2022年炼化行业最需关注的“十大技术”

01

原油直接制化学品技术

在成品油消费持续疲软的趋势下，原油直接制化学品（ COTC）技术成为炼油商关注的热点。原油制化学品工厂石化原料的收率可超过40%甚至可能达到80%。COTC技术分为原油最大化制化学品和原油直接制化学品两类。目前原油直接制化学品（烯烃），以埃克森美孚为代表；原油最大化制化学品，以恒力石化、浙江石化为代表；沙特阿美在沙特阿拉伯延布、印度信实在印度贾姆纳格尔也正在开展COTC项目前期工作。

02

柴油蜡油转化生产化工原料技术近年来内市场柴油需求量持续下降，为解决炼厂直柴、催柴等的转化利用问题，柴油馏分芳烃、环烷烃分子定向转化技术尚需突破，如芳烃、环烷烃加氢裂化生产重整原料，加氢开环生产优质乙烯原料，单环芳烃深度转化后所生成的带支链的环烷烃的支链端位如何实现同分异构化以生产低凝军用油品。采用蜡油加氢裂化能够降低柴油产量，最大化生产轻石脑油、尾油作乙烯裂解原料，重石脑油作重整原料。

03

重油催化裂解技术

催化裂解是在催化剂存在的条件下，对石油烃类进行高温裂解生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃同时兼产轻质芳烃的过程。催化裂解催化剂需要耐受更高的反应温度及水汽的影响，通过催化材料的酸性和孔道结构设计兼顾不同分子的转化实现多产低碳烯烃的目标。催化裂解多产低碳烯烃规模化应用存在较多的工程问题需要解决，其原料范围广泛，需要开发适应不同原料特点、过程高效低排放的反应器技术，需要对进料的喷嘴、雾化水蒸气等进行研究设计和研究。

04

重油浆态床加氢改质技术

浆态床加氢是实现劣质重油（渣油）高效转化、生产满足市场需求的轻质及中质油品的有效方式之一，在常规原油资源日益变重变差的背景下得到快速发展。重点关注低成本浆态床加氢生产低硫船燃工艺，劣质重油浆态床加氢改质满足管输及船运标准的技术，富芳原料浆态床加氢改质生产高端碳材料原料及橡胶填充油的技术，为低硫船燃生产和劣质重油输送提供解决方案，为高端碳材料和高性能橡胶开发提供高品质原料。

05

分子炼油与智能炼化技术

分子炼油是从分子水平来认识石油加工过程，通过从分子水平分析原油组成，精准预测产品性质，精细设计加工过程，合理配置加工流程，优化装置操作，使每一个石油分子的价值最大化，体现了未来炼油技术的发展方向。分子炼油过程需要通过智能炼化实现。智能炼化是自动化、数字化、可视化、模型化、集成化技术在炼化生产过程的综合应用，是炼化企业信息化水平的重要体现，也是未来炼化企业发展的终极模式。

06

甲烷无氧制乙烯技术

甲烷无氧制乙烯是实现乙烯原料多元化的重要途径之一，在未来对于非常规天然气的开发利用潜力巨大。中科院大连化学物理研究所基于“纳米限域催化”新概念，开发出硅化物（氧化硅或碳化硅）晶格限域的单中心铁催化剂，实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。与天然气转化的传统路线相比，该研究摒弃了高耗能的合成气制备过程，缩短了工艺路线，反应过程本身实现了CO2的零排放，碳原子利用效率达到100%。

07

合成气制烯烃、芳烃技术

合成气制烯烃、芳烃路线可以拓展生产合成气的原料来源，例如可采用生物质等可再生资源气化制取合成气，再以合成气直接合成烯烃、芳烃，或者通过F-T合成路线或合成气制甲醇路线生产烯烃、芳烃，特别是对合成气直接制烯烃、芳烃技术的研究备受关注，不仅可以扩大原料来源，而且可以大幅缩减现有石油基、煤基烯烃、芳烃生产流程，降低烯烃、芳烃投资成本和生产成本。

08

废塑料化学回收与化学循环技术

废塑料化学回收、化学循环已成为全球关注的热点。废塑料化学回收是将塑料废弃物经过一系列化学转化，生成油、气、炭、单体等中间化学品的过程。废塑料化学循环是将塑料废弃物经过一系列化学转化，重新生成与石油基塑料同等品质的新塑料的过程。近年来多国出台激励政策刚性鼓励回收塑料，生产商、零售商都在加大对再生塑料的使用。随着我国环保法规趋严和垃圾分类工作的推进，废塑料回收受到空前重视，但化学回收技术仍处于试验阶段。预计在未来5年内，正处在投资风口的废塑料化学回收项目将催生千亿级别产业规模的新市场，在推动塑料污染治理、资源循环利用和节能减排等方面发挥积极作用。

09

炼化装置节能技术

节能降耗是炼化生产商减少能源消耗、减少排放的有效途径。重点关注开发高效反应精馏耦合工艺、高效精馏塔盘及填料、传质传热过程强化技术，开展“95+”加热炉技术开发与示范、液力透平研发、装置内换热网络集成及能量系统优化技术研究、智能控制技术及系统开发、装置闭环实时优化技术开发等，持续提升装置能效水平及绿色低碳水平。

10

电气化替代技术

重点开展光伏风电等绿电开发与应用技术、光伏、风电与聚光太阳能耦合技术、储电技术、可再生电力加热蒸汽裂解炉技术、燃煤锅炉电能替代技术、天然气燃气轮机技术、电加热再沸器替代技术、大型机组汽轮机驱动改电驱与汽热电联合优化技术、低温余热与电伴热电加热集成应用技术、过剩低温余热冷热电联产联运技术、多元能源互补与集成优化技术等技术研究开发与示范应用。

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三废处理及回收利用技术

以废气、废水以及固体废弃物处理及综合利用为重点方向，结合”“双碳”要求，开发低碳排放的污染物处理及回用技术。重点关注SCR脱硝催化剂及配套技术、废气中含硫化合物处理及综合利用技术、VOC处理及综合利用技术、污泥减量化和资源化处理技术、废物资源化利用分离膜及膜组件制备技术、炼化企业特种污水高效处理及综合利用技术等。

12

生物质转化技术

我国生物质资源丰富，在“双碳”背景下加强生物质资源的搞笑转化利用意义重大。围绕油脂、木质纤维等生物质原料高效制备燃料、材料和化学品等主要方向，重点关注生物柴油、生物航煤、燃料乙醇等生物质液体燃料；生物质高效制备氢气及其提纯、生物质沼气及其选择性转化等生物质气体燃料；类高密度聚乙烯等高性能可降解材料；不饱和长链二元酸等关键平台化学品合成。

13

CO2捕集及利用技术

炼化装置CO2捕集利用是企业实现碳中和目标的重要途径之一，重点关注炼化装置低浓度CO2低成本捕集技术，包括第三代胺法捕集技术、膜分离技术、功能性吸附剂、富氧燃烧技术等。以CO2集中捕集作为化工原料生产高附加值化学品为目标，重点关注CO2加氢制甲醇、芳烃，直接酯化制碳酸酯/环碳酸酯、羧基化反应制有机羧酸/羧酸酯技术进展。另外需关注直接空气碳捕获（DAC）技术，其利用装填有吸附剂的设施直接捕获空气中的CO2。

14

电解水制氢耦合制取化学品技术

在诸多可选的光电解水制氢耦合有机物氧化反应中，基于生物质醇/醛的光电催化氧化受到广泛关注. 生物质醇/醛分子作为重要的生物基平台化合物，其可以由产量丰富且可再生的木质纤维素经过一系列的物理、化学、生物等方法裂解得到，包括甘油及其衍生物、乙醇、呋喃类化合物等。通过光电催化氧化重整可将这些生物质醇/醛进一步转化为高值含氧化学品或燃料，应用于化工、能源、制药等各个领域，同时可实现水分解产氢。与传统光电解水制氢相比，利用生物质醇/醛氧化来替代光电催化阳极析氧过程，可有效降低电压，提高太阳能利用效率，因此光电解水制氢耦合生物质醇/醛氧化对绿氢提效降本和高值化学品合成具有重要意义。

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管道输氢技术

随着氢能发展利用技术的不断成熟和完善，大规模集中制氢和长距离输氢是未来趋势，利用现有天然气管线掺氢和新建纯氢管道输氢是最现实可行的方案，因而备受关注。然而管道输氢目前仍存在需要攻克的相关技术瓶颈问题，主要体现在受气体物性差异、管道材质特性、掺氢比和外部环境等影响，氢气进入管道后容易产生氢脆、渗透和泄漏等风险。目前国内建成运行部分纯氢管道项目和天然气掺氢管道项目，但总体上仍处于试验探索阶段，一旦该技术取得突破，可望有力推动氢能产业的规模化发展。

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氨能及氨的可持续生产技术

氨作为氢的载体，容易液化，储运方便，分解制氢可供燃料电池使用或直接用于燃料电池发电，也可作为内燃机、燃气轮机燃料。氨能源已经悄然进入人们的视野，实现氨-氢融合发展，或将成为解决氢气长距离高效输送难题的可行方案之一。传统合成氨工艺技术成熟，但能耗高，并且会排放大量CO2，因此开发氨的可持续生产技术，包括使用“绿氢”制氨或开发固氮酶减少化肥使用量，成为未来合成氨工业发展的重要方向。

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新型高效分离技术

新型分离技术是在传统精馏、萃取、结晶、吸附以及色谱分离等技术基础上发展起来的更加节能、绿色、环保的分离技术，包括新型精馏技术、新型萃取技术、新型结晶技术、新型吸附技术、膜分离技术以及电化学分离技术等。相较于传统分离技术，新型分离技术更加注重节能减排、避免有毒有害物质的排放，使用过程高效、简便。

18

智慧研发技术

炼化智慧研发技术基于知识自动化的智慧知识库、数字化试验室、智慧试验室和智慧服务，大幅提升研发效率。关注的重点是利用已有炼化项目及实验数据、炼化重点实验室硬件资源，采用人工智能、机器人等技术，建立虚拟研发智能化平台，提高研发效率，缩短研发周期，降低研发成本，支撑炼化业务转型升级。

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