引言
烯烃行业是石化化工产业的主要组成部分，也是基础石化向下游产业链延伸的重点环节，在国民经济发展中起到重要作用。烯烃被誉称为“现代工业之母”，是非常基础和重要的有机化工原料，包括乙烯、丙烯、丁二烯及其副产品等，是生产成千上万种化工产品的单体，产业链关联着农业、建筑业、纺织业、汽车、电子、医疗、包装及日用品等，衍生的产品数以万计，几乎覆盖了现代社会的所有领域。
烯烃产业的发展直接关系到产业链的安全与稳定，但其传统生产路径面临着能耗高、碳排放大等问题。以轻质烯烃为例，其全球年需求约7亿吨，预计2050年达10亿吨。据统计，目前低碳烯烃的主流生产技术中，每生产1吨乙烯，石脑油蒸汽裂解路线和乙烷蒸汽裂解路线分别排放约1.4吨、0.9吨二氧化碳，而煤制烯烃路线的二氧化碳排放最低也要达到5.8吨。在“双碳”目标背景下，石化化工行业的低碳转型成为国家战略落地的重要抓手。国家发展改革委等部门印发《煤炭清洁高效利用重点领域标杆水平和基准水平（2025年版）》，聚焦煤制烯烃等现代煤化工领域，构建绿色低碳发展的硬约束体系，因此烯烃产业亟需摆脱“高碳锁定”的发展模式，加快绿色低碳转型。
近年来，国家层面相继出台有关零碳园区的纲领性文件（表1）。2024年中央经济工作会议首次提出“建立一批零碳园区”，2025年《政府工作报告》进一步强调“建立一批零碳园区、零碳工厂”。2025年7月，国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局联合发布《关于开展零碳园区建设的通知》，明确零碳园区建设的具体路径与标准，标志着零碳园区建设进入了国家级、规范化实施的新阶段。零碳园区政策的提出与实施，为烯烃产业系统性减碳提供了重要的政策指引和新兴的实践场景。基于此，深入探究烯烃产业绿色转型发展的可行路径与对策建议至关重要。
全球烯烃产业绿色发展现状
1.各国政策强化减排约束，激励规则多样。
全球主要经济体烯烃产业的政策工具呈现出严格监管与市场激励并重的特点，特征是从局部的排放管理，转向覆盖项目准入、生产流程、产品全生命周期乃至国际贸易规则的系统性“碳管理”。同时各国加快通过立法、经济激励和国际合作等方式，引导产业向绿色低碳转型，提高产品的国际竞争力。
欧盟官方已明确，碳边境调节机制（CBAM）将会把烯烃及其下游塑料制品列为下一阶段征收“碳差价”的优先扩展领域。CBAM本质是将《欧盟排放交易体系》的碳价格转化为全球供应链的隐性成本，迫使所有对欧出口的生产商披露并降低其全生命周期碳足迹，因此，未来碳指标将成为全球烯烃产品的硬约束。美国采取了“激励为主、规则为辅”的政策路径，其《通胀削减法案》通过提供税收抵免和补贴，把碳足迹、本土化率做成隐性准入门槛，间接限制新增传统烯烃产能。例如，该法案为捕获并封存二氧化碳提供高达85美元/吨的税收抵免，极大地改善了CCUS技术的经济性，有助于传统蒸汽裂解装置的绿色改造。日本对烯烃产业的政策激励以原料结构绿色化为主，从轻烃、生物质、绿氢/CO2制甲醇再到烯烃等多路线并行。2025年9月初，日本三大化工巨头旭化成、三井化学和三菱化学联合宣布共同成立Setouchi Ethylene LLP，重点支持乙烯生产设施的减碳技术与产能优化研究，将会逐步将原料从传统的石油资源转向生物质基原料，从源头减少碳排放。我国的政策体系体现出强烈的产业规划与存量优化特征，目前已将煤制烯烃明确列入“高耗能、高排放”项目目录，通过能耗双控和碳排放双控目标、产业准入清单和零碳园区建设等驱动转型，倒逼存量产业进行技术改造与能效提升。
2.技术突破集中在深度脱碳，中国布局领先。
全球烯烃的生产模式主要分为两大类：一是通过蒸汽裂解联产，即在同一工艺流程中同时生产乙烯、丙烯及其他副产品；二是通过烷烃脱氢等目的性生产技术，专注于生产单一烯烃，以满足特定市场需求。烯烃生产技术，特别是蒸汽裂解领域，呈现出高度集中的寡头垄断格局。全球乙烯装置的技术许可市场主要由以下行业巨头主导（表2），这些公司不仅提供工艺设计包，还提供包括裂解炉、分离塔盘等在内的专有设备和催化剂，影响着全球乙烯工业的技术发展方向和成本竞争力。
当前全球烯烃产业脱碳技术聚焦于两大方向，一是源头替代，即用生物基、废弃物基或绿氢耦合的原料替代化石资源；二是过程革新，即通过电气化、新型催化等手段，大幅降低生产过程中的能耗与碳排放。我国技术布局最为全面，在存量改造、增量优化、颠覆性创新三条路径上并行发力。其中颠覆性创新方面，我国新型催化体系可将铁基费托合成制烯烃中的二氧化碳选择性由30%降至1%。工程实践层面，我国积极推进绿电-绿氢与现有产业耦合的示范项目，如宝丰能源在内蒙古的规模化绿氢耦合煤化工项目，用绿氢替代煤炭作为原料和燃料，年减排规模达数百万吨级。此外，对现有大型乙烯装置的节能技术改造也成效显著，部分装置已成为行业能效领跑者。欧洲在基础化学品产能投资萎缩的背景下，技术焦点转向提升资源效率和循环性。由于大量裂解装置设备老化（平均年龄超40年），其研发重点更侧重于特种化学品、生物基原料和先进的化学回收技术，以求在价值链高端环节建立新的壁垒。
3.绿色需求成为新增长极，产业链协同效应凸显
全球烯烃产业正处于结构性调整阶段，市场整体呈现供应宽松，不同区域分化明显的特征。烯烃产业产能持续扩张，以乙烯为代表的全球产能增长迅速。根据多家行业咨询机构数据，预计到2030年全球乙烯产能较2023年新增7000万吨/年，其中超过80%集中在我国。目前我国正面临快速产能释放带来的过剩压力，产业逐步向高端聚烯烃等附加值产品转型，下游市场对绿色、高性能材料的需求，正成为拉动上游产业转型的重要力量。我国战略性新兴产业的爆发式增长，特别是新能源汽车产业对轻量化、高强度、耐热老化特种聚烯烃的迫切需求，创造了巨大的高端绿色材料市场。而日本、韩国等传统石化强国，在需求萎缩和成本压力下，正通过关闭产能、企业合并等方式进行深度调整。近期，日本三井化学、出光兴产、住友化学计划在2026—2027年分阶段合并三方的聚丙烯和聚乙烯业务；韩国政府推动LG化学等十家主要石化企业同意削减石脑油裂解产能370万吨/年（约占总产能25%）。北美本土市场成熟且消费稳定，增长平缓。美国的乙烯及衍生品在全球市场具有显著的成本优势，出口地位不断增强。除继续扩大基础产能外，当前更多地向高端聚合物等高附加值、高性能产品延伸。欧洲则面临需求疲软与成本高企的结构性困境。数据显示，其2025年烯烃需求出现下滑，2026年增长预期依然微弱。行业被迫进行深度整合，通过关停装置和推动并购来缩减规模、优化资产。
烯烃产业绿色转型的路径与案例分析
基于当前的技术探索与产业实践案例，烯烃产业的绿色转型具有三条代表性的路径：能源与原料替代、催化与工艺革命以及碳循环利用（图1）。在当前的零碳园区政策驱动下，我国一部分园区已经通过统一规划能源系统、产业链条与基础设施等，将单元技术创新整合为系统解决方案，减碳潜力显著提升。
1.能源与原料替代
在烯烃产业的源头输入端，以零碳园区为载体，可通过构建规模化、低成本的本土化绿色能源系统，实现能源与原料替代。该路径通过引入零碳能源与清洁原料，从源头实现碳排放降低，目前主流技术围绕绿电裂解与绿氢耦合两个方向，且技术成熟度较高，均有中试及示范项目。绿电裂解是将传统裂解炉改造为使用绿电加热，消除传统燃料燃烧产生的直接排放，优势是可直接在现有裂解装置上进行改造，但大规模应用面临电网稳定性不足、绿电成本高等挑战。绿氢耦合是利用绿电电解水制取绿氢，替代部分煤或甲醇作为合成气的氢源，直接降低原料的碳氢比。该技术的减排潜力巨大，理论上可实现近零碳排放，多个领先的化工园区正依托该技术，从传统煤化工基地向零碳或近零碳园区升级。例如，内蒙古鄂尔多斯零碳化工园区规模化绿氢耦合煤制烯烃项目，通过绿氢替代传统煤气化制氢，每生产1吨烯烃可直接实现减碳约1.8吨，项目的综合能耗低于行业标杆值15%。中国中煤也在大规模布局此类项目，其正在推进的超8个大型绿氢项目，总投资超600亿元，技术路线均围绕“风光制氢耦合煤化工”展开。其中，鄂尔多斯液态阳光示范园区，通过绿氢与捕集的二氧化碳合成甲醇，为后续制烯烃提供绿色原料；新疆准东煤化电热一体化园区80万吨煤制烯烃项目，也已明确将引入绿氢耦合工艺。
2.催化与工艺改革
在烯烃产业的生产过程端，催化与工艺改革聚焦于提升化学反应本身的效率，目标是最大化每一个碳原子的利用价值，将副产物和废弃物的产生降至最低。该路径高度依赖于催化科学和反应工程的进步。传统的铁基催化剂在反应中会产生高达30%的副产二氧化碳，造成严重的碳损耗，以“卤素调控铁基费托合成”为代表的前沿研究，可从根本上改变反应路径。中国科学院团队通过在铁基催化剂中引入微量卤素，成功将副产二氧化碳的选择性降低到不足1%、烯烃选择性超过85%，使反应过程近乎不产生额外的二氧化碳。此外，甲醇制烯烃技术持续迭代。由大连化物所主导开发的DMTO技术已发展至第三代（DMTO-Ⅲ），实现了单位烯烃产品的甲醇消耗显著降低，推动单套装置产能进入百万吨级超大规模时代。该技术已成功应用于宝丰能源等多个零碳园区内，截至2025年底，DMTO系列技术已实现技术许可36套，对应烯烃产能超2400万吨/年，其中DMTO-Ⅲ技术许可10套，产能超1000万吨/年。
3.碳循环利用
在烯烃产业产品输出端，园区内产业链的紧密聚集提供了碳循环利用路径。该路径是通过碳捕集与利用技术（CCUS），将烯烃生产或其他工业过程中产生的二氧化碳，转变为生产新化学品的碳源，从而实现碳元素的闭环流动。目前最具代表性的二氧化碳加氢制烯烃路线，已从单纯的催化剂开发进入系统的工艺工程评估阶段。研究表明，该路线的三种主流工艺路线中，基于费托合成的直接工艺具有最高的火用效率，达到68.65%；而间接费托基工艺和甲醇介导工艺，分别在单位经济成本和单位环境影响上表现更优。我国已开启万吨级的工程示范，例如，2025年12月，福建漳州古雷石化基地全面启动零碳园区建设，探索二氧化碳制烯烃项目，并与多家企业签订了二氧化碳加氢制绿色芳烃、绿电耦合二氧化碳制可持续航空燃料技术开发、绿电催化二氧化碳制乙烯等一批前沿科创项目。
烯烃产业绿色转型发展的对策建议
1.强化顶层设计与系统施策
一是加快构建碳核算与标准体系。加快制定覆盖烯烃产品全生命周期碳足迹核算国家标准，并与国际规则对接。率先在零碳园区、重点企业开展碳标签试点。二是实施精准化产业政策。优先保障绿电裂解、绿氢耦合等颠覆性技术示范项目的能耗、环境容量及土地指标。严格执行并动态提升能效与碳排放标杆，对落后产能形成刚性约束。三是深化市场化机制建设。推动绿电、绿证与碳市场衔接互认。探索将烯烃纳入全国碳市场，并对采用CCUS、化学回收等技术的企业给予碳减排量核证激励。
2.加快重大技术攻关与示范
一是设立国家级重大科技专项。重点布局二氧化碳加氢制烯烃、新一代催化裂化等前沿技术。针对已获突破的技术，建立从实验室到工业示范的快速通道，加速工程化验证。二是推动绿电与化工耦合的规模化示范。在内蒙古、宁夏、新疆等风光富集区，规划建设一批“绿电-绿氢-绿色化学品”零碳产业园示范区。三是构建产业协同创新平台。鼓励龙头企业牵头，联合高校及科研院所，组建国家级绿色制造创新中心，聚焦工艺包开发、关键设备研制与系统集成优化，加速共性技术产业化。
3.培育绿色烯烃产业生态
一是推动产业集聚和循环业态。以零碳园区为载体，要求新建及改造园区内水、热、物料互供，统一规划建设二氧化碳收集管网、公共储氢设施及废塑料化学回收中心等。二是加快构建化学回收产业生态。制定废塑料化学回收专项规划。通过立法明确回收率目标、推行生产者责任延伸制，并对化学回收产品给予税收优惠。三是引导下游绿色消费。通过政府采购、绿色金融贴息等措施，引导汽车、家电、包装等行业优先采购低碳烯烃或再生塑料原料制品，引导绿色消费。
4.完善金融与要素保障体系
一是创新绿色金融产品。鼓励政策性银行设立“传统产业绿色升级”专项贷款，提供长期、低息资金。支持企业发行绿色债券、转型债券，用于绿色低碳改造项目。二是实施要素差异化配置。对先进转型企业在绿电交易、用能权指标上予以倾斜。探索建立“绿色要素交易平台”，允许能效领跑者企业交易结余的能耗与碳排放额度。三是加强人才培养与国际合作。鼓励龙头企业与重点高校、科研院所、国际先进机构等在绿氢标准、碳计量、化学品循环等领域开展合作，积极参与并引领国际规则制定。