石油化工的至简发展

张耀 ,  邢恩会 ,  韩伟 ,  杨攀峰 ,  张松 ,  刘苏 ,  曹东学 ,  李明丰

Engineering ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (12) : 99 -114.

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Engineering ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (12) : 99 -114. DOI: 10.1016/j.eng.2024.06.017
研究论文

石油化工的至简发展

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Petrochemical Industry for the Future

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摘要

化石能源为人类文明的演进提供了重要的能量与物质基础。随着人类对能源的需求由高碳向低碳、无碳转型，交通能源结构迎来革命性变化，化石能源的能源属性将逐步弱化，物质属性则会不断凸显，这使得石油化工的加工基础、科学理念及发展思路面临重大调整，石油化工产业也将迎来深度重塑。在此背景下，本研究试图从历史视角重新审视石油化工的演化规律，厘清其历史成因、发展脉络及未来发展中可能面临的挑战，并从能量和物质的科学本质出发，构建了基于简化工程思维的石油化工路径。本文认为，以一氧化碳（CO）为目标产品的新型气化技术，与以精准合成为核心的新型碳一化学技术相结合，有望成为石油化工领域的关键平台技术，进而重塑现代石化工业。在现有石油化工体系的基础上，通过分阶段、分步骤搭建石油化工至简路径，可实现碳原子的精准管控，显著提升原子利用效率，降低分离强度、能耗及碳排放。这一路径是提高原料可获得性、增强工艺可持续性与推进建设标准化的潜在最优方案，将在重构人类现代石油化工体系、推动石油化工实现低碳乃至净零发展中发挥关键作用。

Abstract

Petroleum has played a vital role as the major supplier of materials and energy during the evolution of human civilization. Given the change in demand for energy from high to low carbon and ultimately net zero carbon, the energy framework has undergone revolutionary changes. The energy attribute of petroleum will be gradually weakened, while the material and CO2 emission attributes will be gradually strengthened. Thus, the petrochemical processing basis, scientific concepts, and ideas will undergo major adjustments to reshape the petrochemical industry. Hence, it is necessary to reconsider the evolution of the petrochemical industry from a historical perspective and to clarify the historical causes, development contexts, and possible challenges in future development. Herein, we critically reassess the key drivers and rules guiding the development of the petrochemical industry and propose a reconstruction strategy based on simplified engineering thinking, innate nature of energy and material, and CO2 emissions, which can be realized through the integration of gasification with CO as the target product and recent C1 chemistry targeting the precise synthesis of chemicals. The concept of the petrochemical industry will change from the product-based process of selection and transformation of raw material molecules to the process of carbon atom reconfiguration driven by product CO2 emissions. More accurate management of C atoms can be accomplished with greatly improved utilization efficiency and the reduction of separation intensity and CO2 emissions via the stepwise introduction of a new approach in the current petrochemical industry.

关键词

石油化工 / 炼油 / 碳排放 / 气化 / C1化学 / 重构

Key words

Reconstruction / Petrochemical industry / Refining / CO2 emissions / Gasification technology / C1 chemistry / Net zero emissions

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张耀,邢恩会,韩伟,杨攀峰,张松,刘苏,曹东学,李明丰. 石油化工的至简发展[J]. 工程（英文）, 2024, 43(12): 99-114 DOI:10.1016/j.eng.2024.06.017

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1 引言

物质和能量构成了生命的基础，孕育并支撑着人类文明的演进。回顾人类历史，从煤炭取代木材到石油取代煤炭，以及电力的普及利用，人类社会的生产力和生产关系都得到极大解放，推动了人类文明迈入更高阶段。在工业领域，几乎每一次重大技术进步都是在“能源革命”的推动下实现。自19世纪以来，人类对含碳化石能源（煤炭、石油和天然气）的需求持续增加，2022年化石能源占全球能源消费的比重已达82.3%，是人类能量需求最重要的组成部分。随着合成材料产业的发展，化石能源的物质属性逐步增强，以化石能源为原料的化工产品构成了衣、食、住、行的重要组成部分，在人类物质需求中起着不可或缺的重要作用[1‒2]。

然而，在从化石能源获取能量的过程中，人类社会的碳排放量也随之攀升，由此引发的环境问题日益凸显[3]。2022年，全球化石能源带来的CO2总排放量约为366亿吨，其中以化石能源为原料的发电供热、交通运输占全球碳排放的69% [4]。图1为国际能源署（IEA）预测在净零排放（NZE）场景下全球一次能源消耗的变化趋势[5]，可见，为实现CO2净零排放，能源结构将发生根本性变化，化石能源需求将会持续得到抑制，预计到2050年前后可再生能源、核能等清洁能源在一次能源结构中的占比将达到60%以上。应当看到，能源转型正在影响和改变传统产品生产的优先顺序和思路，化石能源作为能源基础的作用将持续下降，作为物质基础的作用将日益凸显，石油化工的加工基础将会发生显著变化[6‒7]。

在此背景下，系统性分析与研究石油化工的演化规律和特定原因、变化趋势、在低碳发展中可能存在的问题，以及潜在的应对策略，提出在科学、技术、工程等领域可能存在的着手点，无疑具有十分重要的意义。

2 为什么石油化工如此复杂？

2.1 演进过程

20世纪以来，石油化工产品的发展给人类社会带来深远的影响。从用作照明的煤油，到作为活塞式飞机和汽车发动机燃料，直至喷气式飞机燃料；从拖拉机和地面运载工具的动力来源，到各种传动机械所用的润滑材料；从地膜、化肥到五彩缤纷的塑料制品；从鲜艳的服装到琳琅满目的化妆品；从汽车轮胎到口香糖等。据石油输出国组织（OPEC）预计，2023年全球石油日消费量达到创纪录的1.02亿桶[8]。石油化工衍生的各种产品已成为人类的日常所需，并与人类的生存和发展紧密相连。

石油化工技术的演变发展与人类物质需求的变化息息相关。直接蒸馏是石油工业最早使用的技术，主要用于满足人们对家用煤油的需求[9]。20世纪初，伴随全球范围内汽车工业蓬勃发展，热裂化技术应运而生。20世纪40年代，催化裂化技术出现并逐渐成为生产汽油的主要加工过程。50年代，为满足汽油抗爆性要求，铂重整技术得到快速发展。60年代，伴随分子筛催化剂的规模化使用，催化裂化技术迎来革命性突破。80年代，随着环保法规对油品质量要求日益严苛，以加氢精制、加氢裂化为代表的加氢系列技术获得了快速发展。与此同时，伴随人类对化工材料需求的快速增加，以三烯三苯为目的产物的蒸汽裂解、催化裂解、芳构化等技术应运而生[9‒12]。至此，石油化工已发展成为高度复杂的工业体系。典型的石油化工流程如图2所示。

2.2 历史成因

从石油化工的演进不难看出，促进技术发展的动力是以更加高效、更加经济的方式从化石资源中获得更多、更好的产品。该动力的形成受人类社会基本需求、原材料可获取性、科学技术发展阶段等因素影响，在此简单列举。

（1）石油组成的复杂性。石油是一种复杂的分子混合物，含有C、H、O、N、S和微量金属原子（如Ni、V、Fe等），通常由烷烃、环烷烃、芳香烃以及在分子中兼有这三类烃结构的混合烃构成，这些化合物的碳原子数目差异显著，组分极为复杂，相对分子质量从几十到几千以上，沸点范围从常温延伸至500 ℃以上。这种广泛的分布意味着未经精炼的石油的价值与用途有限，组成的复杂性使其无法被直接使用[9]，人类不得不设计并采用各种分离、重构路径，将其转化为满足需求的燃料和其他化学品。

（2）动力燃料的低要求性。燃烧是可燃物中碳、氢原子与氧气发生氧化反应，并伴随发光、发热的过程。燃烧作为化石能源最主要、最基础的利用方式，其对燃油的分子组成要求并不严苛。可以认为，燃油是满足一定热量要求、环保标准等条件下的碳氢化合物混合物，是人类社会物质需求与石油组成、科学技术及加工工艺相互妥协的产物。其结果必然是，较宽泛的质量标准导致汽油、柴油等燃油的分子组成极为复杂，现有燃油已成为石油化工非精细加工的“包容池”。

（3）科学技术的局限性。科学技术在石油化工发展中发挥举足轻重的作用，科学技术的发展水平决定并制约着工艺路线的选择。例如，以C‒C断裂为例，由于该反应属于吸热反应，过度的C‒C断裂会带来巨大的能耗，现有石油化工过程（尤其是以生产燃油为主的炼油过程），选择遵循最大化保留原生态分子结构的原则，这在一定程度上限制了以单一分子为目标产物的技术路径。不仅如此，绝大部分石油化工分离过程遵循沸点差异的原理，高能耗成为必然；而基于原子尺寸等原理的低能耗分离路径还非常有限。

（4）路径依赖。技术本质上具有强烈的路径依赖性，常将人类锁入既有的技术路径，这如同物理学的“惯性”[13]。石油化工技术的发展亦是如此，从早期的蒸馏工艺，到以原生态分子为核心、以断裂和异构为主要化学反应的加工路径，这个路径一经选择，便在后续发展中不断自我强化，并趋于完善[14]。正是这种路径依赖，伴随人类需求的持续增长，推动构建了日趋复杂的石油化工系统。

2.3 潜在问题

从经济性、碳排放、物质需求等角度考虑，现有石油加工技术能够满足人类社会基本需求，但随着净零排放目标的临近及人类物质需求的持续升级，潜在的问题将逐渐显现。主要体现在以下几个方面。

（1）原料依赖程度高。受反应装置、流程、产品结构等因素影响，不同企业对原油中硫、酸等组分的含量上限存在特定要求。例如，以润滑油基础油、环烷基溶剂油为目标产物，对原油中的蜡、环烷烃等组分提出特殊要求。在设计芳烃、烯烃生产装置时，需综合考虑化工轻油收率等关键因素，而这些因素均受原油组成的直接影响。除此以外，现有石油化工装置仅能以原油为原料，难以适应以煤炭、生物质、天然气、废塑料、可回收CO2等含碳物质为原料[15]。当因环保、市场等因素需要切换原料，企业往往难以实现设备的平稳生产。

（2）碳原子利用效率低。分离和转化是石油化工最核心的加工过程。为获取纯度较高的石化产品，需从混合物中进行多级反应与分离，从非理想分子转化成理想结构，但实际上并非所有分子都能够参与其中。以芳构化为例，作为合成芳烃最常用的化学方法，其芳烃收率受原料芳烃潜含量（以下简称芳潜）影响，通常，原料芳潜需达到45%~50%，这意味着其余50%以上的碳原子难以转化为芳烃，这些“沉默分子”虽经历催化、换热、分离等过程，却不参与芳构化反应，低能效成为必然。

（3）能耗水平较高。能量是石油化工生产过程的关键因素，在驱动流体流动、实现分离、促进反应等方面发挥着重要作用。能源的形式与数量由工艺特性决定，能源种类繁多、转换形式多样、利用方式多元等问题仍有待解决，因此提升能源效率的重要性愈发凸显。典型的情况下，石油炼制的能源消耗约为2.47 × 106 kJ∙t-1产品[16]；在石脑油蒸汽裂解装置上，单吨乙烯的能耗超过2.68 × 107 kJ，其中分离过程能耗占比达到31% [17‒18]。

（4）装置标准化不足。设备和加工的标准化水平偏低一直被认为是制约石化工业发展的瓶颈，石油化工企业在设计与建设过程中，需综合考虑原料可获得性、加工流程、产品结构、工厂区域等多重因素，不同企业间装置及管道布局等存在较大差异，设备通用性较差。尤其是反应器、分离塔等设备，很难采用标准化、流水线的形式制造加工。这直接造成装备工程建设周期长、人工成本占比高、运输困难及质量管理压力突出等问题，设备生产商难以通过规模化制造发挥成本优势，以降低生产成本，提升生产效率。

（5）发展的局限性。石油化工的本质是利用物理或化学重构方法从具有非理想结构的复杂混合物中获得理想分子。石油化工行业已逐步形成以产品分子为驱动、以原料分子选择和转化为基础的系统技术体系。随着人类社会对更高质量产品的需求持续提升，现有工艺路径将逐渐难以满足需求，过程强化、精细分离等操作将会不断加大，这将导致额外的能源消耗与碳排放。然而，反应过程本身受限于热力学与动力学平衡，其固有的局限性难以突破，这无疑会制约产物收率和质量的进一步提升，需求与效率之间的矛盾将变得愈发凸显。

3 变革的条件趋于成熟

3.1 能源结构在快速重塑

（1）可再生能源快速发展。近20年来，人类对能源的需求持续增长，电力在全球最终能源消费中的占比将不断提升，从2022年的20%将增至2050年的52%，需求总量增加150%，清洁电力作为净零排放转型的核心，将成为最大的能源载体[19]。如图3 [20]所示，2002年新增可再生能源发电量占比仅为15%，化石燃料占比为85%；2022年全球可再生能源发电量新增295 GW，占比达到83%，化石燃料占比降低至17%。为实现1.5 ℃目标，2050年可再生能源在一次能源消费中的占比将达到83%，可再生能源新增发电量将达到1066 GW，可再生能源发电量将达到91% [20]。在中国，2022年风电、光伏发电新增装机突破120 GW，全年可再生能源新增装机152 GW [21‒22]。不难预测，可再生能源在保障能源供应方面发挥的作用将日趋凸显，化石能源将完成由主体能源逐渐向保障性能源转变。

（2）绿氢的快速发展将重塑工业格局。绿氢作为由清洁能源衍生的二次能源载体和物质，具有过程清洁、碳排放低等显著优点，同时，得益于电力输送网络便利性，其生产区域具备较高灵活性，电解水制氢装置在规模及选址方面的灵活性优势也日益凸显。诚然，当前全球氢能产业仍处于培育期与导入阶段，存在技术成熟度不足、生产成本较高、设施建设不完善等问题，但随着新一轮产业革命快速推进，全球范围内绿氢产业布局加速，绿氢发展将迅速进入成长期。据美国政府预测，到2030年绿氢制造成本将降至1美元·kg-1，实现与灰氢平价竞争，绿氢的成本优势逐渐显现[23]。届时，绿氢将成为石油化工过程中氢原子的主要来源，大幅度降低传统制氢带来的碳排放。现有石油化工的科学理念与思路将发生重大改变，石化工业将得到高度重塑。

3.2 其他行业带来的启示

3.2.1 电动汽车

1837年，第一辆电动汽车问世。20世纪初，电动汽车的销量达到顶峰，此时，美国有近38%的汽车由电力驱动，22%由汽油驱动[24]。同一时期，全球石油行业得到了繁荣发展，汽柴油生产规模快速扩大，汽车内燃发动机设计也取得显著改善，电动汽车由此被逐渐淡忘。直至100余年后，以特斯拉为代表的电动汽车快速崛起，推动了电池生产等技术的快速革新，电动汽车进入飞速发展阶段。2023年，全球电动汽车市场达到1400万辆，在新车中的销量占比从2018年的2%增长到18% [25]。

从交通工具的演化过程不难看出，能量转换方式决定效率，效率决定选择。电动汽车的原理是通过电池储能将电能转化为机械能，从车载储能装置到车轮的能量转换效率可达到80%~90%，而燃油汽车是通过化石燃烧将化学能转化为机械能，其转化效率受卡诺循环限制，通常仅有16%~32% [26]。不仅如此，与燃油汽车相比，电动汽车可显著减少零配件数量、简化汽车制造流程，电动汽车独有的一些特性，如自动驾驶、超高加速度、独立四轮驱动等，均得益于电子系统易操作性。可以认为，正是由于能量转换效率的提升和制造过程的简化，人类在百年之后再次选择了电动汽车。

3.2.2 人造肉

人类发展史是一部人类改造食物的历史。约1.1万年前，人类便开始刻意栽培植物或养殖动物，让一连串偶发的基因突变代代遗传下去，创造出更加方便、丰富的肉类和粮食。2023年，全球人口突破81亿，肉类消费量达到约3.7亿吨[27]。较低的肉类转化效率已成为制约肉类产量增长的首要因素。尽管通过农业技术、医学技术及生物技术改善了肉禽动物的生长速度、生产效率、蛋白质含量等，但人类尚无法从本质上提升肉类的生产效率，相反还面临更多的道德和伦理问题。

现已证明，人造肉已经并将更加显著地改变人类制造食物的历史[28]。人造肉的原理是借助现代生物合成技术，通过规模化培养动物细胞或者提取植物性蛋白，进一步制备出口感各异的肉类产品。与动物肉类相比，人造肉能够有效控制脂肪含量，从而获得更加健康、安全的肉类。更为重要的是，该过程跳过了动物养殖过程，能量转化效率达到47%，蛋白质转化效率达到72%，人造肉大幅度降低了物质、能量的消耗和污染物排放，其占用土地面积较传统养殖减少99%，温室气体排放量降低78%~96%，用水量降低82%~96% [29]。

从人造肉的历史不难看出，科技进步能够引发跃迁式变革，通过基于最小单元的定向培养和重组可实现生产效率的提升。人造肉的发展启示我们，要打破一切知识的藩篱，回归到事物本源去思考基础性的问题，从物质的最本源出发（从原子、分子、细胞出发），遵循最基本的原理，解决人类最本质的需求。

4 石油化工至简发展的思考

4.1 从繁杂到简化的工程思维

工程学是一门运用科学原理来解决实际问题的学科，是推动产业革命、经济发展、社会进步的有力杠杆。在石器时代，人类开始形成工程思维，到了农耕时代逐步积累，进入工业时代后走向复杂与成熟[30]。工程思维经历了从无到有、从简单到复杂的演进过程。而随着自动化与智能化科学技术的进步，工程理念开始由复杂向简化转变。例如，借助先进的设计软件、精密机床、3D打印、AI等技术和工具，能够更加高效地实现产品的精准设计、加工和装配。通过模块化设计，能够实现快速更换和调整，提升了产品生产的灵活性和市场响应速度。

在诸多行业，简化的工程思维已悄然发生。例如，汽车工程中，一体化车身压铸显著提升了汽车车身的生产效率并快速降低了成本。汽车模块化设计可实现不同车型之间组建的共享，减少设计重复性，简化供应链管理，这都成为汽车制造成本管控的重要路径。在建筑工程领域，通过预制构件、模块化设计，不仅提升建筑物质量和建设效率，缩短工期，还减少废弃建筑原材料的产生，同时也更有利于二次回收利用。软件工程中，从系统化设计到模块化叠加的设计理念，降低了软件设计复杂性，简化了软件开发流程，同时提升了软件设计效率和可维护性。

化学工程是探究化学过程和化学反应工程原理的学科，通过优化物料平衡、反应工程、传热传质，实现化工生产过程的设计和改善。近年来，随着石油化工产品结构的调整，化学工程也开始向简化的流程发展。备受关注的原油直接裂解技术，是简化发展的一个典型案例。其创新思路在于通过构建短流程的工艺，实现低能耗、高产出的目的，具有流程简单、投资少、能耗低、化学品收率高等优势，被认为是对传统炼油产业转型的颠覆性技术变革[31]。ExxonMobil在新加坡建设每年100万吨的原油直接裂解装置，其工艺流程主要包括将原油闪蒸，分离形成轻、重馏分，轻组分（约为76%）进入蒸汽裂解单元，重组分（约为24%）进入其他炼油装置进行深度加工，化工产品的收率达到40%~50% [32]。石油化工科学研究院（RIPP）根据轻、重分子裂化温度不同的科学原理，通过设计560~620 ℃和640~670 ℃两个催化裂解反应区和专用催化剂，实现了双烯+轻芳烃总收率达到50%以上，该创新思路在扬州进行了工业验证[33]。

原油直接裂解技术是石油化工向简化发展迈出的重要一步[31]。但从化学本质分析，直接裂解技术仍遵循馏分炼油的理念，存在原子利用效率不高，轻质原油依赖性强，焦炭、干气等低价值产品生成量多（> 34.84%）等问题[34]。从工程思维考虑，只有通过破除馏分/组分炼油的概念，从高效原子组装出发，才有可能减少单元数量，降低分离强度，实现全流程绿色发展。

4.2 石油化工的科学内涵

4.2.1 从科学本质看当代石油化工

石油化工的本质是通过一系列化学反应，将石油分子转化为有用的化学物质。该过程涉及反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成，既伴随新物质生成又伴随能量的变化，并严格遵循质量守恒和能量守恒定律。质量守恒本质是物质守恒[35]。化石能源主要以C、H、O三元体系为基础，经不同排列组合形成，如图4所示。碳原子作为主要物质基础，构成了分子的主要骨架，氢原子和氧原子则以不同比例存在。在三元体系组合中，C、CO、H2、C n H x 、C n H x O y 构成了化石能源参与燃烧反应的物质基础。能量守恒的本质是指能量会以不同的形式进行相互转化，从一个物质转移到其他物质，而能量总量保持不变。在石油化工转化过程中，能量的转换既包括通过化石燃烧、势能转化、光电转化等引发的机械能、电能、热能转换，也包括在上述能量参与下引发分子重构过程中的化学能、内能的转移。

当代石油化工是基于物质管理和能量管理的双重管理过程，其思路是以石油分子中的C、氢原子为物质基础，以煤炭、石油、天然气等化石能源的燃烧或电力为能量基础，通过热、催化等作用精准裁剪石油分子的碳链，或进行局部异构反应，再经过物理分离，以达到提升原始分子利用价值的目的。典型的化学反应包括裂化、加氢脱氢、异构化等，如图5所示。

历经百年发展，当代石油化工建立了基于石油馏分理念的加工方式，沸点和碳原子数成为分离的主要依据，但是相同碳原子数下，同分异构体种类繁多，不同的异构体分子能量相差很大。如链烷烃的C‒C键能约为365 kJ·mol-1，环烷烃约为407.3 kJ·mol-1，而芳香烃的键能高达580.6 kJ·mol-1 [36]。结构相近的分子，碳原子数不同也会带来不同的反应活性，如在相同反应条件下（350 ℃、Y分子筛催化剂）[37]，不同碳数正构烷烃表现出显著的活性差异[n-C16（42.3）> n-C14（19）> n-C12（4.5）> n-C10（1）> n-C8（0.23）]。这些因素必然会导致不同结构、不同碳原子数的分子难以同步发生反应，“沉默分子”成为降低效率、增加能耗的重要因素，这也成为现代石油化工以馏分为基本单元采用不同工艺的科学依据。

近20年来，分子炼油概念常被提及，相关实践与探索已逐步开展。分子炼油是通过在分子水平认识并利用石油，实现了对石油烃类分子的定向转化。分子炼油的本质遵循“各尽其能”的理念，但从C、H、O三元体系的概念出发，分子炼油也仅局限于将具有相似分子结构的混合物进行归类和进一步加工，分离能耗较高、“沉默分子”无法完全脱除等问题依然突出，难以做到碳、氢、氧原子的精准组合。从提升原子效率的本质出发，唯有摆脱石油分子中“利旧”的惯性思维，才能利用精准合成的理念实现石油化工流程由繁至简，最终实现石油化工的跨越式发展。

4.2.2 从科学本质看未来石油化工

碳一化学（C1化学）是以含一个碳原子的化合物为初始原料合成化工产品或液体燃料的化学分支与技术体系，常见的原料包括CH4、CO、CO2、CH3OH等。CH4、CO、CO2是三元体系中碳原子数量最低、性质相对稳定的分子，可以直接获取或由含碳资源制备[38]。其中，CH4具有非常高的C‒H键能（BDE = 439.3 kJ·mol-1）以及非常低的极性和电子亲和能[39]，化学性质极其稳定，容易与O2发生燃烧反应，是人类获取热量的重要物质。CO是由一个碳原子和一个氧原子结合形成的异核双原子分子，碳原子最外层的两个电子和氧原子最外层的4个电子共价形成一个σ键和两个π键，长度为112.82 pm，键结合能为1070 kJ·mol-1，来自氧原子的两个电子在其中一个成键轨道上形成偶极键，在分子内引起极化。此外，碳原子和氧原子之间的电负性差异在鲍林标尺上分别为2.55和3.44，导致分子内电荷分布不均匀。这两个特性加上分子的不对称几何性质，使得CO具有相对较小的电偶极矩[40]。碳原子带一定的负电性，易失去电子，容易发生氧化反应。CO是人类最常用的气体燃料，也是合成气的主要成分，可作为中间体合成一系列基本有机化工产品，采用合成气直接或间接制备甲烷、甲醇、油品的路径在工业上已得到验证并展现出较好的经济性。CO2是一个由碳原子和两个氧原子组成的线性分子[41]，氧原子的sp2杂化轨道分别与碳原子的两个sp杂化轨道组合成两个σ键，氧原子的p轨道分别与碳原子的两个p轨道组合成π键，键能达到799 kJ·mol-1 [42]，这种结构使得CO2分子异常稳定。通常情况下，需要通过引入电子、还原剂或亲电体等方式提升其活泼性，实现CO2的高效转化。CO2是温室气体的主要部分，也是在自然界通过光合作用等路径实现再循环的物质基础[43‒44]。如图6所示，由CH4、CO、CO2出发，可以制取几乎所有的基础化学品[45]。

C1化学是提升能源多样化和化石资源高效利用的重要手段，在煤化工和天然气化工中应用广泛。从能量、物质和碳排放的角度出发，C1化学回归物质的本源，其科学基础更符合简化工程的理念。可以预测，在现代C1化学的基础上，通过持续优化科学、技术和工程，可不断丰富其内涵，使其有望成为石油资源更高效利用的重要路径，也为生物质、CO2、废塑料的清洁化与高效化利用奠定了化学基础[46]。

尽管以MTO、FT合成为代表的C1化学均已实现工业化，但C1化学仍存在能量消耗高、反应体系复杂和碳排放强度大等问题，这些可以在碳原子的流向中得到证实[47]，例如，典型MTO工艺中，原料煤的主要用途包括三方面：一是作为能量的供应基础，如在高温气化阶段，约25%~30%的碳原子经氧化并释放能量后转化为CO2；二是作为氢气的生成基础，由于煤炭主要由较高分子量的稠环芳烃组成，C/H比相对较高，生成的合成气中CO∶H2仅为1∶0.8，为满足合成甲醇、油品、乙二醇等产品的需求，须经水煤气变换将CO∶H2调整至1∶2，在此过程中，约30%以上的CO进一步转换为CO2；三是作为产品的物质基础，由于能量和制氢占比重过高，实际进入骨架中的碳原子比例非常低[48]，在典型MTO工艺中，仅有不足35%的碳原子进入甲醇分子。

当现有技术无法解决存在的问题时，我们更应跳出框架进行思考[49]。尽管现阶段C1化学的过程效率和经济性与石油化工相比还有一定的差距，特别是碳排放问题尤其突出，但从长远看，当氢气的生产不再成为碳排放的主要来源，当能量不再单纯来源于化石的燃烧，C1化学中C、H、O三元体系将得到重构和还原，如图7所示。由图7可见，在物质端，氢原子将摆脱化石能源的束缚，水分子将成为氢原子的主要来源，含碳物质则为次要来源；碳原子的来源将更加广泛，包括但不限于石油、煤炭、生物质、废塑料及CO2等；氧原子来源于水分子直接或间接转移，或来自空气中的O2 [50]。在能量端，反应过程耗能将摆脱对燃烧化石能源的依赖，太阳能、风能、核能及其二次能源将构成未来石油化工最主要的能量基础[51]。届时，氢原子将不再是化学分子中的关键因素，而碳原子的骨架重组将是化工过程最重要的一环。可以预见，未来化工的物质和能量结构将发生重大变革，对碳原子的管理将更为精确，C1化学将成为实现上述变革的重要手段。

4.3 石油化工的至简重构

任何行业的变革都需要建立在一定的物质和科学技术基础之上。从人类最早使用火到现代化学的辉煌成就，化学推动了社会的进步。化学和工程技术的研究重点从活性发展到选择性，进一步到原子经济性。随着净零目标的实施，碳排放约束将变得至关重要，碳资源的可再生性将逐渐成为一个重要的考虑因素。

然而，任何变革难以一蹴而就，其进程受到科技水平、社会需求等因素的影响。在现有石油化工成熟度、装置利用水平、绿色能源供给能力、绿氢技术等各种因素的叠加影响下，石油化工工业的至简发展将沿中短期、长期的时间轴进行演化，如图8所示。

在中短期，随着科学技术的进步，绿氢生产技术的成熟度与规模效应将逐步显现。通过用部分绿氢替代现有灰氢，绿电部分替代化石燃烧产生的热能，C1化学的过程碳排放将显著降低，以C1合成为基础的烯烃、芳烃生产路径将具备一定的成本优势。届时，在现有石油化工流程的基础上，可实现石油重组分的短流程再造。如图8所示，原油经预处理后先进入常压蒸馏装置，其中，石脑油馏分总体保持现有加工流程，即石脑油馏分首先进入芳烃抽提单元，经抽提后进入催化重整单元，用于生产BTX等芳烃产品，抽余油则进入裂解单元，用于生产低碳烯烃；不同之处在于，重组分将不再进入加氢裂化、催化裂化、焦化等传统加工单元，而是以液态形式进入气化装置，实现以制备合成气为目标产物的靶向气化。生成的合成气不经过水煤气转换，经净化处理后，与绿氢以不同比例进行混合，进入C1化学合成装置，通过精准控制合成，生成烯烃、芳烃、含氧化物、液体燃料以及其他目的产物。

在中长期，随着电力能源实现对汽柴油的大部分替代，全球石油消费总量将大幅降低，供求关系将发生转变，石油与煤炭的碳原子价格将趋于统一，合成气的综合成本也将趋于相近。同时，科学技术的进步将促使C1化学的过程效率大幅度提升，高CO选择性将成为C1化学显著的特点，现有煤化工和石油化工将迎来全面重构，形成更为简化、高效且灵活的工业流程，如图9所示。届时，气化将成为含碳原料的基础加工单元，以低价原油为初始原料的大规模气化，以零碳生物质为初始原料的中小规模气化装置将成为石油化工流程中的核心设备，为合成装置提供高纯度CO [51]。CO与绿氢结合后，在高效C1合成装置中实现碳原子重组，通过精细调控催化剂及反应工艺等可以得到不同的目标产品。与此同时，零碳生物质经气化后，进入撬装式、模块化的C1合成装置，实现可持续航空燃料及其他零碳产品的高效合成。气化单元、合成单元及其他领域产生的CO2，经低成本捕集后，通过电催化、光催化或直接加氢等路径，直接合成含碳有机物或制备成高纯度CO供进一步利用。

4.4 优势分析

本文所提出的上述有关石油化工行业至简发展路径与人造肉的工程思维趋同，二者的逻辑对比如图10所示。笔者认为，至简路径是提升石油化工效率、改善碳原子利用效率和降低碳排放的优选路径，在克服原料依赖性、提升过程绿色性、增加建设标准性等方面具有显著的优势。具体如下：

（1）原料依赖性降低。气化是通用性极强的过程，是分子由大至小、从无序到有序的关键路径。与现代煤气化技术相比，至简路径的气化目标产物为CO，而无需以牺牲碳原子效率调节H2/CO比，从而摆脱了对原料的限制，可扩展至石油、生物质、废塑料等所有含碳原料。尤其是随着工程技术的突破和绿色能源的耦合利用，该路径更加适用于氧原子含量高、碳原子被高度氧化的生物质原料，为零碳合成奠定了物质和能量基础[52‒53]。

（2）更高的碳原子效率。面向未来，合成和分离过程的简化将成为提升加工过程经济性、降低碳排放的重要手段。一方面，以绿氢替代灰氢，碳排放量可降低30%以上，因摆脱水煤气变换过程，含碳资源的气化规模将降低50%以上；另一方面，碳原子的高效重组将替代基于原生结构或准原生结构的分离和重构，这将摆脱原料组成的限制，显著降低“沉默分子”的数量。这必将带来原子效率的大幅度提升，使反应过程和分离过程得到显著简化。

（3）更高的能源效率。气化一直被认为是高能耗反应，但客观分析，在气化阶段，碳原子与CO2和H2O中的氧原子结合得到CO和H2，并消耗大量能量；在重建阶段，碳原子进一步与氧原子解离并释放能量，在这种情况下，能量可实现相对平衡。同时，由于过程相对简单，所需能量的形式及其利用方式将得到简化，大幅度提升能量的回收效率。可以预期，随着能量回收技术的不断进步，至简路径将更有利于实现能量和碳排放的平衡。

（4）过程更加标准化。由于本质反应过程相对简单，气化、重构单元将由现有的差异化、特色化逐步转变成标准化和模块化。标准化将促进施工区域由施工现场改为装配车间，更有利于采用更加精密的机器人等现代化装配工具，减少了人工因素在设备制造中的影响占比，是提升设备品质，降低设备故障率，有效控制安全生产风险的有效方式。在建设阶段，采用模块化、标准化设备将有效提升现场加工和装配效率，降低生产制造成本及材料采购周期。在维保阶段，标准化可提高设备的互换性，减少库存带来的资金沉淀，提升人工维保效率，降低设备维护成本。在扩能改造时，通过新增或替换不同生产模块，可实现不停工式升级改造，不仅提升了改造效率，同时将摆脱大面积停工改造产生的生产停滞、开停工带来的本质安全等问题。

（5）更大的发展空间。至简发展的关键在于碳排放驱动的碳原子重组过程，通过将原料分解为最小单元，并进行精确组合，可以克服传统石油化工过程中的热力学和动态平衡限制，为更高效、更精确、更具特征的合成创造空间。未来，科研的重点将更加专注于高效气化和精准合成，这为聚焦科技资源、推进技术快速迭代提供了方向。同时，至简发展以CO和H2作为最基本的材料单元，以电能作为基本的能量单元，这更有利于引入绿色原料和绿色能源，将有望为石油化工行业的绿色、低碳乃至零碳发展提供更广阔的空间。

5 问题和挑战

石油化工是涉及多门类的系统工程，至简流程并非局部技术的改进，而是从能量到物质的系统性变革。在变革的路上，科学技术将发挥至关重要的作用，特别是高效气化、精准C1合成、绿氢制备技术的快速突破和规模化应用将成为石油化工至简发展的关键。除此以外，在思维理念层面，还存在许多思维惯性，它们以不同的形式禁锢着科技的革新和工业的变革。这些挑战的解决需要跨学科的系统思维，需要科学、技术、工程领域的持续研究和创新合作。在此，选取几个典型的方面进行列举。

5.1 关键科学技术亟待攻克

5.1.1 气化技术

气化通常是指以固态形式存在的原料煤在一定温度、压力条件下与气化剂（O2、H2O或CO2）以一定方式接触，发生一系列的物理、化学反应的复杂过程[54]。煤炭中的C、氢原子在此过程中被氧化，转化为以H2、CO、CO2等为主的小分子。气化技术具有原料来源广泛、应用场景多元、下游产业链丰富等优点。历经一百多年的发展，气化技术不断得到完善提升，成为现代煤化工行业发展壮大的支柱。气化技术在重油、焦炭、天然气、生物质利用等领域也有应用，是许多化工产业链的基础性技术和龙头技术[55]。

与石油和天然气相比，煤炭是一种结构复杂、杂质含量高的原料。原料煤的性质（水分、挥发分、灰分、黏结性、化学活性、成浆性能、灰熔点、成渣特性、力学强度）均会影响煤气化过程。煤炭固有的复杂性，导致不同种类的气化技术均存在一些难以彻底根除的问题，如固定床气化技术存在对原料煤机械强度、黏结性、结渣性以及热稳定性等要求高，合成气易含焦油，酚氨废水处理难度大等问题；流化床技术存在对原料煤活性要求高、碳转化率相对较低等问题；气流床气化存在烧嘴烧蚀、水冷壁烧损、耐火衬里寿命短、气化炉结渣等问题，当采用激冷流程时，高温能量损失大；采用废锅流程时，又存在后系统积灰堵塞等问题[56‒57]。现有煤气化技术已形成了以攻克煤炭组成复杂性和过程高效性为主要关注点的迭代演化过程。

在石油化工简化发展的背景下，气化技术将扮演重要角色，并成为石油化工的平台技术。在低碳已成为人类发展共识的背景下，气化技术为采用更丰富广泛的原料作为碳源，实现含碳有机原料从能源属性向原料属性的转变，最大限度提高原子经济价值和减少碳排放，提供了契机。

气化技术这一既古老又年轻的技术仍有广阔提升空间，从短期看，需形成以石油、煤炭等含碳资源为原料，以定向生成CO为目标产物、以H2为次要产物、以CO2为副反应产物的未来高效气化技术[58]。石油是液态、较高H含量、较低杂质含量的碳源，作为气化原料具有显著的优势，开发石油直接气化技术将是中短期气化技术的重点发展方向。这需要重点围绕在提升原料适应性、提升碳原子气化转化率、降低反应能耗、提升CO选择性、降低CO2选择性等方面进行大胆尝试。从中长期看，生物质作为一种主要由C、H、O、N和矿物组成的碳氢化合物，由于其体量丰富（全球每年可利用生物质约2200亿吨）、硫含量低和碳中性排放，被认为是理想的可再生资源[59‒60]。以生物质为原料，能够实现碳原子全生命周期循环，这将是未来最具有价值的加工路径。但在技术方面，还需要在生物焦调控、催化过程、气体净化等方面进行探索和攻克[61‒62]。

5.1.2 合成气直接制烯烃、芳烃技术

烯烃、芳烃是现代化工的基石，与人类生活密切相关。低碳烯烃和芳烃的制备主要依赖石油轻组分裂解或芳构化过程。近年来，随着现代煤化工的发展，以合成气为原料、以甲醇为中间体制备低碳烯烃和芳烃已成为重要的补充路径，其中，合成气制甲醇组合甲醇制烯烃（MTO）/甲醇制丙烯（MTP）已实现工业化，甲醇制芳烃（MTA）技术也已进入工业试验阶段，如图11所示[63]。从原子效率角度分析，合成气一步法制备低碳烯烃、芳烃可减少甲醇合成环节，有望具备更好的经济性。

该领域的研究始终方兴未艾，由合成气直接制备烯烃、芳烃等化学品的路线主要基于FT合成机理或耦合催化机理，其中，FT合成遵循表面聚合机理，产物碳数分布近似遵循Anderson-Schulz-Flory（ASF）分布[64]。通过催化剂的筛选和优化，可以在一定范围内实现产物碳数分布的调控，但难以突破理论极限的制约，C2=‒C4=选择性不超过58%，芳烃选择性不超过15%，工业化仍具挑战[65‒66]。

耦合催化是指将两个或多个催化反应耦合在一起，使一个反应的产物成为另一个反应的底物，从而实现反应的连续进行，提高目标产物的选择性。通过耦合FT合成催化剂和酸性分子筛，将长链烷烃产物裂解，可选择性地得到C2=‒C4=等特定馏分产物[67]；通过耦合芳构化催化剂，能够提升芳烃选择性，但截至目前，该体系产物中CH4选择性仍较高，芳烃选择性通常不超过57%。另一种耦合催化体系由具有CO加氢活性的氧化物和分子筛（OXZEO）组成[68‒69]，该体系中，氧化物表面形成的甲醇/二甲醚/乙烯酮等中间产物在分子筛孔道限域环境中发生二次转化，可高选择性地生成烯烃、芳烃等产物，实现了C‒O键活化和C‒C链增长过程的分离，在产物分布调控方面具有更大优势[70‒72]。

近年来，通过在催化基础理论和协同催化设计方面的持续研究，采用Zn-ZrO2/ZSM-5和Zn-Cr氧化物/ZSM-5等催化体系已实现了合成气一步法高选择性制芳烃，CO转化率和芳烃选择性分别达到20%、80%和16%、73.9% [73‒74]。通过选择性毒化MOR的十二元环孔道、设计甲醇羰基化反应路径等方法，实现了在ZnCrO x /MOR和ZnAl2O4/MOR体系中合成气一步法制乙烯，乙烯选择性分别达73%和65% [71,75‒76]。近期，科研人员在OXZEO催化剂概念的框架内，引入金属锗离子同晶取代的磷铝分子筛（GeAPO-18），通过提高分子筛孔道中酸位点的密度，调节乙烯酮与烯烃的C‒C偶联以及随后烯烃的过度加氢和齐聚反应，实现了低碳烯烃选择性大于80%的条件下，CO单程转化率达到85%，在优化条件下低碳烯烃产率可达48% [77]。

基于耦合机理的催化剂为解决传统FT合成产品ASF分布问题提供了重要的解决方案。科研人员围绕FT合成这一经典路径也在上下求索，但在工业化进程中仍面临催化剂活性、选择性、稳定性等一系列难题和挑战[78]。合成气直接制备基础化工产品相关技术的开发及优化对调整能源资源结构、支撑碳达峰碳中和战略意义重大。可以预见，在不久的将来，随着高性能催化剂的突破，合成气直接转化制化学品的规模化放大和工业化实践将持续涌现。

5.1.3 电催化CO2还原技术

CO2是含碳有机物与氧原子发生氧化反应形成的最终产物，是温室气体的主要来源。从物质角度考虑，CO2也是一种丰富的、可再生的碳资源，可转化为CO、甲烷、甲醇、烯烃、二甲醚（DME）等有价值的燃料/化学品[79‒80]。但由于CO2分子异常稳定，同时CO2的吉布斯自由能（ΔG 0 = -394 kJ∙mol-1）远低于转化产物（CO：137.2 kJ∙mol-1；CH4：-51 kJ∙mol-1；CH3OH：-166.4 kJ∙mol-1；HCHO：-109.9 kJ∙mol-1；(NH2)2CO：-197.5 kJ∙mol-1；HCN: -124.7 kJ∙mol-1），这使得CO2反应化学和工程过程更加复杂[81]。

CO2具有较低能级的空轨道（2πu）和较高的电子亲和能（38 eV），容易夺取其他分子的电子[82]。因此，在转换过程中，可以通过外部电子或能量输入来减弱CO2的稳定性，从根本上解决热力学反应能垒问题。电催化CO2还原是指利用电能输入在电解池中将CO2转化为可再生燃料和化学品的过程[83]，如图12（a）所示。电催化CO2还原过程中，水在阳极氧化产生O2和电子/质子（e-/H+），CO2在阴极还原为CO、CH4、HCOOH、CH3OH、HCHO、CH3CH2OH和C2H4等含碳物质。电催化CO2还原反应原理复杂，涉及多步骤不同数量的电子转移和化学反应[图12（b）]，如CO和HCOOH属双电子还原，CH3OH、CH4、C2H4和CH3CH2OH分别属六电子、八电子、十二电子、十八电子还原[84‒85]。相比于光催化、热催化、生物化学法，电催化法还原具有过程绿色、选择性可调控、反应过程简单、工艺相对温和、反应设备紧凑和模块化系统更容易扩大规模等优势，同时可以采用水作为氢源，热力学限制可以被克服。电催化在能量存储、转换和CO2合成化学中可发挥重要作用，有望成为帮助关闭人为碳循环和储存间歇性可再生电力的理想途径[86]。

电催化还原在CO2高效利用中展现出较大潜力，但在工业化和产业化路上仍面临许多挑战。例如，催化剂的活性、选择性、稳定性、成本，离子交换膜的稳定性、离子传导率，以及新型电解液选择等科学技术问题仍需破解[87‒88]。特别是，由于高碳碳氢化合物和含氧化合物的合成会涉及更多的电子转移和复杂的生成步骤，法拉第效率（FEs）相对较低的问题仍有待攻克[89]。如图13（a）[90]所示，电催化CO2还原制乙烯、乙醇的FEs分别仅约60%和40%，其他C2+产品的FEs甚至更低。这不仅导致了额外的电力输入，也大幅度增加了产品的分离成本，已成为制约电催化还原实现产业化的最大障碍。值得注意的是，尽管在制备C2+产品上还存在很多问题，但将CO2电催化还原为CO，却表现出较好的工业潜质。例如，在电流密度300 mA∙cm-2下，合成气（CO + H2）的FEs接近100%，CO的全电能源效率可达到40%~50%，成本可达到130 美元·t-1，进一步可将合成气制乙烯，成本较一步法电催化（780 美元·t-1）降低40% [90]。在现有技术条件下，采用电催化CO2还原→CO→C2H4等化学品的串联路径具备更好的经济性。

近期，一些文献提出“电子炼厂”的概念，如图13（b）[90]所示。电子炼厂是指通过各种电催化过程有效地将可再生原料转化为可运输燃料（如氨、乙醇）、化学品（如CO、H2、乙烯、甲醇、甲酸）、可再生特殊化学品等。与传统的化石燃料炼厂相比，电子炼厂具有可持续性和碳中和特点，且规模上可模块化和分散化，更有利于系统集成和创新[91‒92]。同时，通过调控偏置电位，可更安全、更灵活地选择性调节电催化反应，从而为优化部分氧化和还原转化提供更多的机会[86,93]。据预测，当电化学转化效率达到60%以上，可再生电价降到0.04美元·(kW·h)-1以下，电催化CO2还原将与传统化石路线形成竞争优势[94]。为实现这一目标，科研和技术人员还需要在电解系统、CO2供应链、催化剂稳定性和产物选择性等诸多方面持续突破。

5.1.4 绿电绿氢成套技术

绿电与绿氢是石油化工绿色转型发展的重要能量和物质基础。绿电高温热泵、电极锅炉、高温核能热等技术可代替化石能源燃烧热，成为化工过程中能量转化的主要路径。绿氢作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，既可以为物质与能量转换提供有效解决方案，也是工业领域用能终端实现绿色低碳转型的重要载体[94]。历经近年来的快速发展，绿电已成为全球能源结构中的重要组成部分，绿氢在电力、石油化工、煤化工、冶金等领域的示范项目已处于运行或建设中，为行业节能降碳发展和产业变革提供了支持[95]。

值得一提的是，核能作为稳定可控的绿色能源，在未来绿氢生产中有望扮演重要角色。特别是，以核能电解水制氢和碘硫循环（IS cycle）技术为代表的核能热化学分解水制氢路线具有较好的综合效率优势[96‒98]。例如，采用以氦气为冷却剂的高温气冷堆（HTGR）耦合电解水制氢，其制氢效率可达到50%以上，绿氢成本可达到1.5美元·kg-1 [98]。

尽管如此，绿氢应用仍面临高成本、高安全风险等问题，特别是，目前电-氢转化率仍然较低（50%~68%）[99]，关键装备、零部件和系统集成技术尚未经历长周期验证，高效电解水制氢、大规模储氢、长输管道输氢等方面还面临诸多技术难题和挑战。同时，由于风力光伏发电天然具有波动性、间歇性等特点，风电光电大规模稳定制氢、可再生能源发电与电网耦合技术、配套能源补给等方面仍需持续攻关[100]。可以预见，随着科学与工程技术的不断提升，规模化制造带来的成本优势将更加明显，风光发电和电解槽制造成本还将持续下降，电解水制氢仍存在巨大的降本空间。绿氢在未来能量转换、关键原材料生产等领域将发挥至关重要的作用，如图14所示，其应用场景将渗透到人类生活的方方面面。

5.2 思维惯性仍需破除

创新是技术变革的根本源泉，但并非唯一源泉。思维在技术变革中同样发挥举足轻重的作用，先进的思维是技术变革的催化剂，而僵化的思维则会禁锢技术的变革。纵观产业发展历史，每一次变革的背后都涉及思维的变革。只有摆脱了惯性思维的束缚，变革性技术才有机会在产业升级中发挥作用。在此简要列举，以供讨论。

5.2.1 材料单体的变革

现代合成材料大多基于石油原生态结构衍生而来，基本包括以下过程：石油或低碳烷烃经裂解、脱氢等反应生成烯烃、芳烃为核心的基础化工原料，通过直接聚合生成聚乙烯（PP）、聚丙烯（PE），或通过氧化、氨化等路径引入O、N原子，经酸醇共聚、酸胺共聚制备合成纤维等材料。历经百年发展，现代合成材料工业已形成了基于乙烯、丙烯、丁烯、对苯二甲酸、苯乙烯、丙烯酸等为主要单体的研发和生产体系。

尽管石油为合成材料提供了重要原料，但这也导致现有合成材料结构承受石油原生态结构限制，其惯性依赖也制约着合成单体和材料的进一步发展。基于分子构性关系的聚合物设计仍受原料可获取性、经济性等因素的影响。当基于C1化学的“合成化工”得到充分实践，聚合单体的选择视野是否会无限延伸？材料的构性关系是否能够脱离原料的束缚？合成材料性能和经济性是否成为引导科技发展的直接动力？这些颠覆性的问题均可在合成化工中找到答案。

5.2.2 规模化的重新思考

在石油化工领域，规模化效应在控制成本、减少投资中发挥巨大作用，大型化已成为现代化工发展的重要方向。尽管单套装置大型化是现代化工节能降本、提升效率的重要措施，在固定资产投资、生产效率、检维修及人工成本控制等方面都具有优势，但在传质、传热等方面仍存在弊端。在以C1化学为基础的反应中，放热是反应化学的主要特点，采用标准化、撬装化、组合式设备更有利于传质和传热，对加快反应速率，提高反应物的转化率和产物的选择性、提升设备的本质安全均有帮助。另外，采用撬装式设备更方便采用高效的换热、分离和提纯技术（如电气化装置，膜分离、吸附分离等），降低复杂分离的能耗和成本[101]。

结合标准化装配、集约化车间组装等现代化装配手段，模块式、撬装式设备在设备标准化、提升本质安全、优化成本管控及提升智能化调控等方面将展现出突出的优势。届时，C1合成化工是否会颠覆当代化工大型化发展趋势？是否能通过插入式撬装扩容解决现有装备升级需停工拆装、扩容受限较大的难题？是否可以通过调控模块装置实现产品数量和种类的灵活调整？这些理念在未来能否有机会付诸实践，仍需要相关从业者的不懈努力。

6 展望

石油化工为人类从农业文明迈向工业文明，进而走向信息文明提供了重要的物质和能量支撑。石油化工已成为科技含量最高、复杂性最强、产业链条最长且作用最大的工业门类。随着电动化实现对汽柴油的大部分替代，全球石油消费总量将较当前大幅度降低，原油的政治属性将不复存在。加之碳排放要求日益严苛，供过于求的局面将逐步形成，其价格与价值也将趋于平衡。届时，石油与煤炭的碳原子价格将实现统一。石油化工科学技术和工程思维正在随着人类需求的变革而重构。

不可否认，现代石油化工体系在数百年的发展中已非常成熟。在科学技术方面，石油化工领域涌现出许多重要的理论和技术突破；在工程制造方面，已经形成了完善的生产工艺和设备体系；在产业链集群方面，已构建起庞大而复杂的产业生态系统。但需要我们重新思考的是，“惯性依赖”问题或许已成为制约石油化工发展的重要障碍。我们甚至可将现代石油化工比喻为“石器时代”，而距离“青铜时代”仍存在较大差距，现代石油化工仍以石头的形状为基础进行局部改进，还无法采用富集核心组分（铜原子）的方式制备生产资料。诚然，在全球范围内绿氢发展仍处于起步阶段，竞争优势尚未能体现，现有的C1化学还存在能量消耗高、碳排放大、反应过程复杂等问题，在气化技术、电催化/光催化CO2还原等领域还存在转化效率偏低、选择性不足、能耗高等诸多科学难题，这些均是制约石油化工变革的关键因素。

此时此刻，我们更应该从未来视角系统审视并解读石油化工的历史和未来演变规律，当前所面临的许多困扰终将迎刃而解。人类的进步总是在为解决老问题去采用新技术，新技术又引起新的问题，新的问题的解决又要诉诸更新的技术[12]。在石油化工变革的进程中，只有不断解决这些工程问题和科学难题才有可能实现技术跃进，只有破除思想束缚才有可能重塑人类现代工业体系，真正推动石油化工实现更高质量的发展。

本文所提出的观点并非对当前石化行业的颠覆，而是通过引入简化工程思维进行补充和优化。在当前高度成熟的石化行业中，通过局部改造，可部分解决净零排放目标带来的碳排放问题，而在不远的未来，通过不断积累、局部改造逐步演变成全面重构，最终实现绿色、低碳乃至零碳的质变发展。希望本文的观点能够引起大家系统、全面地思考石油化工的过去与未来，也为未来能源化工领域的科学、工程技术等相关研究工作带来启发。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用
[1]

Siegle V, Liang CW, Kaestner B, Schumacher HW, Jessen F, Koelle D, et al. A molecular quantized charge pump. Nano Lett 2010;10(10):3841‒5. . 10.1021/nl101023u
[2]

Gao P, Zhong L, Han B, He M, Sun Y. Green carbon science: keeping the pace in practice. Angew Chem Int Ed Engl 2022;61(46):e202210095. . 10.1002/anie.202210095
[3]

Abella JP, Bergerson JA. Model to investigate energy and greenhouse gas emissions implications of refining petroleum: impacts of crude quality and refinery configuration. Environ Sci Technol 2012;46(24):13037‒47. . 10.1021/es3018682
[4]

Friedlingstein P, O’sullivan M, Jones MW, Andrew RM, Gregor L, Hauck J, et al. Global carbon budget 2022. Earth Syst Sci Data 2022;14(11):4811‒900.
[5]

International Energy Agency (IEA). Energy technology perspectives. Report. Paris: International Energy Agency; 2023. . 10.1787/7c6b23db-en
[6]

Artz J, Müller TE, Thenert K, Kleinekorte J, Meys R, Sternberg A, et al. Sustainable conversion of carbon dioxide: an integrated review of catalysis and life cycle assessment. Chem Rev 2018;118(2):434‒504. . 10.1021/acs.chemrev.7b00435
[7]

energy outlook BP 2023. London: BP p.l.c.; 2023.
[8]

Organization of the Petroleum Exporting Countries (OPEC). 2023 world oil outlook 2045. Report. Vienna: Organization of the Petroleum Exporting Countries; 2023.
[9]

Speight JG. Handbook of petroleum refining. Boca Raton: CRC Press; 2017.
[10]

Elgowainy A, Han J, Cai H, Wang M, Forman GS, DiVita VB. Energy efficiency and greenhouse gas emission intensity of petroleum products at US refineries. Environ Sci Technol 2014;48(13):7612‒24. . 10.1021/es5010347
[11]

Forman GS, Divita VB, Han J, Cai H, Elgowainy A, Wang M. US refinery efficiency: impacts analysis and implications for fuel carbon policy implementation. Environ Sci Technol 2014;48(13):7625‒33. . 10.1021/es501035a
[12]

Xu Y, Zuo Y, Yang W, Shu X, Chen W, Zheng A. Targeted catalytic cracking to olefins (TCO): reaction mechanism, production scheme, and process perspectives. Engineering 2023;30:100‒9. . 10.1016/j.eng.2023.02.018
[13]

Arthur WB. The nature of technology. Hong Kong: Free Press; 2009.
[14]

David PA. Technical choice innovation and economic growth. Cambridge: Cambridge University Press; 1975.
[15]

Pfleger BF, Takors R. Recent progress in the synthesis of advanced biofuel and bioproducts. Curr Opin Biotechnol 2023;80:102913.
[16]

Jia F, Jing T, Liu G, Yue Q, Wang HM, Shi L, et al. Paraffin-based crude oil refining process unit-level energy consumption and CO2 emissions in China. J Clean Prod 2020;255:120347. . 10.1016/j.jclepro.2020.120347
[17]

Aaron Cheong A, Malashevskaya I, Yim J, Thoelke M, Gupta S, Lewandowski S, et al. 2017 world analysis-ethylene. Report. Houston: IHS Markit; 2016.
[18]

Roy A, Venna SR, Rogers G, Tang L, Fitzgibbons TC, Liu J, et al. Membranes for olefin-paraffin separation: an industrial perspective. Proc Natl Acad Sci USA 2021;118(37):e2022194118. . 10.1073/pnas.2022194118
[19]

International Energy Agency (IEA). World energy outlook 2022. Report. Paris: International Energy Agency; 2022. . 10.1787/2abd9ce2-en
[20]

International Renewable Energy Agency (IREA). World Energy transitions outlook 2023. Report. Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency; 2023.
[21]

Zhang S, Chen W. China’s energy transition pathway in a carbon neutral vision. Engineering 2022;14:64‒76. . 10.1016/j.eng.2021.09.004
[22]

International Energy Agency (IEA). Net zero by 2050—a roadmap for the global energy sector. Report. Paris: International Energy Agency; 2021. . 10.1787/c8328405-en
[23]

United States Department of Energy. US national clean hydrogen strategy and roadmap. Report. Washington, DC: United States Department of Energy; 2024.
[24]

Kirsch D. The electric vehicle and the burden of history. New Brunswick: Rutgers University Press; 2000.
[25]

International Energy Agency (IEA). Global EV outlook 2024. Report. Paris: International Energy Agency; 2024.
[26]

EconomyFuel. Where the energy goes: electric cars [Internet]. Washington, DC: Energy Efficiency & Renewable Energy; [cited 2023 Oct 27]. Available from:

[27]

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). Food outlook. Report. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations; 2023.
[28]

Tuomisto HL, Teixeira de Mattos MJ. Environmental impacts of cultured meat production. Environ Sci Technol 2011;45(14):6117‒23. . 10.1021/es200130u
[29]

Rubio NR, Xiang N, Kaplan DL. Plant-based and cell-based approaches to meat production. Nat Commun 2020;11:6276. . 10.1038/s41467-020-20061-y
[30]

Billington DP. From insight to innovation. Massachusetts: MIT Press; 2020.
[31]

Corma A, Corresa E, Mathieu Y, Sauvanaud L, Al-Bogami S, Al-Ghrami MS, et al. Crude oil to chemicals: light olefins from crude oil. Catal Sci Technol 2017;7(1):12‒46. . 10.1039/c6cy01886f
[32]

Stell RC, Bancroft JL, Dinicolantonio AR, Stephens G. inventors; ExxonMobil Chemical Patents Inc., assignee. Converting mist flow to annular flow in thermal cracking application. United States patent US 2004004028. 2004 Jan 8.
[33]

Stell RC, Bancroft JL, Dinicolantonio AR, Stephens G. inventors; ExxonMobil Chemical Patents Inc., assignee. Converting mist flow to annular flow in thermal cracking application. United States patent US 2004004028. 2004 Jan 8.
[34]

Zhou X, Sun Z, Yan H, Feng X, Zhao H, Liu Y, et al. Produce petrochemicals directly from crude oil catalytic cracking, a techno-economic analysis and life cycle society-environment assessment. J Clean Prod 2021;308:127283. . 10.1016/j.jclepro.2021.127283
[35]

He M, Sun Y, Han B. Green carbon science: efficient carbon resource processing, utilization, and recycling towards carbon neutrality. Angew Chem Int Ed Engl 2022;61(15):e202112835. . 10.1002/anie.202112835
[36]

Chase MW. NIST-JANAF thermochemical tables. 4th ed. Washington, DC: Springer Verlag; 1998.
[37]

Kissin YV. Chemical mechanisms of catalytic cracking over solid acidic catalysts: alkanes and alkenes. Catal Rev Sci Eng 2001;43(1‒2):85‒146.
[38]

Rommens KT, Saeys M. Molecular views on Fischer‒Tropsch synthesis. Chem Rev 2023;123(9):5798‒858. . 10.1021/acs.chemrev.2c00508
[39]

National Institute of Standards and Technology (NIST). NIST chemistry webbook [Internet]. Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology; [cited 2023 Oct 27]. Available from: 10.6028/nist.sp.875
[40]

Ma X, Albertsma J, Gabriels D, Horst R, Polat S, Snoeks C, et al. Carbon monoxide separation: past, present and future. Chem Soc Rev 2023;52 (11):3741‒77. . 10.1039/d3cs00147d
[41]

Luo Y. Comprehensive handbook of chemical bond energies. Boca Raton: CRC Press; 2007.
[42]

Navarro-Jaén S, Virginie M, Bonin J, Robert M, Wojcieszak R, Khodakov AY. Highlights and challenges in the selective reduction of carbon dioxide to methanol. Nat Rev Chem 2021;5(8):564‒79. . 10.1038/s41570-021-00289-y
[43]

Gilliam OR, Johnson CM, Gordy W. Microwave Spectroscopy in the region from two to three millimeters. Phys Rev 1950;78(2):140‒4. . 10.1103/physrev.78.140
[44]

Huheey JE, Keiter EA, Keiter RL. Inorganic chemistry: principles of structure and reactivity. 4th ed. New York City: HarperCollins; 1993.
[45]

Zhang Q, Yu J, Corma A. Applications of zeolites to C1 chemistry: recent advances, challenges, and opportunities. Adv Mater 2020;32(44):2002927. . 10.1002/adma.202002927
[46]

Liu G, Yang G, Peng X, Wu J, Tsubaki N. Recent advances in the routes and catalysts for ethanol synthesis from syngas. Chem Soc Rev 2022;51(13):5606‒59. . 10.1039/d0cs01003k
[47]

Amghizar I, Vandewalle LA, Van Geem KM, Marin GB. New trends in olefin production. Engineering. 2017;3(2):171‒8. . 10.1016/j.eng.2017.02.006
[48]

Li J, Wu C, Cao D, Hu S, Weng L, Liu K. Green methanol—an important pathway to realize carbon neutrality. Engineering 2023;29:27‒31. . 10.1016/j.eng.2023.08.005
[49]

Dittmeyer R, Klumpp M, Kant P, Ozin G. Crowd oil not crude oil. Nat Commun 2019;10:1818. . 10.1038/s41467-019-09685-x
[50]

Li W, Zhu H, Xiao Y, Cai R, Liu Z. An approach to achieve carbon neutrality with integrated multi-energy technology. Engineering 2022;19:11‒3. . 10.1016/j.eng.2021.09.024
[51]

Garcia-Garcia G, Fernandez MC, Armstrong K, Woolass S, Styring P. Analytical review of life-cycle environmental impacts of carbon capture and utilization technologies. Chem Sus Chem 2021;14(4):995‒1015. . 10.1002/cssc.202002126
[52]

Morais ARC, Da Costa Lopes AM, Bogel-Łukasik R. Carbon dioxide in biomass processing: contributions to the green biorefinery concept. Chem Rev 2015;115(1):3‒27.
[53]

De Bhowmick G, Sarmah AK, Sen R. Zero-waste algal biorefinery for bioenergy and biochar: a green leap towards achieving energy and environmental sustainability. Sci Total Environ 2019;650:2467‒82. . 10.1016/j.scitotenv.2018.10.002
[54]

Chang S, Zhuo J, Meng S, Qin S, Yao Q. Clean coal technologies in China: current status and future perspectives. Engineering. 2016;2(4):447‒59. . 10.1016/j.eng.2016.04.015
[55]

Abelson PH. Clean coal technology. Science 1990;250(4986):1317. . 10.1126/science.250.4986.1317
[56]

Ramakrishna PV, Singh J, Sahoo A, Mohapatra S. CFD simulation for coal gasification in fluidized bed gasifier. Energy 2023;281:128272. . 10.1016/j.energy.2023.128272
[57]

Pathak A, Dhaigude ND, Sahu G, Chauhan V, Saha S, Datta S, et al. A review of factors affecting gasifier performance. Chem Bio Eng Rev 2023;10(5):779‒800. . 10.1002/cben.202200054
[58]

Seo MW, Lee SH, Nam H, Lee D, Tokmurzin D, Wang S, et al. Recent advances of thermochemical conversion processes for biorefinery. Bioresour Technol 2022;343:126109. . 10.1016/j.biortech.2021.126109
[59]

Petre E, Selisteanu D, Roman M. Control schemes for a complex biorefinery plant for bioenergy and biobased products. Bioresour Technol 2020;295:122245. . 10.1016/j.biortech.2019.122245
[60]

Sun Z, Wang T, Zhang R, Li H, Wu Y, Toan S, et al. Boosting hydrogen production via deoxygenation-sorption-enhanced biomass gasification. Bioresour Technol 2023;382:129197. . 10.1016/j.biortech.2023.129197
[61]

De Lasa H, Salaices E, Mazumder J, Lucky R. Catalytic steam gasification of biomass: catalysts, thermodynamics and kinetics. Chem Rev 2011;111(9):5404‒33. . 10.1021/cr200024w
[62]

Varjani S. Efficient removal of tar employing dolomite catalyst in gasification: challenges and opportunities. Sci Total Environ 2022;836:155721. . 10.1016/j.scitotenv.2022.155721
[63]

Ye M, Tian P, Liu Z. DMTO: a Sustainable methanol-to-olefins technology. Engineering 2021;7(1):17‒21. . 10.1016/j.eng.2020.12.001
[64]

Yang C, Zhao H, Hou Y, Ma D. Fe5C2 nanoparticles: a facile bromide-induced synthesis and as an active phase for Fischer‒Tropsch synthesis. J Am Chem Soc 2012;134(38):15814‒21. . 10.1021/ja305048p
[65]

De Smit E, Cinquini F, Beale AM, Safonova OV, van Beek W, Sautet P, et al. Stability and reactivity of ϵ-χ-θ iron carbide catalyst phases in Fischer‒Tropsch synthesis: controlling μ(C). J Am Chem Soc 2010;132(42):14928‒41. . 10.1021/ja105853q
[66]

Yang J, Gong K, Miao D, Jiao F, Pan X, Meng X, et al. Enhanced aromatic selectivity by the sheet-like ZSM-5 in syngas conversion. J Energy Chem 2019;35:44‒8. . 10.1016/j.jechem.2018.10.008
[67]

Xu Y, Liu J, Wang J, Ma G, Lin J, Yang Y, et al. Selective conversion of syngas to aromatics over Fe3O4@MnO2 and hollow HZSM-5 bifunctional catalysts. ACS Catal 2019;9(6):5147‒56. . 10.1021/acscatal.9b01045
[68]

Yang X, Su X, Chen D, Zhang T, Huang Y. Direct conversion of syngas to aromatics: a review of recent studies. Chin J Catal 2020;41(4):561‒73. . 10.1016/s1872-2067(19)63346-2
[69]

Cheng K, Gu B, Liu X, Kang J, Zhang Q, Wang Y. Direct and Highly selective conversion of synthesis gas into lower olefins: design of a bifunctional catalyst combining methanol synthesis and carbon‒carbon coupling. Angew Chem Int Ed Engl 2016;128(15):4803‒6. . 10.1002/anie.201601208
[70]

Zhu Y, Pan X, Jiao F, Li J, Yang J, Ding M, et al. Role of manganese oxide in syngas conversion to light olefins. ACS Catal 2017;7(4):2800‒4. . 10.1021/acscatal.7b00221
[71]

Jiao F, Pan X, Gong K, Chen Y, Li G, Bao X. Shape-selective zeolites promote ethylene formation from syngas via a ketene intermediate. Angew Chem Int Ed Engl 2018;57(17):4692‒6. . 10.1002/anie.201801397
[72]

Liu C, Liu S, Zhou H, Su J, Jiao W, Zhang L, et al. Selective conversion of syngas to aromatics over metal oxide/HZSM-5 catalyst by matching the activity between CO hydrogenation and aromatization. Appl Catal A Gen 2019;585:117206. . 10.1016/j.apcata.2019.117206
[73]

Cheng K, Zhou W, Kang J, He S, Shi S, Zhang Q, et al. Bifunctional catalysts for one-step conversion of syngas into aromatics with excellent selectivity and stability. Chem 2017;3(2):334‒47. . 10.1016/j.chempr.2017.05.007
[74]

Yang J, Pan X, Jiao F, Li J, Bao X. Direct conversion of syngas to aromatics. Chem Commun 2017;53(81):11146‒9. . 10.1039/c7cc04768a
[75]

Zhou W, Kang J, Cheng K, He S, Shi J, Zhou C, et al. Direct conversion of syngas into methyl acetate, ethanol and ethylene by relay catalysis via dimethyl ether intermediate. Angew Chem Int Ed Engl 2018;130(37): 12188‒92. . 10.1002/ange.201807113
[76]

Su J, Zhou H, Liu S, Wang C, Jiao W, Wang Y, et al. Syngas to light olefins conversion with high olefin/paraffin ratio using ZnCrO x /AlPO-18 bifunctional catalysts. Nat Commun 2019;10:1297. . 10.1038/s41467-019-09336-1
[77]

Jiao F, Bai B, Li G, Pan X, Ye Y, Qu S, et al. Disentangling the activity-selectivity trade-off in catalytic conversion of syngas to light olefins. Science 2023;380 (6646):727‒30. . 10.1126/science.adg2491
[78]

Fang W, Wang C, Liu Z, Wang L, Liu L, Li H, et al. Physical mixing of a catalyst and a hydrophobic polymer promotes CO hydrogenation through dehydration. Science 2022;377(6604):406‒10. . 10.1126/science.abo0356
[79]

Velty A, Corma A. Advanced zeolite and ordered mesoporous silica-based catalysts for the conversion of CO2 to chemicals and fuels. Chem Soc Rev 2023;52(5):1773‒946. . 10.1039/d2cs00456a
[80]

Labinger JA, Bercaw JE. Understanding and exploiting C‒H bond activation. Nature 2002;417(6888):507‒14. . 10.1038/417507a
[81]

Klankermayer J, Wesselbaum S, Beydoun K, Leitner W. Selective catalytic synthesis using the combination of carbon dioxide and hydrogen: catalytic chess at the interface of energy and chemistry. Angew Chem Int Ed Engl 2016;55(26):7296‒343. . 10.1002/anie.201507458
[82]

Chen K, Li H, He L. Advance and prospective on CO2 activation and transformation strategy. Chin J Org Chem 2020;40(8):2195‒207. . 10.6023/cjoc202004030
[83]

Wang S, Wang L, Wang D, Li Y. Recent advances of single-atom catalysts in CO2 conversion. Energy Environ Sci 2023;16(7):2759‒803. . 10.1039/d3ee00037k
[84]

Wu X, Dyson PJ, Arndtsen BA. Achievements in C1 chemistry for organic synthesis. J Org Chem 2023;88(8):4891‒3. . 10.1021/acs.joc.3c00626
[85]

Qiu L, Yao X, Zhang Y, Li H, He L. Advancements and challenges in reductive conversion of carbon dioxide via thermo-/photocatalysis. J Org Chem 2023;88(8):4942‒64. . 10.1021/acs.joc.2c02179
[86]

Tang C, Zheng Y, Jaroniec M, Qiao S. Electrocatalytic refinery for sustainable production of fuels and chemicals. Angew Chem Int Ed Engl 2021;133(36):19724‒42. . 10.1002/ange.202101522
[87]

Mesters C. A Selection of recent advances in C1 chemistry. Annu Rev Chem Biomol 2016;7(1):223‒38. . 10.1146/annurev-chembioeng-080615-034616
[88]

Zheng W, Yang X, Li Z, Yang B, Zhang Q, Lei L, et al. Designs of tandem catalysts and cascade catalytic systems for CO2 upgrading. Angew Chem Int Ed Engl 2023;62(43):e202307283. . 10.1002/anie.202307283
[89]

Ramirez A, Ticali P, Salusso D, Cordero-Lanzac T, Ould-Chikh S, Ahoba-Sam C, et al. Multifunctional catalyst combination for the direct conversion of CO2 to propane. JACS Au 2021;1(10):1719‒32. . 10.1021/jacsau.1c00302
[90]

De Luna P, Hahn C, Higgins D, Jaffer SA, Jaramillo TF, Sargent EH. What would it take for renewably powered electrosynthesis to displace petrochemical processes? Science 2019;364(6438):eaav3506. . 10.1126/science.aav3506
[91]

Li L, Li X, Sun Y, Xie Y. Rational design of electrocatalytic carbon dioxide reduction for a zero-carbon network. Chem Soc Rev 2022;51(4):1234‒52.
[92]

Tang C, Zhang Q. Green electrification of the chemical industry toward carbon neutrality. Engineering 2023;29:22‒6. . 10.1016/j.eng.2023.04.018
[93]

She X, Wang Y, Xu H, Chi Edman Tsang S, Ping LauS. Challenges and opportunities in electrocatalytic CO2 reduction to chemicals and fuels. Angew Chem Int Ed Engl 2022;61(49):e202211396. . 10.1002/anie.202211396
[94]

Bi L, Boulfrad S, Traversa E. Steam electrolysis by solid oxide electrolysis cells (SOECs) with proton-conducting oxides. Chem Soc Rev 2014;43(24):8255‒70.
[95]

Abdin Z, Zafaranloo A, Rafiee A, Mérida W, Lipiński W, Khalilpour R. Hydrogen as an energy vector. Renew Sustain Energy Rev 2020;120:109620. . 10.1016/j.rser.2019.109620
[96]

Zhang W, Liu M, Gu X, Shi Y, Deng Z, Cai N. Water electrolysis toward elevated temperature: advances, challenges and frontiers. Chem Rev 2023;123(11):7119‒92. . 10.1021/acs.chemrev.2c00573
[97]

Chatenet M, Pollet BG, Dekel DR, Dionigi F, Deseure J, Millet P, et al. Water electrolysis: from textbook knowledge to the latest scientific strategies and industrial developments. Chem Soc Rev 2022;51(11):4583‒762. . 10.1039/d0cs01079k
[98]

Mehrpooya M, Habibi R. A review on hydrogen production thermochemical water-splitting cycles. J Clean Prod 2020;275:123836. . 10.1016/j.jclepro.2020.123836
[99]

International Renewable Energy Agency (IRENA). Green hydrogen cost reduction: scaling up electrolysers to meet the 1.5 ℃ climate goal. Report. Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency; 2020.
[100]

Sun P, Cappello V, Elgowainy A, Vyawahare P, Ma O, Podkaminer K, et al. An analysis of the potential and cost of the US refinery sector decarbonization. Environ Sci Technol 2023;57(3):1411‒24. . 10.1021/acs.est.2c07440
[101]

Seo H, Koh D. Refining petroleum with membranes. Science 2022;376(6597):1053‒4. . 10.1126/science.abq3186

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