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综述与专论 张友根·废弃塑料包装资源绿色高值化解决方案的持续创新（一）

塑料在接近真空条件下，被加热至高于 700℃，裂解 部分热解气可存储用作燃料。热解过程和最终产品满
气化，输入合成室，在催化作用下，生成柴油和燃气。 足安全性和环保的要求。热解法最大的优点在于可处
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生产的柴油含硫 1×10 ，远低于直馏柴油的含硫量， 理被油漆、粘接剂和其他材料污染的玻璃钢废弃物，
可直接用于现有的柴油机而无需再处理。小型装置每 而金属异物在热解后从固体副产物中除去。
套的费用约 250 万美元，每天从 7 t 的废塑料粗料中 2.1.13 废弃塑料热裂解油化催化剂绿色高
可回收约 7 350 L 柴油，出油率高达 73.5% ；投资偿 值化解决方案的持续创新 [2]
还期约为 1 年。 催化剂是废弃塑料热裂解油化高值应用绿色解决
绿色高值化。混杂型废塑料真空热裂解，用 “ 真空 ” 方案的关键。废弃塑料转化为液体燃油高值化，发展
代替催化，解决目前没有高性能多功能催化剂、不能 性能优良的催化裂解用的催化剂是绿色高值化解决方
实现高效催化热裂解混杂型废塑料的技术难题，热裂 案的关键。目前，研究的各类不同催化剂各有特点。
解塑料不受限制 ；废塑料碎片在真空状态下得到有效 Y 型分子筛及其改性催化剂的孔径和酸性适中，液态
的分散，污染物得到洁净化清除 ；在真空的状态下， 产物收率较高，油品品质也较高 ； MFI 型分子催化剂
热能辐射传递，废塑料碎片得到匀质加热，不产生局 抗积碳性能好。液态产物中芳烃选择性好 ；以粉煤灰
部结焦污染物，实现连续化热裂解 ；热裂解效率高， 为催化剂可以同时解决废弃塑料塑料盒煤灰带来的环
废塑料热解利用率彻底。 境问题，但催化性能有待提高 ；黏土类催化剂酸性温
2.1.12 废弃塑料热裂解油化技术与装备加 和，催化裂解的液态产物率高 ；负载过度金属的催化
工塑料种类的适应性绿色高值解决方案的持续 剂可以同时促进直链烷烃异构化、脱氢环构化合环烷
创新 烃脱氢芳构化等重整反应的进行，具有较好的发展空
裂解油化回收工艺持续创新要有生命力，必须能 间。
够接受组成广泛的混合塑料。日本废塑料再生促进协 由中国石油科技管理部会同炼油与化工分公司共
会及废物研究财团在政府的资助下，开发成功一般混 同组织，石油化工研究院牵头，兰州石化、抚顺石化
合废塑料的油化技术。 和西南油气田等 26 个单位共同承担废塑料炼油催化剂
国内规模化的裂解油化装备仅限于聚烯烃类废弃 研制开发与工业应用重大科技专项，2015 年 1 月获认
塑料，对含 PVC>30% 的混杂废塑料的大型裂解油 可。在催化裂化、汽油加氢、柴油加氢、加氢裂化、
化装置尚未实用化。目前工业界已对富含 PVC ( 高至 渣油加氢及硫磺回收催化剂、催化裂化及加氢催化剂
60％ ) 的废塑料进行了实验室工程研究和初步的中试， 生产技术、催化材料等九个方面攻克 56 项关键技术，
但尚未对示范装置的建设提供最佳工艺条件。东芝公 研制开发 6 大类 21 个系列 52 个品种的催化剂新产品
司研究成功 PVC 废塑料裂解油化的连续脱氯技术，试 和 8 个品种的催化新材料，开发出 5 个工艺包，在 54
制成含 50%PVC 的废塑料裂解油化装置。 个企业的 111 套工业装置上推广应用。
热固性塑料加热不熔融，不可能再生为热固性塑 上海同济大学与北京裂源环保技术设备有限公
料，也很难用热分解法油化，而每年报废的家用电器、 司、上海纤和环保科技有限公司、中国石油大学联合
计算机和汽车中大量酚醛树脂和聚氨酯等热固性塑料 攻关城乡生活垃圾中废塑料高效稳定裂解技术的研究，
必须处理回收。国内对废弃热固性塑料的常规的处理 取得重大绿色成果。高性能裂解油化的复合催化剂，
作为建筑构件的填料，裂解油化还未涉及。美国通用 催化热解效率达 816 g/g.cat 以上，催化长效稳定性催
高速取得了废弃热固性塑料无氧低温裂解油化技术。 化裂解 10 h 以上。
日本一些研究机构正在研究热固性塑料的回收方法， 目前研究的催化剂都是针对单一品种废弃塑料热
并已取得很大进展。SMC 废弃物在无氧情况下，加热 裂解油化性能的研究，而在实际应用中，特别是垃圾
分解成为保存能量成份的热解气和热解油，以及以碳 废弃塑料成分繁杂，需要进一步研究对繁杂废弃塑料
酸钙、玻纤为主的固体副产物。其热解产物随热解温 热裂解油化的多功能催化剂。
度的不同而不同。400~500℃以回收热解油为主。在 2.1.14 废弃塑料包装资源热裂解油化清洁
600~700℃以回收热解气为主，温度达到 480~980℃， 化生产绿色高值化解决方案的持续创新
所产生的热解气具有足够的能量供给热解使用，多余 降低热裂解油化装备自身的污染生成及排放，实

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