1.聚合物回收再生產業具備國際戰略意義
去全球化的背景下,綠色環保低碳是發達國家產業競爭的抓手,塑料和化纖等聚合物的回收再生產業具有國際戰略意義。
自20世紀30年代石油化工引發的聚合物革命以來,塑料及化纖憑借優異的物理和加工等性能得到了大量、廣泛的使用,但聚合物不易自然降解,各種各樣的廢塑料和化纖垃圾大量產生,污染問題日益嚴峻。
綠色環保、全球減碳的背景下,白色固廢污染的處置問題在世界范圍內得到廣泛關注,聯合國環境署致力于解決塑料化纖污染問題。填埋、焚燒方案難以根本上解決問題,可降解和回收再生逐漸成了廢舊聚合物處置問題解決的兩大方向。
1.1白色污染問題迫在眉睫
目前,全球每年塑料產量近4億噸,預計還將持續增長。而隨著塑料的使用量日益增加,大量廢塑料由于難以自然降解、數量多、體積大、不能隨意焚燒,已成為全球巨大的污染源之一。
據《Nature》期刊數據顯示,在1950年至2021年間產生的87億噸塑料垃圾中,只有11%經過了回收利用,大量廢塑料被焚燒處理或被棄于環境中,造成了嚴重的陸地及海洋生態污染。根據中石化數據,目前全球廢塑存量遠超60億噸,僅我國就超過10億噸。
全球環境中不斷積累的、難以逆轉的塑料及化纖污染的潛在影響是廣泛的,包括地球物理和生物方面的影響,并可能給已經面臨多種壓力的生態系統帶來額外的壓力。
潛在的影響包括對碳循環、營養循環、土壤生態環境和沉積物生態環境的地球物理影響;對瀕危/基石物種和性的共同生物影響等,并由此引起公眾對環境質量的看法和政策變化導致的社會影響。
另一方面,塑料產業已成為碳排放的主要來源之一,2015年塑料產業產生了17億噸溫室氣體,全球占比3.4%,預計到2050年將達到全球碳預算的15%。
1.2回收再生和可降解是兩大解決方向
面對廢舊塑料不斷增長的趨勢,以及控制碳排放在全球各個國家愈發重要的戰略地位,目前國際上應對措施主要包括限制或禁止使用難回收的塑料制品、鼓勵回收再生、使用可降解材料替代等方法。
其中,廢舊塑料及廢舊化纖的回收再生利用和可降解是當前兩大主流方案。
相較焚燒和填埋,廢聚合物的回收再生利用更加環保。
焚燒和填埋是傳統塑料及化纖廢棄物處置的可選方案,其中焚燒又叫做能量回收,將廢棄的聚合物轉化為熱能,但此兩者均會造成環境污染、土地資源浪費等問題,回收再生利用是更優異的解決方案,當前物理回收再生仍占據主流,但難點是不降等,而化學再生是研究熱點。
例如,將廢塑料化學循環與燃燒發電相對比,采用化學循環法進行廢塑料加工時,其噸原料碳排放降低幅度為76.3%,單位產值碳排放降低幅度為93.1%,具有良好的碳減排競爭力。與原油為原料生產塑料碳排放比較,按年加工30萬噸原料計,廢塑料比原油減少碳排放約40萬噸CO2/年。
可降解塑料能夠在自然環境下降解成無害的物質。
可降解塑料是指其制品性能可基本滿足使用要求,而使用后在自然環境條件下能降解成對環境無害物質的塑料,其能夠通過堆肥處理轉化為肥料、二氧化碳和水,種植出含糖或淀粉的作物后,通過發酵或者化工加工就又能轉化成用于生產高分子材料的有機分子。這樣的可降解循環可以大幅減少廢棄塑料對環境造成的影響,同時也是實現資源循環和利用的有效途徑。
可降解塑料可以通過降解方式或者原料的不同進行分類。
按照降解方式分類,可降解塑料可以分為生物降解塑料、光降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大類。目前,光降解塑料、光和生物降解塑料的技術還不成熟,市場上的產品較少,大部分提到的可降解塑料均為生物降解塑料和水降解塑料。
按照原材料劃分,可降解塑料又可分為生物基可降解塑料和石油基可降解塑料。生物基可降解塑料采用生物質作為原料,如PLA和PHA等;而石油基可降解塑料是指以化學合成的方法將石化產品單體聚合而得的塑料,如PBAT、PCL和PBS等。
目前,可降解塑料產業化推廣最快的當屬PBAT和PLA。
2.化學回收或是廢棄聚合物處理的最佳方法
可降解塑料本身存在功能缺陷,實用性能不佳且價格昂貴,對傳統塑料替代進展并不樂觀。而且可降解嚴重依賴堆肥,PBAT和PLA在水環境下幾乎不降解,土壤中自然降解緩慢,于海洋廢塑料污染和存量廢塑料污染無益。可降解塑料或只能在特定場景發揮作用,可降解化纖更是鮮有產業化。
相較之下,化學回收再生或是廢棄聚合物處置的最佳方案,其較好地解決了物理法產品降等、原料品質要求較高的痛點,為全球廢塑料及化纖回收研究的熱點。
2.1可降解應用場景受限
目前可降解技術尚不成熟,材料本身側重可降解性,制品大多使用性能不佳,PLA強度好而韌性差,PBAT多用來做一次性塑料袋,韌性可以但強度低,因此許多可降解塑料袋都有著質軟承重較差易破的問題,機械性能與傳統塑料差距較大。
而且,由于產業鏈不成熟、生產過程需要更多的原材料和能源,可降解塑料比傳統塑料更貴,市場接受度較低。除了淀粉基塑料外,其他可降解塑料的平均售價均為傳統塑料的1.67-8.4倍,而淀粉基屬于偽降解塑料。
再者,常用的可降解塑料有嚴苛的降解條件,依賴工業堆肥等,水環境中PLA和PBAT基本不降解,于海洋塑料污染無益;但目前國內缺乏配套設施,很難處理數量龐大的可降解塑料,可降解塑料的最終歸宿還是焚燒和填埋。根據清華大學的調研數據,只有不到0.007%廢棄可降解塑料會進入工業堆肥或厭氧發酵系統。
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當前可降解技術尚不成熟,僅在不可再生、使用時間短、難以回收分離的領域具有一定優勢。
相較可降解材料,回收再生是更優的解決方案。
回收再生的聚合物產品性能較好,盡管物理法回收存在一定降等利用的痛點,但在相應利用等級上性能與傳統聚合物幾乎無異,且化學法回收方案可解決降等問題,在使用時間較長的、易于分類回收的領域優勢明顯。
而且,回收再生方案具有較強的正向外部性,可以解決存量的陸地和海洋的白色污染,產業本身更加符合綠色環保理念,具有一定的必要性。
再者,從資源角度而言,塑料、化纖和部分石油基的可降解材料都是石油的后端產物,據新華社數據,塑料工業目前消耗了全球8%的石油,而回收再生可通過物理或化學手段將塑料回用到生產的各個環節,對于已消耗的石油原料進行循環利用。而石油基可降解材料分解為二氧化碳、甲烷和水后無法再生,是對于不可再生資源的浪費。
目前,回收再生以應對廢塑料和化纖污染問題,已經逐漸在全球范圍內得到認可。
據《廢塑料催化熱解技術及其催化劑研究進展》數據,2021年我國塑料制品產量已逾8000萬噸,但廢塑料回收量僅1742萬噸,回收率較低,有較大提升空間。
2.2化學回收再生或是最佳方案
廢舊聚合物的回收再生主要有物理法、化學法兩種途徑。物理法回收是指不破壞聚合物的高分子結構,僅經過清洗、破碎后直接進行造粒成型加工的方法。
化學回收是指將聚合物中的高分子碳鏈轉化為小分子,如通過化學反應得到油、氣、炭和單體等中間化學品,再經過化學反應得到塑料、化纖或其他有價值的化學品。
但是物理法回收再生有兩大痛點限制了其發展空間,首先是物理法回收過程中,高分子聚合物會在螺桿擠出機的剪切力作用下斷鏈,降低聚合物分子量,產出的通常為低值塑料,且無法無限次物理回收,被稱為降等回收;再者是物理法再生對廢舊聚合物要求較高,原料局限在高價值、品類單一、較為干凈的廢舊聚合物,難以打開更大的市場空間。
因而,物理法適用的聚合物類型也相對有限,主要集中在HDPE、PP、PS等。PET由于之前沒有較好的化學回收方案,也多用物理法回收,但作為主鏈含酯基的縮聚類聚合物降等尤甚,不論是做塑料瓶片還是做化纖,都不可避免地要降等利用。
López等采用雙螺桿擠出機模擬PET塑料瓶的物理法回收過程,對每次熔融擠出后所得材料的性能進行表征,結果表明首次熔融擠出加工后,所得PET的斷裂伸長率為42%,而在5次熔融擠出加工后,所得PET的斷裂伸長率僅為初始原料的0.7%,在第5次熔融擠出后由于粘度下降,已難以確定操作參數。
物理法再生降等的痛點在化纖的回收過程中表現得尤為明顯。化纖為纖維級高分子材料,內部高分子鏈長直接影響化纖性能,物理回收過程斷鏈降等使得很多化纖再生料只能做成廉價短纖,因而化纖對不降等再生方案需求迫切。
化學法再生較好地解決了物理法回收的痛點,優勢明顯。
化學回收再生過程能夠去除不需要的雜質,可以回收利用物理法無法處理的被高度污染的聚合物垃圾,較好地解決了物理法原料局限性的問題;
再者,化學法回收是在廢舊聚合物分子層面進行拆分和重組,再生產物與原始級塑料一致,可應用于食品和醫藥等高價值領域,較好地解決了物理法回收降等的問題;
并且,化學回收再生能將聚合物廢棄物轉化為化工制造所需材料,具有更強的環境正外部性。
化學法再生方案是讓廢舊聚合物“變廢為寶”較優途徑。中國科學院院士、清華大學李景虹在2022年兩會期間提出廢塑料化學循環是處理無法再重新利用廢舊塑料垃圾的有效途徑,并建議將化學回收循環作為環保型新興產業及國家塑料循環經濟的重要組成,為化學回收循環產業創造良好的政策環境。
據中國化信數據,2020年全球產生的塑料垃圾中40%被填埋,25%被焚燒,19%被遺棄到環境中,僅有16%被回收,而其中化學循環占比尚不足1%。隨著全球回收再生技術提升和產能增加,預計到2030年,全球廢塑料回收率有望達50%,其中化學法回收再生占比將快速提升17%,技術前景非常可觀。
3.多種化學回收代表性技術
目前回收再生產業比較粗放,多數品類仍以物理法回收為主,本章主要結合產業現狀討論不同品類聚合物的回收再生技術,尤以化學回收的工藝為重。多數技術需要對廢舊聚合物的成分提前進行鑒定,采用適配的技術可最大化回收再生的效益。
化學回收技術經過多次迭代,尤其加聚類聚合物逐漸向高價值組分過渡,獲得更多乙烯、丙烯單體原料;而縮聚類PET、PA更多是化纖的回收,不降等訴求更強;而混合廢塑料和PVC的裂解則存在各自的難點。
3.1化學法回收工藝逐漸向高價值組分過渡
聚合物根據聚合方法和聚合后的主鏈結構可分為加聚類聚合物和縮聚類聚合物。
加聚類聚合物是小分子烯烴或烯烴的取代衍生物在加熱和催化劑作用下通過加成反應形成的高分子聚合物,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯等聚烯烴,分子結構特點是主鏈僅含C-C鍵。
縮聚類聚合物是多官能團單體之間通過發生多次縮合反應,并放出水、醇、氨或氯化氫等低分子副產物后形成的高分子縮聚物,如聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯等屬于縮聚物,縮聚反應本身為可逆反應,形成酯基或酰胺鍵,分子結構特點是主鏈含C-N/O鍵。
目前全球用量較大的加聚類聚合物是HDPE、PP和PVC等,用量最大的縮聚物是PET。
Osasion歐賽正式啟動針對行業監管要求的合規化工作:據Osasion歐賽最新消息,為應對當前行業監管要求和合規化監管導向,Osasion歐賽正式啟動針對行業監管要求的合規化工作,推進2.0白皮書穩定幣UORA核心部分去中心化技術突破性進程。UORA屬于Osasion公鏈的穩定幣,目前,根據國際貨幣基金組織(IMF)和美國證券交易委員會(SEC)等監管端和風險端關于數字貨幣和證券的相關規定和要求,Osasion將暫停UORA在六個(安排待上線中的兩個)中心化交易所以及待安排上線去中心化DEX的交易的工作進程,主動進行技術、法務和政策的合規化自檢自查,以貼合原規劃中去中心化的范社區設計,以部署新的去中心化交易通道的發展需求,同時應對Osasion二期發展中不同的合作方提出的更高的監管要求,主動提高自身合規建設以尋求去中心化的主流生態的合作和認可。[2021/8/2 1:29:37]
根據不同的聚合物類型,化學回收對應不同的方法。
由于加聚反應不可逆且鏈結構較為穩定,因此加聚物化學回收通常用裂解法,而縮聚反應為可逆反應,縮聚物化學回收通常用解聚法。
裂解法是指加聚物分解成小分子化合物或單體的化學回收方法,主要有熱裂解和催化裂解兩個方向。其中熱裂解是目前主流工藝,主要通過加熱將大分子拆解為較小分子;催化裂解則是在熱裂解法基礎上加入催化劑,有反應速率快、反應條件低、產品價值高等明顯優勢。
解聚法是指縮聚物在酸、堿、水、醇、催化劑等條件下,由高分子縮聚物降解成低聚物和/或單體的化學回收方法。解聚法主要會用到溶劑,故又稱為溶劑解法。
裂解法中,熱裂解又可細分為氣化裂解法、微波裂解法、加熱裂解法、共混裂解法、超臨界水法;催化裂解又可細分為加氫裂解法、催化裂解法和高選擇性催化裂解烯烴重組。熱裂解方案通常需要較多的能量,催化裂解則在前者基礎上加入催化劑,以降耗增效并得到更小的分子,熱裂解與高選擇性催化裂解烯烴重組技術搭配可將產品轉化為烯烴,是比較有前景的化學回收技術。
根據物質形態區分,化學回收又可分為氣化工藝、炭化工藝、液化工藝、單體工藝和萃取工藝。
以液體產品為目標產物的工藝,又稱為液化工藝。液化工藝是裂解法的主要工藝,產出的液體產品主要為油類,包括蠟油、重油、柴油、汽油、溶劑油、石腦油等。這些油品的市場價值比合成氣和固體炭高,因此,液化工藝比氣化和炭化工藝經濟效益好且發展更好,單體工藝擁有最高的回收經濟效益,但在技術上需要探索和突破。
經過技術的不斷迭代,化學法回收產品逐漸從燃料向高價值組分過渡。以催化深度、C和H元素利用效率及環保程度為劃分標準,化學回收技術已歷經5代迭代。隨著催化程度加深及反應可控性提升,產物由重油和蠟向輕油過渡,最終發展到乙、丙烯和BTX等高價值單體組分,產物從做燃料到越來越多組分適宜做聚合物。
3.2PE、PP等加聚物多裂解處理
加聚物主鏈為C-C鍵,加聚反應不可逆,鏈結構相對穩定。目前世界上用量最大的加聚類塑料是聚丙烯和聚乙烯,分別由丙烯和乙烯小分子單體聚合而成。
PP具有耐化學性、耐熱性、電絕緣性、高強度機械性能和良好的高耐磨加工性能等,廣泛應用在機械、汽車、電子電器、建筑、紡織、包裝、農林漁業和食品工業等眾多領域。目前PP約占塑料廢料總量的23%。
根據MAXIMIZE市場調研報告,2027年全球再生聚丙烯PP市場價值將達到118.3億美元,市場空間較大。
PE是乙烯經聚合制得的一種化合物,是塑料薄膜,管材類制品、電纜制品的主要原料,其耐低溫性能優異,化學穩定性優良。
根據Braskem的數據,2021年全球再生PE需求接近100萬噸,據百川盈孚數據,近一年國內PE再生料價格均值為7124元/噸,這意味著目前全球再生PE市場規模超過70億元。
加聚類廢舊聚合物的回收利用主要有焚燒熱能回收、物理回收、化學回收三種。
1)焚燒熱能回收
焚燒為代表的能量回收帶來的環境問題在上文已有闡述,不是技術和產業的發展方向,此處不再過多討論。
2)物理法回收方案
加聚類聚合物鏈結構相對穩定,物理回收具有一定可行性,但是局限性依然比較明顯。物理回收方法可分為直接再利用與改性再生利用。
直接再利用指無需改性,將廢舊塑料經過一定的分類、清洗、破碎、塑化直接加工成型或通過造粒后加工成型。
改性再生利用是指采用物理或化學的方法對廢舊塑料進行改性,以改善其力學性能和機械性能,從而達到再利用要求。經過改性后的再生塑料,其機械性能得到改善或提高,可用于制作檔次較高的塑料制品,經過改性的塑料統稱為“改性塑料”。廢舊塑料一般可通過共混、增強、增韌以及化學等方法進行改性處理。
物理法回收的痛點依然存在,對廢舊聚合物的品質有較為嚴格的要求,原料來源有限,對白色污染處置貢獻了了;改性雖然可緩解降等回收的問題,但仍需共混等方式進行增韌,性能不可避免的降低。因而,化學法回收技術具備重要的發展意義。
3)化學法回收方案
PE、PP等加聚物分子主鏈皆為C-C單鍵,導致其具有較高的動力學和熱力學穩定性,要想讓其分解轉化存在一定難度。因此,大部分工藝需要在較高的溫度下,通過裂解過程達成目標。目前PE和PP等加聚類聚合物化學回收法主要包括熱裂解、催化裂解、加氫裂解和熱解-催化改質4種工藝。
熱裂解法,是將廢舊聚合物在絕氧高溫的條件下進行裂解生成氣體和燃料油的過程,屬于自由基反應過程,且整個過程非常復雜。該方法操作簡單,投資較低,但反應時間長,反應溫度較高,生產運行成本高,燃料油質量相對較差。
催化裂解法,是在熱裂解基礎上加了催化劑,降低反應苛刻度,提高目標產物的收率和質量,增加了經濟效益。此外,催化裂解法可以提高產物選擇性,改善產品分布,熱裂解法主要得到的是30個碳原子以下的烴類產物,而催化劑的使用可以大幅提高輕油和單體組分的收率。催化裂解法的反應效果與催化劑的結構性能息息相關。
加氫裂解法,是指在有氫氣存在的條件下裂解聚合物的過程。加氫裂解的焦炭產率遠遠低于熱裂解和催化裂解,產物主要為液化氣和汽油組分,且輕質烴類的產率和性質都有明顯的提升,但加氫裂解要求設備具備承受較高壓力的能力,設備投資高,且氫氣價格較高,運行成本較高。而且加氫裂解得到的均為飽和烷烴,無法再聚合。
學習時報:區塊鏈等信息化工具在疫情防控中發揮重要作用:學習時報發文表示,在中國的疫情防控中,有效發揮了人工智能、大數據分析、機器人、北斗系統、健康碼、區塊鏈、智慧城市、無人機等信息化工具的作用,充分彰顯了科技向善的力量,這些經驗可與世界交流借鑒。我們應集中全球科學資源,與世界知名的制藥公司、研究機構加強科技交流,聯合加強疫苗、藥物、快速檢測試劑盒研究研制。[2020/3/20]
熱解-催化改質法,也就是將熱裂解和催化裂解的特點結合,具體地講,是將廢舊聚合物先進行熱解,得到鏈長相對短、分子量相對小的中間產物,進一步對其進行催化裂解,此法可以有效改善產物的性能,且相對催化裂解更易回收催化劑。
熱解-催化改質法是得到大量高價值單體組分的較好方法,且兼具能耗和效率優勢,是PE、PP等加聚物化學法回收方案中的較優選擇。
3.3PVC痛點在于處理氯化氫副產物
目前廢PVC的回收利用不如PP或PET廣泛,這主要是因為PVC通常用于長期使用的場合,不像其他塑料商品使用完一次后進入市政固體垃圾中。大多數PVC長期使用的場合,為管道、窗框、房屋墻板、電線和電纜絕緣層及地板材料。因此,PVC屬非市政固體垃圾,中長期使用的產品占PVC總產量的85%。
根據VinylPlus發布的《2023年進展報告》顯示,歐洲2022年回收的PVC廢料總量為81.3萬噸,約占當年產生PVC廢料總量的27%。到2025年,其目標是將至少90萬噸/年的PVC廢料回收利用到新產品中,到2030年回收100萬噸。
PVC本身也是加聚類高分子,擁有C-C主鏈結構。目前用于回收PVC的方法主要有物理法、化學法和焚燒三種。PVC焚燒溢出HCl污染很重,物理法回收過程與PE和PP類似,通過切碎、篩選、磨碎等過程,最終得到薄膜、粉末、顆粒或其他形式的再生料,極純凈的原料可同級復用,絕大多數降等回收,用來生產重包裝袋、農用水管和鞋底等。
但不同于PE和PP,廢PVC的化學法回收利用存在兩大難點:降解產生的含氯副產物會腐蝕回收設備,還可能造成工人皮膚和眼睛的化學灼傷;增塑劑的存在意味著PVC須與其他塑料分開以避免交叉污染。
熱解、催化脫氯和水熱處理是具有代表性的PVC化學回收方法。相比其他塑料,PVC熱解起始溫度較低,因而PVC熱解法的研究較多。重點在于如何處理熱解過程中產生的具有腐蝕性的氯化氫產物及其他氯代烴中間體。
3.4PET聚酯類聚合物化學回收以解聚為主
聚酯作為一種縮聚而成的熱塑性聚合物,常被用于飲料包裝、紡織纖維、建筑和涂料等行業。最常見的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯,其熱工性能和機械性能優良,且具有高強度、高透明度和極強的安全性,為半結晶、熱塑性聚酯。
PET是全球消費量最大的縮聚物,2020年全球PET年產量逾7000萬噸,但廢棄之后回收再利用率僅為14%。
PET主要用來做滌綸化纖和瓶片,2020年我國約75%的PET做滌綸,20%做塑料瓶片。據百川盈孚數據,2021年我國滌綸消費量約3819萬噸,聚酯瓶片消費量約619萬噸。據中國物資再生協會再生塑料分會統計,2021年中國廢塑料回收量約為1900萬噸,其中廢PET回收量約550萬噸,占比相對較高。
全球范圍內瓶片回收率很高,但滌綸化纖回收率很低。
亞洲大多數主要國家和地區的PET塑料瓶回收率很高,中國和印度的回收率均超過了80%;但滌綸織物的回收率很低,根據GREENEXT數據,99%的回收聚酯來自PET瓶,僅有1%來自廢棄聚酯織物。
國際上一些食品和飲品包裝企業已將R?PET列入包裝的計劃:法國“達能集團”旗下高端品牌瓶裝水“依云”將于2025年前使用R?PET瓶;飲品巨頭“百事”公司計劃到2025年包裝瓶中R?PET含量達25%;“雀巢”公司將在2025年努力實現100%包裝材料可重復或可循環使用,將原生塑料的使用量減少近1/3;日本“麒麟”、“三得利”等飲品企積極提高R-PET的用量。
據GrandViewResearch數據,2021年全球R-PET市場規模達94億美元,預計到2030年底,全球R-PET市場有望增長至184.6億美元,年均復合增速7.4%。
廢舊滌綸化纖回收難的原因主要是物理回收降等嚴重,目前PET回收主要還是物理法,物理回收的PET瓶片衛生情況會變差,國內一般不可用于食品包裝材料中。
廢舊PET物理回收較難得到高黏度產品,凈瓶片物理回收后通常降等用做機油、農藥等塑料瓶,更多做低品質的滌綸長絲或短纖等,而滌綸織物本身降等利用的空間有限,物理法回收的痛點非常明顯。
廢棄滌綸PET對環境的污染沒有因物理回收得到解決,也意味著世界各地的垃圾填埋場和海洋中仍有大量不可降解的滌綸PET,制備PET的原料—對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)的大量化石資源也隨之浪費。因而,開發PET不降等利用的化學回收工藝具有重要意義。
PET屬于縮聚物,縮聚反應屬于可逆反應,一般采用解聚法對其進行化學回收,按解聚劑不同可將其分為水解、醇解、糖解,胺解等。
其中,水解的主要產物為對苯二甲酸和乙二醇;甲醇醇解的產物為對苯二甲酸二甲酯和乙二醇;糖解的產物為對苯二甲酸乙二醇酯和低聚物。
1)醇解法
醇解法是采用甲醇、乙醇等一元醇,在低壓、中壓、超臨界等條件下將PET解聚,生成DMT和EG及低聚物。該方法通常需要的解聚催化劑主要有鋅、鎂、鈷的醋酸鹽及二氧化鉛等。
根據甲醇的狀態進一步細分,甲醇醇解法可分為三種:液體甲醇、蒸汽甲醇、超臨界甲醇醇解法。
液體甲醇醇解通常是在高溫(180~280℃)和高壓(2~4MPa)下使醇與PET發生酯交換反應,經濟成本較高。
動態 | 德國化工企業BASF SE將在加拿大啟動區塊鏈平臺試點:德國化工企業BASF SE周四宣布,將在加拿大不列顛哥倫比亞省啟動其reciChain分布式賬本區塊鏈平臺的試點,以幫助引入一種可持續性的回收模式,進而減少塑料廢料的生產。[2020/2/15]
蒸汽甲醇醇解是采用過熱的蒸汽甲醇來代替液體甲醇,該方法對設備的要求相對較低,但PET的利用率較低,使用較少。
超臨界甲醇醇解法則采用超臨界甲醇作為介質,PET在超臨界流體中解聚速度快,很容易分解為單體,不采用大量催化劑,也避免了傳統甲醇醇解法存在的反應時間長、PET分解不徹底、產物提純復雜的問題。但是該技術對設備要求高,成本高,據《廢棄PET聚酯醇解技術進展》周文聰估計,超臨界甲醇醇解法至少配置規模2萬t/a的工業裝置才具備一定的經濟價值。
醇解法最大的優勢是甲醇和EG容易回收且可以循環利用,生成的EG可使有色的PET轉化為無色干凈的PET,而這正是PET飲料瓶所想要達到的效果。
通過催化醇解生成的DMT既可作為再生PET的原料,因此可將甲醇醇解裝置安裝在PET生產線上;又可替代聚氨酯中的多元醇,作為制備阻燃保溫材料的原料。
2)糖解法
糖解法又被叫做二元醇醇解法,常用乙二醇、二甘醇和丙二醇等,其中EG的應用最為廣泛,在180℃~220℃和惰性氣體的保護下,以醋酸鋅作為催化劑進行解聚,主要產物為BHET。
糖解法的優點是生產成本較低,并且可以輕松地集成到常規PET生產中,把糖解產物BHET作為生產PET的原料,但缺點是產物BHET的提純難度較大。
此外,產物BHET也可作為制備聚氨酯、聚酯、環氧樹脂、丙烯酸涂料的原料。
3)水解法
水解法是較為傳統的化學回收方法,指以水為降解試劑,在堿、酸或中性介質中,高溫高壓情況下解聚,產物為PTA和EG,但得到兩者的產率相對都不高。
根據不同的PH環境,水解法主要有酸性水解、堿性水解和中性水解
酸性水解采取硝酸或硫酸作為催化劑進行。酸性條件下水解工藝對原料的純度要求不高,但是酸性水解后需回收大量的濃硫酸以及提純EG,生產成本高,且會產生大量的廢水和無機鹽,同時濃酸對設備的腐蝕性較大。
堿性水解通過加入氫氧化鈉溶液,得到對苯二甲酸鹽和EG,再加入酸將對苯二甲酸鹽酸化,使得PTA析出。堿性水解工藝可以純化高度污染的PET,降解徹底,產物純凈,且生產工藝簡單,成本低,但也存在腐蝕設備和污染環境的問題。
中性水解是在金屬鹽、沸石催化下,直接用水或者蒸汽對廢舊PET進行降解,反應過程不產生堿性或酸性廢液以及無機鹽,但是產物提純難度大、成本高。
4)胺解法
胺解法指以一級胺溶液為降解試劑,如甲胺、乙胺、乙醇胺、烯丙胺、肼等,通過胺解反應,得到對苯二甲酸二酰胺和EG。
胺解反應條件比較溫和,不需要水解和醇解所需的高溫、高壓等條件,常用催化劑為金屬乙酸鹽(乙酸鋅、乙酸鈉、乙酸鉀),反應在25~190℃溫度和低壓情況下進行。
由于對苯二甲酸二酰胺難以生成再生PET,因此,胺解法較少用于PET化學回收,更多應用于生產聚酰胺和改善纖維的著色質量。
此外,酶解法是一類較新的回收技術,此方法相對環境友好,可以分解PET的酶主要有脂酶、酯酶和角質酶等。但由于PET具有高比例的芳香成分,且結晶型PET的酯鍵被其他成分包圍,酶很難與其接觸發生降解,目前酶解法高效轉化的路徑還未建立。
總結來看,PET物理回收工藝簡單但回收后降等嚴重,產品附加值低;PET化學回收方法中,一元醇解法的產物為DMT,提純較為容易,但相較于糖解法其成本較高;糖解法的產物為BHET,可與原生BHET混合后再合成PET,或作為聚氨酯制備原料,但BHET提純難度高;水解法在堿性、酸性條件存在腐蝕設備的問題,而中性條件下,PTA的提純難度高;胺解法條件較為溫和,但得到的產物較難用于PET再生;酶解法環境友好,但目前技術還不成熟。
3.5尼龍的化學再生以解聚尼龍6為主
尼龍,是由二元酸和二元胺縮聚而成的聚酰胺材料,用作紡絲纖維的稱為錦綸,與滌綸,腈綸,氨綸,維綸合稱為五大合成纖維。
根據二元酸與二元胺不同,尼龍細分不同種類,尼龍6和尼龍66為絕對的主導品種,二者市場占比在90%以上,其中尼龍6目前應用最為廣泛。
中國是尼龍6最大的消費市場,根據中國化信數據,2020年全球尼龍6的消費量約600萬噸,中國尼龍6的消費量占比在六成以上。2021年中國尼龍6的消費規模在400萬噸水平,產量近370萬噸,供需相對平衡。
尼龍66的消費量僅為尼龍6的15%,2021年中國市場尼龍66的消費量近60萬噸,產量水平尚不足40萬噸,仍有較高的進口依賴。根據《生物基生態》的數據,尼龍66的全球市場需求量約200多萬噸,中國市場占比不足三成。
目前尼龍66市場尚小,但未來隨著汽車輕量化等領域對工程塑料的需求提升,以及健康意識、消費升級推動人們對于運動鞋服、高端面料的需求提升,尼龍66市場規模有望持續較快地成長。
近年來,低碳環保理念愈發深入人心,驅動再生尼龍產業快速發展,也催生了對尼龍化學法回收工藝的需求。
廢棄的尼龍漁網是造成海洋生態系統塑料污染的主要因素,被稱作“幽靈漁具”。據世界動物保護組織統計,每年約有64萬噸漁具殘留在海洋中,約占所有海洋塑料廢棄物的10%。隨著歐美企業對ESG指標愈加重視,廢棄尼龍漁網的回收再生也越發迫切。
再生尼龍已逐漸與低碳、綠色、關懷、進步、高檔的標簽相匹配,獲得了Prada、Burberry、Lululemon、Adidas等諸多品牌的青睞,國際上許多先進材料企業也在積極布局,“意大利尼龍紗線生產商Aquafil研發出了的Econyl再生尼龍面料已獲眾多國際品牌認可,東麗2023年3月也開始銷售尼龍6化學回收紗線”,市場對再生尼龍的青睞越來越直接表現在其相對原生尼龍的溢價上。
李禮輝:加快區塊鏈金融技術標準化工作:中國銀行前行長、中國互聯網金融協會區塊鏈工作組組長李禮輝在“《財經》年會2018:預測與戰略”上表示,區塊鏈技術在中低頻次、復雜性高的金融場景中有突出優勢,要加快區塊鏈金融技術標準化工作。[2017/12/3]
尼龍的回收再生工藝分為物理再生和化學再生兩類,我們認為尼龍的化學再生有望打開尼龍再生產業的發展空間。
物理再生工藝局限性明顯。物理再生分為初級機械再生和二級物理再生,初級機械回收是將未污染的廢舊尼龍直接運用于新產品的合成或成型加工;二級物理回收還包含對廢舊尼龍的分離及純化,初級和二級物理回收均無法保證尼龍的質量,物理循環會造成尼龍的斷鏈、熱解聚,再生產品質量較差。
物理再生工藝通常對高品質的尼龍廢料較為依賴,尤其是尼龍廠商的邊角料等,因此初級物理再生工藝在尼龍回收產業里占據著相當大的比重。高品質的原料供應不足、產品品質降級等問題,限制了物理再生工藝的發展。
化學再生是再生尼龍工藝的發展方向。尼龍的化學回收再生是一種可持續的再生模式。由于二元胺與二元酸的縮聚反應是可逆反應,尼龍可以通過解聚化反應,降解為價值較高的單體,再次用于尼龍生產。常見的化學回收技術有水解法、醇解法、氨解法、離子液體法等。
1)水解法,以水為介質將尼龍完全降解為單體,尼龍6降解的己內酰胺產率可達89%。但介質水需達亞臨界或超臨界狀態或在酸、堿等催化劑作用下反應。但亞/超臨界水解需要高溫高壓,反應條件相對苛刻,而采用酸、堿催化劑嚴重腐蝕設備、且廢水過多。
2)醇解法,廢舊尼龍在甲醇、乙醇等溶劑中完全降解成單體,在乙醇酸等催化劑作用下,反應快而溫和,但產物較為復雜,如尼龍66醇解后,己二酸會被酯化成己二酸甲酯,二胺也部分被轉化成己二醇,收率和甲醇環境下的生產安全是痛點。
3)氨解法,在氨氣中對廢舊尼龍進行解聚成單體,適用于尼龍地毯的回收,而其通常為PA6和PA66的混紡織物。PA6二步氨解生成己內酰胺和6-氨基己腈,PA66氨解產出己二胺和N,N’-二丁基己二酰胺,后者在磷酸催化下生成己二腈。氨解法單體純度較高,回收效果較好,但需要高溫和加氫,步驟較為復雜。
4)離子液體法,利用一種不可揮發、低可燃性的溶劑在高溫下解聚尼龍,溫度條件相對溫和,具有污染小、可重復利用、降解效果好的特點,但離子液體不易揮發只能通過萃取去除,致單體收率較低,相較于前述方法有較大提升空間。
以DuPont公司的氨解技術回收廢舊尼龍混合物為例,通過將氨氣注入融化的PA6/PA66混合廢塑料中,解聚的單體隨氨氣上升,被反應器上部的冷凝裝置收集。
解聚回收的單體成分主要為己二胺、己二腈、6-胺基乙腈、己內酰胺和6-胺基己內酰胺。將收集的產物通過加氫還原,就可使己二腈、6-胺基乙腈轉變為己二胺。
3.6混合廢舊聚合物裂解或是高性價比的處置技術
不論物理回收還是化學回收,均較為依賴于高純度的單一品種廢舊聚合物,前期對聚合物垃圾分類不僅耗時且昂貴,是回收再生產業的應用壁壘。混合聚合物化學回收技術可能是解決相關問題的較優方案。
與單一品種聚合物化學回收相比,混合聚合物在化學回收過程中會發生更加復雜的化學反應,極大可能會使回收產物的品種變得更加復雜,因此針對混合廢舊聚合物的化學回收研究相當具有挑戰性。
目前最適用于混合廢舊聚合物化學回收的方法仍然是熱裂解法,包括加熱裂解、微波裂解和超臨界水法。2022年,美國科學家提出了一種策略,即通過串聯催化和生物過程將混合聚合物轉化為單一產品。不斷涌現出的科研成果為混合聚合物的高值化回收利用提供理論基礎,這也代表著廢舊聚合物回收領域未來最具看點的方向之一。
4.廢舊聚合物化學再生業務存較大發展機會
去全球化、綠碳環保的背景下,全球各大食飲品牌、服裝品牌及零售商均積極大比例使用再生塑料或再生化纖,并有較為明確的導入時間表,許多發達國家也公開承諾再生產品的導入目標,全球再生產品市場快速打開。
在發達國家的再生市場需求和ESG等減碳指標的驅動下,海內外企業積極布局廢塑料及化纖的化學法回收再生業務,跨國化工巨頭在其中扮演了較為重要的角色。國內企業在加聚物裂解、PET、PA的解聚回收領域也有著比較突出的產業進展。
政策積極推動下,廢塑料及化纖的化學回收業務繼續加速發展,國內廢舊聚合物前端分選技術和回收業務不斷成熟,地方政府有望更積極地參與其中,市政項目推進也有望更加順利,化學回收全產業鏈有望實現長期快速的發展。
另外,廢塑料及化纖處置具有環保屬性,是重資產、技術密集型行業,走輕走快是環保企業的追求,掌握化學法再生核心技術的企業存較大發展機遇。
4.1全球回收再生市場迎發展良機
全球減碳降耗、綠色環保的大背景下,塑料及化纖回收的呼聲愈發高漲,具有法律約束力的國際協議即將出臺,全球廢舊聚合物回收再生市場迎來發展良機。
聯合國環境大會(UNEA-5)致力于針對廢塑料和海洋微塑料形成會議決議,2022年3月通過了《終結塑料污染:制定具有國際法律約束力的文書》決議,旨在2024年前完成一項具有法律約束力的全球協議,這將是《巴黎協定》以來最重要的環境多邊協議,標志著國際社會在塑料污染問題上從關注到切實行動再到立法的治理決心。
與此同時,麥克阿瑟基金會呼吁,各國政府需要立即行動加速再生產品應用,并在INC大會上關于“制定具有法律約束力的塑料污染文書”的談判中提高目標;也呼吁每個品牌和零售商都開發和執行一個雄心勃勃的重用戰略,并有可信的行動計劃。
全球終端消費品企業積極響應相關協議,從再生塑料角度看,以CocaCola、PepsiCo、Nestle為首的一眾知名品牌紛紛承諾,到2025年塑料包裝中PCR組分提升至25-50%;Walmart、JerónimoMartins、TARGET、Kmart、H&MGroup等一眾零售企業也紛紛承諾到2025年塑料包裝中PCR含量目標提升至17-30%。2025年所有品牌和零售簽約人的平均目標在26%。
不僅是品牌和零售企業,多個發達國家也積極參與“全球塑料公約網絡”,承諾到2025年塑料包裝中的PCR含量達25-30%。
在化學纖維領域,全球各大服裝品牌對再生纖維更是青睞有加,積極推進再生材料的應用導入。
ADIDAS宣布到2024年全部采用再生聚酯纖維,Burberry、H&MGroup、TheNorthFace等品牌承諾到2025年將全部全球聚酯纖維轉用再生聚酯,ADIDAS宣布到2024年全部采用再生聚酯纖維;尼龍方面,Prada已經全面轉用再生尼龍產品,Burberry、TheNorthFace宣布到2025年全面轉用再生尼龍,Lululemon宣布到2030年全面轉用再生尼龍產品。
4.2海內外企業積極推進研發和產業化
化學循環產業模式在歐美國家及跨國公司得到驗證,世界頭部品牌、包裝、零售、化工和資源回收企業普遍認同化學循環是完成其塑料可持續目標的核心途徑,并在全球范圍內迅速布局產能。并且在ESG指標壓力下,國際化工巨頭是化學循環再生最積極的推動者。
根據科茂化學回收研究院對在建項目的統計,全球化學循環再生產能將從2020年的萬噸級增長到2025年的數百萬噸級。
針對加聚類廢舊聚合物,較多企業布局裂解工藝,中石化通過微波裂解和熱裂解對廢舊聚合物進行回收處置,熱裂解裝置已進行百噸中試,并規劃建設萬噸級工廠;COMY科茂在催化裂解方向走在行業前列,采用“低溫低壓催化裂解催化重整”工藝落地了國內首個萬噸級化學回收工廠,年處理能力4萬噸,使聚合物裂解為輕油和單體。
更多的國內外企業關注熱裂解方向,許多外資企業背靠殼牌、陶氏、SABIC、利安德巴塞爾或BASF等巨頭積極布局產能,荷蘭Pryme、美國NewHopeEnergy、英國PlasticEnergy、挪威Quantafuel、美國FreepointEco-Systems、英國MURA、美國BrightmarkEnergy、加拿大Enerkem公司均布局了10萬噸以上的產能。國內主要中石化及其合作伙伴以及航天熱解公司進行了相關布局。
PET尤其是滌綸化纖的化學回收再生方面,樹業環保和浙江佳人處于行業前列,2021年,樹業環保年產7萬噸化學回收r-BHET生產線投產。
浙江佳人已有近9.5萬噸化學回收產能,目前在紹興積極擴建15萬噸綠色再生新材料項目,力爭在5-10年內形成30-50萬噸級的綠色循環再生纖維產業。海外參與者主要有法國Axens和Carbios、加拿大LoopIndustry等。
PA的化學回收方面,Aquafil集團是公認的佼佼者,將破漁網、地毯、廢舊織物等通過化學法不降等制成ECONYL紗線,已為千余品牌認可;臺灣化學攜手漁網制造商金州,化學法制備再生尼龍6,已于2018年起與品牌服飾合作;三聯虹普擁有自有核心技術解決方案,其和臺華新材合作,在江蘇淮安上境內首臺套化學法尼龍回收萬噸級裝備。
此外,在混合廢舊聚合物回收處置方面,惠城環保自研“循環流化床混合廢塑料深度催化裂解制化工原料技術”,將混合廢塑料直接裂解為富氣、凝縮油等碳氫化合物,首臺套20萬噸/年工業化示范裝置在廣東省揭陽市啟動。
4.3減碳背景下政策推動加速行業發展
化學回收PCR塑料與原生塑料品質相同,可用于食品和醫藥等高要求領域,多國從終端應用領域出臺政策,為化學回收技術打開政策空間。
當前,歐洲在PCR塑料終端產品鼓勵政策方面走在全球前列,例如:1)歐盟《一次性塑料指令》要求到2025年PET包裝中含有PCR組分25%;2)英國塑料包裝稅對少于30%再生塑料的包裝征收每噸200英鎊稅款;3)全世界十余個國家和地區簽署《塑料公約》,承諾到2025—2030年,塑料包裝中含有PCR組分25%~30%等。
廢舊聚合物化學回收的原料來源更加廣泛、對品類和質量要求低,因此技術開發難度較大,建立產業鏈投入大。相關政策的扶持對聚合物化學回收再生產業發展大有裨益,特別是在產業政策和環保政策方面。
2021年,生態環境部發布《廢塑料污染控制技術規范》,發改委頒布《“十四五”循環經濟發展規劃》,發改委和生態環境部頒布《“十四五”塑料污染治理行動方案》,工信部頒布《“十四五”工業綠色發展規劃》,明確地為廢塑料化學回收行業打開了發展空間。
在化纖方面,發展委、商務部和工信部的《關于加快推進廢舊紡織品循環利用的實施意見》明確了2025年和2030年的廢棄織物循環利用目標。作為促進碳減排、白色污染治理和循環經濟的重要技術,廢舊聚合物化學回收開始迎來政策釋放期。
在環保減碳的背景下和政策積極推動下,我國廢塑料化學回收再生業務有望迎來較大的發展機遇。
我國生活垃圾種類繁雜,廢舊聚合物的前端分選是困擾產業發展的問題,但在政策推動下,隨著前端分選技術和回收業務的不斷成熟,市政項目推進也有望更加順利。
化學回收對原料的單一度和潔凈度要求不高,但更高純度、更少雜質的原料能提高后續生產效率,得到更高質量和更高價值的產品。
根據不同原理,目前常用的分選技術可分為密度分選、浮選、電磁分選等。
2022年1月,發改委等部委發布《關于加快廢舊物資循環利用體系建設的指導意見》,其中提到要求:到2025年,建成綠色分揀中心1000個以上;包括廢塑料在內的9種主要再生資源循環利用量達到4.5億噸,促使垃圾分揀/分選工廠如雨后春筍般涌現。截至2022年末,已有30余家企業通過再生資源綠色分揀中心認證。
目前中國分選行業體系還不成熟,主要原因是下游資源化收益不高,較難覆蓋分選成本。但化學回收技術擁有卓越的經濟性,僅依靠分選出15%-20%的低值塑料作為原料產生的收益,便可能覆蓋整個分選系統和化學回收的成本。
隨著化學回收技術的日益成熟,在國家政策的大力推動下,地方政府與國資企業有望更加積極地參與其中,地方市政項目推進起來也會更加順利,廢舊聚合物化學回收全產業鏈有望實現長期快速的發展。
4.4化學回收是環保企業走輕走快的契機
廢塑料及化纖的回收再生不可避免地具有環保屬性,而環保行業具有技術密集、資金密集的特點,輕資產、高成長是環保屬性企業的追求。
為了拓展市場,擁有先進技術的環保類企業通常需要承接整個技術服務和工程項目,后果是重資產、重融資需求,成長速度也由此受限。因而在低融資成本的金融環境下,掌握先進技術的環保類企業可快速擴張,而在宏觀收緊后,也常常面臨較大的現金流壓力。
企業走輕走快的第一要義,在于牢牢掌握并獨占核心技術,采用技術入股等方式進行業務擴張,而對于廢塑料及化纖處置行業企業,化學法回收再生技術提供了較好的契機,化學法回收再生技術具有較高的技術壁壘,并貼合產業機遇,掌握相關技術的環保企業存在走快走輕的契機,有望快速打開成長空間。
5.我們關切的部分回收再生標的
綜合上述產業發展背景,我們認為國內惠城環保、三聯虹普、臺華新材等一批優質的從事廢塑料或廢舊化纖化學回收利用的企業或存在較大機遇。
5.1惠城環保
公司是固廢處理科技型企業,提供危險廢物處理處置服務并將危險廢物進行有效循環再利用。公司主營FCC催化劑的回收利用和新劑制備,在建的4萬噸/年FCC催化新材料項目、3萬噸/年FCC催化裝置固體廢棄物再生及利用項目規劃于2023年相繼投產。
同時公司憑借技術積累,承接了中委廣東石化POX焦渣無害化處理業務,相關項目已投入運行,后續有望進一步利用POX灰渣處置后的廢鹽資源,從中提取釩、鎳等金屬資源,進一步擴大項目效益。
公司積極布局廢塑料的化學回收業務,在廢塑料熱裂解、催化裂解和進料裝置設計方面擁有多項發明專利,尤其在混合廢塑料處置上具有獨到的工藝技術。
公司自主研發“循環流化床混合廢塑料深度催化裂解制化工原料技術”,通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的專家組的科技成果評估,并已建成100噸/年中試裝置并穩定運行14個月,技術路線屬于中低溫催化熱裂解技術,產物以三苯、三烯為主導產品,整個工藝無污染、低能耗、全循環利用。
2023年6月,公司在揭陽正式啟動20萬噸/年混合廢塑料資源化綜合利用示范性項目,項目計劃投資總額11.99億元。公司的技術較好地解決了廢塑料化學回收的相關痛點,若項目進展順利將是全球首臺套十萬噸級混合廢塑料高效化學回收裝置。
5.2三聯虹普
公司是國際先進的聚合物成套生產工藝技術提供商,擁有完善的自主基礎、共性技術體系及工程化成果轉化實力,為客戶的高端應用需求提供定制化一站式“交鑰匙”系統集成服務。
公司在聚酰胺、功能性聚酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等合成材料行業,以及在再生聚酯、再生聚酰胺、生物基化學纖維等再生材料及可降解材料行業,擁有自主知識產權的全流程工藝及裝備技術并積累了大量工程實例,整體達到世界先進水平。
再生PET領域,2018年公司收購了Polymetrix80%的股權,Polymetrix是世界首屈一指的掌握從廢舊瓶子-分揀-清洗-SSP-再生食品級PET瓶片全產業鏈核心技術的公司,在食品級再生聚酯市場上占據龍頭地位,全球市占率達45%。
2018-22年,Polymetrix業績高速增長,營收和凈利潤5年復合增長率分別高達43.7%和64.4%。22年公司食品級rPET業務新簽合同額共計4.4萬元,創歷史新高。
再生尼龍方面,2022年公司與臺化新材的全資子公司江蘇嘉華簽署了綠色多功能錦綸新材料一體化項目,合同金額為4.9億元人民幣,預計2023年交付使用。
該項目采用業界首創萬噸級以上化學法再生尼龍纖維系統解決方案,將錦綸生產過程中的廢絲、廢料塊、邊角料等經過化學法解聚得到己內酰胺單體,利用己內酰胺重新聚合得到高品質紡絲級切片,后經熔融紡絲制備各種規格再生錦綸纖維,真正意義上實現錦綸纖維高值化循環使用的閉環回收。
公司立足于PA6/66聚合、紡絲產業環節的技術及市場優勢,在PA66產業鏈上下游已經形成自有核心技術解決方案布局。
公司充分抓住己二腈國產化機遇,積極開拓PA66聚合向民用絲方向發展的產業鏈一體化技術,從應用端引領產業鏈價值提升。
2021年與2022年,公司與聚合順子公司山東聚合順魯化新材料相繼簽署金額為2.25億元和2.17億元的PA66聚合項目。
此外,公司還在生物基高分子材料領域取得重大突破,打破國外長期壟斷,形成了具備國際競爭力的大容量高效Lyocell纖維生產工藝技術,并成功簽署了國內首條單線年產4萬噸的Lyocell纖維項目總承包合同;公司通過與華為云戰略合作,2022年正式開啟《化纖工業智能體解決方案》產品在化纖行業的銷售,“工業AI集成應用解決方案”業務板塊未來增長潛力十足。
5.3臺華新材
公司自創建以來,始終深耕錦綸產業,形成錦綸紡絲、織造、染色及后整理一體的完整產業鏈。公司專注于尼龍6、尼龍66及尼龍環保再生系列產品及其他化纖產品的研發和生產,目前擁有18.5萬噸/年錦綸長絲產能。
公司“綠色多功能錦綸新材料一體化項目”內容包括年產10萬噸再生差別化錦綸絲和6萬噸PA66差別化錦綸絲,一期已于2023年4月試生產,預計2024年上半年產能全部釋放,屆時公司將擁有年產34.5萬噸錦綸長絲能力。
“年產10萬噸PA6再生差別化纖維項目”中,再生裝置采用全球領先國內首套化學法進行PA6的廢料回收,將錦綸生產過程中的廢絲、廢料塊、邊角料等經過化學法解聚后重新聚合得到高品質紡絲級切片,后經熔融紡絲制備各種規格再生錦綸纖維,真正意義上實現錦綸纖維重復使用的閉環循環。
我國目前還沒有采用成套自有技術的萬噸級化學回收法再生錦綸的工程案例,此項目成功實施將填補國內該領域技術空白,并一舉達到世界先進水平。
5.4浙江佳人
浙江佳人新材料有限公司成立于2012年,實控人是中建信集團,公司是目前國內領先的化學法循環再生聚酯企業。公司原有每年處理廢舊紡織品4萬噸,年產3萬噸的再生產品,另有7萬噸廢紡資源化高品質綠色循環再生聚酯項目落戶紹興上虞。憑借著高品質的循環再生化學纖維產品,公司成功和阿迪達斯、迪卡儂、耐克、宜家、伊藤忠、韓國三星物產、日本帝人等國際品牌展開合作。
2022年5月,公司與中建信創業投資有限公司合資成立浙江建信佳人新材料有限公司,雙方分別持股15%和85%,并擬在紹興建設年產15萬噸綠色新材料項目,采用日本帝人獨有的GreenCircle?滌綸化學循環再生系統技術,以舊服裝、邊角料等廢舊聚酯材料為初始原料,通過徹底的化學分解還原為聚酯,建成后將形成年產15萬噸再生纖維級聚酯切片能力。
中建信創投公司旗下子公司精工科技為全國專用設備行業龍頭企業,在碳纖維及復合材料裝備、智能裝備、太陽能光伏專用裝備、建筑建材專用設備、輕紡專用設備等制造領域具有大量科研成果,且生產規模和市場占有率連年保持國內領先,產品在國內外市場中品牌優勢明顯。作為同一控股方旗下的企業,二者存在就化學法再生滌綸產業協同發展的可能。
6.風險提示
1)低碳環保政策轉向風險
低碳環保是全球發展大趨勢,各國積極推進相關導向政策,但如果相關政策發生轉向,尤其是全球變暖趨勢被證偽,會打擊廢塑料處置行業的發展。
2)核心技術擴散風險
廢塑料化學回收再生行業屬于技術密集型行業,如果企業核心技術被擴散,會對相關企業未來盈利能力產生不利影響。
3)項目推進不及預期風險
行業內我們關切的標的均有重要項目正在推進,如果項目推進不及預期,會對公司未來業績產生不利影響。
4)安全生產風險
廢塑料的化學處置業務部分涉及較危險化工過程,熱裂解涉及高溫,甲醇等試劑存在一定性,如果發生安全事故將對相關企業和行業產生不利影響。
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