石油化工行業(yè)正面臨越來越大的環(huán)境壓力，必須通過增加回收來減少塑料廢料。但塑料回收十分復(fù)雜，不僅涉及塑料生產(chǎn)商，還涉及品牌所有者、消費(fèi)者、市政機(jī)關(guān)、廢物管理公司和廢物回收商?；厥债a(chǎn)業(yè)鏈、政府監(jiān)管和技術(shù)發(fā)展也至關(guān)重要。為了描述這些問題并評(píng)估決定未來塑料回收率的因素，埃信華邁（IHS Markit）提出了一個(gè)能對(duì)塑料回收進(jìn)行系統(tǒng)定量評(píng)估的工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估（見圖1）。
在原生塑料的生產(chǎn)中，原料成本通常是每噸100-500美元。每個(gè)轉(zhuǎn)化步驟都需要資本投資并涉及運(yùn)營成本，產(chǎn)出的最大價(jià)值以典型消費(fèi)品產(chǎn)值衡量為每噸2000美元。然而，由于缺乏有效的分類和回收產(chǎn)業(yè)鏈，大多數(shù)消費(fèi)后的塑料最終被填埋或成為環(huán)境污染物。這些廢棄消費(fèi)后塑料的價(jià)值為零或負(fù)值，這是資源利用的巨大損失。塑料回收最緊迫的問題是減低環(huán)境污染，但也必須從資源有效再利用和價(jià)值保存的角度來思考塑料回收。收集起來的消費(fèi)后塑料材料可視為循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的“新石油”。每個(gè)地理區(qū)域都已經(jīng)有了廢塑料市場。隨著回收活動(dòng)的增加和市場的擴(kuò)大，廢塑料將成為一種重要的新商品，其價(jià)格由供求關(guān)系決定。分類效率、收集成本和質(zhì)量都會(huì)體現(xiàn)在市場價(jià)格中，這與其他商品類似。收集起來的廢塑料可通過機(jī)械回收制成塑料、通過化學(xué)回收制成單體，或通過分子回收制成原料。每條回收路線都會(huì)對(duì)原生塑料、原生單體和原生原料的供求產(chǎn)生影響。所有回收路線最終都會(huì)影響現(xiàn)有原料——原油、天然氣凝析液（NGL）、天然氣或煤炭——的供應(yīng)。回收材料對(duì)原生塑料未來需求的影響程度取決于未來的回收率和總需求增長率。圖2以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）的機(jī)械回收為例闡述了這一概念。在圖2中，每年的塑料總需求為Dt，即原生塑料需求Dv與再生塑料需求Dr之和，因此，在任一年份中，Dv=Dt-Dr。塑料回收對(duì)原生塑料未來需求的影響可按以下方法估計(jì):
Dv?=Dt?-Dr?
令R?=Dr?/Dt?，R?為第0年的回收率:
Dv?= Dt?(1-R?)
3.假設(shè)年總需求以x%的速度增長、回收率以y%的速度增長：
Dvn= Dt? (1+x)? * [1-R?(1+y)?]
原生樹脂的未來增長率取決于三個(gè)因素：總需求增長率（x）、當(dāng)前回收率（R?）和塑料回收的未來增長率（y）。方程式（1）-（3）的適用范圍可以延及任何塑料和多個(gè)終端市場，每個(gè)終端市場各自有不同的需求增長率、當(dāng)前回收率和未來回收增長率。埃信華邁（IHS Markit）的工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估項(xiàng)目創(chuàng)建了一個(gè)交互式模板，用于定量評(píng)估未來回收率對(duì)任何地區(qū)的原生塑料未來需求所產(chǎn)生的影響。該模板還能評(píng)估未回收廢料年度和累計(jì)對(duì)環(huán)境的泄漏量，無論其形式是垃圾填埋還是污染物。類似的分析可針對(duì)化學(xué)和分子回收分別應(yīng)用于單體和原料層面。未來的回收增長率將取決于回收材料相對(duì)于原生材料的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量。圖3比較了18 千噸/年產(chǎn)能下機(jī)械回收PET（rPET）的生產(chǎn)成本結(jié)構(gòu)與650 千噸/年產(chǎn)能下采用以單乙二醇（MEG）及精對(duì)苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)原生PET的生產(chǎn)成本結(jié)構(gòu)。同時(shí)，該圖還顯示了每個(gè)過程的碳足跡，以反映相對(duì)可持續(xù)性。當(dāng)前PET機(jī)械回收的規(guī)模相對(duì)較小，這意味著每噸rPET的固定成本和其他成本相對(duì)于vPET生產(chǎn)是非常高的。但是，由于原料（廢棄PET磚）價(jià)格相對(duì)較低，rPET的總生產(chǎn)成本低于vPET。但rPET的價(jià)格低于vPET，因?yàn)樗馁|(zhì)量普遍較差，導(dǎo)致rPET盈利能力較低。要提高rPET的經(jīng)濟(jì)效益和盈利能力，必須大幅擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，并提高質(zhì)量，以獲得更高的市場價(jià)格。從可持續(xù)性角度來看，rPET的總碳足跡低于直接用MEG和PTA生產(chǎn)vPET。當(dāng)MEG生產(chǎn)追溯到乙烷蒸汽裂解制成乙烯的環(huán)節(jié)以及芳烴聯(lián)合裝置中以PX（對(duì)二甲苯）和重石腦油（HN）為原料的PTA生產(chǎn)，rPET與vPET的可持續(xù)性差異便更為顯著。未來的回收操作將需要多種解決方案?；瘜W(xué)和原料回收提供了在更大范圍操作的可能性，它們可能適合某些情況。然而，這些過程需要能量將大分子分解成小分子，也需更多能量，再通過重復(fù)冗長的轉(zhuǎn)化步驟，將小分子轉(zhuǎn)化成塑料，與生產(chǎn)原生聚合物時(shí)一樣。最終的結(jié)果是，化學(xué)回收和原料回收的碳排放比機(jī)械回收高得多。從可持續(xù)性、資源利用和價(jià)值保存的觀點(diǎn)來看，行業(yè)應(yīng)優(yōu)先關(guān)注機(jī)械回收，高于化學(xué)回收和原料回收。機(jī)械回收面臨的挑戰(zhàn)要靠行業(yè)創(chuàng)新來解決。機(jī)會(huì)包括：開發(fā)更好的材料標(biāo)記或跟蹤技術(shù)，顯著增加高純度消費(fèi)后塑料的分類收集；提供混合原料，以彌補(bǔ)再生塑料的劣質(zhì)屬性；開發(fā)新的大容量市場，減少短生命周期用途的再生塑料使用，如包裝材料，而將其用于生命周期較長的用途，如紡織品、管道材料，甚至住房建筑材料。隨著EPR（生產(chǎn)者責(zé)任延伸）政策的出臺(tái)，生產(chǎn)者至少在操作和財(cái)務(wù)上對(duì)回收其生產(chǎn)的產(chǎn)品負(fù)有一定責(zé)任。新規(guī)定有望建立更有效的回收產(chǎn)業(yè)鏈，從而增加分類良好的消費(fèi)后塑料的供應(yīng)——這將顯著擴(kuò)大機(jī)械回收的規(guī)模，并進(jìn)一步提升其經(jīng)濟(jì)效益。工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估（PEP）提供有關(guān)化工、生物化工、煉化行業(yè)方面的商業(yè)和新興技術(shù)的獨(dú)立、深入自主的工藝和經(jīng)濟(jì)評(píng)估。PEP分析了過程、原料、能源價(jià)格和政府法規(guī)變化對(duì)客戶的化工和燃料生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的影響。值此PEP創(chuàng)辦50周年之季，我們進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期，通過交互式Excel數(shù)據(jù)文件為客戶提供新功能和關(guān)鍵報(bào)告內(nèi)容，允許客戶根據(jù)其自身的具體項(xiàng)目需求得出工藝經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。
資料來源：中塑在線、IHSMarkitEnergy
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