我国化工石化产业绿色低碳转型发展研究

戴厚良 ,  陈建峰 ,  袁晴棠 ,  刘佩成

中国工程科学 ›› 2024, Vol. 26 ›› Issue (6) : 223 -232.

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中国工程科学 ›› 2024, Vol. 26 ›› Issue (6) : 223 -232. DOI: 10.15302/J-SSCAE-2024.06.021
工程前沿

我国化工石化产业绿色低碳转型发展研究

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Green and Low-Carbon Transformation of China's Chemical and Petrochemical Industry

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摘要

化工石化产业是国民经济的支柱性产业之一，但能源和资源消耗量、“三废”和碳排放量大，因而加快推动绿色低碳转型是实现产业高质量发展、建设石化强国的必然要求。本文从国际共识、国内要求、原料变化、市场约束、技术演进、智能转型等角度分析了化工石化产业绿色低碳转型的基本形势，从产业规模、产业结构、资源利用、污染物排放、碳排放、产业科技等方面梳理了我国化工石化产业的发展现状，进一步凝练了当前制约我国化工石化产业绿色低碳转型的突出问题。研究提出了我国化工石化产业绿色低碳转型的重点任务，包括绿色低碳技术创新工程，产业结构绿色转型工程，绿色环保产品创新工程，重点领域碳达峰工程，用能绿色低碳转型工程，绿色低碳清洁生产工程，数字化、智能化转型工程，绿色生产标杆引领工程，旨在实现产业结构高端化、能源消费低碳化、资源利用循环化、生产过程清洁化、产品供给绿色化、生产方式数字化。为此建议，积极稳妥推进“双碳”目标、梯次实现细分领域碳达峰、稳健推动能源绿色转型、以积极的政策推动绿色低碳转型，切实保障我国化工石化产业绿色低碳转型发展。

Abstract

The chemical and petrochemical industry is one of the pillar industries of the national economy. However, the energy and resource consumption, "three wastes" (i.e., waste gas, waste water, and industrial residue), and carbon emissions of the industry are large. Therefore, it is inevitable to accelerate the green and low-carbon transformation of the industry, thus to achieve high-quality industrial development and strengthen the petrochemical sector. This study analyzes the basic situation of the green and low-carbon transformation of the chemical and petrochemical industry from the perspectives of international consensus, domestic requirements, raw material changes, market constraints, technological evolution, and intelligent transformation. It also sorts out the development status of China's chemical and petrochemical industry from the aspects of industrial scale, industrial structure, resource utilization, pollutant emission, carbon emission, and industrial science and technology, and further reviews the prominent problems that restrict the green and low-carbon transformation of the industry. Moreover, the study proposes the key tasks for the green and low-carbon transformation of the industry, including innovation in green and low-carbon technologies; green transformation of the industrial structure; innovation in environment-friendly products; carbon peaking in key areas; green and low-carbon transformation for energy use; green, low-carbon, and clean production; digital and intelligent transformation; and green production demonstration; this aims to achieve a high-end industrial structure, low-carbon energy consumption, cyclic utilization of resources, clean production processes, green supply of products, and digital production mode. To this end, it is suggested that we should actively and steadily promote the carbon peaking and carbon neutralization goals, achieve carbon peaks in subdivided fields by stages, steadily promote the green transformation of the energy sector, and promote green and low-carbon transformation with active policies, thereby ensuring the green and low-carbon transformation of China's chemical and petrochemical industry.

关键词

化工石化产业 / 绿色低碳 / 转型升级 / 高质量发展 / “双碳”

Key words

chemical and petrochemical industry / green and low carbon / transformation and upgrading / high-quality development / carbon peaking and carbon neutralization

引用本文

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戴厚良,陈建峰,袁晴棠,刘佩成. 我国化工石化产业绿色低碳转型发展研究[J]. 中国工程科学, 2024, 26(6): 223-232 DOI:10.15302/J-SSCAE-2024.06.021

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一、 前言

实施绿色低碳转型，积极应对气候变化并保护生态环境，成为国际社会的普遍共识。各国加大能源革命和能源转型力度，提出了碳达峰、碳中和（“双碳”）目标。当前，我国经济社会进入绿色化、低碳化的高质量发展阶段，正在实施应对气候变化的国家战略，推动经济社会绿色低碳转型，加快建设美丽中国[1]。包括石化工业、化学工业在内的化工石化产业是国民经济的基础性、战略性、支柱性产业，为经济社会发展提供油品、原材料、基础及高端化学品。化工石化产业链长、工艺流程复杂、能源和资源消耗总量大、“三废”和碳排放量大，在“双碳”目标下面临着极大的降碳减排压力，需要加快绿色低碳转型[2]。

推动化工石化产业实现“双碳”目标是当前的行业发展关注点和学术研究热点[2~4]，而相关产业绿色低碳转型仍面临挑战。需要以减污降碳协同增效为依托，全面采用绿色低碳原料、绿色先进工艺技术，用更少量、更清洁的能源来生产更多全生命周期内绿色低碳的化工产品和石化产品，使能源和资源利用效率、主要污染物排放强度达到国际先进水平；不断推进原料轻质化和绿色化、产品绿色化和高性能化、生产用能绿色化和低碳化、生产过程高效化和清洁化、产业发展集约化和循环化，最终形成高效、绿色、循环、低碳的化工石化产业体系。

本文围绕化工石化产业绿色低碳转型的内涵要求，分析产业发展面临的环境、梳理产业发展现状、辨识绿色低碳转型存在的问题，进一步提出产业发展的重点任务和举措建议，为化工石化产业高质量发展、化工石化强国建设等研究提供参考。

二、 化工石化产业绿色低碳转型的基本形势

（一） 绿色低碳转型成为全球应对气候变化的普遍共识

2022年以来，许多地区出现了大范围的极端天气。世界气象组织宣布，2023年是有记录以来人类历史上最热的一年。为积极应对气候变化，世界各国纷纷提出了“双碳”目标。在此背景下，跨国化工石化公司高度重视能源结构调整和绿色低碳技术开发应用，谋划和实施绿色低碳转型。全球已有超过150个国家和地区提出了碳中和目标，覆盖了92%的国内生产总值、89%的人口、88%的碳排放[5]。例如，荷兰皇家壳牌石油公司扩大可再生能源方面的投资，发展低碳能源相关商业模式；英国石油公司开始布局低碳和负碳技术研发，如生物质能，碳捕集、利用与封存（CCUS）[6]等。

（二） 绿色低碳发展成为我国推进新型工业化的关键支撑

我国经济进入了高质量发展阶段，明确了生态优先、绿色低碳发展模式。《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（2021年）、《2030年前碳达峰行动方案》（2021年）、《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》（2022年）等政策文件提出，“十四五”时期大宗化工石化产品的单位产品能耗、碳排放量均明显下降，挥发性有机物排放总量降低10%以上；推动化工石化产业的重点领域节能降碳，提高全行业的能效水平[7]，走新型工业化道路，实现人与自然和谐共生的现代化。当前，化工石化产业发展面临着高耗能、高排放等一系列挑战，需要以数字化、网络化、智能化为方向，加快实现高效率、高品质、低碳化发展和数字化转型升级，支撑行业发展质量和效益提升。

（三） “双碳”目标推动化工石化产业的原料绿色化、产品循环化

在行业“双碳”目标的驱动下，化工石化产业加快发展生物制造，增加使用绿色低碳、无毒或低毒的原／辅材料，加强废旧塑料、纤维、轮胎等的回收利用，推进原料绿色化、产品循环化，保障行业绿色低碳发展水平。美国在2023年提出，未来20年内采用生物基替代品取代90%以上的塑料，生物制造将满足至少30%的化学品需求，收集和处理1.2×109 t生物质原料，将6×107 t CO2转化为燃料和相关产品[8]。在我国，2011年以来的石脑油路线乙烯产量占比已不足50%且呈持续下降态势，低碳烯烃的生产原料呈现轻烃化发展趋势；2030年的塑料回收率预计为45%~50%[4]。

（四） 绿色低碳发展对化工石化产业提出明确要求

近年来，国际上碳减排政策工具纷纷涌现，如碳市场、碳税、碳关税等。2023年，欧盟启动了碳边境调节机制，2026年起将对进口的化肥、氢能等高碳产品征收碳关税[9]。合理预判，未来碳关税将成为全球碳定价政策的风向标，对国际经济贸易秩序、市场竞争力等产生深远影响，也直接波及我国化工石化产品的生产和出口。我国成品油消费在2024年达到峰值，预计“十五五”时期年均下降2%~3%，即成品油消费规模将由2024年的3.98×108 t下降到2030年的3.44×108 t。受新能源汽车数量快速增长的冲击，汽油消费增长结束并转入下降阶段；柴油消费平台期即将结束且未来需求逐步萎缩；航空煤油消费在中长期仍有一定的增长空间；乙烯、对二甲苯的自给率分别接近80%、90%。整体上，国内石化市场“结构性过剩”问题更为突出，85%以上的大宗石化产品都将出现产能过剩。为此，化工石化产业需加快调整产品结构，有序推进“减油增化”，对应扩大高端聚烯烃、工程塑料、精细化学品等高端化工石化产品的生产规模（见表1）。

（五） 支撑绿色低碳发展的先进技术演进迅速

当前，科技和产业变革突飞猛进，绿色低碳技术创新高度活跃，低碳、零碳、负碳等技术进入了试点示范和商业化应用阶段。美国、欧盟、英国、日本等国家和地区积极部署“净零”战略和碳中和行动，逐步确立绿色低碳技术发展方向[10]。国际能源署数据显示，2023年世界清洁能源投资约为2万亿美元，是化石能源投资额的2倍[11]。相应地，我国把握绿色低碳技术创新前沿，加快研发电催化、生物制造、低成本CCUS等技术，全面推进源头减碳、过程降碳、末端固碳方面先进适用技术的示范应用[12]，加快形成新质生产力。

（六） 信息技术赋能化工石化产业绿色低碳发展

大数据、人工智能（AI）、新一代移动通信等信息技术持续突破，成为引领科技创新、驱动行业转型的关键因素。在此背景下，我国不断加快化工石化产业的数字化、智能化、绿色化转型发展，深化AI、大模型等技术应用研发，以信息技术赋能化工石化产业绿色低碳转型。化工石化智能工厂的先进控制投用率、生产数据自动化采集率均超过90%，外排污染源自动监控率达到100%；生产优化从局部、离线逐步提升至全流程、在线层次，劳动生产率提高10%以上，发挥了显著的降碳减排、提质增效作用[13]。

三、 我国化工石化产业发展现状及绿色低碳转型存在的主要问题

（一） 我国化工石化产业发展现状

一是我国化工石化产业经过70多年的发展，建成了完备的工业体系，产业规模居世界前列，综合竞争力不断增强。2023年，我国炼油、乙烯、对二甲苯的生产能力分别为9.32×108 t、5.135×107 t、4.2×107 t，电石、合成氨生产能力分别为3.67×107 t、7.75×107 t，均位居世界首位[14]。

二是我国化工石化产业结构加快向高端化、精细化、专用化迈进，布局更为优化，形成了多个大型产业集群。2022年，我国化工新材料产值超过1万亿元，年均增速超过20%。产业布局优化成效显著，形成了位于环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区的三大炼化企业集群，位于东北地区、西北地区、沿江地区的三大炼化产业带，在现代煤化工方面建立了内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东、新疆准东四大国家级产业示范基地[3,15]。

三是我国化工石化产业的资源利用效率不断提升，能耗和物耗稳步下降。2010—2022年，我国炼油能力、乙烯生产能力分别增长了64%、174%，而能源消费总量仅增长了约69%。能源消费年均增速由“十二五”时期的6.73%下降为“十三五”时期的4.22%[4]。

四是我国化工石化产业的污染物排放大幅降低，污染治理成效显著。加强技术改造和升级，持续提升全行业的清洁生产水平，污染物排放指标持续下降。2022年，化工石化企业的SO2、氮氧化物、颗粒物、挥发性有机物排放量分别比2021年下降3.77%、4.75%、3.32%、4.67%[4]，绿色低碳发展取得较好成绩。

五是我国化工石化产业的碳排放总量仍维持高位，碳排放结构有待持续调整。当前，行业碳排放总量仍在随着行业规模的扩大而增长，2022年的碳排放总量为1.5×109 t，比2019年增长约35%；其中化石燃料的燃烧排放约占46%，过程排放约占31%，间接排放约占23%[16]，降碳重点转向调整能源结构。

六是我国化工石化产业科技进步迅速，对产业绿色低碳发展构成显著支撑。我国化工石化产业拥有具有自主知识产权的炼油全流程技术、石油化工主体技术，依靠自有技术建设的千万吨级炼厂、百万吨级乙烯和芳烃装置，综合水平达到世界先进；高盐废水处理技术取得突破，碱性电解水制绿氢技术基本成熟，百万吨级CCUS工业示范项目取得积极进展，一大批降碳、零碳、负碳技术开始工业应用，为产业绿色低碳发展提供了强有力的技术支撑。

（二） 我国化工石化产业绿色低碳转型存在的问题

一是我国化工石化产业规模大、产业链条长，加之产业结构和产品结构不尽合理，能源消费和碳排放强度偏高，客观上造成低碳转型难度较大。2022年，我国炼油产能利用率为73%，合成氨产能利用率为75%，烧碱产能利用率不足83%[4]，低于国际先进水平。产品结构仍以中低端、大宗基础品种为主，而中高端化学品、化工新材料供应量增长缓慢，难以适应市场需求变化和居民消费升级需要。

二是我国化工石化产业中原料结构偏重、能源结构偏煤，降碳减排难度较大。我国能源资源禀赋决定了化工石化产业中能源结构以煤炭为主、化工装置原料结构以重质原料为主。2022年，我国石化产业、现代煤化工产业的总能耗分别为2.03×108 tce、2.26×108 tce，均较2019年有所增加[16]。此外，我国以煤炭为原料的煤化工路线占比偏高，基础产品中煤头合成氨、煤头甲醇分别占相应总产能的70%以上。

三是我国化工石化产业中新能源利用规模尚小，而大功率电气化技术及装备不够成熟。新能源具有间歇性和波动性，在短期内难以满足化工石化产业在能源供应安全平稳方面的要求。行业可再生能源利用规模远未达到规模化替代水平，且大幅提升电气化率后对企业抗晃电能力提出更高的要求；全厂物料平衡、蒸汽平衡、燃料平衡等将发生显著变化，对生产安全性构成潜在挑战。

四是我国化工石化产业的“三废”综合治理水平有待提升，清洁化生产仍需扩大规模。行业污染物排放基数较高，产生的“三废”经处理后尽管可以达标排放，但排放量均居主要工业部门前列。行业“三废”处理未能摆脱“先污染后治理”困境，清洁化生产水平参差不齐，仍需进一步优化生产工艺和污染治理技术，提高资源和能源的节约水平与循环利用能力，从源头降低污染物排放量。

五是我国化工石化产业的循环经济发展水平不高，废旧化工材料回收利用体系亟待建立。我国废旧化工材料尤其是废旧塑料的回收率仅在30%左右，相关材料的循环利用仍有较大提升空间[2]。废塑料受到来料分散混杂、“作坊式”企业较多、分拣水平偏低等因素的影响，前端尚未建立稳定高效的收集、分选、供应渠道，中端的再生技术及装备尚不成熟，后端的再生产品使用激励政策有待完善，需要进一步完善综合治理体系，深化循环经济应用[17]。

六是我国化工石化产业的科技创新能力不强，降碳减排技术的应用经济性亟待提升。化工石化产业绿色低碳转型涉及的关键核心技术体系不够完善，CCUS等源头降碳、过程减碳、终端固碳技术的应用经济性需要提升，绿氢、绿电在化工石化产业中的应用占比较低[2]。行业用能结构转型面临绿氢成本偏高、绿电安全性不足等“瓶颈”问题，高效绿氢制备、安全可控的氢气储输、绿氧应用等关键核心技术有待深入研发[2]。

四、 我国化工石化产业绿色低碳转型的重点任务

（一） 绿色低碳技术创新工程

1. 加快关键核心技术攻关

加强节能与提高能效技术研究，突破催化裂解与蒸汽裂解耦合等低碳／零碳工艺流程再造技术，膜分离、外场强化等过程强化技术，形成离子液体、生物催化剂等高性能新型催化剂。与相关方协同攻关清洁能源替代技术，如电加热乙烯裂解炉技术、绿氢“制储输用”技术；发展原料绿色化技术，如绿色高效的废塑料升级回用成套技术、以非粮生物质为原料的生物制造技术；研制包括CO2化工利用在内的低成本CCUS技术。

2. 储备前瞻性和颠覆性技术

系统谋划原创性、颠覆性技术，如基础化学品短流程制备等低碳技术、新型储能材料等前沿新材料、海水直接制氢等新型制氢技术、高效低毒低残留的纳米农药技术。部署国家级科技重大项目和工程，发挥国家级实验室的创新载体作用，鼓励龙头企业牵头组建创新联合体，集聚“产学研用”创新资源，全面推进重点领域技术攻关。制定标准化路线图，研制基础通用、试验方法等方面的标准，引导企业将自主知识产权与行业技术标准融合发展。

3. 推广应用绿色低碳技术

制定绿色低碳技术推广应用目录，扩大先进适用的绿色低碳新技术、新工艺、新设备、新材料应用范围，积极运用首台（套）重大技术装备保险补偿机制。明确重点绿色低碳技术推广应用方向，如短流程炼化工艺技术、加热炉与裂解炉提效技术、能量系统优化技术、高效催化剂等，引导企业加快技术改造，推动产业绿色低碳发展。

4. 开展重点技术试点示范

积极推进生产工艺深度脱碳、工业流程再造、电气化改造、CO2回收循环利用等技术示范工程，形成可复制、可推广的技术经验与行业方案。针对乙烯“三机”电气化改造、多应用场景下可再生能源 ‒ 氢能综合系统等，积极开展重点试验技术示范，推动产业绿色低碳和高质量发展。

（二） 产业结构绿色转型工程

1. 推动产业优化升级

加强化工石化产业供给侧结构性改革，科学调控炼油和化工产品的产能总量、结构和布局，加快建设绿色石化企业和绿色石化园区。严控炼油、磷胺、黄磷、电石产能，淘汰落后产能，实现产能减量和污染物总量控制。科学布局新建或改扩建乙烯项目，避免乙烯下游产品同质化。采用“基础+高端化+多元化”的产品路线，稳妥有序发展现代煤化工，保障国家能源安全和供应链稳定。优化合成氨原料结构，增加绿氢原料占比，拓宽氢（氨）储能应用范围。推动精细化工、轻化工绿色低碳发展，降低“三废”和碳排放。

2. 推进装置结构优化调整

积极采用先进的节能、低碳、减排技术，改造并提升现有装置，提高资源利用率，降低能耗、污染物和碳排放。优化调整重油催化裂化、重油催化裂解、重油加氢裂化等装置的功能定位，增加特色产品产量。更高比例采用乙烷、轻烃等低碳乙烯原料，提高“双烯”收率，推动乙烯装置绿色低碳发展。

3. 大力发展先进产能

采取技术升级改造、产能置换等措施，加快退出不符合国家产业政策和能效要求的落后产能。加快产业转型升级，发展高端石化产品，提升资源综合利用能力，降低单位加工能耗，促进产业新旧动能转换，提高产业核心技术竞争力。

4. 有序推进“油转化”“油转特”

推进大型化工石化基地建设，扩大深度炼化一体化规模，加快原油直接制化学品产业化进程，鼓励建设工业化示范项目。有序推进“油转化”“油转特”，减少汽油和柴油产量，增加特色油品和化工原料产量，提升高附加值产品比例，改善炼化综合竞争力和盈利水平。

（三） 绿色环保产品创新工程

1. 生产高效、高清洁油品

根据汽车行业对未来汽油和柴油品质的要求，稳步提高清洁汽油和柴油的主要质量指标，降低芳烃、多环芳烃的含量。成立油品创新联盟，研究清洁汽油和柴油的标准与生产技术，制定相关国家质量标准，满足未来汽车对高清洁汽油和柴油的需求。

2. 发展生物基产品

积极发展纤维素等非粮燃料乙醇，扩大可持续航空燃料、生物柴油的生产规模。以非粮生物质为原料，生产环境友好型基础化学品和高分子材料。构建生物质原料供应链和产业链，保障生物基产品原料的稳定供应，从源头减少碳排放。

3. 增产高端石化产品

把握战略性新兴产业发展趋势，生产高性能合成材料、膜材料等高端石化产品，解决关键技术问题、影响产品质量提升的短板问题。扩大高端合成材料、专用化学品的国产化规模，提高低碳和零碳的高端石化产品自主供给率，提升产业供给体系质量和效率。

4. 完善绿色环保产品标准和供应体系

完善绿色环保产品的标准体系，加快制定碳排放核算、碳足迹、绿色制造评价方法。统一发布绿色环保产品的标准、认证、标识体系，健全绿色环保产品供应链，保障并提升绿色消费规模，助力全社会降碳减排。

（四） 重点领域碳达峰工程

1. 推动炼油产业提前碳达峰

按照国家规划，2025年前我国炼油能力控制在1×109 t/a以内，炼油产业提前实现碳达峰具有一定基础。采取加大落后产能淘汰力度、有效化解结构性过剩矛盾、科学规划新增炼油产能、持续挖掘节能潜力等措施，推动炼油产业在2027年实现碳达峰。

2. 推动乙烯产业在2030年左右实现碳达峰

2022年我国乙烯当量自给率仅为66.7%，未来仍将建设一批乙烯装置，预计2030年乙烯当量自给率将提高至80%。采取乙烯原料结构优化调整、抑制炉管结焦、淘汰落后产能等措施，我国乙烯产业可在2030年左右实现碳达峰。

3. 推动煤化工产业在2030年实现碳达峰

煤化工产业具有较高的碳排放强度，已成为降碳减排的重点领域。开展与绿电、绿氢、绿氧耦合等措施，预计我国煤化工产业可在2030年实现碳达峰。

4. 推动合成氨产业碳排放量达峰后稳步下降

我国合成氨原料路线以煤炭为主、天然气为辅，产业规模大、碳排放强度高。我国合成氨产能呈下降趋势，已由2015年的7.532×107 t/a降至2022年的6.76×107 t/a，碳排放量已于2015年实现达峰。未来，受下游氮肥产能过剩、优惠政策取消、环保治理升级、落后产能退出的影响，预计合成氨产业碳排放量将稳步下降。

5. 推动电石产业2025年实现碳达峰

电石产业耗能高、碳排放量大。我国电石产能在2015年达到峰值后逐年下降，2022年已降至3.9×107 t/a。未来，电石行业积极应用乙炔和电石炉新工艺，电石显热和烟气余热回收利用技术，生产流程自动化、智能化、信息化管理技术，不断提高生产效率，预计在2025年实现碳达峰。

（五） 用能绿色低碳转型工程

1. 强化节能提效

采用节能新工艺，强化过程节能，推进重点耗能设备提效，优化系统和能源管控，力争到2030年炼油单因能耗、乙烯装置综合能耗分别下降4.5%、8%，到2035年再分别下降3个和4个百分点。加强低能耗炼油技术，低能耗、低氢耗加氢技术，节能高效型分壁塔精馏技术，过程强化技术的示范和推广应用。加大节能技改力度，实施装置间热联合热进料、余热余压回收利用、蒸汽动力系统优化等举措。提高碳排放管理水平、碳排放统计核算能力，推动能耗“双控”转向碳排放总量和强度“双控”。

2. 逐步推进清洁低碳能源替代

调整能源结构，采用零碳的绿电、低碳的天然气逐步替代高碳的原煤。通过绿电置换、合作开发、绿电指标购买等方式，使新建项目实现最大的绿电消纳量，在源头减少碳排放。

3. 推进多能耦合

深度消纳风电、光伏发电，推进可再生能源与企业能源系统耦合发展。采用绿氢替代灰氢，扩大绿氢炼化规模，降低企业碳排放。探索与小型核反应堆的耦合集成，构建与小型核反应堆耦合的能源系统，促进企业绿色低碳转型。

4. 提高终端用能电气化率

推进乙烯“三机”电气化，着力提升改（扩）建或新建乙烯项目的电气化率。实施凝汽透平改电驱，优化蒸汽动力系统，降低锅炉发汽负荷，减少锅炉的原煤和天然气消耗。示范应用小型电熔盐锅炉、固体电蓄热炉、电加热热载体炉、智能绿电微电网等技术。将不能并网的绿电、成本较低的谷电转化为热能储存，熔盐系统的储热转化为蒸汽，以绿电产汽替代电厂燃煤锅炉产汽。

（六） 绿色低碳清洁生产工程

1. 深入推进绿色设计

基于全生命周期管理理念，全面推进绿色园区、绿色工厂、绿色工艺、绿色产品设计，显著提升化工石化产业的污染防治、环境监控、节能降耗、清洁化生产水平。建立涵盖工厂、工艺、产品、配套设施的绿色设计标准和规范体系，在源头减少碳排放。

2. 加快原／辅材料轻质化、清洁化替代

积极推进石化原料轻质化，适度提高乙烷、丙烷、轻烃等轻质、低碳、富氢原料的应用占比。利用非粮生物质制造生物醇、有机酸、烷烃、烯烃等基础生物基化学原料，扩大生物化工生产规模。加快实施生产过程中有毒有害溶剂、助剂等原材料的替代，持续提升低毒低害、无毒无害原／辅料的使用占比。

3. 推广应用先进绿色低碳技术与装备

着眼降低过程碳排放的目标，推动分子炼油、低成本增产烯烃和芳烃、原油直接裂解制乙烯、合成气一步法制烯烃等技术示范应用。开展大功率电加热炉、高效换热器、特殊结构反应器、大型专用机泵的示范应用，降低能耗并减少碳排放。

4. 加强“三废”综合治理

积极采用高效吸附、催化燃烧、先进膜分离等措施，提高烯烃、芳香烃、醛类以及恶臭类物质的治理水平。重点治理含盐、含酸、高氨氮、难降解、含重金属的废水，确保化工石化废水近零排放。强化包含收集、贮存、运输、利用、处置实施在内的固体废物全过程监督管理，在重质和劣质渣油高值化利用，废塑料、废纤维、废橡胶等固体废物回收利用方面提高技术应用水平。

（七） 数字化、智能化转型工程

1. 推进新一代信息技术与化工石化产业深度融合

加快新技术、新模式协同创新，深化新一代信息技术与化工石化行业融合，增强化工石化过程中的数据获取能力。强化全过程一体化管控，推进数字孪生技术创新应用，构建面向大型化工石化企业的数字化平台，实现全行业清洁生产，提高环境保护成效。

2. 建设化工石化智能工厂

应用新一代移动通信、AI等信息技术，实现全流程智能控制、实时优化、能源管控、设备预知性维护等功能，支持智能化业务决策。建成化工石化智能工厂，促进化工石化产业生产优化，最大化利用资源和能源，提高绿色低碳和安全生产能力，推动化工石化产业数字化转型进程。

3. 构建化工石化工业互联网+绿色制造体系

应用工业互联网技术，优化化工石化生产过程中耗材和能源损耗的绿色设计方案，确保设计和需求精准对接。通过远程控制、精准预测等方式，推动化工石化生产制造环节的节能减排，实现安全生产管理数字化和智能化。推行能源和资源回收利用，提升余热和余压综合利用效率，建立资源回收利用网络，整体性提升工业产品回收利用水平。

（八） 绿色生产标杆引领工程

1. 创建标杆性的绿色产业链

在西部地区的煤化工园区，充分利用风电、光伏发电，实现绿电、绿氢与现代煤化工耦合发展，减少直接碳排放和工艺碳排放。在东部地区的石化园区，重点开发生物能源、生物制造技术、小型核反应堆替代中小火电厂老旧机组供热。同步扩大中西部地区富余绿电的外送规模，形成标杆性的化工石化绿色发展产业链。

2. 创建标杆性的绿色工厂

建立化工石化产业绿色工厂标准，实现用地集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化、资源循环化。创建标杆性的化工石化产业绿色工厂，驱动企业全面落实绿色低碳发展理念，推进企业绿色低碳转型升级，减少能源和资源浪费、污染物和碳排放，引领全行业的绿色低碳转型发展。

3. 创建标杆性的绿色化工园区

优选绿色发展条件良好的化工园区，重点培育具有国际一流竞争力的绿色低碳发展标杆，引领化工石化产业链上“原油 ‒ 化工原料 ‒ 化工产品”递次集约化发展，实现原料产品项目一体化、公用工程物流一体化、环境保护生态一体化、安全消防应急一体化、智能智慧数据一体化、管理服务科创一体化。实施化工园区产业发展提升、绿色化建设、智慧化建设、标准化建设、高质量发展示范等重点工程，完善公共基础设施网络，保障化工石化产业绿色低碳发展需求。

五、 我国化工石化产业绿色低碳转型发展建议

（一） 积极稳妥推进“双碳”目标

1. 把握降碳与发展的关系

化工石化产业是国民经济的支柱性产业之一，事关稳经济、保增长、惠民生。进入新发展阶段后，为了满足居民的美好生活需要，化工产品和石化产品仍将保持一定的增长。需正确处理降碳与发展的关系，在推进炼油、合成氨、甲醇等产业加大降碳减排力度的同时，从有限的碳排放空间中为高端石化化工产品发展预留部分容量，避免延缓把握甚至丧失发展机遇。

2. 优化“双碳”任务的实施节奏

化工石化产业实现“双碳”目标，应立足我国能源和资源禀赋实际，不宜超越经济社会发展所处阶段和绿色低碳技术的经济可行性。在新能源能够安全、经济、可靠地替代常规能源的基础上，坚持先立后破、循序渐进、积极稳妥，处理好公平与效率的关系，科学制定“双碳”目标任务进度，避免运动式减碳。

3. 平衡存量与增量的关系

对于存量，积极稳妥地开展节能降碳技术改造，提升能源和资源利用效率，逐步实现化工石化产业的物耗、能耗、碳排放、污染物排放达到世界先进水平；对于在规定期限内碳排放仍处于基准水平以下的装置，坚决予以淘汰。对于增量，在关注新上项目的技术可行性、市场可行性以外，还应突出原料消耗量、能耗总量、废弃物及碳排放量，提高电气化率，最大程度地向碳中和目标努力，驱动全行业实现绿色低碳发展。

（二） 梯次实现细分领域碳达峰

1. 注重细分领域降碳减排路径的差异性

化工石化产业包含石化工业、化学工业：前者细分为炼油、石油化工、现代煤化工等领域，后者细分为无机化工、精细化工、轻化工等领域。这些细分领域的产品性质、工艺特点有明显不同，相应的降碳减排路径自然存在差异性。炼油、石油化工、现代煤化工等细分领域能耗高、化石能源消费量大，需重点采取节能和提高能效、能源绿色低碳转型、低碳和零碳工艺流程再造等措施来减少碳排放。精细化工、轻化工等细分领域中污染物、污水排放量大，需重点推进清洁生产，加强污染物治理能力。

2. 在细分领域内梯次实现碳达峰

化工石化产业各细分领域受碳排基数、用能方式、技术路线、产品性质、市场需求等因素的影响，降碳减排的基础条件存在明显差异。需要结合各自领域的发展趋势和技术水平，梯次实现碳达峰，避免“双碳”任务实施的简单化。协调各细分领域的降碳减排进度，力争2030年前化工石化产业整体实现碳达峰：炼油、甲醇、合成氨等产能过剩的细分领域，应率先实现碳达峰；当量需求自给率较低的乙烯、高端化工石化产品等细分领域，可以靠后实现碳达峰。

（三） 逐步推动能源结构实现绿色低碳转型

1.. 一 定时期内能源仍以化石能源为主

化工石化产业是流程型制造业，需要能源供应具有连续稳定、经济安全的特性。我国“富煤、少油、贫气”的能源禀赋特点，决定了以煤炭为主的化工石化产业能源结构。风电、光伏发电等新能源具有间歇性和不稳定性，在短期内难以满足化工石化产业对能源供应安全平稳的要求。短期内我国化工石化产业采用新能源大规模替代化石能源难以实现，未来较长时期内仍以化石能源为主，同时推动产业能源结构逐步向绿色低碳能源转变。

2. 能源转型坚持先立后破、稳妥推进

推动能源转型需要一定的周期。化工石化产业推进新能源规模化替代，应以新能源供应安全可靠为基础条件，坚持先立后破，不能一蹴而就。更高比例采用绿电并提高终端电气化率，虽可降低碳排放，但实施难度较大。超大功率电加热器技术及装备尚不成熟，且大幅度提升电气化率后对企业抗晃电能力提出更高要求，需要进一步加大相应技术及装备的攻关力度。

（四） 以积极的政策推动绿色低碳转型

1. 加大政策支持力度

建议按照“绿色低碳、先进高端、市场导向、总量控制”原则，加强化工石化产业的引导和监管，尤其是提高新增乙烯项目的统筹协调力度，促进全行业有序健康发展。制定并完善有利于化工石化产业绿色低碳转型的财税、价格、金融、土地、公共采购等方面的政策，合理加大化工石化产业节能、清洁能源替代等投资项目的财政支持力度，落实节能节水、环境保护专用设备享受企业所得税抵免优惠政策。

2. 制定绿色低碳标准和碳税机制

建立化工石化产业绿色低碳标准体系，完善低碳评价、碳回收再利用产品认证、绿色低碳技术评估、产品全生命周期评估等服务体系，形成化工石化产品碳足迹评价标准和碳排放数据库，化工石化全产业链绿色低碳评价标准、设计标准、建设标准、制造标准，保障全行业绿色低碳发展需求。探索设立碳税机制，完善征收碳税的法律规章，推动碳交易市场和碳金融市场发展；优化化工石化产品出口贸易结构，驱动国内企业绿色低碳发展，有效应对国际市场碳关税，尽量降低对我国化工石化产业的不利影响。

3. 加强科技攻关和国际合作

建议设立“化工石化产业绿色发展与转型升级关键技术研究”等重点项目，推动“双碳”关键技术研究与示范。将绿色低碳技术创新相关要求列为高校、科研院所、企业的绩效考核指标，完善科技创新体制机制，加快攻关绿色低碳技术体系。加强国际合作，积极参与化工石化产业国际碳排放标准制定，推动建立公平合理的国际碳排放核算方法体系，促进我国化工石化绿色产品参与国际市场竞争，融入国际碳排放体系。

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基金资助

中国工程院咨询项目“我国化工石化产业绿色低碳转型发展战略研究”(2023-XBZD-04)

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