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背景简述
2022年4月7日工业和信息化部等六部门联合发布了《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》。提出“十四五”期间高质量发展的主要目标：到2025年，石化化工行业基本形成自主创新能力强、结构布局合理、绿色安全低碳的高质量发展格局，高端产品保障能力大幅提高，核心竞争能力明显增强，高水平自立自强迈出坚实步伐。
石化化工行业具有产业链条长、产品种类多、关联覆盖广等特点，关乎产业链供应链安全稳定、绿色低碳发展、民生福祉改善等方方面面。
石化化工行业的绿色低碳高质量发展是国际国内大势所趋，“十四五”是绿色低碳转型的重要阶段。全面、科学、合理地采用技术从源头减碳、过程降碳、末端控碳分别促进石化行业绿色低碳高质量发展至关重要。
石油化工行业绿色低碳技术
现状与趋势
石油化工是化工产业链上游基础，为国民经济的运行提供能源和基础原料。以石油天然气为源头的石油化工行业产生的6万余种化学品，可延伸应用到生活中的各个方面。未来石油化工将以存量竞争为主。
石油化工主要产品为汽柴油和“三苯三烯”。从排放总量的角度看，石油和化工行业对于全国碳排放总量的贡献较小，但单位能耗和单位碳排放强度较大。目前国家重点关注碳排放领域为原油加工生产过程与烯烃生产过程，如何有效降低两者碳排放强度是绿色低碳发展的关键。
国际原油加工企业采用的工艺、碳排放数据统计口径不一。据了解2021年国际多数炼油企业原油加工碳排放强度在0.10-0.25tCO2/t之间。各国采用的乙烯生产工艺不同，国际乙烯行业主流蒸汽裂解石脑油生产工艺的碳排放强度为1.36tCO2/t，电炉生产工艺的碳排放强度为0.78tCO2/t，乙烷裂解生产工艺的碳排放强度为0.90tCO2/t。
我国原油加工企业碳排放强度约为0.1~1.0tCO2/t、乙烯产品碳排放强度约为1.0~2.0tCO2/t。虽然可能存在工艺、统计边界的差别，但平均水平与国际相比，原油加工碳排放强度存在~75%的差距，乙烯碳排放强度存在30%~60%的差距。
如何尽可能缩小与国家原油加工与乙烯生产的碳排放强度差距，提高未来产品低碳竞争力，是石油化工存量项目需要探索的方向。
炼化一体化、原油制化学品
或成未来行业发展新赛道
我国原油加工行业目前面临着下游成品油消费规模趋于稳定、国际低碳转型逐渐限制成品油消费等问题，可以预见未来原油加工制成品油的规模会趋于平稳。基于此趋势，炼油企业也应顺应潮流，在现有基础上加大绿色工艺技术等四个方面的投入，逐步过渡到以炼化一体化、原油制化学品为主的新赛道。
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原油直接制烯烃技术将成为主流
国内外乙烯产能以石油基乙烯生产为主，近年我国煤基烯烃产能占比逐年提高。目前石油基乙烯的生产工艺以管式炉蒸汽裂解制乙烯为主，煤基烯烃生产中各种路线并存，比较突出的是MTO甲醇制烯烃。
由于国际成品油市场目前已经接近饱和，预计到2030年需求仅会增长0.6%。因此原油制化学品（COTC）技术正在逐渐成为炼油厂转型的重要方向；原油直接制烯烃技术未来会成为制取烯烃的主流技术。
原油直接制烯烃技术相比传统技术省略了石脑油裂解环节，生产流程短，收率高，降低了能耗与碳排放，国内外均在加快研发。该领域目前埃克森美孚的技术全球领先，沙特阿美与中石化近年均有突破，该技术具有产品总收率高，单位产品耗能较低的特点。
具备原油直接制化学品能力的三家企业中，目前最为成熟的是埃克森美孚的技术。该技术与沙特阿美拥有的技术比石脑油直接裂解制烯烃的成本降低150-200美元/吨，其化学品收率均在70%-80%之间，高于传统技术10%以上。
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传统烯烃生产仍存在节能降碳空间
在进行原油直接制烯烃的技术路径转型前，传统乙烯生产工艺中也存在一些可以帮助企业逐渐完成低碳转型的节能减排技术，助力企业向下一代烯烃制取技术过渡。其中原料与燃料替代技术与蒸汽裂解环节中导致能耗损耗较大的焦炭生成抑制技术是现阶段的主要发力点。
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末端控碳的普适性选择-CCUS
CCUS技术是CCS（Carbon Capture and Storage，碳捕获与封存）技术新的发展趋势。即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存。
二氧化碳下游利用是石化行业区别于其他重点排放行业的特色，双碳目标将促进石化行业在这一领域发挥重要作用。
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节能降碳技术应用趋势
从未来双碳管控考虑，石油化工行业应尽快开展节能降碳技术研究工作。
原油加工装置短期可考虑优化装置设计和工艺流程、开发应用能源管理系统、运营管理智能化、布局绿氢替代；长期趋势为炼化一体化。
烯烃生产装置短期可考虑原料与燃料替代技术与蒸汽裂解环节中导致能耗损耗较大的焦炭生成抑制技术；长期方向为双烯分离优化、与原油加工统筹考虑，实现原油制烯烃技术引进或突破。
化信观点
综上所述，石油和化工行业尽管占我国碳排放总量的比重有限，但是行业中单位产品能耗强度和单位产品碳排放强度较大。因此，未来如何降低烯烃等石油基化学品生产的碳排放强度，是石化行业实现绿色低碳发展转型的关键。
目前，高集中度低能耗的炼化一体化生产模式已经成为炼油企业的发展趋势，而碳排放强度更低的原油直接制化学品的技术也在快速发展。未来石化行业的绿色高质量发展将借助炼化一体化、原油直接制化学品等技术辅以传统节能减排技改与CCUS技术实现石化行业走向碳达峰与碳中和的宏伟目标。
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