PET的化学循环利用——向循环经济迈进

于2019年8月26日发布

目前,塑料的使用是线性的——一次性使用后就被丢弃在海洋或垃圾填埋场。然而,为了保护环境,塑料垃圾应该回收和再利用。回收塑料垃圾的传统方法只能产生60-70%的产量。此外,在后续回收方面,回收PET (rPET)会产生雾霾,不适合生产包装产品。这篇文章的目的是强调回收塑料垃圾的替代方法,使回收塑料的收率达到100%,质量与从石化产品中获得的原始塑料一样好。

塑料是地球增长生态不平衡的主要贡献者。塑料制品(PET瓶,薄膜,托盘)在跨部门使用的包装遍布。尽管对塑料的需求很高,但它们的低成本和多用途应用,大多数包装材料以及其他塑料制品的使用程度大大是线性的,只有在“一次使用”之后被丢弃的货物。在美国和加拿大,超过90%的消费者塑料被处理。全球近800万吨的塑料废物被倾倒入垃圾填埋场或海洋对环境产生灾难性的影响。在没有重大转变的回收技术和基础设施中,塑料废物的管理不变会继续,导致有价值的自然资源损失。因此,从线性经济到循环经济的转变是需要一小时的,其中塑料不会被视为废物;相反,它将被回收,从而避免环境。

聚酯工业生产厂家的回收目标
随着人们越来越意识到环境的恶化和尽量减少使用不可回收材料的必要性,对制造可回收塑料的关注有所增加。PET行业(主要在欧洲)制定了雄心勃勃的回收目标,并致力于扩大循环经济。再生Pet (rPET)含量的增加也会导致成本节约,因为rPET瓶级树脂的价格比原始Pet树脂低20%。管制当局正在推进对环境有利的方法。此外,提高rPET的收率(高达100%)以及通过新工艺减少回收时间将是树脂制造商增加回收工艺投资的额外激励。

主要的塑料包装制造商(Amcor, Silgan Plastics, LinPac等)和最终用户(如可口可乐,Nestlé,百事可乐,欧莱雅,达能和联合利华)不断努力提高rPET含量在他们的包装产品,如瓶子,薄膜和托盘。目前,大多数塑料生产商提供的包装产品rPET含量高达25%。目前正在努力在2025年之前将rPET的平均含量提高到50%,在下一个十年结束时提高到100%。

许多塑料包装的最终用户组成了联盟,如Nestlé联盟和Demeto联盟,以推动对rPET的需求。这将促进全球塑料循环经济的发展。此外,树脂制造商现在正致力于通过新的和替代的回收方法来提高rPET的产量,从而改善rPET的供应。

提高rPET产量和供应的化学回收方法——一种替代方法
传统上,由于涉及低成本和技术可用性,机械回收是生产RPET树脂的主要过程。然而,通过该方法制造的RPET树脂的产率仅为60-70%。此外,在随后的再循环中,RPEP颜色变黄,表明更高的雾度水平,这不适用于包装产品的生产。

为了克服机械回收的缺点,领先的树脂制造商如环工业,IONIQA技术,肉类和巴斯夫正在开发回收宠物的替代方法。这些方法需要化学地将PET瓶废物解聚。用催化剂在180℃至240℃的温度下用催化剂处理洗涤和粉碎的PET薄片。此后,将压力施加以将聚合物破裂成单体,即纯化的对苯二甲酸(PTA),单乙二醇(MEG)或对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)。键解聚方法包括甲醇溶解,热解和糖溶解。


回收化学物品的好处
化学回收PET是透明的,已经被美国食品和药物管理局(USFDA)和欧洲食品安全局(EFSA)批准为食品级使用。它和纯PET一样好。化学回收后的rPET收率可达100%。这样,循环将最终关闭塑料使用的PET将被回收,然后使用rPET来创造新的塑料产品。

研究通过减少反应时间和催化剂成本来提高化学物质的回收利用。例如,陶氏化学公司的研究人员已经开发出了更高效、更安全、更便宜的PET回收催化剂。这些催化剂在10分钟内提供几乎100%的rPET。

化工回收用rPET的商业生产
预计化学回收的宠物将在未来1 - 2年内商业推出。循环行业与吲哚德尔玛德的合作,计划在加拿大蒙特利尔的2020年的第一季度开始商业生产化学回收宠物。预计生产能力为67,500吨/年。同样,IONIQA技术打算在2019年底,在荷兰的Geleen,在2019年底,生产能力为10,000吨/年的生产能力,从而开始生产化学回收的宠物。

总体而言,替代化学回收方法看起来很有希望实现塑料不被视为废物的循环经济,而是可以投入更新的资源;换句话说,塑料将成为全功能闭环系统的一部分。到未来十年结束时,化学再循环的宠物,提高产量,质量和可回收性,将取代所有工业和消费应用的石油型维珍宠物。