美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）下屬美國能源部團隊成功開發(fā)一種新型聚乙烯化學(xué)回收工藝：利用氯化鋁熔鹽體系，在低于200℃條件下將廢棄聚乙烯（如超市購物袋、食品包裝膜）直接裂解為汽油級烴類燃料。該技術(shù)已發(fā)表于《美國化學(xué)會志》，并提交專利申請，核心突破在于大幅降低反應(yīng)溫度、取消貴金屬催化劑與外部氫源，且汽油組分選擇性達60%。

低溫鋁基催化：能耗與工藝門檻雙降

傳統(tǒng)廢塑料熱解需450–500℃高溫，依賴鎳、鉑等貴金屬催化劑，并常需補充氫氣以穩(wěn)定產(chǎn)物。ORNL新工藝采用氯化鋁（AlCl?）與堿金屬氯化物組成的低共熔熔鹽體系，在180–195℃即可啟動裂解反應(yīng)。熔鹽不僅提供離子環(huán)境促進C–C鍵斷裂，其路易斯酸性還引導(dǎo)聚乙烯鏈定向解聚為支鏈烷烴——這正是汽油餾分（C6–C12）的關(guān)鍵組分。實驗數(shù)據(jù)顯示，反應(yīng)停留時間控制在30–60分鐘內(nèi)，即可獲得含72%以上支鏈烷烴的液體產(chǎn)物，辛烷值預(yù)估達RON 85–92，接近市售92號汽油基礎(chǔ)油水平。

該工藝省去貴金屬負載、氫氣壓縮與高溫耐材設(shè)備三大成本項。據(jù)ORNL披露，同等處理量下，熱能消耗較常規(guī)熱解下降約65%，設(shè)備材質(zhì)可選用316L不銹鋼而非昂貴的高溫合金鋼。但氯化鋁對水分極度敏感，工業(yè)放大需嚴格控制進料含水率（建議＜50 ppm），且熔鹽體系需配套惰性氣體保護與閉環(huán)再生單元，這對現(xiàn)有塑料回收廠的干燥預(yù)處理與密閉輸送系統(tǒng)提出更高要求。

產(chǎn)物特性與下游應(yīng)用適配性

產(chǎn)出液體并非直接可用的成品油，而是以C6–C12支鏈烷烴為主的混合烴，需經(jīng)分餾、脫氯及微量硫氮脫除后，方可作為調(diào)和組分加入汽油池。其優(yōu)勢在于不含芳烴與烯烴，燃燒更清潔；劣勢是缺乏高辛烷值組分（如異辛烷），單獨使用時抗爆性不足。因此，該技術(shù)定位明確：不替代煉廠原油加工，而是作為煉油廠輕質(zhì)調(diào)和料來源之一，尤其適用于對硫含量和蒸汽壓有嚴苛限制的北美夏季汽油配方。

值得注意的是，產(chǎn)物中幾乎不含C18+長鏈烴，意味著柴油餾分（C10–C22）收率極低——ORNL原文所稱“汽油和柴油”實為廣義燃料范疇，實際柴油級組分占比不足8%。真正具備商用價值的是汽油調(diào)和組分，其C8–C10支鏈結(jié)構(gòu)與當(dāng)前生物乙醇、MTBE替代方案形成差異化互補。

對中國回收企業(yè)與化工采購方的實際影響

該技術(shù)目前處于實驗室驗證階段，尚未建成中試裝置。對中國而言，短期無直接設(shè)備采購需求，但需關(guān)注三方面動向：一是氯化鋁熔鹽體系的國產(chǎn)化替代可能性——國內(nèi)已有企業(yè)量產(chǎn)電子級AlCl?（純度≥99.99%），但熔鹽配比穩(wěn)定性與循環(huán)壽命尚無公開數(shù)據(jù)；二是聚乙烯廢料預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)升級，若未來進口美系技術(shù)，對PE薄膜的分揀純度（尤其禁止PET/PP混雜）、灰分（＜0.1%）及含水率將提出近似半導(dǎo)體級潔凈度要求；三是煉油端協(xié)同機會，中石化、中石油旗下部分煉廠已開展廢塑料制油中試，ORNL路徑若驗證成功，其低溫低壓特性更適配現(xiàn)有常減壓裝置改造，而非新建高壓加氫裂化線。

當(dāng)前中國聚乙烯回收仍以物理法為主，化學(xué)回收項目多聚焦于熱解油（需二次精制）。ORNL方案雖未解決混合廢塑難題，但為單一PE流（如電商快遞袋、農(nóng)膜回收專線）提供了高附加值出路。對華東地區(qū)PE薄膜造粒廠而言，與其低價出售再生料，不如預(yù)留場地對接未來化學(xué)回收合作，重點考察自身廢料含水率控制能力與金屬雜質(zhì)檢測手段——這兩項恰是鋁基催化工藝工業(yè)化落地的前置瓶頸。