当前，在“双循环”和“碳中和”的新发展格局下，以及炼油能力结构性过剩的大前提下，石化行业有哪些机遇？轻烃、芳烃产业出路在哪里？生物可降解塑料未来有哪些新趋势？PBAT项目竞争力的关键指标是什么？ 3月17—18日，由中国化工信息中心主办的“2021中国国际石化及下游产业技术大会暨第九届国际轻烃综合利用大会”在广东珠海举办，来自轻烃、芳烃、可降解材料等领域的专家就“十四五”期间石化行业关注的焦点问题，碳中和背景下能源和石化行业发展趋势及相关技术等展开了深入的交流研讨。
新发展格局下，需合理利用轻烃资源
近几年，石化行业踏上了高质量发展的新征程。通过关键技术创新、产品结构调整、产业布局重构、绿色低碳转型，石化行业的面貌正发生着根本性的转变，涌现出了一批创新能力强，发展潜力足，管理水平高，具有国际竞争实力的企业。然而，石化行业仍面临诸多挑战，例如低端产品过剩，高端产品对外依存度高，一批“卡脖子”技术迟迟未突破，“碳中和”背景下绿色发展任务紧迫，国际贸易环境错综复杂……
中国石油和化学工业联合会副会长傅向升回顾了2020年石化行业的经济运行情况，这一年石化行业所遭遇的挑战前所未有。据国家统计局数据显示，全行业2020年实现营业收入11.08万亿元、同比下降8.7%，利润总额5155.5亿元、同比下降13.5%，进出口总额6297.7亿美元、同比下降12.8%，这是石化行业有统计记录以来经营数据较差的一年。
傅向升表示，2020年行业运行凸现出“三个加剧”：一是分化在加剧；二是原油对外依存度在加剧；三是化学品的竞争压力在加剧。2021年是“十四五”开局之年，当前形势依然复杂严峻，要重点关注行业的价格波动、风险控制以及碳中和等重点问题。
中国化工信息中心主任揭玉斌在致辞中表示，在油品升级和转型发展的背景下，炼化轻烃资源利用率将保持快速上升势头，同质化下游产品重复建设带来的产能过剩压力将促使炼化企业推动技术创新，朝着生产高端化、差异化、精细化化工产品的方向不断发展。随着民营大炼化项目相继上马，以及跨国巨头在华布局炼化一体化基地，炼化企业大型化、一体化的发展趋势愈发明显，合理利用轻烃资源成为各炼油厂进一步提高竞争力、降低综合能耗共同面临的课题。
四大发展瓶颈之下，化工行业应多方发力
“以内循环为主的双循环”新发展格局，是“十四五”中国经济发展最重要的政策指引，也是化工企业战略升级的重要外部机遇。
中国化工信息中心咨询部CEO黄音国指出，现阶段国内化工行业的瓶颈主要有：
一是石化产业链发展不均衡，未来三年内新一轮石化项目产能集中释放，同质化竞争加剧；二是新一轮整合将在2025年前后出现，化工企业数量多，集中度低，龙头企业少，资源配置效率低，真正循环园区有限；三是技术创新体系不完善，基础研究实现工业化进程慢，自主核心技术短缺；四是产品应用研究水平较低，多数企业重生产、轻研发和应用，定制化应用少。
未来10年，中国化工行业将逐步突破发展瓶颈，总趋势将体现在以下六个方面： 消费市场规模将发展扩大；化工原料及石油行业的总量将稳定增长；供应能力优化提高；优化调整产业结构；节能减排；区域差异发展。
石油和化学工业规划院郑宝山副院长指出，目前我国石化行业安全环保形势依然严峻，企业停产减产频繁；一方面企业整体搬迁成本巨大，另一方面承接园区空间不足；因市场需求激增拉动投资冲动，部分产品产能建设呈现井喷；新型材料高端领域仍受制于人等，面临以上诸多挑战，石化行业在“十四五”阶段要想持续健康发展，应从以下几方面发力：
一是强化提升石化产业，包括整合炼油产能，优化烯烃产业，提高PX竞争力；拓展原料多元化渠道，提升产业链价值空间；科学把握新建炼化项目发展节奏，升级建设模式。
二是升级完善新型煤化工，包括推进煤炭清洁能源产业升级，实现技术储备和产能储备一体化，助力国家能源体系高效发展；科学把握煤制化学品进程，升级和优化建设方案。
三是优化整合传统化工，包括重视产品升级，实现绿色化和功能化发展；重视工艺路线和原料路线改造；兼并重组，打造具有竞争力的企业集团。
四是大力发展化工新材料，包括加快空白品种产业化进程；提升已有品种质量水平；突破上游关键配套原料供应瓶颈；延伸发展下游高端制品及应用推广。
碳达峰、碳中和，要抓好重点行业
中国承诺在2060年前将努力实现碳中和，向绿色低碳迈出了革命性的一大步，需要尽快实施系统性战略来避免碳锁定效应。
著名能源经济学家、对外经济贸易大学二级教授董秀成认为，能效提升是实现能源转型和碳中和的重要途径。据国际能源署测算，能效与节能措施约贡献2030年碳减排的一半，约贡献2050年碳减排的1/3以上。技术进步是实现能源转型和碳中和的关键。新能源技术逐步取得成本优势，是满足未来能源需求的主要途径。储能技术将在调频调峰等领域发挥重要作用，助力能源系统更加灵活高效；氢能将成为终端用能的有效补充，是实现深度碳减排的重要手段；CCUS技术可有效吸收化石燃料利用中无法避免的碳排放，这是实现碳中和必不可少的手段。
生态环境部环境规划院生态环境管理与政策研究所副所长董战峰表示，在碳中和战略下，全球绿色低碳转型将大大加速，碳中和成为技术/产业发展全球标准，能源生产和消费将发生深刻的革命，前所未有的低碳转型速度。首要任务是抓好重点行业达峰，包括火电（40%）、钢铁（14%）、水泥（12%）、有色（3.6%）、石化化工（5%）和交通（10%）。相关行业应正确理解近中期和长期影响，制定达峰方案，配套的金融、价格税收政策、清洁生产考核、各个行业标准、产业结构调整指导目录都应进行相应的优化。
减油增化打出技术组合拳
中国石化集团高级专家、绿色化学与工业催化国家重点实验室副主任滕加伟博士提到，在国内产能过剩，油品标准快速升级的大环境下，煤化工技术和产业发展迅速，上化院新一代高收率催化裂解OCC技术2020年已经实现装置化运行，72小时标定实现双烯收率81.3%，MTO与OCC合成后甲醇消耗平均值达到2.58。新一代OCC技术反应空速是同类技术的1.5倍，反应小，催化剂的用量少，可以实现MTO副产C4+、重烃全部利用，能与现有MTO技术集成，有效提升煤制烯烃产业的竞争力，为建设化工型炼厂、油品升级提供技术支撑。
清华大学教授、绿色反应工程与工艺北京市重点实验室主任魏飞提到，新能源和再生能源的快速发展，以石油为主要燃料需求的石化格局正在发生重大转变，怎样利用原油/重油生产化工原料是化工炼制企业转型升级、提质增效的重要手段。新型的多级逆流下行床重油催化裂解制化学品专利技术，在与正碳离子反应机制、停留时间与返混、逆流接触与失活等方面对重油生成烯烃、芳烃产品有重要作用，可以实现重油高效转化化学品而不产汽油、柴油的技术方案。
中国石化北京化工研究院北化研石化设计院过程强化室张敬升主任指出，随着全球能源日益紧张，高效回收利用炼厂干气已经成为人们关心的重点之一。将炼厂干气中的低烯烃分离出来作为乙烯装置的原料，通过对操作条件和吸收剂类型进行优化组合，在浅冷（5~20℃）条件下采用碳四为吸收剂分离回收炼厂干气中的低烯烃，可在较低能耗和较少装置投资前提下，获得较高的碳二回收率。
芳烃是石油化工三大核心板块之一，目前我国已成为全球芳烃产业链的集中地。中石化芳烃生产工艺首席专家、教授级高工孔德金指出，我国芳烃产能快速提升，趋于市场饱和；单套规模不断提高，装置能耗不断下降；2020年PX产能达2650万吨/年，三苯总产能破6000万吨/年。2020年三苯价格创新低，2021年价格快速回升，原油及芳烃价格已经回到疫情前的价格水平。民营资本大量涌入，超大型化、基地化、炼化一体化发展呈现过剩趋势，民营炼化能力持续升高，地炼整合，拉开了行业洗牌的序幕。油品市场面临上下游挤压及质量升级的困境，现有炼厂减油增化是必由之路，劣质油品和重芳烃急需寻求化工利用。
炼油转型形势下，PX产业链向大型化、绿色和原料多元化发展是大势所趋；汽油升级及过剩压力下，重芳烃轻质化技术是可行的解决方案，并可同时增产优质的烯烃裂解原料；柴油升级及过剩环境下，劣质芳烃资源的化工利用将越来越迫切，S-PAC技术能实现高效转化，增产优质芳烃和裂解原料；组合工艺技术可大幅度提升现有存量装置产能，提高装置生存能力。
苯乙烯“上承油煤、下接橡塑”，是不饱和芳烃中结构最简单、应用最重要的成员，是一种重要的石油化工基础有机原料。中国化工信息中心咨询事业部资深项目总监张松臣指出，由于国内苯乙烯长期供不足需、进入门槛不断下降，加上近几年苯乙烯利润可观，民营及外资企业纷纷加入苯乙烯建设大潮，较少配套下游项目，市场竞争大幅加剧。苯乙烯产业链下游产品消费量多集中在100万~300万吨级别，自给率普遍在70%~100%之间，其中PS、ABS、苯丙乳液的进口依赖度较高。
下游产品面临全面的结构性产能过剩困局，将会加速落后技术和产能的淘汰退出；传统配套苯乙烯的PS和EPS装置下游应用成熟，增长乏力，利润空间持续走低；下游产品终端客户集中在东部和南部地区，以汽车、电子电器、包装、建材等行业的客户分部保持高度一致性。从外部市场指标来看，苯乙烯下游产业链中ABS和SBS最具投资吸引力。
中国化工信息中心孙楠高级咨询师指出，随着近年来我国聚丙烯产能快速扩张，市场的竞争形势激烈，中低端产品供应过剩，部分中高端产品仍严重依赖进口。通过对对外依存度高的HSPP、HSPP、超低灰聚丙烯和HMPP等聚丙烯专用料市场进行分析，提出在目前的国内行业现状下，聚丙烯生产企业应细分市场领域，进行深耕，同时要转变产品思维，由单一的产品商向为下游客户提供定制化的产品开发和技术服务转型。
生物降解材料将愈趋于安全性和功能性
目前，可降解塑料已经进入行业爆发期，国内大规模PBAT项目层出不穷，规划产能已达500万吨/年。东方证券研究所化工行业首席分析师倪吉指出，随着供给扩张和技术成熟，PBAT价格有望进一步下降，与PLA共同成为可降解塑料发展的重要材料。PBAT新项目不断增加，说明该产品技术壁垒较低。虽然短期盈利较好，但如若不能在改性和制品上有所突破，远期来看难免陷入成本竞争，一体化程度、规模化效应、成本控制将成为衡量其竞争力的关键指标。
PBAT主要原料是BDO、己二酸和PTA，其中BDO和己二酸的生产过程都要用到大量氢气（或合成气）。采用天然气路线生产BDO来配套PBAT，副产的合成气正好可以满足己二酸的氢气用量，理论上在原料端只要有天然气、苯和空分（提供氮气与氧气），就可以生产出符合PBAT需求的BDO与己二酸产品。所以，天然气法BDO具有独特优势。但BDO受制于电石紧缺和天然气法审批，可能成为限制PBAT扩产的门槛。
中国石化仪征化纤有限责任公司高级专家、教授级高工戴钧明指出，生物可降解高分子材料的降解具有生物物理、生物化学效应，还伴有其他物化作用，如水解、氧化等；降解情况取决于高分子的大小和结构，微生物的种类及温度、湿度等环境因素；不同化学结构生物可降解能力强弱依次为：脂肪族酯键、肽键＞氨基甲酸酯＞脂肪族醚键＞亚甲基；分子量大、分子排列规整、疏水性大的高分子材料不利于微生物的侵蚀和生长，不利于生物降解；降解产生的碎片长度与高分子材料单晶晶层厚度成正比，极性越小的共聚酯越易于被真菌降解，并且细菌对a－氨基含量高的高分子材料的降解作用十分明显。但目前生物降解的机理尚未完全研究透彻。
生物法制备可降解单体目前存在成本较高、规模性原料获得有不确定性，以及粮食安全、三废排放等问题，比如2.5吨玉米才能得到1吨PLA。陕西延长西大先进技术研究院副院长、西北大学研究生导师杨东元指出，相对而言，化石原料制备可降解单体具有规模性原料价格低廉、来源丰富易得、成本较低、规模效应显著、污染排放集中等优势，比如煤制乙二醇路线制PGA成本可接近PE。
杨东元表示，未来的材料将由生物可降解材料向生物安全性材料进化。可降解材料将具备三项特征：一是亲和人体，从生物可降解环境友好迈向生物可吸收；二是融为一体，从千百年自然降解回归迈向小时级代谢；三是智能材料，从固化材料理化特性迈向可调控可修复。
中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心高级工程师王萍丽指出，降解塑料替代是塑料污染源头减量的重要途径。降解塑料的改性有合金化、廉价化、功能化三个方向。
当前，降解塑料制品需求包括膜袋类日用制品：最主流产品，技术成熟，餐盒餐具：高速发展产品，技术有待完善；地膜：禁塑令涵盖制品，技术基本成熟，价格离市场接受差距大；快递：禁塑令涵盖产品，降解胶带有待完善，企业正在尝试储备，处于市场观望阶段。
降解塑料树脂需求包括主流基础产品，PBAT和PLA，高速发展的基础材料PBS；以及功能型材料PGA/PPC/PHA/PCL。
