焦嚴(yán)重，對(duì)原料適應(yīng)差等。二是技術(shù)規(guī)范缺位。技術(shù)路線(xiàn)、耗能等方面只能借鑒焚燒發(fā)電或者化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)建造成本高。三是技術(shù)瓶頸有待突破。低品質(zhì)廢塑料成分復(fù)雜，污染程度高，塑料熱解油中Cl、Si等雜質(zhì)含量高，不能直接進(jìn)入煉廠深加工。

終端產(chǎn)品仍需“闖關(guān)”——例如《廢塑料污染控制技術(shù)規(guī)范》（征求意見(jiàn)稿）提到，未進(jìn)行加工的裂解油和不符合相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的加工產(chǎn)物應(yīng)按照危險(xiǎn)廢物管理。鑒于缺少?gòu)U塑料熱解油標(biāo)準(zhǔn)，則需將產(chǎn)物加工達(dá)到相關(guān)燃料油的標(biāo)準(zhǔn)，提高了生產(chǎn)成本。

然而，若想順利進(jìn)入下游煉廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)制新塑料，還需解決對(duì)廢塑料熱解油的除雜提質(zhì)問(wèn)題。

即便經(jīng)過(guò)一番回爐造血，終端產(chǎn)品再生塑料（PCR）也會(huì)因缺乏使用領(lǐng)域、比例等的明確規(guī)定和相關(guān)財(cái)稅政策鼓勵(lì)而無(wú)法闊步前進(jìn)。

航天技術(shù)突破重圍用于環(huán)保

作為中國(guó)航天科技集團(tuán)公司重大創(chuàng)新研發(fā)項(xiàng)目，已申報(bào)發(fā)明專(zhuān)利49項(xiàng)的航天熱解SHCP®技術(shù)，究竟是一項(xiàng)怎樣的技術(shù)？在廢塑料化學(xué)回收領(lǐng)域會(huì)如何發(fā)揮作用？

“它依托火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒、傳熱和密封技術(shù), 原創(chuàng)研發(fā)采用了固體熱載體循環(huán)機(jī)械流化加熱的有機(jī)固廢熱解處理技術(shù)（SHCP®），進(jìn)而將廢塑料在絕氧環(huán)境中加熱分解，生成熱解油、熱解氣、熱解碳。”張彥軍回答道。

“熱解氣和熱解碳作為燃料，為系統(tǒng)自身提供熱解反應(yīng)所需要的能量，同時(shí)利用分離后高溫?zé)煔庥酂岙a(chǎn)生蒸汽用于裝置自用和外供，最終輸出熱解油、蒸汽。熱解油可作為燃料油，也可作為煉廠原料深加工為成品油或化工品，實(shí)現(xiàn)廢塑料同級(jí)循環(huán)利用。”張彥軍補(bǔ)充道。

“整個(gè)流程包括廢塑料預(yù)處理單元、熱解單元、熱解油氣分離凈化單元、熱解油精制單元、煙氣凈化單元以及其他輔助單元。”張彥軍說(shuō)。

那么優(yōu)勢(shì)如何體現(xiàn)？張彥軍進(jìn)行了詳細(xì)解讀：

技術(shù)具備領(lǐng)先性。

一是原料適應(yīng)性廣：熱解設(shè)備可吃“粗糧”，處理各類(lèi)混雜塑料時(shí)無(wú)需分類(lèi)、清洗。真正解決了物理回收不能處理的低殘值廢塑料的無(wú)害化和資源化利用問(wèn)題，豐富了應(yīng)用場(chǎng)景，從源頭適應(yīng)性上推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二是避免結(jié)焦：與外熱式熱解技術(shù)相比，采用固體熱載體加熱，升溫速度快，傳熱均勻，可有效減少裂解焦前驅(qū)體形成（主動(dòng)預(yù)防結(jié)焦），同時(shí)高溫流態(tài)化介質(zhì)與廢塑料研磨混合，反應(yīng)器內(nèi)不發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象，清焦功能徹底（流化動(dòng)態(tài)清焦）。

規(guī)?；l(fā)展可實(shí)現(xiàn)。

一方面，相較其他企業(yè)一般單套裝置在10—30 t/d，SHCP®技術(shù)可實(shí)現(xiàn)單機(jī)350t/d的規(guī)?；a(chǎn)。提高了經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)了項(xiàng)目相關(guān)方信心，為下游石化企業(yè)突破熱解油深加工技術(shù)和規(guī)?；褂迷鎏韯?dòng)力，助力廢塑料化學(xué)再生閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的實(shí)現(xiàn)；

另一方面，熱解反應(yīng)速率快，二次反應(yīng)程度低，熱解油收率高，可自供熱。大大提高了廢塑料的利用價(jià)值，從經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)角度上吸引資本關(guān)注廢塑料的高附加值利用，改變廢塑料化學(xué)回收行業(yè)現(xiàn)狀。

據(jù)張彥軍介紹，航天熱解SHCP®技術(shù)經(jīng)過(guò)6年的技術(shù)研發(fā)和中試驗(yàn)證，已經(jīng)開(kāi)始布局商業(yè)化示范裝置建設(shè)。

圖為航天熱解SHCP®技術(shù)示范裝置 北京航天動(dòng)力研究所供

“2018年7月在河北霸州建成了一套10噸每天規(guī)模的中試裝置，實(shí)現(xiàn)了不同有機(jī)固廢的連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)產(chǎn)油、排渣等‘全流程、自閉環(huán)、滿(mǎn)負(fù)荷’和168小時(shí)連續(xù)運(yùn)行的目標(biāo)。”張彥軍說(shuō)。

“產(chǎn)出的熱解油經(jīng)過(guò)分餾調(diào)和后可滿(mǎn)足SH/T 0356-1996 4#燃料油標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求，精制后可作為GB17411-2015船用燃料油的調(diào)和油，也可作為原料油進(jìn)行深加工。”張彥軍回答道。

在談到應(yīng)用推廣時(shí)，張彥軍表示，3萬(wàn)噸每年的回收裝置總投資約1億元，內(nèi)部收益率大于20%，投資回收期為5年，經(jīng)濟(jì)效益良好。

“這項(xiàng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)生活垃圾分選廢塑料、填埋場(chǎng)陳腐垃圾塑料、快遞包裝物、造紙廠尾渣塑料、工業(yè)拆解廢塑料，以及危廢包裝物、油泥等的無(wú)害化和資源化處理，市場(chǎng)前景可期。”張彥軍說(shuō)。

未來(lái)廢塑料化學(xué)回收行業(yè)如何發(fā)展？

在有關(guān)部門(mén)鼓勵(lì)和支持下，以航天科技、中石化、中石油為代表的高科技企業(yè)和以石化聯(lián)合會(huì)、再生資源協(xié)會(huì)、合成樹(shù)脂協(xié)會(huì)為代表的協(xié)會(huì)機(jī)構(gòu)都在積極推動(dòng)廢塑料化學(xué)回收。

談及未來(lái)發(fā)展，張彥軍提出了他的看法：

制定廢塑料化學(xué)回收行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范勢(shì)在必行，明確化學(xué)回收行業(yè)分類(lèi)，同時(shí)引導(dǎo)和建設(shè)一批化學(xué)回收示范產(chǎn)業(yè)集聚園區(qū)。

應(yīng)進(jìn)一步健全生活垃圾分類(lèi)收集設(shè)施，如設(shè)立配套廢塑料垃圾分選設(shè)施、建立廢塑料資源交易中心等，建立低值廢塑料的回收體系，保障原料供應(yīng)。同時(shí)，規(guī)范工業(yè)源廢塑料的收集處置，限制廢塑料的填埋、焚燒等污染嚴(yán)重處置方式。

鑒于目前歐洲各國(guó)出臺(tái)了包裝稅從經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)層面推進(jìn)廢塑料化學(xué)回收和PCR塑料使用。我國(guó)可以出臺(tái)關(guān)于化學(xué)回收PCR的使用領(lǐng)域和比例以及熱解油等相應(yīng)政策，并運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段鼓勵(lì)廢塑料再生，規(guī)避PCR原料油按危廢管理；探索建立塑料中間產(chǎn)品和終端產(chǎn)品的綠色認(rèn)證體系，構(gòu)建綠色全生命周期體系，鼓勵(lì)和規(guī)范終端應(yīng)用。

面對(duì)“卡脖子”的技術(shù)難題，加大政策支持，支持擁有創(chuàng)新技術(shù)企業(yè)新建或利用現(xiàn)有裝置開(kāi)展工業(yè)化示范，引導(dǎo)頭部企業(yè)加強(qiáng)攻關(guān)，推動(dòng)建立產(chǎn)學(xué)研合作、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作；在金融支持方面，除了爭(zhēng)取地方財(cái)政，還可設(shè)立專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)業(yè)基金和綠色金融渠道，對(duì)廢塑料化學(xué)回收項(xiàng)目給予直接投資和優(yōu)先發(fā)行債券等。

相信在全社會(huì)對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)和廢塑料污染治理的關(guān)注下，在政策的推動(dòng)下，廢塑料化學(xué)回收產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展將很快到來(lái)。

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