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估決定未來塑料回收率的因素，埃信華邁（IHS Markit）提出了一個能對塑料回收進(jìn)行系統(tǒng)定量評估的工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估（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。每個轉(zhuǎn)化步驟都需要資本投資并涉及運營成本，產(chǎn)出的最大價值以典型消費品產(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)消費后的塑料最終被填埋或成為環(huán)境污染物。這些廢棄消費后塑料的價值為零或負(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值保存的角度來思考塑料回收。收集起來的消費后塑料材料可視為循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的“新石油”。每個地理區(qū)域都已經(jīng)有了廢塑料市場。隨著回收活動的增加和市場的擴(kuò)大，廢塑料將成為一種重要的新商品，其價格由供求關(guān)系決定。分類效率、收集成本和質(zhì)量都會體現(xiàn)在市場價格中，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。每條回收路線都會對原生塑料、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。塑料回收對原生塑料未來需求的影響可按以下方法估計:
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終端市場，每個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)評估項目創(chuàng)建了一個交互式模板，用于定量評估未來回收率對任何地區(qū)的原生塑料未來需求所產(chǎn)生的影響。該模板還能評估未回收廢料年度和累計對環(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）及精對苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)原生PET的生產(chǎn)成本結(jié)構(gòu)。同時，該圖還顯示了每個過程的碳足跡，以反映相對可持續(xù)性。當(dāng)前PET機(jī)械回收的規(guī)模相對較小，這意味著每噸rPET的固定成本和其他成本相對于vPET生產(chǎn)是非常高的。但是，由于原料（廢棄PET磚）價格相對較低，rPET的總生產(chǎn)成本低于vPET。但rPET的價格低于vPET，因為它的質(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、資源利用和價值保存的觀點來看，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后塑料的分類收集；提供混合原料，以彌補再生塑料的劣質(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，生產(chǎn)者至少在操作和財務(wù)上對回收其生產(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)的獨立、深入自主的工藝和經(jīng)濟(jì)評估。PEP分析了過程、原料、能源價格和政府法規(guī)變化對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)入了一個全新的發(fā)展時期，通過交互式Excel數(shù)據(jù)文件為客戶提供新功能和關(guān)鍵報告內(nèi)容，允許客戶根據(jù)其自身的具體項目需求得出工藝經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。
資料來源：中塑在線、IHSMarkitEnergy
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