能源轉型背景下國際石化化工公司塑料循環發展策略及啟示

付凱妹，侯雨璇

中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院

0 引言

塑料因在性能和成本上的優勢被廣泛應用于農業、工業、交通運輸、醫療防護、電子電器等領域。據OECD（經濟合作與發展組織）發布的《全球塑料展望報告》顯示，全球塑料產量從2000年的2.34×108t/a 飆升至2022年的4×108t/a 以上。與此同時，由于塑料的不可降解性，塑料垃圾排放量顯著增加，從2000年的1.56×108t 增至2022年的約3.5×108t，僅有9%的廢塑料實現了回收利用，19%被焚燒，50%被填埋，其余22%被泄漏到環境中［1］，造成了嚴重的環境污染和資源浪費。

塑料的全生命周期主要包括5 個環節——塑料原料（聚合物）的生產、塑料制品的生產、塑料制品的使用和丟棄、廢塑料的回收及廢塑料的再利用，有5 類參與者——石化化工公司、塑料制品生產公司、消費者、廢品回收者、廢塑料再生企業。塑料的循環利用除了可減少塑料污染，也可減少溫室氣體排放和促進能源轉型具有減污、降碳、節能三重效益。在減少溫室氣體排放方面，從全生命周期角度看，塑料與鋁、玻璃和紙等替代材料相比，溫室氣體排放量平均低54%［2］。McKinsey &Company（麥肯錫公司）選取了食品包裝等14 個具有代表性的應用場景，將塑料與替代材料進行了比較，其中的13 種應用場景下塑料的溫室氣體排放量減少了10%～90%［3］。由于車輛重量每減少10%，燃油效率可提高6%～8%［4］，塑料部件的應用作為實現汽車輕量化的重要一環，在提高燃油效率方面也得到廣泛應用。此外，塑料還被用于許多低排放領域，如太陽能電池板、節能建筑絕緣材料等［5］。在能源轉型方面，利用熱解、解聚等技術將廢塑料轉化為熱解油是能源綠色轉型的方式之一，與生物質能源類似，可作為可持續能源之一，減少對化石能源的依賴，同時避免了與民爭糧、與糧爭地的問題。以中國為例，2016—2021年，中國累計實現了1.08×108t 廢塑料的回收利用，按照回收利用1 t 廢塑料可節約3 t 石油進行計算，中國在此期間累計節約石油約3.3×108t［6］，充分起到了拓寬能源來源、節約石油消耗的作用。

塑料污染防治已成為全球共識，發展塑料循環產業是實現可持續發展的重要路徑，也是構建和諧社會的重要保障［7］。石化化工公司肩負著塑料污染治理的法律責任、社會責任、公司自身發展的經濟責任，在環境、社會和經濟3 個維度尋求平衡以實現可持續發展的需求日益緊迫。面對能源綠色轉型和解決塑料污染的新形勢，全球大型石化化工公司均制定并實施了一系列塑料循環發展策略，梳理分析并充分借鑒這些公司發展的經驗，對中國石化化工公司塑料業務可持續發展具有重要意義。

1 中國塑料循環利用產業發展概況

中國十分重視塑料污染防治，陸續出臺了一系列規范性文件，制定發布了相關行業標準，已初步形成較為健全的塑料垃圾回收利用技術鏈條，用以驅動中國塑料循環利用產業快速發展。

1.1 塑料污染治理相關政策法規密集出臺

中國于2009年出臺了《循環經濟促進法》，提出了“減量化、再利用、資源化”的“3R”（Reduce，Reuse，Recycle）循環經濟立法理念。禁塑限塑方面：2008年，國辦發〔2007〕72 號《國務院辦公廳關于限制生產銷售使用塑料購物袋的通知》發布，被稱為“限塑令”；2020年1月，發改環資〔2020〕80 號《國家發展改革委、生態環境部關于進一步加強塑料污染治理的意見》發布，被稱為升級版“限塑令”，在其中明確禁限用的塑料制品并制定了退出時間表。循環利用方面：2021年2月國發〔2021〕4 號《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》發布，2021年9月發改環資〔2021〕969 號《“十四五”循環經濟發展規劃》發布，2022年4月工信部聯原〔2022〕34 號《關于“十四五”推動石化化工行業高質量發展的指導意見》發布，均強調加快構建廢舊物資循環利用體系，2021年8月1日發改辦環資〔2022〕649 號《廢舊物資循環利用體系建設重點城市名單的通知》印發，明確了循環利用實施的60 個重點城市。生產者責任延伸方面：2021年6月工信部聯節函〔2021〕129 號《關于印發汽車產品生產者責任延伸試點實施方案通知》發布，提出到2023年，報廢汽車資源綜合利用率達75%。標準建立方面：2021年5月以來GB/T 40006.1—2021《塑料 再生塑料 第1 部分：通則》、GB/T 40006.2—2021《塑料再生塑料 第2 部分：聚乙烯（PE）材料》等系列國家標準陸續發布，使行業發展更加規范有序。

1.2 中國塑料循環產業進入快速發展期

在產業政策法規的驅動下，中國塑料循環產業發展迅速，2021年，中國廢塑料回收利用產值達1 050×108元，較2020年增長33%［8］。伴隨塑料循環市場的巨大機遇，中國廢塑料回收利用相關企業注冊量持續增加，2017年突破1×104家，2021年達4.2×104家， 較2020年增長59.4%，目前全國廢塑料回收利用相關企業達13.48×104家。

近年來，中國塑料循環利用產業整體發展快速，作為全球最大的塑料生產國和消費國， 2022年塑料制品產量7 771×104t［9］，廢塑料排放量約為6 300×104t，回收利用量為1 890×108t，回收利用率約30%［8］。而塑料循環利用仍面臨著嚴峻挑戰，一方面，在現有回收模式下回收利用率已處于瓶頸；另一方面，回收利用技術較為單一，以物理回收為主，投資少、易操作，但存在再生料性能較差、回收次數有限、嚴重依賴回收分揀能力等問題［10-11］，而化學回收技術中僅針對縮聚類塑料（如聚對苯二甲酸乙二醇酯，PET）的解聚技術較為成熟，應用廣泛的聚烯烴塑料化學結構穩定、裂解難度大，關鍵核心技術及生產裝備有待創新，在中國尚未實現規?；瘧茫?2］。

2 國際石化化工公司塑料循環發展策略

近年來，國際石化化工公司重視發展塑料循環經濟，將其作為公司發展戰略的組成部分及業務延伸的方向之一，同時布局新建和擴建塑料循環利用產能和產業鏈［13］。根據近10年Chemical&EngineeringNews（化學與工程新聞）發布的“全球化工50 強排行榜”，選取BASF（巴斯夫公司）、ExxonMobil（?？松梨诠荆?、SABIC（沙特基礎工業公司）、SK 集團這4 家來自于不同區域和國家的公司，分析塑料循環發展策略、代表性技術（見表1），為中國化工公司塑料循環業務發展提供借鑒。

表1 部分國際石化化工公司代表性技術概況

2.1 BASF

BASF 成立于1865年，總部位于德國路德維希港，在歐洲、亞洲、南北美洲的41 個國家擁有超過160 家全資子公司或合資公司，在2022年“全球化工50 強排行榜”排首位。作為全球主要的化工公司之一，BASF 多措并舉打造塑料循環閉環。

2.1.1 制定可持續發展戰略及塑料循環目標

BASF 制定了六大戰略行動領域——創新、可持續發展、生產、數字化、產品組合及員工，其中，針對可持續發展的承諾始于1994年，并在2014年將可持續性寫入了自身的企業宗旨：“We Create Chemistry for a Sustainable Future”（創造化學新作用——追求可持續發展的未來）。此外，BASF 制定了可量化的塑料循環目標：從2025年起在全球范圍內每年加工25×104t 可再生或基于回收廢棄物的原材料，以取代化石原料。同時，力爭到2030年將循環經濟解決方案相關銷售額較2021年翻倍，達170×108歐元［14］。

2.1.2 開展廢塑料循環利用各環節技術儲備

在源頭設計環節，為實現塑料的可持續性、減少浪費和易循環等目標，BASF 研發并推出VALERASTM系列添加劑，包括抗氧化劑、光穩定劑、功能性添加劑和蠟。在回收分揀環節的BASF 將研發重點轉向計算機分揀廢塑料技術，開發了塑料包裝數據庫，根據數據輸入和識別的標記對塑料制品進行分揀，減少材料交叉污染。在回收利用環節的物理回收方面，由于材料被反復使用和加工，導致塑料變脆或變黃，為此，BASF 研發并推出IrgaCycleTM系列添加劑，提高再生塑料的加工穩定性、長效穩定性同時解決戶外老化等問題；在化學回收方面，熱解油中的雜質包括鹵素、氮、氧和硫化合物，限制了熱解油的進一步加工，BASF 研發并推出PuriCycle 產品組合，包含催化劑和吸附劑，可選擇性去除熱解油中的各種雜質。

2.1.3 建立合作伙伴關系實現技術推廣應用

2018年，BASF 啟動ChemCyclingTM項目［15］，與能源公司Quantafuel、廢舊輪胎熱解公司Pyrum及技術公司New Energy 建立合作伙伴關系，共同建立化學循環閉環。Quantafuel 負責混合塑料廢棄物熱裂解及裂解油的純化，Pyrum 及New Energy 則負責廢棄輪胎熱解。BASF 主要使用混合塑料廢棄物生產的熱解油作為原材料，并將從廢棄輪胎中獲得的熱解油作為補充原料，替代化石原料生產再生化學品。為獲得穩定的塑料裂解油來源，2022年9月，BASF 與綠色技術公司ARCUS Greencycling Technologies 簽署了關于從混合廢塑料中生產和采購裂解油的協議。按照協議，ARCUS 每年將為BASF提供10×104t 裂解油，用于生產ChemcycledTM系列產品，并為該系列產品的擴大生產打下良好基礎。

2.2 ExxonMobil

ExxonMobil 是美國的大型上下游一體化石油公司，在2022年度全球250 強能源公司排行榜中位列第四位。ExxonMobil 將業務范圍拓展至塑料循環，力爭打造全面的塑料回收閉環方案。

2.2.1 設立量化的回收利用目標

ExxonMobil 于2022年提出新公司發展愿景，即創造可持續的解決方案，滿足社會大眾不斷變化的需求。針對下游應用領域，公司提出：推出更多有利于塑料循環、輕量化等特性的聚合物，幫助客戶減少產品在各個周期的排放，應對全球廢塑料污染問題。作為終結塑料廢棄物聯盟（AEPW）的創始成員，ExxonMobil 宣布到2026年底，廢塑料回收利用能力達50×104t/a［16］。

2.2.2 全球范圍布局塑料化學回收項目

ExxonMobil 開發了專有的ExxtendTM回收技術，廢塑料解聚為基礎的分子單體并去除雜質，將廢塑料轉化為性能可與化石原料生產的化學品相同的再生產品。在美國本土的布局上，該技術于2021年應用于美國得克薩斯州貝敦的中試裝置，經認證的可循環聚合物已批量生產并于2021年年底上市，截至2023年3月，已用ExxtendTM技術回收了0.68×104t廢塑料，實現了塑料的閉環循環［17］。在歐洲的布局上，ExxonMobil 計劃在位于比利時、荷蘭的工廠推廣應用該技術。在亞洲的布局上，ExxonMobil 通過與第三方合作，在馬來西亞、印度尼西亞和新加坡開展了先進的回收項目。

2.2.3 打造塑料循環利用上下游全產業鏈

在分揀端，2020年，ExxonMobil 與塑料循環技術公司Agilyx 合資成立了Cyclyx International，開發廢塑料分揀和預處理系統。2022年10月，Cyclyx International、ExxonMobil 和LyondellBasell（利安德巴塞爾）簽署協議，共同推進美國休斯頓地區塑料廢棄物分類和處理設施的開發建設，建成后，該設施可處理15×104t/a 廢棄物，為ExxonMobil 和LyondellBasell 提供物理回收和化學回收的原料。在回收利用端，ExxonMobil 與熱裂解技術商Plastic Energy合作開發Advanced Recycling 技術，在法國建造一座塑料垃圾處理量為2.5×104t/a 的工廠，在建并有望成為歐洲規模最大的塑料廢棄物化學回收項目，同時塑料垃圾處理能力可進一步擴大至3.3×104t/a。在再生塑料應用端，2022年2月，ExxonMobil 使用ExxtendTM技術向包裝供應商Berry Global（貝里集團）出售經認證的循環聚合物，Berry Global 將使用這些聚合物生產食品級包裝容器。2022年4月，跨國包裝公司Amcor（安姆科）購買了ExxonMobil 經認證的循環聚乙烯材料，并使用該技術生產柔性聚乙烯包裝。該聚乙烯材料使Amcor 能夠使用更多可回收成分，用于醫療保健和食品行業應用［18］。此外，ExxonMobil 還與包裝公司Sealed Air、零售公司Ahold Delhaize USA 等簽訂了商業合同，推廣經過認證的循環塑料，用于食品包裝。

2.3 SABIC

SABIC 是世界第五大石化產品制造商，業務涉及石化產品和特種化學品、肥料和金屬。作為全球領先的多元化化工企業，SABIC 公司重視可持續發展，通過多路并進，充分發揮其在化工領域的技術優勢并加強開放合作，已初步形成塑料循環產業鏈。

2.3.1 提出可量化的塑料循環目標

SABIC 將可持續發展列入公司核心戰略，并承諾到2025年，使用可再生或回收原料制造的可循環材料的銷售量將達20×104t［19］。2023年1月，SABIC 在世界經濟論壇年會上宣布，到2030年實現年生產100×104t TRUCIRCLETM可持續材料的目標，重申推動碳循環經濟發展的承諾。

2.3.2 制定塑料循環發展路徑

TRUCIRCLETM解決方案有五大支柱［20］：一是“可回收設計”，主要通過單一材料應用實現，因其較多材料產品更容易回收，如雙向拉伸聚乙烯（BOPE）聚合物，主要用于生產BOPE 薄膜，由于其單一材料的PE 結構，可以在多層拉機框架工藝中回收；二是混合塑料廢物的化學回收，通過化學回收技術將廢塑料生產為“認證循環聚合物”；三是可再生材料，以不參與食物鏈競爭的生物基為原料，生產經認證的可再生產品聚乙烯和聚丙烯；四是物理回收，SABIC 推出系列提高物理回收利用率的聚合物及物理再生解決方案；五是將價值鏈中涉及的各家企業進行整合，覆蓋包裝制造商、零售商和回收商，實現“閉環服務”。

2.3.3 布局區塊鏈技術，實現塑料全生命周期可追溯

2022年7月，SABIC 與技術公司Finboot、Plastic Energy 和包裝制品生產商Intraplás 共同啟動試點項目［21］，研究區塊鏈技術在支持塑料全生命周期數字可追溯性方面的可能性。將Finboot 的MARCO 軟件解決方案作為中間層，跟蹤從廢塑料回收開始到包括①Plastic Energy 使用其專利熱厭氧技術（TAC）的成為TACOIL 的液體原料；②SABIC 將TACOIL 轉化為TRUCIRCLETM循環聚合物；③Intraplás 將循環聚合物轉化為包裝制品的全過程。該項目首次實現行業對塑料全生命周期可追溯，為產業鏈各環節提供了降低成本、縮短時間和整合數據的可能性。

2.4 SK 集團

SK 集團是韓國最大的綜合能源化工公司，子公司SK Geo Centric（2021年9月1日從SK Global Chemical 更名，簡稱SKGC）的業務重點已轉向廢塑料回收利用。SK 集團認識到節約資源和回收利用的重要性，通過制定明確的目標、建立塑料循環管理系統、開發回收利用技術等措施，加快從線性經濟向循環經濟過渡。

2.4.1 制定明確的廢棄物回收利用提升目標

SKGC 公司在“綠化美好生活”這一公司發展愿景下，提出成為世界上最大的“城市油田”的目標，并制定了促進循環經濟的量化目標：2025年，將公司內部的廢棄物平均回收利用率從2021年的83%提高至85%；到2027年，每年直接或間接回收250×104t 廢塑料［22］。

2.4.2 搭建塑料循環管理系統

目前，SKGC 公司已與PureCycle Technologies 公司、Plastic Energy 公司和Loop Industries 公司等全球主要廢塑料回收公司合作，已獲得3 項關鍵的差異化化學回收技術，包括超純PP 萃取技術、TAC 技術和PET 解聚技術。預計到2024年底，將在韓國蔚山市的21.5×104m2區域建設可回收約20×104t 廢塑料的產業集群，形成公司廢棄物管理循環生態系統［19］。

2.4.3 依托自身優勢自主研發熱解油后處理技術

SKGC 公司在加強全球合作關系的同時，還依托自身在石化技術方面的優勢開發了熱解油后處理技術，用熱解油代替石腦油用于石化工藝，在韓國首次成功應用由回收廢塑料制成的熱解油作為煉油和石化工藝的原料，生產綠色再生石化產品，并在國內外供應。為了擴大業務，SKGC 公司計劃到2025年投資約5×1012韓元，收購90×104t/a 的廢塑料回收裝置［23］。

3 對中國石化化工公司的啟示與建議

3.1 強化責任擔當，積極投身塑料循環經濟建設

黨的二十大提出加快發展方式綠色轉型，加快構建廢棄物循環利用體系，推進生態優先，節約集約綠色低碳發展。綠色循環低碳發展是當今時代科技革命和產業變革的方向，是最有前途的發展領域。大力發展塑料循環經濟是推動塑料產業綠色轉型的重要路徑，已成為中國塑料工業高質量發展的長期目標。因此，中國石化化工公司，特別是合成樹脂的主要生產企業，應進一步肩負起發展中國塑料循環經濟責任擔當，對于助力化工行業減污降碳協同增效，促進化工行業綠色低碳發展意義重大。

3.2 強化目標導向，設定明確的循環利用目標

參考國外石化化工公司均設立了可量化的回收利用目標并制定了循環發展路徑，中國石化化工公司已圍繞塑料循環業務進行了初步布局，并提出建議：一方面，將塑料循環利用發展融入高質量發展體系，堅持塑料循環經濟發展新模式，加快實現從“生產→使用→處置”的線性模式向“塑料→生產→使用→回收再利用”的閉環模式轉變；另一方面，根據自身塑料業務發展特點、技術成熟度等因素，科學制定差異化的塑料循環發展戰略與規劃，明確可量化的發展目標（如塑料循環利用率）、行動計劃（如圍繞源頭端、末端回收和過程端分別提出業務布局）和具體的時間表，選取1～2 個應用場景打造塑料循環利用示范項目，創新產業新模式，打造上中下游完整產業鏈。

3.3 強化技術攻關，發揮循環利用技術的驅動作用

目前，中國石化化工公司紛紛加快推進新技術、新工藝、新產品的研發和產業化進程［24-25］，但是對照國外石化化工公司已實現規?；瘧萌源嬖谳^大差距，建議持續圍繞塑料循環利用各環節強化技術攻關：一是發揮自身聚烯烴生產技術優勢，進一步加大長壽命或輕量化新產品開發；二是針對目前較為薄弱的回收利用環節，加快開發綠色高效的新型化學回收系列工藝技術和配套催化劑；三是加快建立混雜廢塑料中塑料純度快速檢測方法；四是加快布局廢塑料種類快速識別方法，實現對塑料全生命周期可追溯。

3.4 強化開放合作，打造塑料全生命周期全產業鏈

塑料污染治理需要聚合物、塑料制品、消費以及廢塑料回收利用全產業鏈各環節的共同努力。建議中國石化化工公司進一步加強與產業鏈下游企業密切協作，打通生產、銷售、消費、回收等各個環節信息傳遞障礙，快速掌握并積極響應再生行業的具體需求。此外，積極加入行業協會，參與制定塑料循環利用的相關政策法規、產品標準以及監管認證平臺，引導行業有序、健康發展。