原创作者：科茂化学回收研究院
近年来，由于世界多国政策及国际主流石化、品牌和包装巨头企业大力投资等因素推动，废塑料化学回收成为全球关注的话题。科茂化学回收研究院通过整理分析多年来的相关科研和商业发展成果，特撰写了“废塑料化学回收产业发展报告”，包括“技术篇”“市场篇”“政策篇”“企业篇”，本篇为第1篇——“技术篇”。
本篇要点：
1.“废塑料化学循环”是以产出新塑料为目的“废塑料化学回收”。
2.化学回收可以处理低价值、混合的、受污染的废塑料，产物与石油基塑料质量相同，可应用于食品和医药等高价值领域，在原料适应性和产品应用方面与物理回收形成差异和互补关系。
3.对加聚类废塑料化学回收而言，液化工艺因其经济性较好成为当前主流技术，工艺正从热裂解向深度催化裂解发展；单体工艺是未来的发展趋势。 4.新一代废塑料化学回收技术，较国家以往禁止的“土法炼油”，在技术水平、规模效应、产品品质、环保程度、安全生产等方面实现了长足进步，未来也将成为主要的碳减排技术之一，从而由政策限制转变为鼓励技术。
5.化学回收在原料预处理、进料、前加工工艺、催化剂等方面会与原油加工存在差异，在半成品后加工、精细化工、产品销售等方面
煤气阀
可能会并入石油化工系统。二者有合二为一的趋势。
一、废塑料化学回收技术的定义及优势
1.定义无烟锅炉
对废塑料进行化学方式处置会产生多种产品方向，并非所有产品最终都会用于制造新塑料。
在欧美国家，废塑料“化学回收”与“化学循环”的概念是等同的（Chemical Recycling）。科茂化学回收研究院对此进行区分定义：“有机物化学回收”是指对广义上的有机物（如废塑料、废橡胶、废织物、餐厨垃圾、园林废弃物等）进行化学转化，产生有价值产物的过程。
“废塑料化学回收（Chemical Recovery）”是将塑料废弃物经过一系列化学转化，生成油、气、炭、单体等中间化学品的过程，是“有机物化学回收”的一部分。
“废塑料化学循环（Chemical Recycling）”是将塑料废弃物经过一系列化学转化，重新生成与石油基塑料同等品质的新塑料的过程，又称为“先进循环”“分子循环”。“废塑料化学循环”是以产出新塑料为目的的“废塑料化学回收”。
将塑料废弃物经过一系列化学转化，生成油和气等以燃料为最终使用形态的过程，称为“废塑料能源转化”。
以上几者关系如图1所示。
图1废塑料化学回收概念示意图
2.优势
作为塑料废弃物回收再生的两条主要路径，物理回收和化学回收各有优势，物理回收适合处理高价值、品类单一、较为干净的废塑料，化学回收可以处理低价值、混合的、受污染的废塑料。物理回收的产物较难达到食品和医药等高价值应用领域要求，化学回收是在废塑料分子层面进行拆分和重组，产物与石油基塑料质量相同，可应用于食品和医药等高价值领域。物理回收和化学回收是互补关系。
二、化学回收技术的四大技术方向
（一）分类逻辑
热塑性塑料根据聚合反应不同，分为加聚类塑料和缩聚类塑料，如图2所示。
图2化学回收技术分类
加聚类塑料，是小分子烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下通过加成反应形成的高分子聚合物，主要包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等聚烯烃类塑料和聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）等。缩聚类塑料是多官能团单体之间通过发生多次缩合反应，并放出水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物后形成的高分子缩聚物，主要包二氧化碳制冷
手机应急充电器括聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酸（PC）、聚氨酯（PU）等。
加聚反应是不可逆反应，而缩聚反应大多是可逆反应，这就决定了废旧加聚类塑料和缩聚类塑料化学回收方法不同。加聚类塑料化学回收方法统称为裂解法，缩聚类塑料化学回收方法统称为解聚法。收获时间到
裂解法是指加聚类塑料分解成小分子化合物或单体的化学回收方法，主要有热裂解和催化裂解两个方向，具体包括气化裂解法、微波裂解法、加热裂解法、共混裂解法、超临界水法、加氢裂解法、催化裂解法等。简而言之，裂解法最基本的条件是热裂解；采用微波加热的热裂解，称为微波裂解法；在热裂解过程中加入一定量的空气或氧气，称为气化裂解法；在热裂解法基础上增加催化剂促进化学反应的定向发生，称为催化裂解法；在催化裂解过程中上加入氢气，称为加氢裂解法；将废塑料与其他有机物的混合物进行热裂解，称为共混裂解法；采用超临界水作为介质进行热解，称为超临界水法。
解聚法是指缩聚类塑料在酸、碱、水、醇、催化剂等条件下，由高分子缩聚物降解成低聚物和/或单体的化学回收方法。解聚法主要会用到溶剂，故又称为溶剂解法，根据溶剂性质的不同，又可分为水解
法、醇解法、其他溶剂解法等。详见图2。
（二）热裂解法
溶剂回收
1.气化裂解法：在热裂解基础上增加氧化介质（空气、氧气或水
蒸气），将废塑料分解，以获得合成气（CO、H
2、CH
4
等）的化学回收
方法。合成气可作为生产其他化工产品（甲醇、合成氨等）的原料，
也可作为燃料用于高效、低污染的燃气蒸汽联合循环电站发电和供热，
以提高资源回收利用价值。
该技术工艺特点是无需对废塑料进行过于精细的预处理，可以分解混杂废旧塑料甚至与城市垃圾混杂的废旧塑料。气化裂解法与焚烧法的主要区别是加入氧气量不同：焚烧法又称为过氧化法，在废塑料
热解过程中加入过量氧气/空气，废塑料完全燃烧，产物主要为CO
2 O等；气化裂解法又称为部分氧化法，在废塑料热解过程中加入和H
2
一定量氧气/空气，废塑料在其中部分氧化，生成产物主要为CO和等。
H
2
由于气化裂解将大分子拆解为最小的分子，需要消耗大量能量，能耗成本较高，罕有工业化应用。目前美国Texaco公司对气化工艺研究较早，其废塑料碳转化率可达91％，产品主要成分为CO和H
。
2
2.微波热解法：微波热解技术是在无氧或缺氧条件下，利用大量热能将大分子量废塑料裂解为分子量相对较小的化学品或燃烧气体，及以下的石油气。微波热解法和焚烧法是两个完全不同的
主要包括C
4
过程，焚烧是放热过程，而微波热解需要吸收大量热量。焚烧的主要产物是二氧化碳和水，而裂解的主要产物是石油气。
与传统热解相比，微波热解具有独特的传热传质规律和更好的加热均匀性，而且温度调控、热解过程及预期最终产物的控制相对更加容易，节省大量反应时间，并且设备热惯性小。
微波裂解与气化裂解类似，将大分子拆解为较小分子，产出物价值比合成气高，同时能耗成本也较高，工业化应用尚较少，目前在开
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