热解化学回收技术对消费后废塑料温室气体排放的影响：聚焦原料组成、油品加工与平衡一致性

为解决非可回收塑料废物的环境处理难题，研究人员开展热解化学回收(P-CR)与机械回收的对比研究，通过EASETECH物质流分析和Aspen Plus热力学建模，证明P-CR相比能源回收(ER)可减少435 kg CO2eq/吨废物处理量，但机械回收(MR)在MPO处理中始终更具优势。该研究为塑料废物分级处理策略提供量化依据。

　　

在全球塑料污染治理的紧迫背景下，消费后塑料废物的处理方式正面临重大转型。当前主流机械回收技术对混合塑料废物束手无策，而新兴的热解化学回收技术(Pyrolysis-based Chemical Recycling, P-CR)虽被寄予厚望，却面临原料选择与处理效率的双重挑战。德国弗莱贝格工业大学Katina Krell团队在《Waste Management》发表的研究，首次系统评估了不同分选深度下废塑料处理路径的碳足迹，为破解"高质量塑料被低效利用"的行业困境提供了科学方案。

研究采用三大关键技术：通过EASETECH建立轻质包装废物(LWP)分选模型，模拟不同配置下MPO（混合聚烯烃）、PMix（混合塑料）和SR（分选残渣）的产出特性；基于Aspen Plus构建热解油重构与加氢处理模型，量化不同原料的油品质量与氢气需求；结合生命周期评估(LCA)框架，对比分析机械回收(MR)、化学回收(CR)和能源回收(ER)的温室气体(GHG)减排潜力。

3.1 物料平衡分析

分选配置C2（含MPO分选）相比基础配置C0可减少87%残渣量，MPO热解油收率达0.81 kg/kg，但含1.68 wt%杂原子。油品处理阶段，SR衍生油需80.3 kg H₂/t加氢处理，而MPO油仅需48.1 kg H₂/t，揭示原料纯度对工艺经济性的关键影响。

3.2 分选与化学回收协同效应

深度分选使C2-CR方案实现198 kg CO₂eq/t LWP的最低碳足迹，较ER基准减排435 kg。值得注意的是，MPO机械回收的特定减排量达3.29 kg CO₂eq/kg，远超其化学回收的1.33 kg，证实MR的绝对优势。

3.3 残渣组分差异影响

敏感性分析显示，电力结构（0.356 kg CO₂eq/kWh）和加氢需求对CR影响显著，10%波动可带来18 kg CO₂eq/t变化。而SR虽单位减排仅0.74 kg CO₂eq/kg，但因占分选产物31 wt%，总减排贡献达231.8 kg CO₂eq/t。

该研究颠覆性地指出：当前聚焦MPO的热解技术路线存在战略误区，应转向开发适应混合废塑料的工艺体系。通过建立原料组成-油品质量-处理需求的定量关系，证明深度分选既能提升MR收益，又能优化CR原料品质，这对欧盟塑料战略实施具有指导价值。研究创新的动态平衡模型为废物处理LCA提供了新范式，但其未考虑PVC腐蚀等工程现实，后续需结合中试数据完善。这项工作为破解"塑料回收不可能三角"——经济性、处理量与环境效益的平衡提供了关键科学依据。