巴斯夫、陶氏、SABIC等巨头抢夺先机废塑料化学回收该怎么干?

20世纪60年代,世界发生能源恐慌,美国、欧洲和日本等发达国家和地区开始研究将产品回收起来的方法,废塑料化学回收开始受到关注。近年来,废塑料化学回收逐渐成为全球关注的话题。废塑料化学回收怎么干?

化学回收具备产物需求政策、原料可得性和成本政策以及技术支持政策。化学回收的政策空间正在打开。

欧盟塑料战略、英德等国塑料及包装税立法。比如英国税务与海关发布了“塑料包装税”,少于30%再生塑料的包装税率为每吨200英镑。通过税收及政策打开了化学回收PCR塑料的需求空间。

垃圾分类、无废城市、塑料污染管理和碳中和等相关目标的设立,让塑料垃圾越来越容易获得,让低成本废塑料原料的可得性越来越强。

此外,生态环境部正在制定《废塑料污染控制技术规范》,拟支持用化学回收将废塑料转化为单体、裂解油作为废塑料资源化的技术方向,相较于过去“不宜以废塑料为原料炼油”的时代,已产生极大转变。

广东省明文规定“支持鼓励废塑料裂解等新型资源化能源化利用技术应用”,其他地区暂无明文规定,但并不妨碍相关项目的推进,这代表化学回收技术逐渐被认可和支持。

一是使低值废塑料能够低成本、高效率地从垃圾中分拣出来,二是促进了观念转变,由过去“低值废塑料是垃圾”到现在“低值废塑料是资源”。

中国的目标是“到2025年,全国城市生活垃圾回收利用率达到35%以上(除去焚烧)”,但这个目标比较模糊。相较而言,欧盟的目标则很细化,除了要求焚烧垃圾回收利用率要达到65%,塑料包装的回收利用率也要达到55%,目标明确后,为完成绩效,政府会通过税收政策等手段主动推进塑料回收,引入塑料回收主体,塑料回收的市场空间就被打开。

欧洲很多国家和地区会补贴智能垃圾分选厂,政府希望开源节流,“开源”即充分资源化,让垃圾产生更多收益,“节流”即减少焚烧,因为焚烧需要付费。目前国内正处于鼓励垃圾从填埋到焚烧的阶段,但相信未来也会逐渐开始支持垃圾分选厂,自然而然的结果就是垃圾减量化和资源化。分选出的塑料需要处理,政府会投资或者补贴塑料处理,那么塑料原料的供给将会变得便宜且充足。无论是垃圾分类还是资源化目标,本质都是借助商业之外的力量帮忙塑料回收企业降低获得塑料垃圾的难度和成本。

目前我国还处于鼓励焚烧的阶段,而在日本、欧洲等发达国家和地区,则鼓励从焚烧向资源化过渡。

我国东部地区垃圾焚烧比例很高,市场已经饱和,接下来会走资源化道路。其他地区则相对落后,发达国家和发展中国家的垃圾处理状态在我国同时出现,区域发展不均衡。

整体上看,我国的垃圾处理开始从焚烧向资源化转变,大量政府部门和政策开始探讨资源化,整个垃圾资源化产业,包括塑料物理循环和化学循环,将会进入一个快速上升的通道。

不久的将来,每个城市都可能会有化学循环工厂,垃圾焚烧厂出现的地方,可能就会有塑料化学循环工厂,按照城市规模和垃圾体量不同,工厂的处理能力从万余吨级到百万吨级都会存在。

全球承诺是特别重大的战略,因为全世界有影响力和话语权的企业的CEO都进行了承诺,意味着这件事由政策导向变成市场行为,这是非常巨大的转变。

这是最核心的承诺,该基金会本着消除塑料废弃物的愿景,召集全球300多个国家和地区的政府、NGO以及品牌企业、包装企业等签署全球承诺,签署方囊括了全球20%的塑料使用量,而且相当有话语权,有能力进行公关推动。

例如宝洁等品牌企业,承诺了产品包装含有一定比例的循环塑料,为了兑现承诺,其可持续发展部门和采购部门就要在全球范围内寻找循环塑料的来源,于是将压力传递给上游包装企业,而包装企业又将压力传递给化工企业,因此化工企业是循环塑料最积极的推动者。如果无法提供循环塑料,化工企业将难以满足客户的诉求,可能会失去客户。

而化工企业较少有技术和项目的储备,为了维系老客户,获得新客户,化工企业正在投资或整合循环塑料的技术。除此之外,为了避免在供应方面被上游企业卡脖子,包装企业、品牌企业也会积极投资或者与化学回收企业合作,争取得到消费后回收树脂(PCR)战略先机。

本着消除塑料废弃物的愿景,全球40多家化工、包装、品牌巨头组成该联盟。类似的NGO越来越多,相关企业也越来越多。

由于化学循环的产能过于稀缺,不仅化学企业会参与化学循环,包装企业和品牌企业也会参与,为兑现承诺,这些企业会在欧洲、东南亚、中国、美国等全球各地开展布局,以获得技术和战略先机。中国在化学循环方面的声音较弱,却也是暗流涌动,因为承诺是全球性的,巨头们在中国生产和销售的包装物和消费品也要兑现承诺。

全球排名前列的化工巨头企业,包括BASF、SABIC、英力士、陶氏等等。

●BASF:巴斯夫“化学循环项目”(ChemCycling)的原理是通过热化学过程将塑料废弃物裂解为油品或气态产品,用作化工行业的原料。这些原料能在“一体化”(Verbund)生产中替代化石资源,用于制造新产品,特别是新的塑料。

●陶氏:陶氏公司与荷兰可持续燃料供应商Fuenix Ecoy Group建立合作关系,致力于将废塑料转化为热解油,以扩大废塑回收利用,应对全球日益严重的废塑料污染问题。

●英力士:其在德克萨斯州和加利福尼亚州的生产基地已获得国际可持续发展与碳认证组织颁发的ISCC Plus认证。该认证为最近成功进行的用于生产乙烯、丙烯、HDPE和PP的先进回收技术的商业规模试验提供支持。先进回收利用技术将原本要填埋的塑料废料转化为液态原料,再次用于下一代塑料生产。

●SABIC:SABIC曾在2014年推出可再生聚烯烃产品组合,主要包括可再生PE及PP两大类,基于废弃动植物油脂为原料,无需改造SABIC在欧洲的乙烯裂解装置,即可灵活进行生产。正是得益于SABIC可再生聚烯烃技术优势,到目前,SABIC的可再生材料已经有PE、PP、PBT、PC等种类,比如SABIC采用化学解聚方式将使用后的PET(主要是一次性饮料瓶)转化为性能更强、更耐用的高价值PBT材料。

由外资巨头推动,包括中石化在内的中资化工企业逐渐开始参与化学循环,代表组织是2020年成立的石化联合会化学循环课题组。

品牌商和零售商把产品卖给个人和企业消费者,消费者产生垃圾,环卫企业收集垃圾,垃圾中有价值的部分被回收企业拿走,剩余部分由固废运营商处理。其中品类单一、较为干净的塑料垃圾(主要是PET、HDPE和PP,重量大、密度高、宜运输)进行物理回收,得到降级的PCR PET、PP、PE等(无法用于食品和医疗等高质量领域),去到包装企业,由包装企业再次做成新的包装物,再到品牌商和零售商,由此完成塑料的循环。

前端与传统产业链相同,仍是从品牌商和零售商到消费者,再到环卫、回收和固废处理企业之后,低值的、混合的、受污染的塑料垃圾进入化学循环,产出塑料油或者单体,塑料油可通过化工企业进一步裂解,产出乙烯和丙烯,进而做成原生质量的PCR PP和PE,单体可直接由化工企业做成聚合物,同样是原生质量的PCR PP和PE,之后由包装企业做成可用于食品和医药等高价值领域的包装物,从而回到品牌商和零售商,由此完成塑料的循环。

目前,整个市场都在提化学回收,但产能却寥寥无几,究其原因主要有以下几个:

过去塑料回收不是巨头的战略重点,所以较少有技术储备,拥有技术的企业又没有大规模投产。化工、包装和品牌巨头产生了对PCR塑料和原料的强劲需求,但是石油化工巨头在废塑料化学回收的技术上的工业应用方面还没有准备充分,因为处理废塑料跟传统的石油化工、煤化工和天然气化工的技术路线、工艺流程和催化剂等方面差异很大,很难短时间内找到解决方案。少数化学回收企业钻研10年甚至20年,拥有一定的技术积累,现在风口到了才得以崭露头角,并不是突然冒出来的。而具备化学回收技术的少数企业,囿于多种因素限制,并没有展开大规模的投产,因此技术非常稀缺。

因为过去技术稀缺和投资不足造成了产能稀缺。现在高品质的PRC塑料产能非常匮乏,以致产生倒挂现象,化学循环塑料的价格是石油基塑料的1.5~3倍,即便如此也供不应求。

目前大品牌对PRC塑料的诉求比较强烈,如果现有供应商不能满足这一诉求,就会去找其他供应商。因此想取得PCR塑料战略先机的企业为了流失客户,会不计成本购买PCR塑料。

化学回收在全世界像样的企业,总共不过六七家左右,而巨头的数量则是数十家。如果几家巨头瓜分了化学回收的产能,剩下的大部分巨头将失去先机,自行研发的话,可能需要数年时间,失去了市场先机。

化学回收有价无量的局面可能会持续两年左右,而PRC塑料价格倒挂的现象或许会持续4~5年。将来技术和产能丰富后,价格很有可能会降下来,但早期阶段技术不够先进、产能不够充足,产能的代价比较高。

可能建立干垃圾、湿垃圾、装修垃圾分选厂等,也有可能单独在焚烧厂旁建分选厂,分选出垃圾中的高价值塑料做物理回收,混合低值废塑料做化学回收,生成高价值塑料油或新塑料原料,剩下的垃圾通过焚烧或填埋处理。随着垃圾分类标准和回收率目标逐渐清晰,未来这种业态可能很多城市都会有。

目前分选厂的业态已经出现,我国某些城市已存在湿垃圾和装修垃圾等分选厂。这种业态未来几年会大幅度增长,且我国极有可能会成为全球最大的市场。以上海为例,每天产生的低值废塑料在五六千吨左右,一年就是200万吨左右,相较于欧洲几十吨的小工厂,我国市场潜力更大。另外我国可能会成为PCR塑料的出口国,因为我国人口密度大、垃圾体量大。

在焚烧前将混合垃圾经过分选设备,分选出其中的低值废塑料,进入化学回收设备,生成高价值塑料油或新塑料原料,剩余垃圾进入焚烧设备。这样可以很好地实现减量化和资源化。

对一部分处理量饱和的焚烧厂有积极意义,分出塑料垃圾单独处理,相当于增加了焚烧厂的处理量和收入,通过化学回收处理塑料垃圾,又是一笔额外的收入。

而对另一部分处理量不饱和的焚烧厂,分选掉热值高的塑料垃圾后,可能会对运营带来消极影响。

目前我国现有四五百座焚烧厂,未来的饱和度预估在八九百座左右,其中一定比例的可以用化学回收升级改造。

未来的垃圾大概率是大规模机械分选,由此将诞生一系列垃圾分选厂,将高质量的塑料垃圾(PET、HDPE等)进行物理回收,低值混合脏塑料(包括含有塑料的纸基复合包装)进行化学回收,金属和混合纸单独回收,其他可燃物做成RDF(垃圾衍生燃料)等。这种工厂在欧洲已经有100多个,我国已开建,这很有可能是未来的趋势。

塑料垃圾有三种回收方式,互为补充关系:物理回收处理高价值的、品类单一的、较为干净的塑料;化学回收处理低价值的、混合的、受污染的塑料;能源回收处理太脏太乱无法资源化回收的,以及未能分离出来的塑料。

目前我国物理回收相对较为成熟,能源回收发展比较充分,化学回收才刚刚起步。化学回收的价值,不仅在于减少焚烧产生的二噁英等污染,还可以减少碳排放50%以上,更多的是充分回收资源,终结塑料垃圾。

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