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當前，我國石化產業已躋身世界前列，連續十余年穩居全球第一化工品生產大國。2024年，我國主要化工品產量占全球42%，煉油、乙烯產能實現全面趕超，構建起全球規模最大、產業鏈最完整的石化工業體系。站在“十五五”新起點，面對全球產業鏈重構與能源轉型浪潮，石化產業亟須從“規模擴張”向“質量提升”轉型，實現由大變強的歷史性跨越。

“十五五”時期，石化產業發展呈現三大轉型特征：一是結構轉型加速推進，石油需求進入達峰窗口，“減油增化”成為必然趨勢，產業正從“燃料導向”轉向“材料導向”；二是綠色轉型縱深發展，石化化工行業碳排放占全國總量超10%，低碳化、循環化已成為行業生存發展的硬性要求；三是需求結構深度分化，新興產業帶動高端化工材料需求激增，而中低端產品產能過剩、同質化競爭問題日益突出。

當前，四大結構性問題制約著石化產業高質量發展：一是原料結構不合理，劣質、重質原料占比偏高，導致生產成本與碳排放“雙高”；二是低碳技術支撐薄弱，減碳技術多為單點突破，系統集成不足且產業化程度低；三是高端供給存在明顯短板，核心功能單體與特種精細化學品嚴重不足；四是人工智能等新技術與產業融合不深，數據碎片化、模型適配性不足等問題制約創新效能提升。破解這些結構性難題，關鍵在于以科技創新與產業創新深度融合為引領，系統性推進原料輕質化、工藝低碳化、產品高端化、資源循環化與生產智能化，構建智能、綠色、融合的現代石化產業新生態。

一、攻堅原料優化與輕質化技術，破解成本與結構難題

實現原料端優化升級，需聚焦原料輕質化、多元化技術攻關，構建低成本、低排放的原料供應體系，這也是推動產業創新、破解結構性矛盾的重要抓手。

（一）升級煉油裝置深度加工技術

針對煉油產能過剩和化工原料供給不足的突出矛盾，以“減油增化”為核心，大力推廣應用深度加工技術。優化加氫裂化技術，改進催化劑性能與反應工藝參數，將重質餾分油高效轉化為芳烴、烯烴等優質化工原料；發展催化重整新技術，在低能耗下實現芳烴產品質與量的提升；推廣沸騰床/漿態床渣油加氫技術，實現重質、劣質渣油的資源化利用，通過技術創新推動產業結構優化。

（二）突破乙烯原料輕質化關鍵技術

乙烯原料成本占生產成本的60%以上，輕質化是降本增效的核心路徑。重點發展輕烴/石腦油制乙烷、丙烷技術，在不改變現有裂解料構成和數量的前提下，可提高乙烯收率10%~15%，降低噸乙烯成本8%~12%；攻關異丁烷制正丁烷技術，采用“金屬—酸”雙功能催化劑實現異丁烷定向轉化，大幅提高“雙烯”收率，高效利用混合碳四資源。同時，拓寬乙烷、丙烷等輕質原料的供應渠道，緩解對傳統液體原料的依賴，通過技術突破帶動產業資源配置效率提升。

（三）布局非化石原料補充替代技術

依托我國資源稟賦，大力開發非糧生物質轉化、二氧化碳資源化利用技術，推動非化石原料與化石原料協同生產烯烴、芳烴，構建多元化原料新體系。推進非化石原料與石化產業耦合發展，通過科技創新拓展原料供給渠道，為產業持續健康發展提供資源保障，彰顯產業創新的綠色發展導向。

二、攻堅綠色低碳轉型技術，構建全鏈條降碳體系

推動生產過程系統性降碳，需從工藝、流程、能源三個維度構建全鏈條低碳技術體系，以科技創新驅動綠色轉型，實現產業發展與生態保護協同推進。

（一）優化工藝綠色革新技術

聚焦高能耗、高排放環節推動綠色升級。在乙烯生產中，針對蒸汽裂解爐占裝置總能耗50%~60%的問題，攻關電加熱技術，研制耐高溫耐腐蝕加熱元件，重構裂解爐結構，突破加熱均勻性與能效提升瓶頸；在芳烴生產中，推廣混合芳烴分壁精餾、單塔吸附分離技術，減少精餾過程能耗與溶劑消耗；開發高選擇性催化氧化、羰基化等技術，在分子層面優化反應路徑，減少副產物生成，通過工藝技術創新降低產業環境影響。

（二）創新流程重構再造技術

以精準催化為核心，開發短流程技術，推動反應與分離流程革新。發展精準催化理論與高效催化材料，開發專用反應器與工藝，建立綠色低碳催化新過程；突破非熱驅動分離新技術，推廣基于新型復合膜材料的“吸附—分離”耦合工藝、基于自穩定沉淀聚合技術的“聚合—分離”協同過程，大幅降低分離環節能耗；通過流程重構實現反應與分離深度耦合，減少中間環節，構建緊湊高效的生產新流程，以流程創新提升產業綠色低碳發展水平。

（三）集成能源系統優化技術

構建多能互補的低碳能源體系。加快風光氫儲一體化的綠氫煉化工程示范，推動綠氫在加氫裂化等環節規模應用；探索小型核堆供能系統，逐步替代傳統燃料、蒸汽和電力供應；發展新型儲能儲熱技術，對生產余熱、余壓進行梯級回收利用，構建“生產—儲能—再利用”能源閉環；推進煉化企業與可再生能源基地深度耦合，保障綠色能源穩定供應，通過能源系統創新為產業低碳轉型提供支撐。

三、攻堅高端化工材料技術，突破供給短板

滿足新興產業對高端產品自主可控的需求，需以功能化單體創制為源頭，攻克高端化工材料和精細化學品生產技術，通過科技創新與產業需求的精準對接，破解高端供給不足的難題。

（一）突破核心功能單體創制技術

聚焦功能化單體的精準設計與高效合成，重點發展氧化、氮化、羰基化等定向轉化技術，在基本有機原料分子骨架上高效引入氧、氮等關鍵原子，精準合成新型功能化單體。例如，在己內酰胺生產中，通過改進環己酮肟化與重排工藝，減少硫酸消耗與副產硫酸銨生成；開發新型催化劑，實現丙烯原位氧化合成環氧丙烷新技術，以核心單體技術創新奠定高端材料生產基礎。

（二）攻克高端化工新材料和精細化學品生產技術

圍繞新興產業需求構建產品矩陣。在化工新材料領域，發展高端聚酰胺、特種橡膠、特種功能塑料的生產與改性技術，提升產品耐高溫、耐磨損、抗老化性能；在精細化工領域，突破高性能電子化學品、醫藥中間體、食品添加劑等產品的合成與提純技術，提高產品純度與穩定性；在前沿新材料領域，布局先進混合基質膜材料、環境感知智能纖維材料、仿生材料等，填補高端市場空白，通過產品技術創新對接產業升級需求。

（三）發展產品定制化與差異化技術

順應個性化的市場需求，避免同質化競爭。建立產品性能數據庫與分子設計平臺，通過調整單體組成、優化工藝參數、精準控制生產條件，實現產品性能定制化調控；開發差異化改性技術，通過共混、填充、增強等手段賦予產品特殊功能；構建柔性生產體系，實現多品種、小批量產品的高效生產，快速響應市場需求，以技術創新支撐產業差異化、高質量發展。

四、攻堅生物化工與循環經濟技術，開辟綠色新賽道

發展生物化工與塑料循環經濟是石化產業綠色轉型的重要方向，也是培育新增長點的關鍵領域，需通過科技創新賦能產業跨界融合，打造產業發展新引擎。

（一）攻關生物化工核心技術

依托生物基平臺化合物，延伸高值化產品鏈條。突破乳酸、糠醛、琥珀酸等平臺化合物的高效合成技術，優化微生物發酵、酶催化工藝，提高原料轉化效率與產品收率；發展平臺化合物深加工技術，生產醫藥中間體、食品添加劑、化妝品等高附加值產品；研發非糧生物質糖化、氣化技術，降低對糧食資源的依賴；開發生物基烯烴、芳烴生產技術，通過乙醇路線或糖平臺路線，實現生物質向基礎化工原料高效轉化，以生物化工技術創新拓展產業發展空間。

（二）構建塑料循環經濟技術體系

以化學回收為核心，推動廢舊塑料資源化利用。重點發展熱解與催化裂解技術，開發專用反應器與催化劑，實現塑料中分子鏈高效、精準斷裂與重構，轉化為烯烴、芳烴等化工原料；突破醇解/水解/氨解技術，對聚酯、聚酰胺等特定塑料實現定向解聚與單體回收；完善氣化與合成氣轉化技術，將混合廢舊塑料經合成氣轉化為甲醇、乙醇等化學品；探索生物酶解聚技術，利用酶的特異性催化作用實現塑料溫和降解。同時，配套開發高效分選分離技術，解決塑料成分復雜、雜質含量高的問題，保障回收原料質量，以循環技術創新推動產業綠色低碳轉型。

（三）形成全鏈條綠色發展模式

推動多元技術路線深度融合互補。推動原料互補，耦合利用工業排放二氧化碳與生物基原料生產高附加值化學品，實現碳閉環循環；推進裝置集成，利用現有石化裝置加工轉化生物基原料；構建耦合系統，一體化布局塑料化學回收與煉化裝置，實現回收原料就地轉化，通過技術融合創新構建產業綠色發展新格局。

五、攻堅智能化技術工業應用，驅動石化產業變革

以AI技術為代表的智能化技術賦能石化產業，是提升產業效率、保障安全運行的關鍵，需突破數據與模型瓶頸，推動科技創新與產業數字化轉型深度融合。

（一）夯實數據基座構建技術

破解數據稀缺與碎片化問題，構建全流程數據體系。規范數據采集格式，建立覆蓋石化裝置全生命周期的系統數據集；突破反應器、換熱器等核心設備內部真實運行數據的采集技術，開發耐高溫、高壓、耐腐蝕的傳感器與數據傳輸系統；搭建實驗室小試、中試與工業化數據的銜接平臺，開發數據尺度轉換與校正技術，解決數據復用難題；構建數字孿生工廠，實現物理工廠與虛擬工廠實時對映、交互反饋，為智能化應用提供堅實數據支撐，以數據技術創新筑牢產業智能化基礎。

（二）優化AI模型與應用技術

突破模型構建與可解釋性難題，推動AI可靠應用。構建“機理+數據”雙驅動混合模型，將物理、化學、工程技術規律融入模型訓練，提高模型準確性與泛化能力；開發多變量協同優化模型，破解裝置系統集成度高、參數耦合性強等難題，實現石化生產過程全局優化；引入專家動態干預機制，在線修正與評估模型中間推理結果，將專家經驗及時轉化為模型優化關鍵數據，以AI模型創新提升石化產業智能決策水平。

（三）集成智能化場景應用技術

打造全流程智能場景，提升產業整體效率。在材料研發領域，利用AI加速催化劑、功能材料的設計與研發，縮短研發周期；在生產管理領域，實現工藝參數實時調控與能耗物耗精準控制，推進生產計劃動態優化與資源高效配置；在風險管控領域，融合視覺識別與傳感器監測等技術，構建故障預測與風險預警模型。通過多場景集成，構建“感知—分析—決策—執行”閉環，驅動產業從經驗驅動向數據智能驅動轉型，以智能化技術創新賦能石化產業高質量發展。

六、深化創新體系建設，強化科技與產業融合支撐

深化創新體系建設，推動科技創新與產業創新深度融合，是我國石化產業邁向高質量發展的根本保障。

（一）構建高效協同的創新體系

為技術創新提供制度保障，確保核心技術攻關落地見效。一是強化核心技術攻關機制，建立產學研用協同創新聯合體，重點加強共性技術中試平臺建設，貫通從基礎研究、中試驗證到工業量產的全鏈條創新通道，提高技術轉化效率。二是深化科技體制改革，完善科技開放合作機制，高效整合創新資源；健全科技成果轉化機制，建立市場化評價與激勵制度，激發創新主體活力；加強知識產權保護與運用，構建專利布局與風險防控體系，保障創新成果安全。三是完善創新支撐保障，健全人才“政策特區”機制，加大戰略科學家、一流科技領軍人才和創新團隊的培養與支持力度；大力弘揚科學家精神，營造勇于創新、甘于奉獻、寬容失敗的創新氛圍，為科技與產業融合提供人才支撐。

（二）推動科技與產業深度融合

將解決石化產業難題、響應市場需求、引領產業變革融為一體，切實提升創新實效。一是堅持問題導向，聚焦原料結構、低碳轉型、高端供給等核心瓶頸問題，凝練背后的科學問題，開展靶向攻關，切實解決產業發展的卡點堵點問題。二是堅持需求牽引，緊密圍繞人工智能、機器人、低空經濟、集成電路、新能源汽車等戰略性新興產業與未來產業的市場需求，開展化工新材料研究，確保科技創新與產業發展同頻共振。三是堅持前瞻布局，開發變革性、非共識和顛覆性技術，通過化學品與材料的源頭創新突破，培育新產業、開辟新賽道，掌握未來產業發展主導權，引領新一輪產業變革，為石化產業高質量發展提供有力支撐。

“十五五”是我國石化產業由大到強的關鍵窗口期，必須立足產業實際，聚焦原料優化、低碳轉型、高端突破、循環發展、智能賦能五大方向，以科技創新與產業創新深度融合為核心驅動力，構建高效協同的創新體系，全力攻堅關鍵核心技術，推動石化產業擺脫路徑依賴，實現結構升級、效率提升、綠色轉型，為建設世界石化強國、發展新質生產力提供堅實支撐。