來源:中國妖精影院樹脂(zhī)網 2022-05-27 09:44:39
塑料,作(zuò)為一種重要(yào)的基礎材料,日常生活中隨處(chù)可見。塑料汙染的本質是塑料垃圾進入到土壤、水體等自(zì)然環境(jìng)中(zhōng)且難以降解,帶來(lái)視覺汙染、土壤破壞、微塑料(liào)等環境危害。
在廢塑料(liào)治理中,除了熟知的物理回收,還(hái)有化學(xué)回收,主要運(yùn)用熱(rè)解(jiě)、解聚等(děng)方式。那麽航天熱解SHCP技術,這項軍用技術轉民用的項目,具備什(shí)麽樣的優勢?將(jiāng)如何發揮作用?未來,廢塑料化學回收又(yòu)會朝(cháo)著什麽樣的方(fāng)向(xiàng)發展?
記者專訪(fǎng)北京航天(tiān)動力研究所副所長、研究員(yuán),SHCP技術主要發明(míng)人張彥軍。
廢塑料(liào)化學回收正當時
“我國廢塑料化(huà)學回收剛起步。”張彥軍說(shuō)。
2021年4月(yuè),生態環(huán)境部組織編製了《廢塑料汙染控製技術規範(征求意見稿)》,並於今(jīn)年4月審議並(bìng)原則通過(guò)。其中指出,廢(fèi)塑料的化(huà)學再生指利用(yòng)化學技(jì)術使廢塑料重新轉換為樹脂單體、低聚物、裂(liè)解油或妖精影院氣的方法,適用於(yú)處理低價值、成分複雜,較難進行(háng)物理再生的廢塑料。
2021年7月,國家發改委印發《“十四五”循環經濟發展規劃》,提出到 2025 年,廢舊(jiù)物(wù)資回收網絡更加完(wán)善,再生資源循環利(lì)用能力進(jìn)一步提升,覆蓋全社會的資源循環利用體係基本建成。
2021年9月,國家發改委、生態環境部印發了《“十四五(wǔ)”塑料汙染治理行動方案》,主要任務之一就是加(jiā)快(kuài)推進塑料廢棄物規範回收(shōu)利用和處置,包括加強塑料廢棄物規(guī)範回(huí)收和(hé)清運(yùn)、建立完善農村塑(sù)料廢棄物收(shōu)運處置體係、加大塑料廢棄物再生利用、提升塑(sù)料垃圾無害(hài)化處置水平等。
2021年11月,工業和信息(xī)化部印發《“十四五”工業綠色發展規劃》,其中提到落實塑料汙染(rǎn)治理(lǐ)要求,實施(shī)廢塑料綜合利用行業(yè)規範條件,鼓勵開展廢塑料化學循環利用。推進低值廢塑料熱裂解。
廢(fèi)塑料化學再生在困(kùn)境(jìng)中前進
據張彥軍介紹,廢塑料化學回收的方式可減少化石能源消耗,實現廢塑料同級再生利用(yòng),具有顯著的(de)減碳效(xiào)果。“但尚未有成功的商業化應用案例。”
症結到底在哪兒?
產業(yè)鏈仍麵臨困境。“在《國民經濟行(háng)業分類》中,並沒有對廢塑料化學(xué)回收產業進行準確(què)的分(fèn)類,缺乏明確的定位和監管;部分地區政府(fǔ)要求項(xiàng)目落地在非常稀缺的(de)化工園區或者化工聚集區;同時廢塑料的化學回收技術參差不齊(qí)易與‘土法煉油’混淆,由此導致此類(lèi)項(xiàng)目落地(dì)困難(nán)。”張彥軍說(shuō)。
除此之(zhī)外,原料端、生產端、產品端,關關都有難題(tí)。
原料收集難——目前大部分低值廢塑料主要流向了填埋(mái)場和焚燒廠,在地理分布上較為分散。
生產(chǎn)難以規模化發展——一是技術不(bú)成熟。以(yǐ)熱解技術為(wéi)例,無論是間歇操作設備,還(hái)是連續外熱管式和回轉式設備,都存在傳熱速度慢、傳熱不均(jun1)勻的問(wèn)題,導致設備處理規模小,結焦嚴重,對原料適應差(chà)等。二是技術規範缺位。技術(shù)路線、耗能等方麵隻能借鑒焚燒發電或者化工行業標準,設(shè)計建造成本高(gāo)。三是技術瓶頸有待突破。低品質廢塑料成分複雜(zá),汙染程度(dù)高,塑料熱解油中Cl、Si等雜質含量高,不(bú)能直接進入煉廠深加工。
終端產(chǎn)品仍需“闖關”——例如《廢塑料汙染控製技術規範》(征求意見稿)提到,未(wèi)進行加工的裂(liè)解油和不符合相關(guān)產品質量標準的加(jiā)工產(chǎn)物應按照(zhào)危險廢物管理。鑒於缺少廢塑料熱解油標準,則(zé)需(xū)將產物加工達到(dào)相關燃料油的標準,提高(gāo)了生產成本。
然而,若想順利進入下遊煉廠生產環節製新塑料,還需解決對廢(fèi)塑料熱解油的除雜提質問題(tí)。
即便經過一番回爐造血,終端產品再生塑料(liào)(PCR)也會因缺乏(fá)使用(yòng)領域、比例等的(de)明確規定和相關財稅政策鼓勵而無法闊步前進。
航天(tiān)技術用於環保優勢在哪?
作為(wéi)中(zhōng)國航天科技集團公司(sī)重大創新(xīn)研發項目,已申報發明專利49項的航天熱解SHCP技術(shù),究竟是一項怎樣的技術(shù)?在廢塑料化學回收領域會如何發揮作用?
“它依托火箭發(fā)動機燃燒、傳(chuán)熱(rè)和密封技術, 原創研發采(cǎi)用了(le)固體(tǐ)熱載體循環機械流化加熱的有機固廢熱解處理技術(shù)(SHCP),進而將廢(fèi)塑料在(zài)絕氧環境中加熱分解,生成熱解油、熱解氣、熱(rè)解碳。”張(zhāng)彥軍(jun1)回答道。
“熱(rè)解(jiě)氣和熱解碳作為燃(rán)料,為係統自身提供(gòng)熱解反應所需要的能量,同時利用分離後高溫煙氣餘熱產生蒸(zhēng)汽用於裝置自(zì)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(zuò)為煉廠原料深加工為成(chéng)品油(yóu)或化工品,實現廢塑料同級循環(huán)利用。”張彥軍(jun1)補充道。
“整個流(liú)程包括廢塑料預(yù)處理(lǐ)單元、熱(rè)解單元(yuán)、熱解油氣分離淨化單元(yuán)、熱(rè)解(jiě)油精製單元(yuán)、煙氣(qì)淨化單元以及其他輔助(zhù)單元。”張彥軍說。
那麽優勢如何體(tǐ)現?張彥軍進行了詳細解讀:
技術具備領先性。
一是原料適應性廣:熱解設備可吃“粗糧”,處理各類混雜塑料時無需分類、清(qīng)洗。真正解決了物理(lǐ)回收不能處理的(de)低殘值廢塑料的無害化和(hé)資源化利用問(wèn)題,豐富了應用場景,從源頭適應性上推(tuī)動了產業發展。
二是避(bì)免結焦:與外熱式熱解技(jì)術相比,采用固體熱載體加熱(rè),升溫速度快,傳熱均勻,可有效減少裂解焦(jiāo)前驅體形成(主動預防(fáng)結(jié)焦),同時高溫流態化介質與廢(fèi)塑料研磨混合,反應器內不發生結焦現象,清焦功能徹底(流化動態清焦)。
規模化發展可實現。
一方麵,相較其他企業一般(bān)單套裝(zhuāng)置在10—30 t/d,SHCP技術可實現單機350t/d的規模化(huà)生產。提高了經濟效益,增強了項目相關方信心,為下遊石化企業突破熱解油深加工技術和規(guī)模化使用增添動力,助力廢塑料(liào)化學再生閉環產業鏈的實現;
另(lìng)一方麵,熱解反應速率快,二次反應(yīng)程度低,熱解油收率高,可自供熱。大大提高了廢(fèi)塑料(liào)的利用價(jià)值,從經濟驅動角度上吸引資本關注廢塑(sù)料的高附加值利用,改變廢塑料化學回收行業現狀。
據張彥軍介紹,航天熱解(jiě)SHCP技術經過(guò)6年的技術研發和中試驗證,已經(jīng)開始布(bù)局商業化(huà)示範裝置(zhì)建設。

“2018年7月在河北霸州建成了一套10噸每天規模的中(zhōng)試裝置,實現了不同有機(jī)固廢(fèi)的連(lián)續進料、連續產油、排(pái)渣等‘全(quán)流程、自(zì)閉環、滿負荷’和168小時連續運行的目標。”張彥軍(jun1)說。
“產出的熱解油經過(guò)分(fèn)餾調和後可滿足SH/T 0356-1996 4#燃(rán)料油標準指標(biāo)要求(qiú),精製後可作為GB17411-2015船用燃料油的(de)調和油,也可作為原料油進行深加工。”張(zhāng)彥(yàn)軍回答道。
在談到應用推廣時,張彥軍表示,3萬噸每年的(de)回收裝置總(zǒng)投資約1億(yì)元,內部(bù)收益率大於20%,投(tóu)資回收期為(wéi)5年,經濟效益良好。
“這項技術可實現對生活垃圾分選廢塑料(liào)、填埋場陳腐垃圾塑料、快遞包裝物、造紙廠尾渣塑料、工業拆解廢(fèi)塑料,以及危廢包裝物、油泥等的無害化和資源化處(chù)理,市場前景可期。”張彥軍說。
未來廢塑料化(huà)學回收(shōu)行業如何發展?
在有關部門鼓勵和支持下,以航天科技(jì)、中石化、中石油為代表的高(gāo)科技企業(yè)和以石化聯(lián)合會、再生資源協會、妖精影院樹脂協會為代表的協會機(jī)構都在積極推(tuī)動廢塑料化學回收。
談及未來發展,張彥軍提出(chū)了他的看法:
製定(dìng)廢塑料化學回收行業相關標準(zhǔn)和規範勢在必行,明確化學回收行業分類,同時引導和建設一(yī)批化學回(huí)收示範產業集聚園區。
應進一步健(jiàn)全(quán)生活(huó)垃圾分類收集設施,如設(shè)立配套廢塑料垃圾分選(xuǎn)設施、建立廢塑料資源交(jiāo)易中心等,建立低值(zhí)廢塑料的回收體係,保(bǎo)障(zhàng)原料供應。同時,規範工業(yè)源廢塑料的收集處置,限製(zhì)廢塑料的填埋、焚燒等(děng)汙染嚴重處置方(fāng)式。
鑒於目前歐洲各國(guó)出台了包裝稅從經濟驅動層麵推進廢塑料化學回收和PCR塑料使用。我國可以出台關於化學回收PCR的使用(yòng)領域和比例以及熱解油等相應政策,並運用經濟手(shǒu)段鼓勵廢塑料再生,規避PCR原料油按危廢管理;探索建立塑料中(zhōng)間產品和終端產品的綠色認證體係,構建綠色全生命周期體係,鼓勵和規範終端應用。
麵對“卡脖子”的技術難題(tí),加大政策支持,支持擁有創新技術(shù)企業新建或利用現有裝置開展工業化示範,引導頭部企業加強攻關,推動建立產學研合作、產業鏈協作;在金融支持方麵(miàn),除了爭(zhēng)取地方財政,還可設立專業的(de)產業基金和綠色金融渠道(dào),對廢塑料化學回收項目給予直接投資和優先(xiān)發行債券(quàn)等。
相信(xìn)在全社會(huì)對低(dī)碳經濟和廢塑料汙染治理的(de)關注下,在(zài)政策的推動下,廢塑料化學回收(shōu)產業的蓬勃發展將很快到來。
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