化学循环的经济可行性：现状与未来展望

基础化工 2026-07-20 欧盟JRC 金栩生

欧盟将减少塑料废弃物和促进循环经济作为其环境政策的核心支柱。单用途塑料指令（SUPD）和包装和包装废物条例（PPWR）设定了塑料废弃物回收目标，包括到2030年聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）饮料瓶中回收塑料的最小含量为30%，非PET接触敏感塑料包装为10%。
化学回收被视为机械回收的补充，特别适用于无法通过机械方法有效处理的复杂或受污染的塑料废弃物。
化学回收的主要技术包括：
- 溶剂解：将聚合物分解为低聚物或单体，然后可以重新合成新的聚合物。
- 热解：在无氧条件下，通过高温将聚合物分解为液体碳氢化合物、一些气体和固体残留物（炭）。
- 气化：通过高温和可控量的氧气或蒸汽将聚合物转化为称为合成气的气体混合物。

进料质量：较低的进料质量可能会降低回收厂的进料成本，但也会增加处理成本，因为需要额外的处理来使进料适合加工。这意味着具有更高进料质量耐受性的技术可以提高经济可行性。
材料回收率：更高的技术材料回收率可以提高可归类的回收材料的数量，从而提高整体收入。溶剂解过程报告的材料回收率在90%以上，而热解过程的材料回收率通常在30-50%之间。

化学回收产生的塑料质量高（可与原生塑料媲美），但其成本通常远高于原生塑料。
热解：
- 基准情景下的成本建模显示，热解产生的萘的成本是原生萘的1.5到3.5倍，导致化学回收塑料每吨成本比原生塑料高1.4到3.7倍。
- 物理化学限制和相对较低的材料回收率（通常相对于塑料废弃物进料为30-50%）导致热解比原生塑料的成本更高。
- 即使在可预见的未来，增量创新、规模经济和效率节约也预计不会显著改变这些基本因素。
溶剂解：
- 溶剂解过程目前主要关注含有PET聚合物的塑料废弃物的回收，但也可以应用于聚酰胺和聚碳酸酯。
- 溶剂解过程报告的材料回收率为90%及以上。在欧盟，化学回收PET每吨的总成本在2150±500欧元之间，而EU价格食品级原生和机械回收PET在2021-22年间波动在1500和2000欧元之间，在2023-24年间波动在1000和1700欧元之间。
- 由于化学回收塑料的成本预计将保持较高，并且即将出台的法律义务要求回收塑料，这为寻求其他解决方案以较低成本实现合规性创造了市场机会。

化学回收面临的主要挑战包括：
- 化学回收过程的结构性高成本。
- 对潜在化学回收材料需求的不确定性，特别是欧盟产地的材料。
- 监管不确定性和市场风险。
潜在的合规策略包括：
- 将“即用型”塑料材料计入回收，例如机械回收塑料、生物基塑料等。
- 更改包装设计，例如从一种塑料类型更换为另一种塑料类型，或从塑料更换为替代包装材料。
- 重新设计以减少或消除包装或塑料组件。
- 不合规。