在全球能源結(jié)構(gòu)深度調(diào)整、綠色低碳發(fā)展成為主旋律、科技創(chuàng)新引領(lǐng)作用愈加凸顯、能源安全保障任務(wù)依然艱巨的復(fù)雜能源形勢(shì)下，為深入貫徹落實(shí)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，加快推動(dòng)能源科技進(jìn)步，國(guó)家能源局、科學(xué)技術(shù)部近期聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》），對(duì)能源科技創(chuàng)新工作做出了規(guī)劃部署。石化技術(shù)作為能源科技創(chuàng)新的重要組成部分，也迎來(lái)了加快科技自立自強(qiáng)的新發(fā)展階段。
我國(guó)石化科技創(chuàng)新取得的歷史成就
我國(guó)石化工業(yè)經(jīng)過(guò)新中國(guó)成立70余年，尤其是改革開(kāi)放40余年的發(fā)展，在近乎“一無(wú)所有”“一窮二白”的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從小到大的跨越式發(fā)展，形成了完整的工業(yè)體系。我國(guó)煉油能力從1978年的2.77億噸/年，增至2021年的8.93億噸/年，能力增長(zhǎng)了2倍多；乙烯產(chǎn)能從38萬(wàn)噸/年增至4168萬(wàn)噸/年，規(guī)模增長(zhǎng)了110倍，石化行業(yè)成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)。我國(guó)石化工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了世界石化發(fā)展史上的奇跡，煉油能力和乙烯產(chǎn)能已分別占世界份額的18.2%和20.2%，在世界石化業(yè)的地位大幅攀升，成為了僅次于美國(guó)的排名第二的世界石化生產(chǎn)大國(guó)。
石化工業(yè)作為技術(shù)密集型工業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新在支撐和引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中始終發(fā)揮著重要作用。我國(guó)石化工業(yè)已擁有具有世界先進(jìn)水平的煉化主體技術(shù)，支撐了行業(yè)的發(fā)展。
其中煉油技術(shù)已實(shí)現(xiàn)全流程化，具備了設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)行千萬(wàn)噸級(jí)煉廠的強(qiáng)大實(shí)力。能滿足國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)的清潔燃料生產(chǎn)成套技術(shù)，以渣油加氫、延遲焦化為代表的重油加工技術(shù)，催化裂化、加氫裂化等一系列裝置單元技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功及應(yīng)用，為煉廠提升效益提供了支撐，有力保障了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活品質(zhì)提高的需要。部分技術(shù)和催化劑、裝備已出口海外，在“一帶一路”國(guó)家采用我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)開(kāi)展了大型煉油項(xiàng)目和煉油裝置建設(shè)，提升了我國(guó)煉油工業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力和交流合作的話語(yǔ)權(quán)，使我國(guó)煉油技術(shù)成為“中國(guó)制造”對(duì)外推介的一張靚麗名片，提升了我國(guó)煉油業(yè)的國(guó)際化發(fā)展水平。
在化工技術(shù)方面，我國(guó)已擁有蒸汽裂解制乙烯成套技術(shù)、高效環(huán)保芳烴成套技術(shù)、聚酯成套技術(shù)；具備建設(shè)百萬(wàn)噸級(jí)乙烯、百萬(wàn)噸級(jí)芳烴和大型聚酯的能力；擁有聚烯烴聚合催化劑和相關(guān)工藝及牌號(hào)技術(shù)，以及乙苯/苯乙烯、己內(nèi)酰胺、異丙苯、聚酯、丙烯腈、順丁橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠等技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；還擁有煤經(jīng)甲醇制烯烴及煤經(jīng)合成氣制乙二醇技術(shù)并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，煤化工技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
我國(guó)石化科技發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)
我國(guó)石化科技發(fā)展取得了顯著成就，正在邁向?qū)崿F(xiàn)“以科技自立自強(qiáng)”為主要特征的石化強(qiáng)國(guó)的新階段，但依然存在自主創(chuàng)新能力不足、基礎(chǔ)研究薄弱、產(chǎn)品高端化開(kāi)發(fā)落后等問(wèn)題，尤其在處于百年未有之大變局歷史交匯點(diǎn)的當(dāng)下及今后很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期，在國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境復(fù)雜多變、能源綠色低碳轉(zhuǎn)型浪潮洶涌等因素影響下，我國(guó)石化科技創(chuàng)新面臨了新的挑戰(zhàn)。
01能源結(jié)構(gòu)即將發(fā)生巨變，新能源將高速發(fā)展
全球能源結(jié)構(gòu)正在加速調(diào)整，能源體系清潔化、多極化已成趨勢(shì)，化石能源的主導(dǎo)地位逐漸下降、可再生能源份額不斷增加、電氣化程度不斷提高。可再生能源快速發(fā)展的趨勢(shì)不可阻擋，其中風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫能將持續(xù)高速發(fā)展。我國(guó)近期出臺(tái)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中也已明確提出要加快構(gòu)建“清潔低碳安全高效”的現(xiàn)代能源體系，到2025年，非化石能源消費(fèi)比重將提高到20%左右。
面對(duì)新形勢(shì)，國(guó)內(nèi)外主要的石油公司都在尋找新出路，紛紛提出了加快從傳統(tǒng)型油氣公司向綜合型能源公司轉(zhuǎn)型的新戰(zhàn)略。雖然各公司的戰(zhàn)略各有側(cè)重，但普遍集中在通過(guò)調(diào)整業(yè)務(wù)組合，縮減油氣業(yè)務(wù)，構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新業(yè)務(wù)格局上，包括壓縮傳統(tǒng)油氣業(yè)務(wù)投資，拓展可再生能源業(yè)務(wù)，加快進(jìn)入氫能、生物燃料、儲(chǔ)能、新材料等低碳無(wú)碳領(lǐng)域。當(dāng)前正處在新舊能源重構(gòu)的時(shí)代，我國(guó)必須在新能源科技創(chuàng)新上走在前列，才能在競(jìng)爭(zhēng)博弈中取得優(yōu)勢(shì)。
02綠色低碳成為主旋律，轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫
為應(yīng)對(duì)氣候變化，降低以二氧化碳為主的溫室氣體排放已成為世界共識(shí)，尤其是作為全球最大碳排放國(guó)家，我國(guó)政府2020年9月提出了“2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和”的雙碳目標(biāo)，更是受到了世界的普遍贊賞，也進(jìn)一步加快了世界碳減排步伐，目前全球已有130多個(gè)國(guó)家和地區(qū)提出了碳中和目標(biāo)。在碳中和目標(biāo)的約束下，石化行業(yè)作為能源行業(yè)、石油工業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要的二氧化碳排放行業(yè)之一，面臨嚴(yán)峻的減排壓力和挑戰(zhàn)，國(guó)際主要的石油公司都提出了碳減排目標(biāo)，加快減排行動(dòng)。碳減排目標(biāo)基本一致，普遍集中在2050年或2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，減排行動(dòng)主要包括推動(dòng)傳統(tǒng)石化業(yè)務(wù)向生產(chǎn)清潔燃料+基礎(chǔ)原料+化工新材料方向轉(zhuǎn)變，大力發(fā)展新材料業(yè)務(wù)，提升煉化業(yè)務(wù)價(jià)值鏈，開(kāi)展節(jié)能降耗，同時(shí)部署二氧化碳捕集與封存（CCUS)項(xiàng)目、加大低碳技術(shù)研發(fā)投入等等舉措。
03數(shù)字化智能化發(fā)展速度前所未有，傳統(tǒng)工業(yè)模式將被顛覆
以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的數(shù)字化智能化技術(shù)加快與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，在石化行業(yè)的應(yīng)用也日趨廣泛，除了在過(guò)程控制、流程優(yōu)化、檢維修等常規(guī)場(chǎng)景應(yīng)用外，在優(yōu)選原料、快速響應(yīng)產(chǎn)品需求動(dòng)態(tài)變化、代替現(xiàn)場(chǎng)人工操作、遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷、開(kāi)展仿真培訓(xùn)、科研開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、管理運(yùn)營(yíng)等方面也正在擴(kuò)大應(yīng)用范圍，已滲透到從工藝及催化劑研發(fā)、原油調(diào)合到油品和化工原料生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)管理到市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)的全產(chǎn)業(yè)鏈。國(guó)內(nèi)外的石油石化公司都在加快推進(jìn)數(shù)字化發(fā)展，開(kāi)展了大量探索實(shí)踐，包括建設(shè)智能煉廠、智慧加油站、智慧能源體系等等，為石化行業(yè)提質(zhì)增效、應(yīng)對(duì)能源轉(zhuǎn)型、碳中和提供了高效解決方案。我國(guó)《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中將數(shù)字化作為一個(gè)單獨(dú)的篇章進(jìn)行了論述，提出要以數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式。未來(lái)數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)石化工業(yè)相融合發(fā)展的深度還將大幅提升，甚至可能到達(dá)我們目前還無(wú)法想像的程度和邊界，將有望對(duì)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生顛覆性的影響。
《規(guī)劃》擘畫(huà)我國(guó)“十四五”石化科技自立自強(qiáng)藍(lán)圖
站在新的歷史方位，《規(guī)劃》緊密?chē)@國(guó)家能源發(fā)展重大需求和能源技術(shù)革命重大趨勢(shì)，從頂層設(shè)計(jì)層面擘畫(huà)了未來(lái)五年能源科技創(chuàng)新的總藍(lán)圖和施工圖。《規(guī)劃》按照先進(jìn)可再生能源、新型電力系統(tǒng)、安全高效核能、綠色高效化石能源開(kāi)發(fā)利用、能源數(shù)字化智能化等5個(gè)方面，確定了集中攻關(guān)、示范試驗(yàn)和應(yīng)用推廣任務(wù)，部署了相關(guān)示范工程，并制定了技術(shù)路線圖。《規(guī)劃》明確了我國(guó)能源科技創(chuàng)新的目標(biāo)和具體任務(wù)，是“十四五”時(shí)期我國(guó)推動(dòng)能源技術(shù)革命、實(shí)現(xiàn)能源領(lǐng)域高水平科技自立自強(qiáng)的行動(dòng)指南和綱領(lǐng)性文件，對(duì)石化行業(yè)發(fā)展具有重要指導(dǎo)作用。
《規(guī)劃》中涉及到石化科技創(chuàng)新的部署主要集中在“綠色高效化石能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)”“先進(jìn)在可再生能源發(fā)電及綜合利用技術(shù)”“能源系統(tǒng)數(shù)字化智能化技術(shù)”三個(gè)大的領(lǐng)域，另外在一些共性技術(shù)和公用工程技術(shù)領(lǐng)域也有相關(guān)內(nèi)容。
01加快煉化領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，突破技術(shù)瓶頸
在“綠色高效化石能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)”方面，提出要聚焦增強(qiáng)油氣安全保障能力，開(kāi)展“煉化領(lǐng)域相關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)”，“突破煉化領(lǐng)域關(guān)鍵瓶頸技術(shù)、完善下游高端產(chǎn)品研發(fā)體系”，在具體部署的煉化技術(shù)方面包括特種專(zhuān)用橡膠技術(shù)、高端潤(rùn)滑油脂、分子煉油與分子轉(zhuǎn)化平臺(tái)技術(shù)等一系列煉化技術(shù)，并且將“開(kāi)展多產(chǎn)化工原料或多產(chǎn)航煤兼顧化工料等傳統(tǒng)煉廠轉(zhuǎn)型升級(jí)”列為重點(diǎn)示范。在特種專(zhuān)用橡膠領(lǐng)域，我國(guó)高端產(chǎn)品開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)薄弱，主要依靠進(jìn)口，已成為卡脖子技術(shù)，需要重點(diǎn)集中攻關(guān)氫化丁腈橡膠、梯度阻尼橡膠、長(zhǎng)鏈支化稀土順丁橡膠分子設(shè)計(jì)及制備技術(shù)研究，盡快突破合成工藝及控制技術(shù)，研制耐油氫化丁腈橡膠復(fù)合材料，完成稀土順丁橡膠高性能輪胎試制，形成氫化丁腈橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)線、梯度阻尼橡膠穩(wěn)產(chǎn)和長(zhǎng)鏈支化稀土順丁橡膠成套技術(shù)。高端潤(rùn)滑油脂也是我國(guó)潤(rùn)滑油發(fā)展的一個(gè)短板，需要集中攻關(guān)多元醇酯、烷基萘、硅烴、低聚抗氧劑等高端潤(rùn)滑材料構(gòu)效關(guān)系和高選擇性合成技術(shù)研究，研制硅烴基空間潤(rùn)滑油、高性能航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、超寬溫通用航空潤(rùn)滑脂等高尖端潤(rùn)滑油脂產(chǎn)品，為高端潤(rùn)滑油脂、多元醇酯、長(zhǎng)鏈烷基萘等基礎(chǔ)油工業(yè)級(jí)批量化試生產(chǎn)建立條件。
采用分子煉油技術(shù)是煉廠實(shí)現(xiàn)原油加工精細(xì)化以及轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要途徑。迫切需要開(kāi)展分子煉油機(jī)理研究，突破分子表征、先進(jìn)分離、模擬放大、分子重構(gòu)、智能控制等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活調(diào)整的石油分子轉(zhuǎn)化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)煉廠多產(chǎn)化工料或多產(chǎn)航煤兼顧化工料，增強(qiáng)傳統(tǒng)煉廠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)變能力。
02強(qiáng)化氫能、生物質(zhì)能等前沿科技創(chuàng)新，支撐可再生能源高質(zhì)量發(fā)展
在“先進(jìn)可再生能源發(fā)電及綜合利用技術(shù)”方面，規(guī)劃提出聚焦大規(guī)模高比例可再生能源開(kāi)發(fā)利用，研發(fā)更高效、更經(jīng)濟(jì)、更可靠的水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源先進(jìn)發(fā)電及綜合利用技術(shù)，支撐可再生能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量開(kāi)發(fā)利用，攻克高效氫氣制備、儲(chǔ)運(yùn)、加注和燃料電池關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)氫能與可再生能源融合發(fā)展。在具體部署的“氫能與燃料電池技術(shù)”方面部署了氫氣制備、儲(chǔ)運(yùn)、加注關(guān)鍵技術(shù)和燃料電池關(guān)鍵技術(shù)以及氫安全防控及氫氣品質(zhì)保障技術(shù)。在“其他可再生能源發(fā)電及利用技術(shù)”方面部署了生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)。
在我國(guó)油氣對(duì)外依存度居高不下的形勢(shì)下，以生物液體燃料為代表的生物質(zhì)能可作為石油、天然氣的重要補(bǔ)充，氫能也是一種正在各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的綠色能源，可在交通及工業(yè)等領(lǐng)域大量應(yīng)用，對(duì)于保障國(guó)家能源安全，推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型發(fā)揮積極作用。生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)需要集中攻關(guān)生物質(zhì)煉廠關(guān)鍵核心技術(shù)，生物質(zhì)解聚與轉(zhuǎn)化制備生物航空燃料等前沿技術(shù)，形成以生物質(zhì)為原料高效合成/轉(zhuǎn)化生產(chǎn)交通運(yùn)輸燃料/低碳能源產(chǎn)品技術(shù)體系。研發(fā)并示范多種類(lèi)生物質(zhì)原料高效轉(zhuǎn)化乙醇、定向熱轉(zhuǎn)化制備燃油、油脂連續(xù)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備生物柴油等系列技術(shù)。開(kāi)展生物燃料乙醇、生物柴油、生物燃油等生物液體燃料工程示范。在氫能技術(shù)研發(fā)方面需要重點(diǎn)開(kāi)展太陽(yáng)能光解水制氫、熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫、低熱值含碳原料制氫、超臨界水熱化學(xué)還原制氫等新型制氫技術(shù)基礎(chǔ)研究。開(kāi)展多能互補(bǔ)可再生能源制氫系統(tǒng)最優(yōu)容量配置研究。氫氣儲(chǔ)運(yùn)關(guān)鍵技術(shù)集中攻關(guān)研究氫氣長(zhǎng)距離管輸技術(shù)；開(kāi)展安全、低能耗的低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)，高密度、輕質(zhì)固態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn)，長(zhǎng)壽命、高效率的有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)氫等技術(shù)研究。開(kāi)展天然氣管道摻氫示范應(yīng)用；研發(fā)大規(guī)模氫液化、氫儲(chǔ)存示范裝置。開(kāi)展不同應(yīng)用場(chǎng)景下的可再生能源-氫能綜合能源系統(tǒng)應(yīng)用示范、低能耗、大規(guī)模氫液化工廠與液氫儲(chǔ)運(yùn)關(guān)鍵技術(shù)示范以及開(kāi)展加氫站關(guān)鍵裝備及技術(shù)研發(fā)示范等。
03加快數(shù)字化智能化技術(shù)研發(fā)利用，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)
在“能源系統(tǒng)數(shù)字化智能化技術(shù)”方面，《規(guī)劃》提出聚焦新一代信息技術(shù)和能源融合發(fā)展，開(kāi)展能源領(lǐng)域數(shù)字化、智能化共性關(guān)鍵技術(shù)研究，推動(dòng)煤炭、油氣、電廠、電網(wǎng)等傳統(tǒng)行業(yè)與數(shù)字化、智能化技術(shù)深度融合。在具體部署的行業(yè)智能升級(jí)技術(shù)方面包括煉化企業(yè)數(shù)字化智能化技術(shù)，開(kāi)展基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的智能煉廠工業(yè)應(yīng)用示范。搭建煉化企業(yè)資源全流程價(jià)值鏈優(yōu)化平臺(tái)以及基于泛在感知、生產(chǎn)操作監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)決策與執(zhí)行的生產(chǎn)智能運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，開(kāi)展基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的智能煉廠工業(yè)應(yīng)用示范。
此外結(jié)合低碳發(fā)展戰(zhàn)略，《規(guī)劃》還部署了高效低成本的CO2捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)研發(fā)、煤制油工藝升級(jí)及產(chǎn)品高端化技術(shù)以及整體煤氣化蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）及燃料電池發(fā)電（IGFC）系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)等研究。組織開(kāi)發(fā)優(yōu)化尾氣純氧燃燒及CO2捕集技術(shù)，適時(shí)開(kāi)展工程示范及驗(yàn)證。開(kāi)展新一代IGCC聯(lián)產(chǎn)制氫及靈活性發(fā)電工程示范；開(kāi)展整體煤氣化燃料電池發(fā)電（IGFC）系統(tǒng)集成技術(shù)示范及驗(yàn)證；開(kāi)展百萬(wàn)噸級(jí)CO2捕集、利用與封存全流程示范；開(kāi)展水煤（焦）漿與煉廠廢棄物共氣化技術(shù)研發(fā)與工業(yè)示范。
藍(lán)圖已繪就，任務(wù)已明確。廣大石化科技工作者將圍繞《規(guī)劃》，增強(qiáng)使命擔(dān)當(dāng)，加快關(guān)鍵核心瓶頸技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)綠色低碳技術(shù)重大突破，加快數(shù)字化智能化技術(shù)升級(jí)，補(bǔ)短板，鍛長(zhǎng)板，為實(shí)現(xiàn)能源科技自立自強(qiáng)、建設(shè)石化科技強(qiáng)國(guó)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
