北化院副院长马鸣：炼化行业创新发展关键词

如今的大炼化领域，已悄然兴起新一轮“转型”风潮。不知从何时开始，包括恒力石化、荣盛石化、东方盛虹等企业在内的民营大炼化“排头兵”纷纷开始抢滩新能源、新材料领域。大炼化企业的转型升级，具备哪些优势？面临哪些瓶颈？科研领域对于炼化行业转型发展又能提供哪些技术支撑？带着这些问题，本刊对中国石化北京化工研究院副院长马鸣进行了独家专访。

优势与瓶颈

中国石油和化工：您如何看待我国炼化行业当前的发展形势?大炼化企业转型具备哪些优势?

马鸣：炼化企业的转型，是整个行业发展的趋势，可以说是一种时代的要求。随着我们国家经济发展，人民生活水平不断提高，对于高端化学品、高端材料的需求也在不断提高。所以炼化企业向下游转型，生产一些高端化学品、高端材料等高附加值产品，这是我们石化行业必须要解决的必答题。

　　大炼化企业转型升级的最大的优势，是炼化一体化的优势。有别于把炼厂和化工厂简单叠加的 “第一代炼化一体化”，现在我们所建设的大炼化基本上都是“深度炼化一体化”。所谓的深度是指整个流程从炼油到化工，再向细分材料领域方向发展，实现了向产业链终端延长，实现了工厂流程和总体布局的整体化和最优化;此外从炼油装置和化工装置本身资源的共享上，能做到物料平衡，物尽其用，如能源的匹配利用、产品的灵活配置等。这种优势使得大炼化企业在未来进行转型时，不管从工艺还是从能源方面，都可以实现互相匹配。

中国石油和化工：您认为当前炼化行业转型升级还存在哪些“瓶颈”?

马鸣：我想主要还是面临四大问题。一是产能过剩问题，包括结构性过剩和绝对产能过剩两个方面。从炼油来看，目前柴油产能过剩，但汽油产能仍存在短缺情况，高端航空煤油更是明显短缺;从化工来看，大宗原材料明显过剩，但高端材料仍存在“卡脖子”问题，部分材料完全依赖进口。

　　二是原始创新能力薄弱，尤其是基础研究方面能力欠缺。炼化行业大多走的是“引进—消化—吸收—再创新”这条路，虽然取得了显著成就，但也反映出炼化行业基础研究不够的“短板”。虽然能通过“跟着学”把东西造出来，但深入到理论研究上的能力明显不足。未来行业应当重点加强基础研究能力，切实提升炼化企业原始创新能力。

　　三是能源利用效率低。能耗高必然带来污染重的问题，反映了行业仍处在粗放性发展阶段，并不是一种可持续性的发展，对环境和生态系统造成不良影响。

　　四是数字化、智能化水平仍处于较低发展水平。数字化、智能化水平的增强能够大大提升企业生产效率、资源集约化水平，并加强企业安全环保方面的可控性。因此业界正在大力提倡工厂智能化建设和改造。

转型关键词

中国石油和化工：您如何定义炼化行业转型发展的关键词?如何预测炼化行业未来的发展趋势?

马鸣：炼化行业转型目标离不开绿色、低碳、循环、高质量这些关键词。有了这些目标以后，就可以探索具体的转型路径。

　　一是资源利用上，进一步“少油多化”是必然的趋势。随着能源革命和电气革命的推进，未来对传统油品的需求将越来越少，能源型产品越来越少，而化工材料产品越来越多。

　　二是原料多元化趋势凸显。现在的化工产品原料主要是石脑油，但是目前技术趋势是直接从原油裂解生产化学品。去年11月，由我们北化院重点攻关的“轻质原油裂解制乙烯技术开发及工业应用”项目试验成功，这项技术可以直接将原油转化为乙烯、丙烯等化学品，大幅增加乙烯、丙烯和轻芳烃等高价值化学品产量，同时显著降低综合能耗和碳排放。此外，生物质材料、废旧塑料的回收利用以及现在比较前沿的技术如甲烷直接制烯烃，二氧化碳加氢制甲醇等前沿技术，都是未来原料多元化趋势下的重点发展领域。

　　三是产品高端化。包括特种橡胶、合成材料、工程塑料、高端膜材料、可降解材料、碳纤维复合材料以及电子化学品等，这些都是我们目前的“卡脖子”产品。　　

前沿技术

中国石油和化工：您刚刚谈到炼化企业转型的方向和目标，如低碳、循环等等。北化院在这些方面布局了哪些前沿技术?

马鸣：北化院近年来一直在积极布局氢能领域，同时大力开发可降解材料及废旧塑料资源化利用技术。致力于为行业贡献绿色、低碳及可循环的前沿技术。

　　在氢能领域，北化院针对氢气本身的存储与纯化，布局相关战略。储氢瓶的制备原料是一种高端化工材料，这是北化院一个重点研发方向;同时，北化院利用已有的低温甲烷化技术，去除氢气中含有的一氧化碳杂质，大幅提升氢气纯度。

　　此外，在氢燃料电池领域，北化院开发了氢燃料电池的关键原材料—耐高温质子膜。此外，还开发了一系列阴离子电极材料。

　　在可降解材料方面，北化院目前基本实现了PBST技术的产业化。2021年，北化院和中国纺织科学研究院合作开发的6万吨/年PBST生产装置工艺包等接连通过审查。这标志中国石化形成了生物可降解材料领域从原料、聚合工艺、材料加工应用到分析表征的完整技术研发链和价值链。

　　在废旧塑料利用方面，北化院专门成立了“废旧高分子材料资源化利用团队”，针对废旧的高分子材料，进行物理回收和化学回收。物理回收行业已经做了很多年，技术已经比较成熟。值得重点关注的是化学回收，能够将废旧塑料从高分子变回单体，真正实现高分子材料的循环利用。北化院研发的微波裂解技术，利用一种特殊的碳载体，能够在微波下将温度提升至1000℃，将废旧高分子材料裂解成单体。目前小试已取得成功。

　　在加工工艺方面，我们也有一些好的技术。比如固相拉伸技术，这是一种新型加工技术，如果把普通的聚丙烯通过固相拉伸，它的强度就会提高很多倍。现在市面上一些高端行李箱，又轻薄又结实，就是用经过固相拉伸技术处理过的聚丙烯材料做成的。运用这个技术，我们还能把合成树脂做成人造木材，相信在不久的将来我们就可以取得突破，实现量产。

中国石油和化工：我们了解到，近年来北化院在技术方面不断取得突破，连续获得中国石化科技进步特等奖。能否请您详细介绍一下这些先进技术的应用领域?

马鸣：北化院连续两年获得中国石化科技进步特等奖。2020年，由北化院牵头攻关的“功能性高分子膜材料关键技术”获得当年中国石化科技进步特等奖。该项目历经3年持续攻关，开发了一系列国际领先或填补国内空白的功能膜材料。形成了可控冷凝态高性能聚乙烯制备技术、TPVA制备技术、EVOH制备技术、水处理膜技术、BOPE专用树脂制备技术等5套具有自主知识产权的成套技术。这一项目经济效益和社会效益十分显著，不仅促进了我国功能膜材料的高质量发展，也推动了我国电器、包装、水处理、新能源、农业、日化、建筑等相关的制造业的升级，同时也为以后打开国际市场提供了技术支撑。

　　2021年，由北化院牵头攻关的“绿色环保汽车轻量化材料技术”再度荣膺中国石化科学进步特等奖。该项目聚焦基础聚合物、复合材料和汽车制件等，高效开发了汽车轻量化非金属材料的新产品、新技术和新工艺。项目申请发明专利102件，形成专有技术3项，整体技术处于国际先进水平，部分技术达到国际领先水平，对我国汽车轻量化非金属材料技术和产业发展具有重要意义。

创新需要合作

中国石油和化工：您对大炼化企业未来的转型方向有什么样的建议?在创新方面企业与科研院所是否应进一步加强合作?

马鸣：大炼化企业按照自身不同的发展情况，选择的转型方向也不尽相同。像盛虹、恒力等企业，其转型方向是芳烃产业链，未来可能开发一些高性能纤维方面的产品;还有一些企业是向烯烃产业链方向转型。总体来说，是要围绕着主营业务向下游拓展，思考如何围绕产业链末端开发高端产品。

　　在创新方面，科研院所不能闭门造车，得了解企业的需求。比如中石化一直在推行十条龙攻关机制，运行得很好。具体来说，就是在研发成果要产业化的时候，我们把企业应用用户、设计单位、研发单位，甚至在我们下游产品出来以后，将下游的销售整合成一个大的团队。这也是一个运行了10多年的具备独特优势的管理方式，这样就能够把下游企业和研究院很好的衔接起来，将科研成果进行产业化。现在国家层面也非常重视科研成果转化，也在做顶层设计，随着这些制度建设不断推进，相信未来企业和科研院所会结合得更加紧密，会形成更长期、更稳定的合作关系。