隨著全球?qū)Φ吞及l(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色包裝的政策倡導(dǎo)以及消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，快消品、電商物流等領(lǐng)域包裝的產(chǎn)業(yè)浪潮將越來越推向綠色化、循環(huán)化、低碳化、可持續(xù)化。塑料包裝占據(jù)包裝行業(yè)半壁江山，因其用量大、分布廣，既是白色污染的主要元兇，也是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵據(jù)點(diǎn)。科茂化學(xué)回收研究院整理分析多年科研和商業(yè)發(fā)展成果，撰寫該報(bào)告，嘗試從循環(huán)利用的角度闡述塑料包裝的綠色循環(huán)方案。

1.可持續(xù)轉(zhuǎn)型激發(fā)千萬噸PCR塑料包裝需求

01 | 塑料包裝可持續(xù)轉(zhuǎn)型政策

近年來，多個(gè)國家和地區(qū)制定一系列治理塑料污染、促進(jìn)塑料循環(huán)、使用再生塑料的戰(zhàn)略和政策。

例如歐盟出臺(tái)的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的歐洲塑料戰(zhàn)略》，呼吁各利益方作出承諾，確保到2025年歐盟市場的新產(chǎn)品中含有1000萬噸再生塑料；還出臺(tái)了《包裝和包裝廢棄物指令》，規(guī)定到2025年，至少50%的塑料包裝要被回收，到2030年，至少55%塑料包裝的要被回收，同時(shí)規(guī)定回收不包括焚燒和填埋。

除此之外，多國還出臺(tái)有利于推動(dòng)PCR塑料的法案和公約，例如：麥克阿瑟基金會(huì)發(fā)起的《塑料公約》，數(shù)十個(gè)國家和地區(qū)承諾到2025至2030年，塑料包裝中含有25%-30%再生組分；英國塑料包裝稅將對(duì)少于30％再生塑料的包裝征收每噸200英鎊稅款。

這些在強(qiáng)制要求使用的政策法規(guī)推動(dòng)了PCR塑料市場的出現(xiàn)，很大程度上激發(fā)了PCR塑料的使用需求。

02 | 品牌企業(yè)可持續(xù)轉(zhuǎn)型

根據(jù)艾倫·麥克阿瑟基金會(huì)全球承諾的報(bào)告，全球領(lǐng)先的品牌企業(yè)都承諾到2025年塑料包裝要含有5%-50%不等的PCR組分，平均PCR組分占比30%左右。全球承諾的簽署使塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)從可做可不做的理念，變成了企業(yè)可持續(xù)部門、產(chǎn)品部門、包裝部門等的績效指標(biāo)，推動(dòng)PCR塑料的市場需求急劇增加。

03 | 包裝企業(yè)可持續(xù)轉(zhuǎn)型

作為品牌企業(yè)的供應(yīng)商，全球頂尖的包裝企業(yè)也做出了承諾，到2025年使用10%-20%左右PCR組分。

04 | 石化企業(yè)可持續(xù)轉(zhuǎn)型

作為包裝和品牌企業(yè)的上游，排名靠前的40多家跨國巨頭建立了“終結(jié)塑料廢棄物聯(lián)盟（AEPW）”，承諾終結(jié)環(huán)境中的塑料垃圾，并且為客戶提供PCR材料。比如利安德巴塞爾承諾到2030年每年提供200萬噸循環(huán)和可再生基聚合物；殼牌承諾到2025年，每年使用100萬噸塑料垃圾作為原料；到2030年，包裝中的再生塑料用量增加到30%。

科茂化學(xué)回收研究院預(yù)計(jì)，到2025年食品級(jí)PCR塑料包裝的需求將超過1000萬噸。這既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，包括塑料包裝在內(nèi)的整個(gè)化工材料領(lǐng)域朝著低碳循環(huán)方向發(fā)展是必然的趨勢(shì)。提供食品藥品級(jí)PCR塑料材料和包裝，是下一個(gè)十年服務(wù)全球高端客戶的門票，如果無法跟上趨勢(shì)，可能會(huì)丟失很大一部分市場份額。

物理循環(huán)和化學(xué)回收都能產(chǎn)出PCR塑料，物理回收達(dá)到食品和藥品級(jí)品質(zhì)要求面臨高品質(zhì)原料、成本和產(chǎn)品質(zhì)量的挑戰(zhàn)。頂級(jí)品牌企業(yè)對(duì)包裝物品質(zhì)要求極高，化學(xué)回收憑借低碳、循環(huán)、產(chǎn)品不降級(jí)甚至升級(jí)的特性，成為全球關(guān)注的技術(shù)。

2.廢塑料化學(xué)循環(huán)技術(shù)發(fā)展方向

01 | 廢塑料化學(xué)循環(huán)的技術(shù)進(jìn)化

（1）原始階段

即土法煉油，可處理橡膠和輕度混合塑料，產(chǎn)出重油和蠟。單條生產(chǎn)線每日可處理0~3噸級(jí)。由于技術(shù)安全性差、產(chǎn)品質(zhì)量低、污染嚴(yán)重，2007年原國家環(huán)境保護(hù)總局明文規(guī)定“不宜以廢塑料廢原料煉油”，土法煉油被禁止。

（2）第1代化學(xué)回收

釜式（回轉(zhuǎn)窯）熱裂解，通過間歇式反應(yīng)，明火外加熱的方式，可處理橡膠和輕度混合塑料，產(chǎn)出重油和蠟。單條生產(chǎn)線每日可處理0~3噸級(jí)。曾經(jīng)在山東、河南等地盛行，由于產(chǎn)品質(zhì)量差、環(huán)保達(dá)標(biāo)難、安全保障弱等原因，國內(nèi)發(fā)展受到限制，目前少量裝備銷往非洲地區(qū)，國內(nèi)危廢或污泥熱解領(lǐng)域有一定應(yīng)用等。

（3）第2代化學(xué)回收

第二代技術(shù)在兩個(gè)方向上拓展了第一代技術(shù)，一是在熱解基礎(chǔ)上將裝置逐漸從間歇式拓展向連續(xù)式，二是在間歇式生產(chǎn)基礎(chǔ)上提升催化深度。因?yàn)樵线M(jìn)料效率低，換熱效率不高、催化深度不足等原因，難以實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品品質(zhì)。

1）管式熱裂解：裂解釜呈現(xiàn)管狀形態(tài)，連續(xù)性螺旋式推進(jìn)物料前進(jìn)同時(shí)發(fā)生反應(yīng)，可處理橡膠和輕度混合塑料，缺乏有效催化劑，廢塑料無序裂解、無序重組，易結(jié)焦，產(chǎn)出少量輕油、大量重油和蠟。單條生產(chǎn)線每日可處理5~10噸級(jí)廢橡膠或廢塑料。

2）溶劑熱裂解（共混裂解法）：連續(xù)性反應(yīng)，用有機(jī)溶劑（如重油）加熱融化塑料并進(jìn)行裂解，可處理輕度混合塑料，缺乏有效催化劑，反應(yīng)深度不夠，產(chǎn)出少量輕油、大量重油和蠟。單條生產(chǎn)線每日可處理5~10噸級(jí)廢塑料。

3）超臨界水熱裂解：在高溫高壓下，超臨界水作為溶劑和熱載體，同時(shí)起到微催化作用，可處理重度混合塑料，反應(yīng)不連續(xù)，產(chǎn)出少量輕油、大量重油和蠟。單條生產(chǎn)線每日可處理5~10噸級(jí)廢塑料。

4）釜式催化裂解：在釜式熱裂解裝置基礎(chǔ)上加入有效催化劑，催化深度得到提升，可處理中度混合塑料，但反應(yīng)不連續(xù)，有限的熱交換和進(jìn)料效率限制了產(chǎn)能放大，產(chǎn)物中仍有一定量重組分。單條生產(chǎn)線每日可處理0~3噸級(jí)廢塑料。

（4）第3代化學(xué)回收

管式催化裂解催化重組技術(shù)，由于高效催化劑以及連續(xù)性進(jìn)料、連續(xù)反應(yīng)裝置的突破，熱交換效率和反應(yīng)深度提升，可處理重度混合塑料，液態(tài)產(chǎn)品收率高，可實(shí)現(xiàn)完全輕組分化。單條生產(chǎn)線每日可處理10-30噸級(jí)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)性在這一代實(shí)現(xiàn)突破。兩座4萬噸/年采用科茂環(huán)境該技術(shù)的工廠正在建設(shè)中。

（5）第4代化學(xué)回收

內(nèi)熱催化裂解催化重組技術(shù)，在與第三代相同化學(xué)原理的基礎(chǔ)上，在大規(guī)模預(yù)處理、大規(guī)模進(jìn)料和高效換熱方式上實(shí)現(xiàn)工藝和裝置突破，由外加熱轉(zhuǎn)向內(nèi)加熱，反應(yīng)效率提升，能夠處理重度混合塑料，產(chǎn)出輕油。單條生產(chǎn)線日處理量可達(dá)百噸級(jí)。

（6）第五代化學(xué)回收

高選擇性催化裂解烯烴重組，通過催化裂解為不飽和烴類，再進(jìn)行烯烴重組，可處理重度混合塑料，直接產(chǎn)出丙烯、低碳烷烴及BTX單體。目前科茂環(huán)境采用該技術(shù)的數(shù)十萬噸級(jí)處理量工廠正在建設(shè)中，該工廠系目前全球首個(gè)以徹底化學(xué)循環(huán)（Absolute Chemical Recycling）為目標(biāo)的工廠。

02 | 化學(xué)循環(huán)技術(shù)發(fā)展方向

總結(jié)化學(xué)循環(huán)的技術(shù)發(fā)展，產(chǎn)物由重油和蠟向輕油過渡，最終發(fā)展到雙烯苯等高價(jià)值組分，產(chǎn)品也從主要適宜做燃料，到越來越多組分適宜做材料。同時(shí)隨著設(shè)備工藝的提升，單條線處理能力從數(shù)噸到數(shù)十噸再到數(shù)百噸。

3.化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈：廢塑料到食品級(jí)新塑料

01 | 化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈全貌

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：

（1）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、較為干凈的廢塑料被回收企業(yè)收集，進(jìn)行物理回收，得到降級(jí)的PCR塑料，用于再做產(chǎn)品或包裝，再到品牌商和零售商，由此完成塑料的循環(huán)。

（2）聚烯烴塑料化學(xué)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈

低值的、混合的、受污染的塑料垃圾進(jìn)入化學(xué)循環(huán)，產(chǎn)出塑料油或丙乙烯和苯單體，由化工企業(yè)進(jìn)一步做成原生質(zhì)量的PCR PP、PE、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，從而回到品牌商和零售商，完成塑料的循環(huán)?，F(xiàn)有化工企業(yè)還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，通過認(rèn)證以Mass balance的方法來確?？勺匪菪?/strong>。