新疆治疗白癜风的医院 http://www.xuexily.com/m/（报告出品方：德勤）
第一章全球及中国低碳发展需求
第一节全球低碳发展需求
气候变化是全球面临的重要而紧迫的挑战，从环境、社会、经济等多个维度影响着人类的生存和发展。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的报告中，阐述了气候变化带来的八大灾难性风险。
由中国社会科学院和中国气象局联合编纂的《气候变化绿皮书》中亦有进一步阐述：当前全球气候灾害带来的损失多于自然灾害经济损失的90%。-年间，全球自然灾害事件中，与气象因素相关的天气灾害、水文灾害和气候灾害发生次数分别由年间的次、59次和28次增到年的次、次和57次。全球气候变化对自然生态系统和经济社会的影响正在加速，全球气候风险持续上升。气候变化已经不是未来的挑战，而是眼前的威胁。如果面对气候变化无动于衷，全人类将遭受严重后果。
为应对气候变化，年，全球近两百个国家通过了《巴黎协定》，为全球合作应对气候变化指明了方向和目标，具有里程碑意义。按照这一协定，各方将共同加强举措，应对气候变化威胁，减少温室气体排放，制定了到本世纪末将全球平均温升控制在工业化前水平的2℃以内，并努力追求1.5℃温控目标。年11月，《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会（COP26）在格拉斯哥闭幕，形成了《格拉斯哥气候协议（GlasgowClimatePact）》。
截至目前，各缔约方已提交或正在制定各自的中长期低碳发展战略。我们认为，气候变化将是政府和企业在未来十几年的关键议题，承担应对气候变化的共同责任、采取积极的行动将至关重要。同时，全球低碳发展的迫切需求也带来了大量机遇。气候相关财务信息披露工作组（TCFD）将气候相关机遇总结为：资源效率、能源来源、产品及服务、市场与弹性能力五个方面。
气候变化的影响波及全球，并可能产生难以挽回的损失。如何避免这种影响取决于我们当前及未来十年所做出的选择。为此，中国及全球各经济体纷纷加快推进减排计划，为迈入低排放未来提供了一条可行之路，在避免因气候变化产生最坏影响的同时，实现长远发展与繁荣。唯有携手与共，凝聚全球力量，即刻果敢行动，方能重塑未来。
第二节中国低碳发展需求
年，中国正式宣布“二氧化碳排放力争于年前达到峰值，努力争取年前实现碳中和”的“双碳”目标。年10月国务院印发《年前碳达峰行动方案》，提出了到年单位国内生产总值（GDP）能源消耗比2年下降13.5%，单位GDP二氧化碳排放比2年下降18%的目标。未来几年的政策和投资决定将在很大程度上影响中国和世界的经济与气候。在当前至未来十年的关键行动期，我们须把握变革机遇，制定正确决策，促进经济繁荣，为可持续发展注入新的动能，共同迈向美好未来。
第二节中国低碳发展需求年1月国务院印发《“十四五”节能减排综合工作方案》，再次明确了年单位GDP能源消耗目标，指出到年重点行业能源利用效率和主要污染物排放控制水平基本达到国际先进水平，经济社会发展绿色转型取得显著成效。应对气候变化是中国可持续发展的内在需要，展望未来，中国到年要基本实现社会主义现代化、到本世纪中叶建成社会主义现代化强国，绿色低碳转型发展是根本的解决之道。同时，对中国而言，绿色低碳转型发展之中亦蕴含着机遇：即刻采取行动减缓气候变化，打造经济繁荣发展的新引擎，引领全球新一轮经济增长浪潮。
脱碳成为中国经济发展新引擎
德勤通过情景模拟和分析发现，年至年，采取气候行动能够创造显著经济效益，为中国经济带来约万亿元1（按现值计算）的收益。根据我们的预测，只要制定大胆的气候政策决策，推动相关领域的快速投资和技术研发，预计第一年便会产生经济效益，并有助于实现到年将全球平均升温控制在1.5℃以内的目标。看似高昂的成本，实为促进气候驱动型变革的长远投资，有助于创造一个更有保障的未来。我们亟需转变观念，不应将各项减缓全球变暖的举措视为非必要成本，而应视其为必需举措和拓展商机的全新布局。
中国可以向世界输出脱碳经验
中国在加大可再生能源消费方面处于领先地位，已成为全球最大的太阳能电池板、风力涡轮机、电池和电动汽车生产国，氢产量全球第一，在电动汽车生产和销售方面全球领先，对清洁能源的投入也位居世界前列。中国正快速推进脱碳进程，有望更加广泛地分享关键技术、方法和专业知识。这有助于加速全球的低碳未来转型，并为中国企业创造更多发展机遇。
引领全球迈向低排放未来
中国更容易实现经济的多元化和绿色产品与服务的规模化，低碳知识、技能、投融资、供应链网络将为中国打造高阶“绿色经济复合体”。此外，中国具备良好的经济基础，不仅能够提高绿色出口贸易比重，还可增加具备出口竞争优势的低排放产品种类和数量。这有助于我们发挥在消费经济、技术和先进制造领域的领导力，利用向低排放模式过度的契机，重新调整经济结构，充分利用清洁能源出口市场，推动低碳技术在世界各国的发展普及。加速脱碳将给中国和世界带来巨大利益，中国具备独特优势，有能力引领全球迈向全面低碳发展和系统性转型变革。
未来几年的政策和投资决定将在很大程度上影响中国和世界的经济与气候。在当前至未来十年的关键行动期，我们须把握变革机遇，制定正确决策，促进经济繁荣，为可持续发展注入新的动能，共同迈向美好未来。
第三节各行业系统化低碳发展
全球许多国家和企业都将低碳发展提上议程，纷纷提出碳排放目标和气候倡议，但全球碳减排仍然进展缓慢。联合国环境规划署《年排放差距报告》指出：“目前已宣布的减排承诺对全球温室气体排放影响有限，预计年排放量仅下降7.5%，要实现《巴黎协定》中2℃温控目标需要减排30%，1.5℃则需要减排55%。
加快减排进程需要多个系统共同努力，主要包括能源、工业、交通、建筑、农业及：六大核心系统低碳发展数据来源：DeloitteInsights,德勤研究2.《排放差距报告》，联合国环境规划署，-10-26，土地利用、负碳系统。这六个相互关联的核心系统，大致对应于当今温室气体排放的主要来源，以及从空气中去除二氧化碳的关键过程。另外，政府政策、金融服务和数字技术将发挥催化剂作用，支持和促进各行业低碳发展。包括消费者偏好、投资者要求在内的各种市场力量也将带动低碳转型，如交通系统脱碳将与能源行业和制造业脱碳产生交集，只有使用清洁、可再生能源和可持续的原材料（如废塑料化学循环的再生塑料），交通系统才能充分发挥减排的作用。
展示了上述六大核心系统的现状、低碳未来以及发展过程中的部分关键举措，在流程、技术、供应链和商业模式的深刻变革中将被不断完善。在实际减碳过程中，各系统之间深度关联且相互依赖，现实中的低碳发展需要多个系统协作。
德勤中国石油、天然气及化学品行业领导合伙人萧耀熙表示：“作为资源和能源密集型行业，石化行业碳排放量在工业领域居于前列。石化行业的二氧化碳排放主要来自其产品生命周期中化石燃料的使用，以及生产这些产品过程中产生的工艺排放。”数据统计3显示，全球化学品和石化行业温室气体排放占总排放量的5.8%，其中3.6%来自能源使用，2.2%来自工业过程。
低碳发展将对石化行业产生长远影响，政策推动、消费偏好变化、新技术应用将推动石化企业开发新的可持续产品和商业模式。比如未来可能有更多国家限制使用高碳排放强度的塑料制品，此时生产商将提高塑料制品中再生塑料的比例，循环经济理念将渗透到产品生产过程，以此为契机将会创造新的商业模式。
面对“双碳”目标要求，众多石化企业提出了碳减排目标并付诸实践，例如，中国石化宣布以净零排放为终极目标，力争年实现碳中和，并于年7月启动了中国首个百万吨级CCUS项目建设，为应对全球气候变化做出积极贡献。（报告来源：未来智库）
第二章石化行业低碳转型，势在必行
第一节低碳转型驱动因素
石化行业产品覆盖面广、产业关联度高，是支撑国民经济发展的基础性产业。作为二氧化碳排放量较大的行业之一，石化行业在多个方面受到碳达峰、碳中和浪潮的影响，同时也面临新的发展机遇。
从政策角度看，年10月，国务院印发《年前碳达峰行动方案》，针对石化行业低碳行动，明确提出：
从市场及商业角度看，全球可持续投资联盟（GSIA）发布的《2年全球可持续投资回顾》显示，截至2年，在统计范围内的全球可持续投资总额已高达35.3万亿美元，比年统计值增长15%。德勤《全球化学品行业并购交易展望》亦提出，《年前碳达峰行动方案》推动了中国在环境、社会和公司治理领域的投资，同时促进了更多全球合作。随着碳达峰碳中和目标的提出，作为资源密集型和资金密集型产业，石化行业相关企业已经行动起来，加速转型升级，开启新一轮供给侧改革，通过大力发展氢能产业、持续培育可再生能源产业、重点布局新材料产业等举措，全面推动石化行业低碳转型发展。
双碳背景下，国际一流石化企业率先公开声明了碳中和或净零排放的目标年份，并通过快速战略调整、建立碳管理能力、积极投资降碳技术创新以迎接净零道路上面临的挑战。新一轮科技革命将从降碳技术应用、零碳技术应用、负碳技术应用三个层面驱动石化行业低碳发展。
在当前助力低碳生产与运营优化的技术中，能效提升是减缓碳排放增长的主要途径。国际能源署（IEA）预测，能源利用效率提升将使未来20年与能源相关的温室气体排放减少40%以上。此外，高耗能行业的产品碳足迹通常较高，对该类产品实现循环利用也是降低行业碳排放的重要途径。
发展替代能源技术以及再电气化是零碳层面的主要路径。开发利用清洁能源替代化石能源，促进能源结构低碳化将实现碳排放总量的削减。除水、光、风、核等清洁能源以外，一流石化企业正加快部署低碳氢能、生物质能等新能源技术的研发与应用，实现经济效益和社会效益共赢。
负碳技术可抵消甚至再利用难以避免的碳排放，是最终实现碳中和目标的必要技术路径。随着技术进步与产业集群的形成，负碳技术将更具经济性与商业可行性，二氧化碳也将作为资源加以循环利用，从而赋能多种行业。
第二节石化行业低碳发展分析
年10月，中共中央、国务院正式公布《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》，为未来四十年的碳中和工作进行了系统谋划和总体部署，明确年、年、年作为重要的转型时间节点，并设定了推进建设低碳循环发展经济体系、降低碳强度、提升非化石能源消费比重等低碳发展目标。
石化行业能源集中度较高，是中国工业部门中高耗能、高排放行业之一，年排放量占全国总量的4%-5%4。2年，石化和化工行业能源消费总量达6.85亿吨标准煤，相较于年上升59.7%5。根据国际能源署预测，到年，全球近半数新增原油需求将来自石化行业，石化将超越货运、航空和海运，成为原油消费增长最大的驱动力5。中国石化行业在“十三五”期间开启了以规模化和炼化一体化为主要方向的产业升级，但炼油规模扩大和乙烯产能增长等因素导致石化行业能源消费总量呈现上升态势。《“十四五”工业绿色发展规划》提出，到年，乙烯等重点产品单位能耗需达到世界先进水平，石化行业资源利用水平明显提高，助力推进完善绿色制造体系。
石化行业碳排放来源主要包括化石燃料的直接燃烧、工业过程的排放、企业购入电力和热力造成的间接排放以及供应链排放，其中以化石燃料及工业过程相关排放为主，占比近八成。尽管相比钢铁、水泥等工业行业，石化行业的碳排放总量较低，但碳排放强度偏高，能效利用率低于世界先进水平。因此，产品具备燃料和原料双重属性的石化行业低碳转型对保障能源安全、助力能源转型、落实全经济领域碳达峰和碳中和有重要意义。
在石化行业不断优化产业与产品结构的同时，从排放来源分析，石化行业可以通过能效提升及工艺改进、使用替代原材料等方式减少直接排放，通过使用绿色电力减少间接排放，通过构建循环经济、开发生产绿色低碳产品、优化运输和储存等方式减少产品价值链排放，利用碳捕获、利用和存储技术（CCUS）使用碳抵消机制等能够帮助石化行业减少全生命周期碳排放，加快实现碳中和。
第三节石化行业面临的挑战
石化行业低碳转型面临来自多方面的挑战：
低碳转型战略规划亟需推进
截至年1月，全球超过家企业已经加入科学碳目标倡议（SBTi），积极制定与《巴黎协定》目标相一致的企业减排目标。自年起，上市企业需依法披露包括温室气体排放等环境相关信息。监管方、投资界和消费者期待高碳企业采取科学、有效、透明的减排行动，低碳转型战略规划是企业与利益相关方进行沟通的有力工具。然而，大部分石化企业尚未制定与《巴黎协定》目标或国家自主减排目标相一致的目标及行动方案。
碳资产管理能力有待提升
年7月全国碳排放权交易市场正式上线，随着碳排放权交易市场行业覆盖范围扩大，定价机制的不断完善，石化行业整体面临的减排压力日益上升。同时，碳交易市场、碳金融等与碳资产挂钩的市场与金融工具能够为企业减排筹措资金、提升效率。石化企业由于生产流程复杂，产品种类众多，且面临经常性的生产调整，普遍缺乏系统、成熟的碳资产核算管理方法与工具，碳资产管理能力提升面临挑战。
技术创新和技术应用有待推进
国际能源署指出，要实现既定目标的碳中和，要求节能提效对全球二氧化碳减排的贡献率需达到37%。多方测算表明，节能与能效提升对我国实现年前碳达峰目标的贡献率更是要达到70%以上。我国石化企业的能效水平相较于世界先进水平仍然偏低，亟需通过能量转换、能量利用、能量回收多个环节的优化实现能量利用效率的提升。
产业格局和盈利模式面临升级
全行业、全周期低碳转型逐步深化，来自化工行业下游产业对低碳原料、产品的需求日益上升；下游产业的变化，如新能源汽车的推广，降低了对石化行业传统高碳产品的需求；监管政策对高耗能项目新增产能的控制，以及新材料技术迭代、替代产品出现等，加剧了石化行业内部竞争与淘汰，行业集中度升高。在业务和产品调整的过程中，企业面临管理、运营模式和盈利能力重塑。
低碳发展标准体系建设亟需加快
现行低碳标准体系不足以全面支撑碳达峰碳中和工作，主要体现在标准体系不完善，低碳管理细则存在缺失。有必要理清现行的标准、政策、技术等各方面进展情况，解决石化行业重点领域、重点产品、关键企业碳盘查与碳足迹核算存在的方法问题，以及在低碳产品、碳捕集与利用等方面存在的标准缺失问题，以完善的标准体系支撑石化行业高质量低碳转型发展。
第四节低碳发展与低碳转型关键——重新平衡技术组合
石化行业的减碳路径众多，同时各路径之间还存在多种耦合与相互影响的可能，各减排路径不仅相互依赖，还相互制约。能效提升、工艺流程改进可一定程度上降低生产过程碳排放，材料循环利用可一定程度上实现全生命周期碳减排，但这些减排手段还不足以实现净零排放。CCUS技术虽然是实现净零排放的关键技术，但其应用场景亟需拓展、技术经济性尚需大幅提升。因此，石化行业需要重新平衡并探索多种技术组合进行减排。
第三章石化行业年碳减排——实现途径
“十四五”期间，管理能力提升、能源资源高效利用、工艺优化、智能化提升的融合发展将为石化行业低碳转型提供重要保障。中国石化石科院快速响应国家与行业需求，成立石油化工低碳经济研究中心，积极推进石化行业“双碳”平台建设，为企业提供碳排放数据统计与核算服务，结合碳资产管理软件助力企业管理降碳，开发并推广能源资源高效利用降碳技术、炼油/化工工艺过程降碳技术及智能优化降碳技术等，全面、精准、高效助力石化行业碳减排。德勤作为全球领先的专业服务机构，开发了面向低碳投资与运营的专业化管理软件。可以为企业战略性、转型性变革提供高层面指引。
第一节石化行业“双碳”平台建设
碳达峰、碳中和为石化行业的高质量发展指明了方向，“双碳”目标对行业碳排放数据、低碳技术、低碳产品、低碳标准提出了系统化的要求。
准确的碳排放数据统计与核算可以为行业、企业快速定位关键排放源，为行业快速确定降碳路径提供强有力的决策支撑。低碳技术是实现碳减排的关键手段，是生产低碳产品的核心要素。低碳标准可以为行业的低碳发展提供系统保障。
为此，中国石化石科院已构建完善的低碳体系，正在积极推进行业低碳技术评价验证平台、低碳产品检验检测平台、石化行业碳足迹数据库及低碳标准体系建设，最终以低碳技术实施助推行业低碳发展。
第二节低碳发展的基础——碳盘查
面对石化行业碳减排的压力和挑战，必须采取切实有效的措施实施绿色低碳转型。准确的碳排放数据是行业和企业低碳发展的基础，需要建立在统一规范并且科学的核算体系之上。
准确的碳排放数据统计与核算可以为行业和企业摸清碳家底，帮助其快速识别关键排放源，制定碳减排战略决策，有针对性地开展各项碳减排工作，最终实现碳达峰碳中和目标。
石科院一直以来为石化行业发展提供强有力的技术支撑，积极响应国家碳达峰、碳中和重大战略决策，加快推动绿色低碳发展，重视碳排放数据统计与核算，针对石化行业特点开展了大量的企业碳排放核算与石化产品碳足迹核算工作，并在此基础上不断完善石化行业碳排放统计核算方法以及标准体系建设。
第三节碳资产管理工具
碳排放权是可以作为商品在市场上进行交易的，且其价值会随市场的供需变化而变化，这使其具备了资产属性。企业碳排放随着不同时期的运营方式、节能与降碳技术的实施而动态变化，随着行业碳排放整体管理水平的不断提升，碳排放强度会逐渐降低。但与此同时，包括配额分配方式在内的政策、消费者对低碳需求的标准也在不断发生变化。企业需要不断平衡各方需求，才能实现碳资产价值的最大化。高效的碳资产管理工具将有助于企业在不同时期分析减排潜力、制定减排计划，最大化发挥碳的资产属性。
石科院VISPRO软件系统可以建立基于炼厂总流程模型的碳排放评估模型，可以实第三节碳资产管理工具现全厂碳盘查、产品碳足迹计算以及碳流的优化。基于碳排放模型，可实现炼厂物料与碳流的双目标优化，为碳履约、碳资产管理提供可靠保障。
脱碳生命周期全面延伸到企业运营和价值链的方方面面。DeloitteDecarbonizationSolutionsTM路线图为企业战略性、转型性变革提供高层面指引。路线图包含七个主要步骤，并阐述了各步骤的重要性、固有的风险及确立稳健流程需要完成的主要工作。企业可参照这一框架，评估综合脱碳战略进展，并规划后续举措和未来行动方案。
第四节能源资源高效利用降碳技术
换热网络集成优化技术
换热网络在石化行业能量回收利用中扮演着至关重要的角色，提高换热网络热效率，对炼厂节能降碳、提高经济效益、长期稳定运行及环境保护具有重要意义。
换热网络集成优化技术采用夹点分析与数学规划相结合的方法，实现全厂及单装置换热网络的严格模拟，对换热网络开展详细诊断与弹性分析，结合装置用能特点和限制条件，提出操作优化与改造优化建议，实现能量介质的优化分配和综合利用。通过搭建换热网络智能优化平台，针对不同炼厂的工艺及优化目标，自动生成换热网络优化方案，提供经济效益更佳的节能增效方案，助力石化行业节能降碳。
换热网络集成优化技术能够广泛运用于炼厂各装置及全厂装置间热联合，通过提高能量利用效率，减少加热炉燃料气及蒸汽消耗，实现节能降碳。以千万吨级常减压装置为例，通过换热网络集成优化可减少碳排放2~5万吨/年，能效提升1~3千克标油/吨，增效~万元/年。
蒸汽动力系统优化技术
石化行业蒸汽动力系统具有多等级参数、多燃料来源、多产（汽）供（汽）需求和多周期条件等特点，处于能量转换环节的前端，一次能源必须首先转换为热、蒸汽和动力，才能为工艺装置所利用。蒸汽动力系统优化容易受到工艺装置、其他公用工程、辅助和附属生产系统的影响，在石化企业节能工作中，蒸汽动力系统优化的节能效果多体现为电力、蒸汽和燃料气消耗量的降低，是炼厂节能降碳的重要组成部分。蒸汽动力系统的合理配置与运行是承载企业工艺系统节能工作的必要基础之一，也是将工艺系统节能效果转化为经济效益的关键环节之一。
蒸汽动力系统优化技术可满足石化行业节能降碳需求。采用流程模拟辅助建立蒸汽动力系统完整数学模型，构建混合整数非线性规划问题并优化求解，包含蒸汽系统设备调优与动力源驱动方式优化、蒸汽网络优化及蒸汽平衡配置优化。
蒸汽动力系统优化技术还可满足石化行业安全平稳运行需求。基于蒸汽管网水力学热力学耦合计算，对运行方案进行评价分析；在线监测模块的实施，协助企业实现对蒸汽管网运行的实时监测和超限报警；根据企业不同运行阶段，对蒸汽动力系统运行状况进行统计分析或对改造方案进行评估与优化。
应用蒸汽动力系统优化技术，每节省1吨蒸汽，可减排CO20.17~0.29吨；对于千万吨级炼厂，通过开展蒸汽动力系统优化，可实现节能13~19千克标油/吨蒸汽，减少CO2排放2.5~6万吨/年。
低温余热高效利用技术
与发达国家相比，我国石化行业的能源利用效率较为低下，其中低温余热资源没有得到充分利用是关键。目前美国的余热利用率为60%，欧洲的余热利用率是50%，而我国石化行业生产过程中余热利用率只有30%。低温余热是生产系统通过内部热量回收后仍无法利用的热量，其本质也是来源于燃料热能的转化。因此，合理利用和回收低温余热对于节能降碳具有重要意义。
为满足石化企业节能降碳、提质增效的需求，需开展全厂低温热资源系统详细建模、诊断、分析与优化，结合流程模拟和计算流体力学进行辅助诊断与分析，按照“温度对口、逐级利用”原则，基于全厂蒸汽动力系统平衡开展全厂低温热资源综合优化。
对于千万吨级炼厂，通过低温余热高效利用技术开展优化，在提高低温热回收利用率10%的情况下，全厂二氧化碳排放可减少4万吨/年。
氢气资源高效利用技术
近年来，我国加工原油重质化、劣质化趋势加剧，油品清洁指标日益严格，加氢工艺在石化企业中得以广泛应用。石化企业氢气需求量逐年递增，然而碳基灰氢生产过程能耗与碳排放量巨大。因此，对氢气系统进行集成优化以提高氢气利用率，是石化企业减碳、增效的重要途径。
在“双碳”背景下，炼厂用氢理念应从氢气平衡逐步过度到氢气管理，从氢气资源回收利用、临氢装置节氢管理和氢气网络整合优化三个关键环节入手开展氢气网络系统集成优化，实现氢气资源的梯级高效利用，提高氢气利用效率，降低氢耗、系统能耗和二氧化碳排放。目前，工业生产的氢气主要还是碳基灰氢，其中煤制氢的碳排放约为24kgCO2/kgH2，天然气制氢的碳排放约为10kgCO2/kgH2。对千万吨级炼厂开展氢气资源高效优化利用，可实现碳减排2～3万吨/年，年增经济效益～万元。
第五节典型炼油工艺过程降碳技术
原油催化裂解生产化工原料技术
炼化一体化集成技术可实现原油转化为化学品，但该路线加工流程长、投资强度大、碳排放高。原油催化裂解技术创新性实现了短流程生产化工原料的路线突破，是应对碳达峰、油转化而开发的一种原油直接制化学品的新技术。
其核心是基于烃分子的裂解反应特性和催化裂化反-再系统的工艺特性，采用分区耦合转化技术，实现了裂解性能差异显著的分子在同一系统的高效转化，可大幅提高化学品选择性，降低加工过程碳排放。
与轻油蒸汽裂解+重油催化裂解集成技术相比，本技术路线碳排放降幅达30%以上。
低生焦催化裂化技术
催化裂化是石化行业中碳排放大户，我国石化行业中因催化烧焦产生的碳排放超过万吨/年。“双碳”背景下，低生焦催化裂化技术是支撑石化行业碳第五节典型炼油工艺过程降碳技术低生焦催化裂化技术氢气资源高效利用技术石化行业低碳发展白皮书
第三章石化行业年碳减排——实现途径减排的有效手段。
低生焦催化裂化技术核心是采用中大孔弱酸性基质平台和高稳定性小晶粒分子筛，以及抗金属组元构建微-介-大孔结构和活性位可调控的催化裂化催化剂技术，在反应过程中可以实现重油的高效转化，降低生焦量，进而降低催化剂再生过程碳排放。
以万吨/年催化裂化装置为例，本技术的应用可降低碳排放5万吨/年以上。
低能耗柴油液相加氢精制技术
传统的柴油加氢精制装置氢油体积比较高，氢气单程转化率低，导致氢气循环量较大，维持氢气循环消耗的能量占柴油加氢装置总能耗的50%左右，造成能量的不必要消耗。
柴油液相加氢精制技术省去了循环氢压缩机，在保证反应性能的前提下，显著降低了柴油加氢装置的能耗。相比传统的滴流床柴油加氢精制技术，本技术可实现装置能耗与碳排放降低50%以上。
低碳强度生产化工原料的加氢裂化技术
加氢裂化装置能耗占炼油综合能耗的6%~10%，占炼厂氢气消耗的50%左右。随着炼油向化工转型的深入开展，这一比例将进一步扩大。降低加氢裂化过程能耗和碳排放，是加氢技术发展的重要方向。
低碳强度生产化工原料的加氢裂化技术通过开发高性能、高选择性加氢精制/加氢裂化催化剂和级配技术，基于加氢裂化反应区内目标化学反应的精准匹配，进行分区强化，提高加氢裂化过程选择性、降低化学氢耗的同时，充分利用加氢裂化反应热，实现各区域催化剂的最佳反应温度与加氢裂化反应温升的匹配。本技术从电耗、氢耗以及燃料气消耗等多角度实现了加工过程碳排放的降低。
以万吨/年加氢裂化装置为例，采用本技术可实现综合能耗降低10%~20%，化学氢耗降低5%~10%，直接碳排放和间接碳排放合计可降低约5万吨/年。
高效设备降低催化裂化工艺排放
汽提器是催化裂化装置中的重要组成部分，其性能的优劣直接影响催化裂化装置的经济效益、稳定操作和碳排放水平。
为进一步提高汽提效率、降低碳排放，石科院开发了导向板式填料汽提器。轴向上，汽提器被填料构件分成不同的区域，各构件之间留有空域；径向上，每个内构件又被导向板分成多个区域。由此，汽提器床层被内构件分成多个小流动单元，气固相在每个单元内进行交换从而促进床层内气体和气-固“乳化相”之间的充分接触，使得汽提器在汽提效率、处理量、操作稳定性以及操作弹性等方面具有明显的优势，汽提效率可提高约20%，蒸汽量可降低20%，可有效降低碳排放。
催化裂化填料式汽提器技术可通过对待生剂进行汽提，减少再生器二氧化碳的排放，以万吨/年的催化裂化装置为例，采用本技术可实现降低近11万吨/年碳排放。
第六节典型化工工艺过程低碳技术
环己酮肟气相重排制备己内酰胺技术
己内酰胺是重要的基础有机化工原料，目前国内外己内酰胺的生产工艺基本全部为环己酮肟液相贝克曼重排（简称液相重排），该技术使用硫酸和液氨，副产低价值硫酸铵，工艺流程长、三废排放较高，亟需技术转型升级。
气相重排技术不使用硫酸和氨，具有原子经济性高、流程短、三废排放少的特点，年被列入《石化绿色工艺名录》，作为己内酰胺生产过程的颠覆性技术，其产业化快速推进，大幅提升了己内酰胺生产过程的竞争力，将引领己内酰胺行业的高质量绿色发展。
以60万吨/年己内酰胺生产装置为例，气相重排技术每年可实现碳减排万吨，万元产值碳排放降低1.2吨，碳强度降幅超过65%。
浆态床双氧水技术
国内外双氧水生产技术以蒽醌法为主，受微球蒽醌加氢催化剂生产和浆态床反应工程技术制约，目前蒽醌加氢主要以固定床生产工艺为主，导致生产效率和规模受限，制约了下游己内酰胺、环氧丙烷等绿色化工技术的大型化发展，是亟待解决的“卡脖子”技术。
浆态床双氧水生产工艺采用氧化过程强化、高产能工作液配方等一系列核心技术，成为现阶段最具竞争力的双氧水绿色生产技术。国内首套浆态床双氧水生产工业示范装置于年建成投产，示范效应明显。与传统固定床技术相比，浆态床双氧水生产技术生产过程碳排放强度可降低27%。
第七节智能化提升过程效率
分离系统智能优化技术
石化行业包含众多复杂度极高的分离系统，除了龙头装置常减压之外，催化裂化、延迟焦化、加氢裂化等装置也都包含处理量大、结构复杂且工况变化频繁的复杂分离系统，其能耗占全厂总能耗的30%~50%，是石化企业节能降碳的重要优化环节。
随着石化行业自动化水平的提升，多数加工装置都实现了自动化控制，但控制参数及工艺设定值仍然以经验或半经验为主，对装置稳定运行及产品分布造成较大风险。随着人工智能和大数据技术的发展与应用，石化行业的智能化解决方案也越来越受到重视。采用人工智能和大数据挖掘手段，针对石化行业的复杂分离系统进行模拟与优化，对于石化企业提质增效、节能减排、技术创新均具有积极作用。
分离系统智能优化技术，采用基于人工智能驱动的工艺优化算法，将工艺机理模型、人工智能模型和高效优化算法有机结合，在保障模型精确度和收敛性的前提第七节智能化提升过程效率数据来源：石科院研究下，提高模型运算速度，对生产工况和优化目标的调整给予及时响应，提供经济效益最大化（考虑能耗指标）的运行优化方案。
以千万吨级常减压装置为例，通过构建分离系统智能优化平台，可提高换热终温4~6℃，降低能耗0.5~2.1千克标油/吨，减少碳排放1.0~4.2万吨/年，提高装置轻收/总拔0.5%~1.5%，经济效益增加0~万元/年。
反应装置模拟优化技术
“双碳”战略的推进和全面落实，能耗双控指标的严控，均促使节能降碳成为石化行业发展的主旋律，以绿色低碳为导向的石化行业反应装置模拟优化是炼油过程技术创新与突破的重要抓手和必然趋势。基于工艺机理、流程模拟与数据驱动技术，为炼厂反应装置建立单模式、多模式及协同模式下的模拟模型，充分发挥多样化、定制化建模优势，构建能量流驱动物质流、物质流产生或影响能量流的动态关联模型，促进基于生产效率、产品品质提高，加工能耗、碳排放降低的生产运行优化。
实际应用验证表明，通过开展反应装置模拟优化，可有效提高能源利用效率，降低加工过程碳排放，实现2%~15%的能耗与碳排放降低。
第八节组分炼油
传统炼油将石油按照不同沸程切割成若干馏分，将不同馏分进一步加工生产石油产品。在该过程中各馏分中的部分组分不能被充分、合理利用，炼油的过程选择性和反应效率仍有进步空间。
组分炼油是提升石油炼制效率、降低炼油能耗的优选路径，其核心是采用先进的分离技术对原油或其不同馏分进行烃组分分离，然后对分离后的组分进行炼制。基于同类烃组分的集中加工，可大幅提高反应过程选择性、提升产品附加值、降低加工过程碳排放。
对于千万吨级炼厂的化工转型，采用组分炼油理念进行流程再造，可实现全厂碳排放降低近45万吨/年，万元产值碳排放降低0.26吨，碳强度降幅超过10%。
第四章石化行业年碳达峰——技术支撑
为实现石化行业年碳达峰的总体目标，上下游产业链需协同发力，科学规划产业发展，合理安排和推进产能建设，确保经济发展与绿色转型齐头并进。新阶段、新要求、新气象，核心技术的创新为清洁生产、过程强化升级、产业价值提升提供强大助力，在年前碳减排的基础上，生物基燃油与润滑油、循环经济技术革新、低碳强度基础化学品生产技术将有力支撑和加速石化行业碳达峰的实现，同时为构建工业体系低碳产业链做好准备。
第一节生物基燃油与润滑油
生物航煤
全生命周期研究表明，采用可持续的航空燃料依然是航空运输业应对碳减排的主要选择。生物油脂作为可持续原料的重要组成部分，目前依然是生物航空燃料的主要来源。
油脂类原料生产喷气燃料的技术通常采用加氢技术。油脂原料经过预处理脱除部分杂质后进行加氢处理反应，在加氢处理反应过程中脱除原料中的O、S、N及其它杂原子，然后通过加氢转化制备出喷气燃料组分。按照目前的标准要求，生物喷为实现石化行业年碳达峰的总体目标，上下游产业链需协同发力，科学规划产业发展，合理安排和推进产能建设，确保经济发展与绿色转型齐头并进。新阶段、新要求、新气象，核心技术的创新为清洁生产、过程强化升级、产业价值提升提供强大助力，在年前碳减排的基础上，生物基燃油与润滑油、循环经济技术革新、低碳强度基础化学品生产技术将有力支撑和加速石化行业碳达峰的实现，同时为构建工业体系低碳产业链做好准备。气燃料在航空煤油中的最大调合比例可达50%。
基于不同的原料和加工过程，喷气燃料的碳排放效果有所差异。采用废弃油脂生产的喷气燃料相对于石油基喷气燃料，全生命周期碳减排可达80%以上。
生物柴油
加氢技术制备的烃基生物柴油具有热值高、十六烷值高、低温流动性好等优点。与化石能源相比，烃基生物柴油具有实现可持续发展的独特优势，可与现代交通运输体系相融合，在减少对化石能源的依赖，实现碳减排等方面具有重要意义。
油脂原料经过预处理脱除部分杂质后进行加氢处理反应，在加氢处理反应过程中脱除原料中的O、S、N及其它杂原子，然后采用异构化反应来调整产品的凝固点。加氢法生物柴油与石油基柴油烃组成类似，可以任意比例调合。与石油基柴油相比，以废弃油脂生产的生物柴油全生命周期碳减排可达80%以上。
生物基润滑油
我国润滑油生产和消费量巨大，98%以上由传统石油加工过程制备。润滑油泄露、溢出、蒸发或不当处理会对自然环境造成严重污染。随着环境保护受到广泛重视，生物基润滑油因具有可再生、可生物降解、可适用于环境敏感区域的优点，成为润滑油行业的新增长点。
由石科院研制的生物基GF-5汽油机油采用生物基润滑油及功能添加剂高效复配技术，通过了理化性能测试、模拟评定测试和全部7个标准发动机评定试验，是目前我国唯一的具有核心自主知识产权的生物基GF-5发动机油技术；生物基液压油综合性能完全满足ISO中HEES类别的全部指标要求，部分性能远实现废塑料的高价值循环利用已成为全球面临的重大课题。我国垃圾场废弃塑料存量约10亿吨，每年新生垃圾塑料超过6,万吨，目前废塑料的利用主要采用焚烧发电形式，该过程会产生大量CO2排放。
石科院废塑料化学循环技术可针对不同废塑料原料灵活选择不同的预处理技术路线，热解油收率大于80%。热解油进入石化企业可高效地转化为塑料单体或聚合物，实现了塑料的闭环循环，具有较强的碳减排竞争力和显著的循环经济效益。与原油生产路线相比，废塑料化学循环生产塑料单体时，产品碳足迹降低40%以上。在原油80美元/桶价格体系下，与焚烧发电相比，废塑料化学循环万元产值碳排放降幅达80%以上。以我国三分之二的废塑料实施化学循环计算，每年可实现碳减排4,万吨。第二节循环经济技术革新：生物基GF-5汽油机油发动机试验及行车试验超指标要求。生物基汽油机油、生物基液压油全部通过生物毒性实验，生物降解率高于60%。
生物基润滑油技术不仅可以减少石油依赖，还可大幅降低产品生命周期碳足迹。
第二节循环经济技术革新
实现废塑料的高价值循环利用已成为全球面临的重大课题。我国垃圾场废弃塑料存量约10亿吨，每年新生垃圾塑料超过6,万吨，目前废塑料的利用主要采用焚烧发电形式，该过程会产生大量CO2排放。
石科院废塑料化学循环技术可针对不同废塑料原料灵活选择不同的预处理技术路线，热解油收率大于80%。热解油进入石化企业可高效地转化为塑料单体或聚合物，实现了塑料的闭环循环，具有较强的碳减排竞争力和显著的循环经济效益。
与原油生产路线相比，废塑料化学循环生产塑料单体时，产品碳足迹降低40%以上。在原油80美元/桶价格体系下，与焚烧发电相比，废塑料化学循环万元产值碳排放降幅达80%以上。以我国三分之二的废塑料实施化学循环计算，每年可实现碳减排4,万吨。
第三节低碳强度基础化学品生产技术
低碳强度丙烯生产技术
“双碳”背景下，丙烷脱氢技术日渐成为支撑丙烯低碳生产的重要技术。丙烷脱氢反应工艺过程中丙烷单程转化率和丙烯选择性是决定体系碳排放的关键因素，较高的单程转化率和丙烯选择性可以提高反应效率、降低丙烷丙烯分离能耗。
通过对催化反应过程的本质认识，石科院经自主创新成功开发了高效移动床丙烷脱氢催化剂PST-，其活性高、选择性好、积炭速率低，从而可有效提高转化率、提高目标产品收率、降低碳排放。
基于PST-催化剂，石科院进行工艺
低碳强度芳烃生产技术
芳烃作为重要的化工原材料，其生产主要有液液抽提工艺和抽提蒸馏工艺。液液抽提工艺处理高芳烃含量原料时需要大量混兑抽余油产品，大量返洗液在抽提塔与汽提塔之间循环，过程能耗较高。抽提蒸馏工艺虽具有投资省、能耗低的优势，但生产BTX时苯产品收率偏低、甲苯纯度偏低。
石科院以抽提蒸馏技术为核心，创新组合液液抽提工艺，成功开发出新一代低能耗芳烃抽提技术（SED-BTX）。该技术在高纯度、高收率得到BTX产品的同时，大大降低了装置的能耗物耗，达到了节能降碳的目的。
采用SED-BTX工艺比传统的液液抽提工艺每吨进料综合能耗降低18%，万元产值碳排放降低58kg。
流程的创新设计，开发了低能耗低碳排放的移动床丙烷脱氢制丙烯成套技术（SPDH）。通过对反应压力、氢烃比的调节优化，进一步提高了反应单程转化率和选择性，通过加热炉节能优化、反应再生流程优化等方法进一步降低装置能耗。基于PST-催化剂强度高、粉尘生成量低等优良特性，结合工艺优化设计实现装置长周期稳定运行，可大幅减少开停工过程的无效碳排放，确保丙烯碳足迹维持低位
通过先进催化剂和先进工艺的结合，相较同等规模的丙烷脱氢装置，SPDH工艺的碳排放可降低10%以上。
第五章石化行业年碳中和——路径策略
为实现石化行业年碳中和的战略目标，全面建设绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系，产业结构和能源结构将发生颠覆性调整，新能源的逐步替代和可再生能源的大力发展将成为关键引领。在“零碳”产业的构建过程中，应发挥行业优势，选择重点产品，突破关键技术，加强科技支撑。绿氢保障、CCUS、电气化实施等技术的升级和突破将成为石化行业实现碳中和的重要路径策略。
第一节绿氢保障
电解水制氢技术当前，国内氢气的年消费量约为3,万吨，氢气主要来源于化石能源制氢，这种制氢方式会产生较大的碳排放。PEM电解水制氢是以水为原料，在可再生能源电力的驱动下将水转化为氢气和氧气，几乎不产生碳排放。
PEM电解水制氢采用具有良好化学稳定性、质子传导性和气体阻隔性的质子交换膜作为固体电解质，在电力驱动和阴阳极催化作用下将水分解为氢气和氧气，具有制氢效率高（85%）、氢气纯度高(99.%)、出氢压力高（3MPa）、响应速度快（秒）、结构紧凑、体积小等优点，与波动性和随机性较大的风电、光电等可再生能源电力具有良好的互补性。
相比于煤制氢和天然气制氢，基于可再生能源电力的PEM电解水制氢每生产1吨H2将分别减少20吨和10吨左右的CO2排放。我国每年3,万吨氢气产量中煤制氢与天然气制氢占比分别为65%和15%，如果其中10%用PEM电解水制氢替代，每年可实现碳减排3,万吨。
生物质气化制氢技术
生物质是唯一的天然可再生碳源和大部分化石燃料的有效替代品。相较于核能、水能、风能、地热能等，生物质能具有分布广泛性、丰富性、可再生性、低污染性的特点，被认为是理想的可再生能源。利用生物质生产绿氢不仅能够减少能源行业对化石资源的依赖，还能够降低CO2排放，助力循环经济发展，是未来能源产业发展的重要方向之一。
结合不同生物质的气化特性，生物质经干燥、研磨、粉碎和造粒等步骤处理后，经生物质气化、生物质气净化、水汽变换、氢气提纯等手段，获得净碳排放近零的绿氢，可有效解决现有化石能源制氢过程中碳排放高的问题。与现有天然气制氢相比，采用生物质制氢技术每生产1吨H2可减少9吨左右的CO2排放。
第二节CCUS技术
CCUS技术是全球应对气候变化的关键技术之一，因其可消纳、转化大量CO2被认为是实现碳中和的有效且必要步骤。
CO2加氢制航煤技术
当前世界各国均在开发基于CO2捕集技术的CO2综合利用技术，CO2加氢可以获得具有更高经济价值的多碳有机化合物，其中CO2加氢直接制备喷气燃料是一项颠覆性战略技术。
基于新研究策略的新型材料和催化剂设计与催化体系构建是实现CO2加氢转化的关键。石科院组合式高效CO2制航煤成套技术可实现CO2单程转化率达41.6%、航煤馏分选择性达51.1%的水平。
与石油基航煤相比，CO2加氢制航煤全生命周期碳减排近3.0吨/吨航煤，以EIA年展望数据预测的年全球航煤需求6.49亿吨为基础，即使CO2加氢制航煤实现20%的替代，全球每年的二氧化碳减排量仍可达近4亿吨。
CO2加氢制甲醇技术
CO2加氢制甲醇技术既可实现CO2资源化利用，又可将风能、太阳能制备的绿电转化为可储可运的化学能，是一种绿色低碳的储能技术，是实现碳中和的重要技术支撑。
石科院项目团队针对铟基催化剂体系开展研究，已完成催化剂开发，CO2单程转化率≥15%，甲醇选择性≥85%，有机相甲醇含量≥99.5%。结合膜反应器打破热力学限制对反应过程进行强化，项目团队开发出先进的CO2加氢制甲醇技术，可为10万吨/年装置提供工艺包技术支撑。
与煤制甲醇相比，CO2和绿氢反应制甲醇可减排2吨CO2/吨甲醇。据国际货币基金组织预测，为实现年2℃的控温目标，每吨二氧化碳定价应在75美元左右，按照这一标准计算，10万吨甲醇生产实现的碳减排价值高达1,万美元/年。
CO2甲烷干重整制合成气技术甲烷（CH4）干重整即CH4和CO2反应生成合成气，该反应同时利用了CH4和CO2这两种温室气体，而产品合成气又是化工领域重要的平台原料，可以用于甲醇合成、F-T合成、羰基合成等，因而甲烷干重整被认为是一条极具吸引力的CO2大规模利用的有效途径。
以年产36万吨合成气装置为例，每年可以消耗6.2万吨CO2，相当于万棵树一年的CO2吸收量，减排效果显著。
CO2辅助化学降黏提高稠油采收率技术
随着轻质原油地下储量逐渐减少，稠油比例日渐增大，对稠油的高效开采逐渐引起重视。然而稠油密度大、黏度高、流动性差，给开采和集输带来很大困难，开发难度远大于普通油藏，亟需寻求一种高效降每生产1吨微藻生物质，能够吸收1.83吨CO2，同时吸收0.2吨NOX。以3,亩的规模开展微藻养殖，每年能够吸收1万吨CO2，同时生产约5,吨高蛋白微藻生物质，市场价值可达7,万元。黏技术来提高稠油采收率，实现稠油高效开发。
CO2与原油有很好的互溶性，可显著降低原油黏度，使原油体积大幅度膨胀，增加地层的弹性能量。CO2溶于水使其碳酸化，碳酸水与油藏的碳酸盐反应，可以提高地层渗透率，疏通油流通道。将捕集的工业尾气中的CO2注入稠油油藏，可以辅助化学降黏，改善稠油流动性，提高稠油采收率。同时可以将注入的CO2绝大部分消耗、滞留地下，实现CO2封存。
微藻固碳技术
微藻是能够进行光合作用的单细胞生物，能够将无机碳与无机氮以极高的效率转化为有机碳（主要为糖类与脂质）和有机氮（主要为蛋白质），具有非常高的应用价值。
微藻一方面能够实现“加法”，生产大量富含脂肪与蛋白质的生物质；另一方面能够实现“减法”，将化石能源应用释放的CO2与NOX进行吸收与固定，助力碳达峰、碳中和与大气污染治理目标的实现。
每生产1吨微藻生物质，能够吸收1.83吨CO2，同时吸收0.2吨NOX。以3,亩的规模开展微藻养殖，每年能够吸收1万吨CO2，同时生产约5,吨高蛋白微藻生物质，市场价值可达7,万元。
第三节电气化实施
石化行业碳排放除了由化石能源燃烧引起的直接碳排放，还包括外购电力引起的间接碳排放，该部分碳排放约占石化行业总排放的10%左右。降低电力引起的碳排放主要包括两方面措施：一是应用节能新技术和新设备以及进行电力设施的优化；二是采用新型的电力系统，这也是最关键的手段。随着以新能源为主体的新型电力系统建设目标的提出，我国电网会不断地向清洁化发展，石化行业由电力引起的碳排放将逐渐降低。
据国家统计局公开信息，年我国电力结构中以煤炭为主的火力发电约占71.13%，据预测，年后我国电网中，风、光发电占比大幅度提升，占比将均在30%以上，水电和核电占比保持在10%左右，火电占比低于9%。至年，国家电网碳排放因子会降低97%左右，届时石化行业由电力引起的间接碳排放将比当前降低97%左右。
第四节典型炼油技术低碳发展路径——以催化裂化为例
催化裂化是炼油工艺过程中的关键技术，在重油加工过程中起着不可替代的重要作用，然而催化裂化碳排放较高的特点决定了必须加快其低碳发展。催化裂化技术低碳发展路径可归纳为如下几方面：
1.催化材料
在年前催化剂活性组分材料仍然为目前广泛采用的沸石分子筛，随着汽油需求达峰以及兼产丙烯需求，年前催化材料将转为择形沸石，其后随着固体碱材料的开发至年将转型为择形沸石及固体碱催化，预计到年催化材料将发展为沸石限域金属、固体碱及氧化物。
2.反应模式
现行催化裂化主要采用提升管反应工艺，其后在多产丙烯等低碳烯烃的驱动下，反应模式将向提升管+床层或多反应区的反应模式转变，同时开发新结构流态化反应系统，并逐渐成为新型低碳催化裂化技术的未来反应模式。
3.烧焦方式
年前仍会沿用现在的空气流化烧焦方式，同时研发纯氧再生与造气耦合技术，探索富氧再生+CCUS再生烧焦方式，随着炼厂碳中和目标的推进，低碳排放的烧焦方式将实现推广应用。
4.原料类型
现行条件下催化原料轻质化是最为可行的降碳手段，生物质油、废塑料油等可再生原料及低生焦组分将越来越多的成为催化裂化原料。随着循环经济的深入发展，生物质油、废塑料油等可再生原料将成为未来催化裂化技术的主要原料组分。
第六章迈向，石化行业低碳发展路线图
展望未来，伴随石化行业绿色低碳转型发展的趋势，以碳中和作为远景目标，既是行业本身面临的时代挑战，也是调整产业结构、提高竞争力、实现生态文明可持续发展的机遇。企业应化挑战为机遇，积极拥抱产业变革、顺应低碳发展趋势。一方面，通过能源资源高效利用、流程优化、清洁能源替代等方式促进现有装置能效提升；另一方面，
