石科院科研人员调试废塑料相关科研设备。
北化院科研人员检查聚烯烃人造木材质量。
?中国石化生产的再生塑料座椅在今年国际橡塑展上亮相。
瓶颈
我国废塑料资源化利用仍以物理回收技术为主导,化学回收技术尚处于产业化初级阶段。物理回收对原料纯度要求高,无法处理混杂、被污染的低值废塑料,且存在“降级使用”问题。化学回收被视为突破这一瓶颈的关键路径,能将废塑料解聚为单体或化工原料,实现“同级”,甚至“升级”回收。然而,化学回收产业化面临成本高、碳排放量大等瓶颈。此外,化学循环缺乏统一的行业分类和监管部门,市场准入存在壁垒。
建议
●加大化学回收技术研发投入。重点突破高效催化剂、低成本解聚工艺等核心技术,降低转化成本。
●推动热解油深加工与炼化一体化。将废塑料热解油作为石化原料引入现有炼化装置,生产高附加值化工产品。
●建立产业联盟分担风险。借鉴三菱化学、巴斯夫等跨国企业联合开展塑料回收试点的做法,通过联盟形式分担化学回收的高额投资与技术风险。
●推动质量标准建设。积极参与化学再生产品质量标准的制定,建立热解油、再生单体的行业规范,为规模化应用创造条件。
攻克化学回收难题 地膜实现绿色闭环
走进新疆库车中国石化塔河炼化厂区,机器轰鸣,一条全新生产线正满负荷运转。废弃的农用地膜经热裂解处理后,化作清澈的油品。这是我国首个万吨级废地膜循环利用项目——塔河炼化3.51万吨/年废塑料连续热裂解工业示范项目。
该项目采用石科院自主研发的废塑料连续热解(RPCC)技术,由中国石化旗下塔河炼化、工程建设公司、石科院、化销公司等单位联合攻关。研发团队针对不同种类废塑料,攻克了预处理、化学循环及热解油深加工等关键技术,未来可构建起“塑料-废塑料-热解油-塑料单体-合成树脂-塑料”闭合回路,实现塑料全生命周期的绿色循环。
这项技术让废塑料由负担摇身变为宝贵资源。据测算,若全国每年将2%的填埋垃圾塑料及1/3的新鲜废塑料用于化学循环再利用,相当于新增一个胜利油田规模的轻质石蜡基大油田。
新疆是我国棉花主产区,长期使用地膜导致土壤“白色污染”严重。如今,RPCC技术让农民头疼的废旧地膜找到了“变废为宝”的新出路。在项目现场,从新疆各地收集分选后的废地膜,经颗粒破碎、清洗后投入巨大反应釜。废塑料粒料在高温下裂解,转化为热解油,随后送入塔河炼化装置,进一步加工成汽油、柴油等产品。更令人期待的是,未来这些热解油还能二次加工成地膜原料,重新生产高质量耐候地膜,真正实现地膜“从田间到工厂再到田间”的闭合循环。
“与传统焚烧发电相比,采用这种方式回收废塑料的万元产值碳减排达85%。”石科院副总工程师侯研博介绍。
从2018年启动基础研究,到2023年通过技术评议,再到如今的工业示范,中国石化用7年时间攻克了废塑料化学循环这一世界性难题,既为治理白色污染贡献了“中国方案”,又为节约宝贵石油资源、保障国家能源安全开辟了新路径。
突破物理回收瓶颈 推动塑料高值循环
为助力塑料循环经济建设与石化产业低碳转型,北化院聚焦废旧塑料物理回收高值化赛道,布局多项核心关键技术,打通废旧塑料增容、洁净改性、制品加工及闭环复用的全产业链条。这一系列举措有效破解了再生塑料纯度不足、性能降级、应用低端化等行业痛点,相关成果成功实现产业化落地与市场应用突破。
针对再生塑料性能劣化、附加值低的行业难题,北化院自主研发废旧塑料取向加工增强及制品成套技术,建成中试示范生产线。该技术通过重构再生塑料分子链排布与微观结构,大幅提升制品的力学性能,各项指标显著优于常规挤出产品,可广泛应用于建筑围护、户外园林、物流储运等场景。该技术突破了再生塑料难以替代原生料的技术瓶颈,为固废高值化、资源化、规模化利用提供了成熟的成套方案。
在工业包装循环领域,北化院联合循科公司研发FFS膜闭环回收技术。针对废旧FFS膜混杂油墨、粉尘,传统回收只能降级利用的难题,联合团队创新优化回收工艺,实现废旧包装膜无降级再生,可直接将其转化为全新FFS薄膜原料,构建“包装-使用-回收-再生制膜”绿色闭环,有效降低石化包装耗材消耗,为工业包装绿色低碳循环发展提供了核心支撑。
高洁净PCR(消费后回收)聚丙烯制备及应用技术是北化院在废旧塑料高值化循环利用领域的另一项突破成果。针对消费后聚丙烯杂质多、异味重、洁净度不足、无法应用于高端场景的难题,北化院联合循科公司集成多级深度净化、VOC(挥发性有机化合物)深度脱除、稳定化改性等核心工艺,精准攻克了再生料杂质、VOC及异味管控难题,成功实现聚烯烃工业化稳定生产。目前,高洁净PCR聚丙烯已通过FDA(美国食品药品监督管理局)要求的食品接触安全测试与GRS(全球回收标准)认证,并批量供应国际知名日化企业,实现了国产高端再生聚烯烃产品替代进口。
下一步,北化院将持续完善废旧塑料一体化创新体系,以核心技术赋能塑料污染治理与产业降碳增效,推动国内聚烯烃循环产业向标准化、高端化、国际化迈进。