未来十年，炼化将面临新的变革周期，野蛮生长时代告一段落，企业亟需开辟新赛道。“减油增化”背景下，轻烃高值化利用也在转型。“双碳”趋动新型能源体系的构建，为炼化行业带来了新机会。3月13—15日，在杭州举办的“2024石化及下游产业技术大会暨第十二届轻烃综合利用大会”上，专家针对上述问题进行了交流。
化工行业面临新的变革周期
中国化工信息中心副总经理高燕在致辞中表示，石化化工行业是国民经济支柱产业，经济总量大、产业链条长、产品种类多、关联覆盖广，关乎产业链、供应链安全稳定、绿色低碳发展。刚刚去过的2023年是石化行业投产大年，外部需求持续低迷，地缘矛盾加剧及石油价格波动频繁，海外低价化工品不断冲击国内市场，供需错配问题升级，这些都造成我国石化企业收入、利润较大幅度“双下降”。当前，国际环境严峻复杂，世界经济不确定性因素也进一步增加，我国石化行业及下游诸多领域都陷入了“低端过剩、高端短缺”的困局，石化行业高质量运行面临着严峻挑战。
未来十年, 化工行业将面临新的变革周期，主要原因包括能源转型加速；AI智能化和合成生物学开始渗透；并向化工边界拓展；全球化工企业竞争力重塑，绿色循环低碳发展形成核心竞争力。终端产业发展，科技研发持续投入及低碳发展将带动中国石化产业在未来十年塑造全球新的竞争力。
国家发展和改革委员会能源研究所高级顾问韩文科指出，目前全球CO2排放增速已有所放缓，但总量仍在持续增长。可再生能源电力装机已经成为全球新增电力装机的绝对主体。2014年占比将达到50%，2022年占比已达到83%。航空领域，在CNS2情景中，2060年，生物燃料和电制燃料比重有望达到28%~30%，氢能将占有17%左右的份额，航空煤油则降至不足两成，对化石能源的依赖进一步降低。航海领域，在CNS2情景中，非化石能源的替代进程进一步加强，氨能、氢能、电制甲醇、电制燃油等比重均稳步上升。到2040年之前，预计石油产品比重仍保持57%以上；但到2060年石油比重将仅剩不足5%，而氢能和氨能的比重则分别来到24%和45%，撑起了航运燃料的半壁江山。绿色电力制氢中长期角色凸显。绿电制氢在2035年后对电力需求增长的贡献加大；到2035年，制氢用电量将达到2.5万亿千瓦时，占全社会用电量15.2%；到2060年进一步增加至4.5万亿千瓦时，占比达到22.1%。非化石能源与可再生能源成为主体能源，CNS1/2情景下，2035年非化石能源在一次能源需求占比均将超过35%；2060年，CNS1和CNS2情景下将分别提升至85%和92%(电热当量法)。
炼化行业明确转型方向
中石油吉林化工工程有限公司副总工程师于春梅表示，炼化行业面临世界变局和国际化竞争；国际新一轮技术革命变数；需求收缩、结构性产能过剩；国内资源和减碳双重约束等多重挑战。同时也有巨大的机遇可以发掘：全球石化产业链和供应链重构；节能减碳下结构调整、转型升级；发展新质生产力，推动大规模设备更新、消费品以旧换新；加强合资合作，优化重组。未来的发展方向包括原料供应多元化、生产过程绿色低碳化、产品高端化精细化定制化、运营管理数字化智能化。
于春梅指出，乙烯技术新赛道包括乙烷氧化脱氢、原油直接制化学品、乙醇制乙烯（生物质、煤）、合成气直接制烯烃、甲烷直接制乙烯、乙烷脱氢制乙烯、CO2制乙烯、废塑料制乙烯等。2023年丙烯新增产能806万吨/年，开工率降至80%以下。预计2024年国内将投产19套丙烯装置，新增产能1392万吨/年，其中PDH新增841万吨/年、蒸汽裂解新增380万吨/年。丙烯从产品竞争走向产业链竞争，行业向规模化、一体化方向持续发展。
轻烃高值化利用呈现新趋势
中国石化（大连）石油化工研究院专家马会霞介绍了“减油增化”行业背景下，轻烃高值化利用转型发展之路。随着“油转化”步伐加快，大型炼化一体化项目陆续上马，裂解装置的原料结构在一定程度上由轻质化向逆轻质化转变，轻烃整体收率将有所提高，富余的轻烃原料将有所增加。随着新能源技术日趋成熟，对成品油消费呈现挤压态势。据预测，2025年成品油消费达峰，随后需求快速下降。由此，轻烃制油需求亦将伴随成品油达峰而呈现需求下降的趋势。烷烃脱氢产能过剩趋势已显，由碳四增产丙烯及异丁烯的需求下降。
关于轻烃高值化利用转型发展，马会霞建议：
供需角度，轻烃利用“减油增化”，向多生产化工材料方向转型。在轻烃供应上扬及成品油消费达峰的行业背景下，轻烃用于油品领域的消费必然会下降，需考虑“减油增化”，向生产化工材料转型。
技术角度，开发轻烃下游含氧化学品，并以此为延伸，开发高值化材料单体制备新路线。基于目前可大宗获得的轻烃含氧化学品，如丙酮、MTBE、顺酐，通过技术创新研发下游高值化利用技术。
产业布局，利用创新链布局产业链。基于现有产业链，充分挖掘过程中间体应用潜力，利用创新链横向拓展、纵向延伸现有产业链，构建更具竞争力的产品网络。
中石化（上海）石油化工研究院副总工程师吕建刚介绍了正丁烯丁烯骨架异(正)构化技术、正丁（戊）烷制异丁（戊）烷技术、异丁（戊）烷制正丁（戊）烷技术、轻烃制乙烷丙烷技术、轻烃制芳烃技术和乙醇脱水制乙烯技术等技术进展。
石脑油裂解产物必须加氢处理才能满足后续利用的要求，催化剂及配套工艺是加氢的关键技术。中国石油石油化工研究院首席专家车春霞指出，加氢催化剂是基本有机化工原料生产的核心技术之一。随着乙烯裂解原料多元化，以及处理能力不断提高，同时在企业提质增效、碳减排双重背景下，乙烯裂解馏分加氢催化剂技术呈现以下发展趋势：通过深入研究加氢反应机理，进一步提高催化剂活性、选择性等关键性能，降低生产能耗，提高产品收率。通过开发高性能载体材料和优化催化剂制备技术，进一步提高催化剂抗中毒能力和运行稳定性，延长运行周期，保障炼化装置“五年一修”的运行目标。通过优化制备工艺、提高活性组分利用率，进一步降低催化剂生产成本，并开发低成本的非贵金属催化剂，实施对贵金属催化剂的替代。开发配套催化剂绿色预处理技术，提高开工效率，降低安全环保风险。发挥炼化企业园区化、基地化、炼化一体化优势，大力发展乙烯副产轻烃资源综合利用，碳四炔烃加氢、碳五加氢、苯乙炔选择加氢、碳九加氢等技术领域将迎来空前发展机遇。
新材料行业有机可寻
浙江大学求是特聘教授李伯耿介绍了反应性液体橡胶的制备及应用。传统的合成橡胶中，因分子中缺少极性基团，不仅与填料和配合剂的相容性差，且界面结合力弱，难以实现均匀分散和混合。若将这类橡胶分子链上的部分C=C双键环氧化，不仅可赋予它们极性，而且使它们拥有更具反应活性的环氧基，有利于进一步接枝改性，或与多元胺、多元酸及酸酐等化合物反应，构建出不同于传统硫化方式的绿色环保的“动态交联”橡胶体系。
以合成橡胶的溶聚浆液或成品胶块为原料，采用反应控制相转移催化技术，用双氧水对其分子主链中的部分C=C双键进行环氧化，可制得环氧基含量可控可调的环氧化橡胶；进一步将环氧化二烯类橡胶裂解，可制得分子量可控可调的双端醛基液体橡胶；再根据需要将两端的醛基转为羟基、羧基、伯胺基等，可制得多种遥爪型液体橡胶。也可将环氧化橡胶中间体部分裂解为端醛基环氧化液体橡胶，进一步还原后制成多羟基液体橡胶。基于遥爪型液体橡胶，可以构建低温力学性能优异的热塑性聚氨酯；基于环氧化液体橡胶，则可构建性能优异的环氧树脂、不饱和聚酯树脂，可同时明显提高它们的韧性和强度。
山东东方宏业化工有限公司副总经理陈新平介绍了聚丁烯-1产业研究及应用现状。PB-1具有优异的耐温性、耐持久性、化学稳定性和可塑性，无味、无臭、无毒，温度适用范围为-30~100℃，具有耐寒、耐热、耐压、耐腐蚀、不结垢、寿命长（可达50~100年），且能长期耐老化的特点，在世界上许多国家已经普遍使用。其中高全同PB-1的全同含量大于85%，结晶度大于55%，具有突出的耐热蠕变性、耐环境应力开裂性和良好的韧性，是生产管材的绝佳材料。
以PB材料制成的PB管道是当今世界上最先进的给水、采暖系统用管道，欧美发达国家已广泛采用，并取代铜管成为冷、热水给水管道的首选。PB管耐热蠕变性能优异，在95℃时可以长期使用，最高使用温度可达110℃，并有良好的耐环境应力开裂性，且管材质轻、柔韧、抗冲击性好。日本等地震多发国家选用PB做建筑管道是基于其柔韧性、抗震性能优越。韩国的直饮水工程都大部分采用PB管道，但中国还未大规模普及应用。
目前山东东方宏业化工有限公司的产品为全同含量在85%~95%的PB-1树脂，特别适合用来增韧PP，二者相溶性好，适量PB-1可有效提高PP的冲击强度和低温使用性能。
高性能材料是新领域的高端化工产品，是传统化工材料的高端品种，也是通过二次加工生产的高性能材料。中国石化经济技术研究院高级工程师李超介绍了石化下游高性能材料市场的机遇和挑战。李超指出，我国高性能材料已取得长足发展，自给率达到54%。其中，关键单体及中间体自给率最低，高端聚烯烃市场份额最大，部分领域仍需加快发展。李超认为，目前发展高性能材料仍面临研发成效低，投资压力巨大；研发时间长，市场验证时间长；应用量小，总利润低于大宗品等挑战。解决上述问题可加快研发速度。今后的发展中，可重点关注电动车、电池（动力＋储能）、光伏领域、风电领域、高品质面料、服务机器人等市场。
对于如何加速高性能材料发展，李超建议：在国家层面，应为基础研究企业免税，为研发和应用提供理论支撑；在社会层面，应积极发挥保险金融、供应链金融作用促进研发；在人才层面，应使材料研发的顶尖人才为国效力；在企业层面，头部企业需保持战略定力，逐个“深挖一口井”，实现重点突破；中小企业则应结合自身优势寻找独特“定位”，成长为小巨人。
生物质能源是降碳有效途径
中石化石油化工科学研究院院长、党委副书记李明丰指出，可再生能源将成为未来世界的主要能源，可再生的生物质能源是实现“双碳”目标的有效途径。生物质能碳中性、储量大、可持续供应，可满足人类的燃料需求。全球生物质量的1730亿吨，目前我国生物质及衍生物生产能力约35亿吨/年，能源化约4.61亿吨/年，碳减排量约2.18亿吨/年。2030年，我国生物质及衍生物总量将达37.95亿吨，将减碳超9亿吨。以可再生的生物质为原料，采取合适的加工转化技术手段，可生产多种形式的绿色化工品、生物燃料和生物基材料。生物燃料是重要的可再生能源，能减少化石燃料使用和温室气体排放，改善能源结构，具有显著的经济和环境意义。李明丰介绍了生物乙醇技术、生物柴油技术、生物航煤技术，并指出，生物质是发展循环经济的重要载体，综合效益明显，但由生物质制备生物燃料仍面临诸多问题与挑战。
一是收储运体系不健全：生物质分布分散，收集运输成本高，容易霉变分解，难以长期保存；二是利用技术有待突破：部分生物燃料制备技术仍处于发展初期，专业化程度不高，市场体系不完善；三是产品消纳不通畅：未建立有效的市场机制，产业链未有效打通，面临与同类型化石燃料产品的竞争局面；四是政策体系不完善：尚未建立完善的生物燃料产品优先利用机制，缺乏终端补贴政策支持。
化学回收将成“第二增长曲线”
中国石油化工循环经济研究院高级咨询顾问张帆介绍了化工企业布局塑料回收产业链的机遇与挑战。张帆表示，从主要的化工相关循环经济领域对比看，塑料和电池回收是两个最值得关注的细分行业。在塑料回收领域，废PET/PE/PP占塑料回收量超74%。
目前全球塑料周期仍处于线性流动，使用过后只有少部分被循环利用。中国目前的塑料回收产业仍处于初级阶段，回收效率和产量仍有提升空间。大部分热塑性塑料物理回收性较好，部分便于回收的产品如PET、PC等已经形成了物理回收产业链。
相比塑料物理回收，化学回收重要的优势是打破了塑料生产使用局部的界限，使产业链上下游关系形成双向循环，可以获得原始聚合物的质量和更高的塑料回收率，是化工行业独有的解决方案。从工作原理看，废塑料化学回收主要包括溶剂解、热裂解、催化裂解等三种工艺，其中热裂解是目前的主流工艺。
当前化学回收占全球废塑料回收利用的比重极低，预计到2030年，废塑料回收率有希望达到50%，其中化学回收占比将有望达到17%，全球达到万亿级市场。受益于政策鼓励、较高的油价水平、消费者环保偏好、技术成熟度等多重因素影响，化学回收将成为环卫固废和石化行业在碳中和时代的“第二增长曲线”。到2030年，先进的回收技术每年可以多处理500万~1500万吨的塑料垃圾。
张帆坦言，塑料回收行业发展也存在一些问题，循环利用技术的经济性需要继续提升，塑料废弃物的分类回收系统需要加紧完善。今后应以循环和可持续的发展理念为指导，以科技驱动打造核心竞争力，协同上下游全产业链，助力中国塑料废弃物污染治理目标的实现。
KBR公司技术主管潘伟介绍了创新塑料回收工艺。Hydro-PRT?誖产品与热解技术的产品相比，优势突出；杂质含量更低；产品改质更容易；有可能不需要经过改质过程，直接与现有进料混合满足下游工艺的进料要求。
CCUS关键技术体系亟待完善
中国石油国家高端智库中心副主任/中国石油安全环保研究院副总经理雍瑞生表示，CCUS是国际公认的三大减碳途径之一，是战略性新兴产业的优先布局方向之一，在碳中和进程中具有不可替代的重要作用。据国际能源署（IEA）预测，全球CCUS减碳量在2030年、2035年和2050年分别达16亿吨、40亿吨和76亿吨，分别占2020年全球碳排放总量的4.7%、11.8%和22.4%。同时，CCUS也是我国化石能源刚需背景下实现碳中和的兜底技术。CCUS产业发展呈现多元化、网络化、集群化。国外已布局数个百万吨级项目，国内最大规模为50万吨/年。我国CCUS关键技术体系亟待完善，技术先进性亟需提升。
雍瑞生认为，CCUS必将迎来规模化大发展，CO2驱油和化工利用是减碳用碳的重要方向。其中CO2制绿色甲醇市场增长潜力巨大；CO2制绿色芳烃有望成为新的高端化学品生产路线。
会议同期还召开了“高端新材料发展—聚烯烃弹性体（POE）”分论坛，围绕POE行业的技术、市场及发展趋势等热点话题展开讨论。随着全球POE容量的扩大和更多新领域的开发，中国的需求已经超过北美、欧洲、日本和韩国，成为全球最大的POE消费地区。目前POE仍以外资生产为主导，国内企业虽然已大规模上马POE项目，但仍要在原料国产化、茂金属催化剂研究、POE生产工艺方面加快突破。
本次大会上，江苏省连云港市灌云县人民政府副县长陈新洪介绍了灌云县石化产业布局及规划。灌云临港产业区东临黄海，北依国家七大石化产业基地之一的连云港市石化产业基地，近邻连云港自贸试验区，是灌云沿海开发和经济发展主阵地、排头兵，是打造连云港市万亿级石化产业集群的重要载体。下一步，园区将以打造连云港万亿级石化产业集群重要板块为总体目标定位，围绕“3+N”产业体系（“3”指高端石化材料加工及制品、海洋经济三大主导产业，“N”指石化及化工新材料、新能源、化学纤维及纺织加工等10条细分产业链），加大产业链招商力度，对重大项目给予“一企一策”扶持措施，加快构建临港现代产业体系。