摘 要：我国是世界最大的石化产品生产和消费国，石化工业已具备强大的规模和实力。在当前复杂多变的内外部环境下，我国石化产品供需结构性矛盾日益凸显，石化产业规模化、基地化、园区化发展加速，竞争主体多元化，化工高端产品核心技术和装备供给不足，智能化技术正重塑石化产业，安全环保法规日益完善，石化产业加快高质量转型发展迫在眉睫。绿色低碳技术产业尚处于发展阶段，未来技术的突破与行业转型发展所需技术之间还存在不确定性，技术创新成为转型发展的关键因素。文章介绍了原料多元化技术、化工新材料技术、碳捕集与利用技术、高效分离与精制技术、过程强化技术等低碳发展所需的共性技术，提出了依靠科技创新支撑产业绿色发展的对策。未来大型炼化一体化企业的生产模式将向综合能源化工企业转型，成为集原料多元化、用能低碳化、流程集约化、产品多样化于一体的综合型能源化工企业。
关键词：石油化工 科技创新 转型发展 绿色低碳 氢能 碳捕集、利用与封存 新材料高效分离 过程强化 未来炼厂
未来世界化工产品需求增长的绝大部分将来自发展中国家，其中我国将占世界增量的50%以上。我国石化产业已迈入新的发展阶段，石油需求与国家经济社会的发展水平紧密相连。当前我国人口总量达峰，推动城镇化率加速提升，预计到2030 年人口总量将降至14 亿左右，届时城镇化率提升至70%。新能源汽车超预期发展，带动石油需求于2027年达到7.7亿～7.9亿吨峰值，到2030年降至7.6亿吨，之后随着“双碳”目标政策的持续实施，石油定位将由“燃料”逐步转向“原料”，石油需求保持逐步下降趋势，预计到2050年需求量降至3.0亿吨左右[1]。
1 我国石化工业现状与面临的挑战
我国是世界最大的石化产品生产和消费国，炼油和乙烯产能均居世界第一，化工产品消费量约占全球的1/3。2023年我国炼油能力达9.36亿吨/年[2]，规模以上乙烯产量达3 190万吨，乙烯总产能达5 188万吨/年，三大合成材料产能均居世界第一。截至2023年底，我国石化产业规模以上企业2.87万家，石化全行业营业收入达16.56万亿元，利润总额达1.13 万亿元[3]，营业收入和利润总额分别占全国规模以上工业总收入的12.0%和利润总额的13.4%。当前，我国石化产业面临复杂多变的内外部环境，加快高质量转型发展迫在眉睫。
1.1 世界进入新的动荡变革期，石化产业难以独善其身
世界正处于百年未有之大变局中，全球性问题日益加剧。以数字化、智能化技术为代表的新一轮科技革命和产业加速融合，科学技术进步已成为国家竞争的焦点。人工智能（AI）技术为重塑能源行业提供了机遇，平衡能源安全和碳中和目标已达成全球共识，可再生能源正加快发展，能源体系继续向更加公平、安全和可持续的方向发展，推动能源行业加速向绿色低碳转型。但在全球政治经济不确定性日益加剧背景下，受经济动荡、地缘政治冲突升级和技术变革叠加影响，各国能源转型的速度和路径愈发错综复杂，置身世界大变局之中，我国石化产业发展不可能独善其身，需要正视挑战和机遇，审时度势，顺势而为。
1.2 绿色低碳发展是大势所趋，石化产业高质量转型时间紧迫
在我国经济加速转型、社会主要矛盾发生变化的背景下，各行业宏观环境经历了深刻变化，石化行业实现低碳转型升级和高质量发展成为不可逆转的趋势。
减少碳排放已成为全球应对气候变化的共识，低碳发展路线图和时间表相继出台，但“低碳壁垒”问题随之出现。欧盟于2023 年4 月出台了碳边境调节机制（CBAM）法案，下一步将对所有进口到欧盟特定行业产品中隐含的碳排放征收额外关税[4]。我国是对欧贸易大国和碳排放大国，由欧盟规定的碳排放数据报告义务将对我国碳排放规则和数据安全治理产生外溢冲击，甚至成为我国参与国际贸易的新挑战。此外，美国于2022年6月提出《清洁竞争法案》，考虑到欧盟未来可能会扩大征收范围，甚至与美国等西方国家有联手征收碳关税的政策条件[5]，将对我国石油和化工等制造业产品出口造成冲击。到2050年，65%的航空业碳减排将通过使用可持续航空燃料（SAF）来实现[6]，目前SAF 新工艺认证由美国材料与试验协会执行，深度绑定飞机发动机等核心航空装备，认证费用高、流程长。欧盟出台的《可再生能源指令》和美国出台的《可再生燃料标准Ⅱ》，对生物燃料可持续性提出强制性要求，未来生物航煤将成为航空业必需品，我国目前只有中国石化镇海炼化的生物航煤最先通过RSB国际认证[6]。
我国对炼化行业的低碳发展提出了明确政策要求。《2030 年前碳达峰行动方案》提出，到2025年，国内原油一次加工能力控制在10亿吨以内，主要产品产能利用率提升至80%以上。《工业领域碳达峰实施方案》提出，到2025年，规模以上工业单位增加值能耗较2020年下降13.5%，单位工业增加值CO2排放降幅大于全社会降幅，重点行业CO2排放强度明显下降。《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案（2021—2025年）》提出，到2025年，通过实施节能降碳行动，炼油、乙烯、合成氨行业达到标杆水平的产能比例超过30%，碳排放强度明显下降，绿色低碳发展能力显著增强。
我国原油进口量持续增加，石油对外依存度逐年上升。2023 年，国内原油产量为2.1 亿吨，进口量为5.6亿吨，对外依存度达73%[7]。这种高度依赖外部石油资源的发展方式不可持续，提高资源利用效率、降低原油消耗总量、保障国家能源安全的需求尤为迫切。
1.3 石化产业供需结构性矛盾凸显，过剩与供给不足错位并存
随着我国经济转型发展，交通领域电动革命加速推动了炼油产品结构调整，能源利用效率提高，成品油消费增速放缓，消费结构发生转变。炼油企业生产重心从提供动力燃料向提供化工原料、清洁能源及特色产品转变。2023年我国炼油能力达9.36亿吨，实际加工量6.90亿吨，平均开工率73.7%。成品油消费量3.87 亿吨，同比增长15.5%。预计汽油消费将于2025 年达到1.7 亿吨的峰值，柴油消费已进入峰值平台期，2025年将降至1.5亿吨，2035年汽柴油总消费量将降至3.1亿吨；2023 年航空煤油消费同比增长73%，预计2035年将达0.8亿吨。船用燃料消费稳步增长，预计2035年将达到交通运输燃料需求的峰值。其他炼油特色产品，如润滑油、特种沥青和石蜡、针状焦、碳纤维、碳负极材料等需求将保持稳定增长。石化原料在石油消费结构中的占比将从2022年的21%升至2030 年的27%、2050 年的50%以上[8]。据普氏能源预测，2027 年全球化石燃料需求将达到峰值，随后到2050年每年平均下降1%。
我国乙烯产能仍有缺口，人均乙烯当量消费量不及发达国家的50%。2022—2025年乙烯产能年均增长12.5%，到2025 年乙烯及其下游聚乙烯等产能仍低于需求总量。2023年我国有69家乙烯生产企业，其中，产能60 万吨/年以上的38 家，100 万吨/年以上的20 家，乙烯总产能比2018 年提升1倍，占世界总产能的22.7%。2023年乙烯当量消费量为6 350万吨，当量自给率为70.3%，但仍有超1 000万吨/年的当量缺口。
化工产品需求持续增长，轨道交通、航空航天、节能环保、新能源等战略性新兴产业的发展拉动化工新材料需求快速增长，新能源汽车、锂电池、光伏产品与石化产业密切相关，市场发展空间巨大。预计化工新材料消费量将由2021 年的3 830 万吨增至2025 年的5 700 万吨，自给率为75%。其中合成树脂供需结构性矛盾突出，同质化竞争严重，存在低端产品产能过剩，高性能产品依赖进口，高附加值、差异化的高端材料发展滞后等问题。2023年我国高端聚烯烃消费量约1 600万吨，产量约650万吨，自给率仅40%。高端化工新材料的供需错位制约了我国相关产业高质量发展，影响了产业链、供应链的安全。
1.4 石化产业规模化、基地化、园区化发展加速，集中度持续提升
随着千万吨级炼油项目和百万吨级乙烯项目相继落成，同时受国家安全环保法规的严格约束，我国产能布局正不断向优势地区集中，形成了以国内原油资源为核心的东北、西北地区石化产业基地；以进口原油为主、紧邻市场中心的环渤海湾、长三角、珠三角沿海石化产业集群，沿海三大集群区炼油能力达6.79亿吨/年，占全国炼油总能力的72.0%，乙烯产能达3 335 万吨/年，占全国乙烯总产能的64.0%[2]。2023年华东地区炼油能力达4.04亿吨/年，占全国总能力的43.2%，是全国最大的炼油产业集中地，从石化产业基地建设看，除国家规划的七大石化产业基地（大连长兴岛、河北曹妃甸、江苏连云港、上海漕泾、浙江宁波、福建古雷、广东惠州）外，各省市也出台政策打造世界级石化产业基地，如广东揭阳大南海石化工业园区、中国石化茂湛炼化基地、天津南港工业区、大港石化产业园区等。石化产业具有产业链上下游一体化集聚化发展的特点，园区化一体化发展是大势所趋。
2000—2023 年，我国炼厂平均规模从195 万吨/年增至472万吨/年；千万吨级炼厂从4座增至36 座，2023 年炼油能力达5.22 亿吨/年，占全国总能力的55.8%；百万吨级乙烯装置从1套增至20套。2023年10月，国家发展改革委、工业和信息化部等部门联合发布《关于促进炼油行业绿色创新高质量发展的指导意见》，提出到2025 年炼油行业10亿吨/年产能的“天花板”，千万吨级炼油产能占比约55%，新建炼厂常减压装置规模不得低于1 000万吨/年；推动不符合国家产业政策的200万吨/年及以下的常减压装置有序淘汰。产能结构和生产力布局逐步优化，技术装备实力进一步增强，能源资源利用效率提升，炼油产能能效原则上达到基准水平、优于标杆水平的超过30%。
1.5 石化产业已形成多元化供应格局，市场竞争更加激烈
我国石化产业形成了国有、民营、外资和进口商等共存的多元化供应格局。2023年，中国石化、中国石油、中国海油、中国中化等国有企业炼油能力合计6.19 亿吨/年，占全国炼油总能力的66.2%；民营企业炼油能力达2.74亿吨/年，占全国炼油总能力的29.3%；其他经营主体炼油能力占比4.5%。在乙烯领域，中国石化和中国石油占据了40%的市场份额，民营企业及其他企业占据60%。在芳烃领域，民营企业保持领先地位，占比超过60%[2]。目前我国大宗化工产品同质化问题严重，短期内产能增速超过需求增速，石化产品的市场竞争更加激烈。进口高端和低成本产品对我国化工产品造成冲击，北美和中东地区具有低成本优势的乙烷制乙烯等产品投放量增加，2023 年进口的1 580 万吨聚乙烯和聚丙烯中有近1 000万吨为高端产品。
1.6 炼油主体技术实现自主可控，化工高端产品和装备核心技术亟待突破
经过多年持续发展，我国炼油、乙烯、芳烃等成套技术和装备已基本实现自主化。中国石油和中国石化均已成功开发出百万吨级乙烯成套技术，百万吨级精对苯二甲酸、甲醇制烯烃（MTO）等成套技术也取得突破，并已实现规模化工业推广应用。然而，高端化工产品依然欠缺，核心技术和装备受制于人的局面并未从根本上改变。以合成树脂为例，目前我国约46%的聚乙烯采用Univation公司的Unipol气相工艺，17%采用利安德巴塞尔公司的淤浆法工艺，我国在聚乙烯领域技术严重依赖进口，尚未实现聚烯烃茂金属催化剂的规模化生产和应用，且高压聚乙烯工艺及核心装备关键技术还未取得实质性突破。其他如聚烯烃弹性体（POE）、环烯烃共聚物（COC）等关键材料的工业成套技术、装备和催化剂等均有较大差距，制约了产品高端化发展。
1.7 实体经济与数字经济加速深度融合，智能化技术正重塑石化产业
以AI技术为代表的智能化时代已到来，新一代信息技术等新兴技术与传统炼化行业的融合创新，实体经济与数字经济的深度融合，将引发石化产业生产方式的变革，促进产品质量和生产效率快速提升，加速推动炼化行业向高质量发展迈进。在技术迅速迭代、绿色低碳发展、政策法规日益完善的背景下，行业间知识与技术的跨界融合和协同发展显得尤为重要。通过数字化智慧研发辅之高通量实验设备可大幅提升炼化新产品、新技术、新工艺的研发效率，降低试错成本，提高创新效率，增强企业核心竞争力，使企业能在激烈的市场竞争中保持领先地位，实现高质量发展。
1.8 行业法规监管日益完善，安全环保要求更为严格
党的二十届三中全会提出“以国家标准提升引领传统产业升级”“强化环保、安全等制度约束”，标志着我国政府下定决心推进经济社会全面绿色转型，必然对能源、工业、交通运输等各领域实施更严格的绿色标准，并大力推动绿色低碳技术的研发和应用。当前，国家陆续推出了一系列环保法规，针对石化产业发布了更严格的排放标准，显著提高了排放限值。政策法规的完善和安全环保监管的加强，加速淘汰落后产能，企业每年需投入大量资金用于安全环保方面的改进，炼化企业统筹发展和安全压力与日俱增。
2 我国石化产业转型发展的重点技术方向
石化产业转型一般遵循七大方向：炼油产业从以生产燃料为主向以生产燃料和化工原料及材料为主的转变；化工产业从以石脑油原料生产烯烃为主向轻烃等原料多元化和低成本化转变；炼化产品向清洁化、高端化、特色化、精细化方向发展；炼化企业的运营模式从单厂运行向区域优化运行转变；生产控制模式由信息化向数字化智能化升级；炼化业务的市场定位从主要面向国内市场转变为面向全球市场；炼化生产从“安稳长满优”向安全、清洁、绿色、高效的目标转变。我国石化产业为实现以上转变，需着重关注具有共性的关键技术领域。
2.1 原料多元化技术
未来10 ～15 年，化工原料生产仍将依赖于石油基原料，炼油领域更多向生产化工原料及材料转型。原油直接催化裂解技术、加氢裂化多产重整原料和航空煤油技术、分子组分炼油技术深入发展，原油制化学品和原油直接制化学品装置可将40%～75%的原料（油）转化为化学品[9]；乙烯产业更多偏向选用乙烷、油田轻烃等轻质原料，降低乙烯成本和碳排放；甲烷、合成气直接制乙烯、丙烯和芳烃技术快速开发；MTO技术规模化推广，能效持续提高。原料低碳化是降低碳排放的有效举措，回收利用废塑料、废弃高分子材料将推动循环经济发展。生物质甲烷、天然气、伴生气、煤层气、页岩气、CO2和绿色甲醇等，也将成为化工原料多元化的重要补充。
据经济合作与发展组织预测，到2030年全球至少20%的石化产品将被生物基产品替代。美国提出在20年内用生物基产品取代90%以上的合成树脂，通过生物制造满足至少30%的化学品需求。欧盟已尝试将传统炼厂改造为生物燃料工厂，转产低碳生物燃料[10]。我国年产各类非粮生物质产品超过35 亿吨，生物基产业发展潜力空间巨大。我国生物基产品已在包装、餐饮、纺织纤维、医药器械、日用化学品等领域广泛应用，生物基材料产业正处于快速发展关键期。2023 年1 月，工业和信息化部、国家发展改革委等六部门联合印发的《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》提出，到2025年，非粮生物基材料产业基本形成自主创新能力强、产品体系不断丰富、绿色循环低碳的创新发展生态，非粮生物质原料利用和应用技术基本成熟，部分非粮生物基产品竞争力与化石基产品相当，高质量可持续的供给和消费体系初步建立。2023年12月，国家发展改革委发布的《产业结构调整指导目录》将生物基材料首次列入鼓励类，生物基可再生原料将成为炼化行业重要发展方向[10]。
2.2 化工新材料技术
化工新材料对于航空航天、半导体芯片、医药健康等国家战略性产业的发展至关重要，其发展水平成为衡量一个国家制造能力的关键指标。炼化企业正专注于向生产高端、特殊、精细、功能化、高附加值以及环境友好型化学新产品转型。
高端聚烯烃是化工材料的主体，亟需优化升级填补技术空白。加强全流程优化和过程精细化管理，向生产功能化、高附加值新产品转型，如开发特高压电缆绝缘料及屏蔽料、动力电池隔膜料、超纯净电容膜料、医用聚烯烃等高端产品。加快茂金属催化剂关键组分、茂金属聚烯烃产品开发，在茂金属聚乙烯、茂金属聚丙烯等领域形成系列化产品。加强烯烃聚合反应模型开发、反应器设计及新型烯烃聚合成套技术开发，尽快突破高黏体系的脱挥技术、多釜淤浆工艺协同控制技术、高压自由基聚合技术、组合工艺串联生产技术，在新型弹性体、极性聚烯烃、高橡胶相聚丙烯合金等领域形成自主技术。
工程塑料是国家战略新兴产业中的重点产品，是发展高科技的基础材料，亟需消除生产技术瓶颈，提升大宗工程塑料质量，加快特种工程塑料产业化研究，实现技术自主可控。重点加强聚苯硫醚、聚醚醚酮、液晶聚合物、聚芳醚砜、聚芳醚腈、耐高温尼龙等特种工程塑料产业化的开发。加强工程塑料改性、塑料合金技术研发，提高工程塑料对细分市场的适用性和产品性价比，推动工程塑料产业向高端化、精细化、绿色化方向发展。
电子化工新材料领域，应加快推进超高纯化学试剂、电子特种气体、光刻胶、光学级聚甲基丙烯酸甲酯、光学级聚乙烯醇、柔性显示盖板用透明聚酰亚胺等产品攻关。
高性能纤维及复合材料领域，应重点加强中间相沥青基碳纤维、高性能碳纤维预浸料、航空内饰用碳纤维复合材料、碳纤维/环氧树脂复合材料、储氢气瓶用碳纤维复合材料、耐高温连续碳化硅纤维、大丝束碳纤维及其热塑性复合材料、聚酰亚胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维等产品开发。
2.3 氢能技术
2023年，国家发展改革委等部门提出，要推动炼油行业与可再生能源融合发展，鼓励企业发展可再生能源制氢，支持建设绿氢炼化示范工程，推进绿氢替代，逐步降低行业煤制氢用量；鼓励强化加氢工艺选择性，实施氢气网络系统集成优化，降低制氢装置碳排放。目前，我国氢气年产量超过2 300 万吨，占全球总产量的30%，其中90%来源于化石能源制氢和工业副产氢（灰氢），而电解水制氢（绿氢）占比仅为2%。利用风能、光能等可再生能源进行大规模电解水制氢技术是未来发展趋势。绿氨技术是实现氢能长距离输送和利用的优选方案。到2030年，我国氢气需求量将达3 500万吨，在终端能源体系中占比为5%[11]。在碳中和情景下，2060 年我国氢气需求量预计将增至1.3 亿吨，在终端能源消费中的占比将达20%，其中可再生氢产量约1亿吨，氢能将成为我国能源战略的重要组成部分。
2.4 碳捕集、利用与封存（CCUS）技术
CCUS 被认为是有效减少温室气体排放、实现大规模减碳不可或缺的技术。如CO2驱提高石油采收率技术既可将捕集的CO2 永久封存地下，又可提高石油采收率。化学转化技术将捕集的CO2转化为可再生能源或化学品，实现碳资源循环利用，减少对化石能源的依赖。目前需要集中攻克关键环节技术难题，如CO2高效低成本捕集技术，包括燃烧前捕集、富氧燃烧和燃烧后捕集，尤其是炼化装置加热炉排出的大量低浓度烟气捕集；CO2高效规模化低成本转化和利用技术；CO2大容量长距离管道运输技术、腐蚀防护技术。此外还需解决复杂地质条件下的安全性问题，尤其是油气藏、深盐水藏及矿井安全性问题[12]。
随着碳捕集量快速增加，CO2规模化化工利用成为研究重点。CO2化工利用是指将CO2与其他原料进行化学反应生成化学品或燃料的过程，包括CO2人工光合作用转化为有机物，CO2电化学还原为CO 或其他含碳化合物，CO2 和甲烷干重整、CO2加氢制油品和化学品技术示范。利用捕集CO2与绿氢生产合成燃料（e-Fuels）技术将成为炼化企业净零碳发展的优选路径，其优势在于可利用现有燃油加注基础设施，同时也能兼容燃油汽车发动机。目前CO2与氢合成甲醇和二甲醚的技术成熟度、电能转化效率均较高，但合成e-Fuels的技术经济性较差。生物质蒸汽气化工艺生产合成天然气技术已实现工业化，发展前景较好[10]。CO2生物利用典型方法包括微藻光合作用、使用基因工程微生物利用CO2和氢气制造乙酸及其衍生物、生物炭制备和生物燃料生产等，所得有机物可用于生产生物燃料或食品添加剂[13]。
在碳排放管理方面，企业应主动关注国家政策标准变化，探索重点产品碳足迹的核算方法。我国鼓励建立炼油企业碳排放与产品碳足迹数据库，制定低碳炼油技术评价标准，探索开展炼油企业碳排放计量、监测试点。相关炼油企业应依法披露环境信息，推进CO2回收利用，支持炼油企业加快CCUS 示范应用，有效降低碳排放。同时开展制氢尾气及催化裂化烟气CO2直接转化的研究。
2.5 高效分离与精制技术
分子炼油和产品精细化、高端化发展离不开高效的分离与精制技术。在“油转化”趋势下，多产优质低成本化工原料，宜油则油、宜化则化、宜芳则芳、宜烯则烯工艺技术的持续完善成为炼油企业转型升级、高质量发展的关键[14]。
未来大量的汽油、柴油组分需要转化为化工、医药、建筑等原料。分子或组分炼油技术能够分离提纯传统炼油技术中无法获取的化工原料。如炼厂轻质循环油、催化重整塔底油及蒸汽裂解装置热解焦油中丰富的萘，可通过精细分离得到高纯度2，6-二甲基萘，作为聚萘二甲酸乙二醇酯原料。采用精细分离技术可从催化重整C9芳烃中分离出制备聚氯乙烯增塑剂偏苯三甲酸三辛酯的三甲苯单体，从C10芳烃中分离出合成均苯四甲酸二酐原料均四甲苯[15]。为适应炼油企业向生产化工原料转型，亟需深入研究反应精馏、冷冻结晶、吸附分离、变压吸附等高效分离技术。
2.6 过程强化技术
在化学工业中，采用新装备和新方法的过程强化技术可提升传递或反应过程速率，充分发挥催化剂、工艺和装备的潜能，使设备体积更小、反应速度更快、安全性更高、成本更低。以超重力、微反应、微界面等为代表的过程强化技术，以金属有机骨架（MOF）、离子液、高效催化剂等为代表的强化传质技术可带动新反应、新过程、新工艺和新产品的技术创新。系统耦合强化技术将反应－分离过程耦合，及时分离反应物与产物，提高目的产物转化率和选择性，如反应结晶、反应精馏技术；微反应器反应强化技术通过反应器空间尺度的大幅减小、内部结构创新来提高传递速率；微界面技术的反应界面尺度越小，效率越高，能耗越低，突破微米界面反应器的关键技术；高效超重力脱除酸性气技术已实现超重力胺—碱联合工艺代替传统碱洗工艺，在超重力环境下胺洗捕集脱除率达99%以上，实现乙烯废碱液源头减排90%以上。过程强化技术可以促进传统石化产业的绿色低碳技术变革。
3 依靠科技创新实现石化产业转型发展的对策
3.1 认真贯彻落实国家政策，以科技创新作为转型的核心驱动力
国家围绕科技创新、“双碳”目标和高质量发展颁布了多项涉及石化领域的政策法规，包括《关于加快传统制造业转型升级的指导意见》《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030年）》《关于促进炼油行业绿色创新高质量发展的指导意见》《炼油行业节能降碳专项行动计划》《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》《推动工业领域设备更新实施方案》及《精细化工产业创新发展实施方案（2024—2027 年）》等。企业转型要符合国家战略要求及政策法规，紧跟国家战略和重点任务顺势而为，开展科技创新实现转型成功。石化产业应从国家明确的重点领域技术发展方向中寻找方向和商机，研发引领产业变革的颠覆性技术，以新质生产力开辟新蓝海、新赛道。
3.2 深化科技体制机制改革，重视基础研究，创新研发模式，提高研发效率
石化产业要紧密围绕“四个面向”布局创新研发和产业发展，大型企业尤其是国企央企应聚焦主责主业，突出围绕关系国家安全、国计民生、产业链供应链安全和战略性前瞻性新兴产业等方面研发布局，提升创新能力，增强核心功能，提高核心竞争力。坚持目标导向、问题导向，深化制约创新效率和激发创新活力卡点、堵点的体制机制改革，放活机制，解放生产力。坚持开放式研究，发挥企业的创新主体地位，加强社会创新资源的统筹和力量组织，推动科技和产业融合发展。充分发挥市场在资源配置中的作用，建立有效的“政产学研用”有机联动机制，加强顶层设计，提倡学科交叉，实现重点突破。
强化原始创新能力建设，针对影响石化产业长远发展和国家安全的“卡脖子”问题，加强基础前瞻性研究布局，加大对新材料、新能源等领域的研究力度，确保关键核心技术和产业链供应链安全、自主、可控，实现重点产业从“跟跑”向“领跑”的转变。从长远看，国家层面需要长期稳定支持重大科学理论和前沿基础研究，致力于共性技术攻关以及前瞻性、战略性技术储备，为关键技术的突破和工业化应用筑牢基础。企业层面应关注应用基础研究的持续投入，强化对基础研究队伍和成果应用的支持力度。
3.3 创新科技管理组织模式，加强创新条件平台和能力建设，激发创新活力和动力
化工科技创新与产业发展亟需做好顶层设计，实现重点突破，发挥我国制度优势，认真规划“十五五”乃至未来10 年的化工科技和行业发展路线图。充分发挥我国拥有世界最大化工科技队伍的潜力，构建“政产学研用”有机联动机制。党的二十届三中全会提出，深化科技成果转化机制改革，加强国家技术转移体系建设，加快布局建设一批概念验证、中试验证平台，完善首台（套）、首批次、首版次应用政策，加大政府采购自主创新产品力度。深化人才发展体制机制改革，建立具有国际竞争力的人才制度体系。
国家和企业应重视并支持底层平台性技术研究，持续推动基础软件的产业化进程。充分利用化工领域成立的46个相关国家重点实验室和工程中心的支撑作用。化工新材料、新产品、新工艺的开发，不仅需要各学科专业知识融合创新，还需要与各行业上下游用户的技术和业务进行跨界融合、协同创新。
3.4 加快推进炼化转型亟需的新产品、新工艺及新技术、新装备的研发应用
未来技术和产品具有多样化、个性化的特点，大宗通用、无特色的技术或产品难有出路，加快先进适用技术的开发是当务之急。
近年来，我国重视新材料产业的发展，初步建立了品种门类较为齐全的产业体系，但仍面临先进基础材料参差不齐、关键战略材料受制于人、前沿新材料技术有待突破等问题，亟需提升原始创新能力，实现关键核心技术自主可控，深度融合创新链、产业链、资金链、人才链和安全保障等。集中组织攻关部分威胁新材料产业链安全，且依赖进口的关键原辅材料开发，如IC行业所用的光掩模保护膜，光刻材料用树脂、单体和添加剂，功能化学品生产过程中所用关键原料，电子级化学品，封装材料的高端原材料等；尚未实现自主可控的部分核心装备，如生产碳纤维所必需的碳化炉、高温石墨化炉[13]，科研用原子级电子显微镜、超高分辨质谱仪等。重点攻关新能源等新兴产业所需的先进能源材料研发，尤其是高端聚烯烃、工程塑料、合成纤维等关键材料。生物医用材料、生物基材料也是未来产业所需，如生物基聚酯、生物基聚氨酯、生物基聚酯酰胺等。在新装备方面关注高端装备，如部分工艺压缩机、换热器、高压反应器、高压泵以及具有耐腐蚀、抗冲击等特殊性能的合金材料装备；新工艺方面关注茂金属等关键催化剂与助剂开发，聚α-烯烃、低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、POE、COC等生产工艺成套技术开发等。
3.5 加速推进数字化、智能化技术与传统石化产业的深度融合
以物联网、大数据、云计算、大模型为代表的新一代信息化智能化技术与传统石化产业正在加速融合创新，推动石化产业的数字化和智能化转型，支撑赋能石化行业高质量发展。当前炼化企业正加快推进智能工厂建设，把数字化、智能化贯穿生产全过程，从市场分析、客户需求对接到原油采购、生产计划优化、工艺优化、生产调度优化、供应链管理、设备管理、能源管理、HSE 管理、产品销售、客户服务等产业链的各个环节，实现数字化转型，增强企业以质量效益为导向的动态感知、优化协同、预测预警和科学决策能力，建设工业产业互联网，探索炼化特色产品的订单化生产模式，开拓新的增长领域。
打造智能工厂，需加速基础设施标准化建设。构建统一的数据采集和存储标准，尤其是计量系统配备、在线质量快速分析、高精度智能控制等，这是石化企业智能化转型的基础。智能化需要自主研发工业控制软件和底层软件、炼化生产工艺参数和质量的精确在线快速分析测量技术、炼化全流程设备物联网技术、多层次建模和仿真技术、工业大数据智能算法模型等关键技术，为炼化企业智能化转型提供硬件和软件的技术支撑。加速新一代信息技术在炼化企业中的应用，对大量DCS生产过程数据进行大数据分析，开发智能化在线分析指导模型，实现智能预测预警。
加快智慧研发技术的开发与应用。生成式AI在新材料研发领域中可快速生成拥有不同成分和结构的各种虚拟材料并排序，快速确定具有某种特性的潜在候选材料，大幅提升发现高性能材料的可能性。基于数据驱动与数字孪生技术的材料智能化研发平台将释放材料科学发现的“摩尔定律”效应，研发速度至少提高10倍。将数字孪生技术用于复杂材料与器件服役性能优化，完善材料与工艺的理性设计，驱动上游材料设计和下游制造过程的革新。应用大数据和AI等技术，以计算—实验—数据技术融合为特征的材料基因工程，可有效解决新材料研发和应用效率低的问题[16]。
按照国家有关要求，对炼化产品碳排放、碳足迹等建立核算标准和核算方法，对所生产的产品，基于流程模拟、仿真软件以及MES、APS系统建立专用模型，核算产品碳排放，及早建立并完善碳排放数据的监测、报送与核查机制。
3.6 加速推进炼化产业转型与技术升级的研发布局及项目示范
炼化企业在实现“双碳”目标过程中，应分阶段有序推进转型工作。以2030 年前碳达峰为界，采取侧重点不同的转型策略：达峰前，重点布局低碳技术的示范与验证，确保技术先进、经济、成熟、可靠；达峰后，进行规模化推广，在排放数量上有实质性降低。
在原料低碳化与多元化方面，针对未来石油、油田轻烃、乙烷、生物质、绿氢、废塑料、CO2、甲烷等多种原料的多元化供应格局，加快推进相关应用技术试验和示范。
在减碳、提质增效方面，树立节能是第一能源的理念，加快推广加热炉提效、富氧燃烧、能量系统优化、热泵等先进技术和装备；开展电加热炉、电驱动压缩机试验，提升绿电应用电气化率，加速用能清洁化与电气化；推进天然气或可再生能源制氢替代石脑油制氢，使绿氢和绿电等可再生能源成为企业重要能量来源。加快低浓度CO2捕集技术试验，尤其催化裂化催化剂富氧再生和烟气回收CO2 技术，集中攻克常减压蒸馏、催化裂化、制氢、合成氨等碳排放占比较大装置的碳回收技术；加快分子炼油、高效催化剂、超重力、微反应器、膜分离、节能环保等新材料、新工艺、新设备的研发与推广应用示范和试验；推进AI 和大数据、大模型在炼化计划排产优化、生产智能管控方面的技术开发和验证。通过相应技术储备和措施实施，实现过程用能清洁化与电气化，过程高效化和智能化[17]。推进基础产品降低成本，增加高端产品品种、产量和附加值，实现产品链的延链补链强链、提升质量、降低成本。
在终端固碳、增特、增材技术的试验与示范推广方面，多产化工产品和化工新材料是实现产品固碳增值的有效途径。企业根据装置结构和特点，生产市场需要的化工产品，有原料优势的可考虑进一步延伸产业链，生产特种工程塑料等精细化产品。在不增加甚至减少原油加工量的前提下，尽可能多产化工原料和特色产品，如针对低硫石蜡基优质原油的直接催化裂解多产烯烃技术；减油增特技术，焦化和催化柴油加氢裂化多产航空煤油和重整料技术；根据原油资源禀赋，多产特种石蜡、针状焦、负极焦、特种沥青、溶剂油等技术。围绕现有产业链供应链短板，重点生产乙烯下游高端润滑油脂、高性能聚烯烃、特种橡胶、功能性膜材料、高端专用化学品等先进有机材料。炼化企业通过推进减油增化、减油增特、化工新材料等产品结构调整，实现产品的特色化与精细化，最终实现价值的最大化。
3.7 推进未来炼厂示范
针对不同类型、不同地域的炼化企业探索不同转型路径。未来炼油企业实现碳达峰和碳中和应以不同方式运作，以减少碳排放量和排放强度；炼厂加工原料逐渐转变为可再生原料（如生物质、废氢、捕集CO2等），生产低碳、零碳燃料和化工原料；利用炼化企业捕获的CO2与可再生氢（绿氢）生产合成燃料，成为实现炼化企业“半循环”降碳，甚至零碳、负碳的关键技术[13]。据预测，2050年全球炼化企业平均加工规模将缩小至54%（由755万吨/年减至408万吨/年），加工原料不是原油，而是25%的废塑料、25%的生物质和50%的CO2，产品包括50%的柴油和航空煤油、25%的聚合物、25%的化学品（不再生产汽油），用电量扩大2.7 倍，氢气消费量扩大8.3 倍（全部消耗绿电绿氢，风光发电各占50%）。碳源替代的难点是CO2捕集和化学转化均为高能耗过程，零原油炼厂将通过热催化和电催化方式将CO2转化为合成气，即逆水煤气变换和电催化CO2还原为CO。炼厂能源供应全部来自绿电；能源消耗主要发生在制氢、CO2捕集和化学转化环节，从热力学角度看，CO2化学转化所需能耗是制氢和CO2捕集能耗的3 倍以上。另外，炼制加工过程所需的能量约为制氢和CO2捕集能耗的10%～15%，这些能量来自电能或工艺热集成[18]。
未来大型炼化一体化企业的生产模式将向综合能源化工企业转型，成为集原料多元化、用能低碳化、流程集约化、产品多样化于一体的综合型能源化工企业。原料多元化使炼化企业能够加工更多种类的原料，包括石油等化石原料、生物质原料、废塑料等循环利用的化工产品、捕集回收的CO2等，部分替代原油；生产过程更加高效清洁，生产用能用氢基本实现用绿电绿氢替代。运营能耗主要来源于太阳能、风能等零碳电力和绿色氢能，同时工艺过程中排放的CO2将通过高效捕集技术进行回收，积极采用适应性强且高效的工艺技术、可再生电力、绿氢/蓝氢供能、CCUS 技术。产品组合向高端精细化方向发展，种类将更加丰富多样，涵盖运输燃料、生物航煤、绿氢、绿氨、电力、绿色合成燃料、化学品、新材料等领域。处于不同地域的小型炼油企业，根据当地原油、资源、市场特点转型为制氢厂、精细化工厂、生物炼制厂或其他新材料生产企业，充分利用现有装备，把有限资源尽可能转化为化工原料、新材料，实现价值增值，为此，需及早做好技术储备，探索路径，培育市场。
何盛宝
【作者机构】 中国石油天然气集团有限公司咨询中心
为了提升石化行业本质安全，保障石化企业“安稳长满优”运行，解决设备运行与检维修“卡脖子”技术热点、痛点、难点问题，提高石化企业设备管理完整可靠性，设备智能化运维、预知性维修和检维修水平，引领我国石化智慧运维与检维修行业发展新质生产力，中国化工学会于2026年6月10-12日在陕西西安举办“2026年（第七届）石油化工设备智慧运维与检维修技术大会暨展览会”（IOMT CHEM 2026）。
一、大会主题
加快构建现代化石化产业智慧运维体系·AI驱动预测性维护实现新跨越
二、大会主办单位
中国化工学会
三、大会联合主办
西安陕鼓动力股份有限公司
浙江鹏飞绝热安装有限公司
四、大会协办单位
中石研石化设备安全运维专家服务（中心）专委会
西安交通大学机械工程学院
北京化工大学机电工程学院-国家危险化学品生产系统故障预防与监控基础研究实验室
中机维协石油石化建安检维修分会
中国石化集团石油化工设备防腐蚀研究中心
中石化炼化工程集团洛阳技术研发中心
中国石油集团安全环保技术研究院有限公司炼化设备技术研究与服务中心
青海民族大学化学与材料科学学院
中石研石化设备安全运维服务（西安）有限公司
大连东方亿鹏设备制造有限公司
五、大会承办单位
碳索视界（北京）企业管理咨询有限公司
盛融华创（北京）能源科技发展有限公司
六、会议时间及地点
会议时间：2026年6月10-12日（6月10日全天报到）
会议地点：陕西西安（详见报到通知）
七、会议日程及报告
（一）会议日程
6月10日：大会报到
6月11日：全体大会
6月12日：全天分论坛
分论坛一：石化企业转动设备智慧运维与检维修技术论坛
分论坛二：石化设备密封、润滑与装置节能降碳改造论坛
分论坛三：石化企业腐蚀防护与管道罐区安全技术论坛
（二）报告安排
报告题目：高端装备智能运维——“抽血化验”实现故障溯源 报告人：雷亚国 西安交通大学机械工程学院教授/常务副院长 |
报告题目：先进润滑技术与实践前沿 报告人：何承厚 中国石油化工集团有限公司高级专家 |
报告题目：强化“监、检、查”作用，科学做好“维、管、修” 报告人：陈 轩 中国石油炼油化工和新材料分公司副处长 |
报告题目：石化载荷离心泵节能技术 报告人：熊建新 中国石油化工集团有限公司高级专家 |
报告题目：化工装备智能预测维护与健康监控关键技术及应用 报告人：屈定荣 中国化安全工程研究院有限公司首席专家、设备安全研究室主任 |
报告题目：数智化引领设备运维提质增效 报告人：赵 岩 中石研石化设备安全运维专家服务（中心）专委会常务副主任委员、中海石油炼化有限责任公司原安全总监 |
报告题目：陕鼓全生命周期系统解决方案服务介绍 报告人：西安陕鼓动力股份有限公司 |
报告题目：绝热工艺解析及效能评估 报告人：浙江鹏飞绝热安装有限公司 |
报告题目：精工细造赋能石化装备安全智慧运维 报告人：大连东方亿鹏设备制造有限公司 |
报告题目：炼油化工装置腐蚀防控技术现状与发展趋势 报告人：段永锋 中石化炼化工程集团洛阳技术研发中心副总经理 |
报告题目：大修管理专业化服务的现状与发展 报告人：上海安恪技术股份有限公司 |
报告题目：基于设备服役状态预测的预防性维护策略 报告人：王晓静 青海民族大学化学化工学院（曾任天津大学化工学院过控系系主任）院长/教授/博导 |
报告题目：降低泄漏与失效风险：机械密封隔离液解决方案分享 报告人：克鲁勃润滑剂（上海）有限公司 |
报告题目：螺杆筒体国产化助力大型挤压造粒机长周期平稳运行 报告人：都江堰市江宁机械有限公司 |
报告题目：AI赋能石化装置智能防腐：从精准预测到科学检修的实践路径 报告人：刘小辉 中国石油化工集团公司首批高级专家、中国石化青岛安全工程研究院原副总工程师/首席专家 |
报告题目：设备智能监测发展展望 报告人：李迎丽 中国石油天然气集团有限公司设备专家 |
报告题目：石油化工设备的“养生之道” 报告人：西安国联质量检测技术股份有限公司 |
报告题目：Si@SiC/Si@Si3N4材料在化工、石油行业中的应用 报告人：陕西新兴热喷涂技术有限责任公司 |
报告题目：石化关键装备智能监测检测与事故防控技术 报告人：王 峰 北京化工大学机电工程学院教授，国家危险化学品生产系统故障预防与监控基础研究实验室主任 |
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报告题目：石化化工装置零泄漏密封、高效密封技术以及密封状态监测技术展望 报告人：孟 剑 中国石化青岛炼化公司正高级工程师/高级专家 |
报告题目：炼化装置工艺防腐蚀技术研究 报告人：佘 锋 中国石化工程建设公司正高级工程师/专业副总 |
报告题目：数字化转型下的转动设备智慧运维与检维修 报告人：王红超 山东东明石化集团有限公司炼化公司设备经理 |
报告题目：实时优化技术在炼油化工多单元协调优化及关键设备智能监测中的应用研究 报告人：赵 毅 中石化石油化工科学研究院有限公司正高级工程师/院专家 |
报告题目：ZERUST石油石化行业全生命周期防锈保护综合解决方案 报告人：北美防锈技术(上海)有限公司 |
报告题目：AI驱动TSI‑PHM融合技术与石化机组智慧运维实践 报告人：重庆川仪自动化股份有限公司 |
报告题目：再电气化驱动石化设备升级路 报告人：谢国学 中国石化工程部原首席专家 |
报告题目：双碳目标下化工设备的一些绿色节能技术 报告人：付大春 中国石油中国寰球工程有限公司北京分公司正高级工程师/动设备专家 |
报告题目：光弘科技声学成像技术在石化行业气体泄漏监测中的应用 报告人：惠州光弘科技股份有限公司 |
报告题目：RENK高效传动产品在石化旋转设备智慧运维和检修实践分享 报告人：韧客(上海)商贸有限公司 |
报告题目：设备润滑管理内容 报告人：马 彦 中石研石化设备安全运维专家服务（中心）专委会常务委员、设备润滑管理专家原中国兵器工业集团北方华锦集团设备部润滑油管理中心管理专家/原处长 |
报告题目：炼化装置停工大检修标准化实践 报告人：李家鹏 中海石油宁波大榭石化有限公司机械动力部高级工程师/副经理 |
报告题目：压缩机汽改电与行星齿轮调速技术 报告人：哈尔滨广瀚动力传动有限公司 |
报告题目：能源行业输电-电缆事故与安全防护措施应用分析及建议 报告人：广东安诺新材料科技有限公司 |
报告题目：石化电气化率提升有效途径 报告人：蔡玉田 中石化节能技术服务有限公司高级工程师/副总经理 |
报告题目：炼化企业设备完整性管理体系建设与风险防控实践 报告人：钱广华 中国石化天津分公司化工部正高级工程师/原设备专家 |
报告题目：石化关键设备润滑数智化长效管理（油液在线监测+旁路超微过滤除漆膜） 报告人：预维工坊(上海)物联技术有限公司 |
报告题目：新形势下腐蚀一体化管控与炼化装置长周期运行 报告人：刘雪梅 中国石油兰州石化分公司研究院（科技创新中心）高级工程师 |
报告题目：紫外光固化防护层适用性评价 报告人：张永强 陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院正高级工程师/副所长 |
报告题目：精准定位严苛工况 筑牢设备防腐屏障 助力石化行业智慧运维高质量发展 报告人：江苏邦杰防腐保温科技有限公司 |
报告题目：无溶剂聚硅氧烷涂料介绍 报告人：深圳市易珑科技有限公司 |
报告题目：炼化企业防腐工程完整性管理与苛刻工况涂层选用 报告人：李晓炜 中石化炼化工程（集团）股份有限公司洛阳技术研发中心高级工程师/专业副总 |
报告题目：炼化及罐区管道检维修决策及可视化交互管理技术 报告人：崔凯燕 中石化（大连）石油化工研究院有限公司副研究员/主任师 |
报告题目：仪表设备大检修质量管理及技术要求 报告人：董殿臣 延长石油延安能源化工有限责任公司装备管理部副经理 |
报告题目：从传统检维修到智慧运维：WTPM体系下石化设备的全周期保障之路 报告人：岳建峰 万达控股集团有限公司技术装备部经理 |
报告题目：机电仪专业一体化管理与提升 报告人：谢施展 广东九丰能源有限公司高级工程师/工程技术总监 |
报告题目：化工行业设备全生命周期创新技术解决方案 报告人：淄博福世蓝高分子复合材料技术有限公司事业部 |
报告题目：炼厂节能降碳技术改造路径 报告人：薛小波 山东京博石油化工有限公司生产运营专家 |
报告题目：先进腐蚀电化学无损检测技术及其应用 报告人：赵 博 中国特种设备检测研究院正高级工程师/科创团队带头人 |
报告题目：化工企业可燃液体常压储罐区安全管理规范 报告人：孙新宇 中石化（河南）炼油化工有限公司副处长 |
报告题目：炼化行业大型机组检维修的难点与困境 报告人：崔钟续 中化泉州石化有限公司高级工程师/动设备专业经理 |
报告题目：试运期间突发事故与泄压罐泄压设施标准选择案例解析 报告人：任洪理 原中油工程建设公司阿布扎比公司ADCOP项目正高级工程师 |
八、参会注册
中国石化、中国石油、中国海油、国能集团、中化集团、国家管网、陕西延长、民营炼化企业及煤化工、罐区、码头、化工、氯碱、纯碱、磷肥、轮胎、精细化工生产企业设备部门管理与技术人员。（免会议注册费）
