如今的大煉化領域，已悄然興起新一輪“轉型”風潮。不知從何時開始，包括恒力石化、榮盛石化、東方盛虹等企業(yè)在內的民營大煉化“排頭兵”紛紛開始搶灘新能源、新材料領域。大煉化企業(yè)的轉型升級，具備哪些優(yōu)勢？面臨哪些瓶頸？科研領域對于煉化行業(yè)轉型發(fā)展又能提供哪些技術支撐？帶著這些問題，本刊對中國石化北京化工研究院副院長馬鳴進行了獨家專訪。

優(yōu)勢與瓶頸

中國石油和化工：您如何看待我國煉化行業(yè)當前的發(fā)展形勢?大煉化企業(yè)轉型具備哪些優(yōu)勢?

馬鳴：煉化企業(yè)的轉型，是整個行業(yè)發(fā)展的趨勢，可以說是一種時代的要求。隨著我們國家經濟發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對于高端化學品、高端材料的需求也在不斷提高。所以煉化企業(yè)向下游轉型，生產一些高端化學品、高端材料等高附加值產品，這是我們石化行業(yè)必須要解決的必答題。

　　大煉化企業(yè)轉型升級的最大的優(yōu)勢，是煉化一體化的優(yōu)勢。有別于把煉廠和化工廠簡單疊加的 “第一代煉化一體化”，現(xiàn)在我們所建設的大煉化基本上都是“深度煉化一體化”。所謂的深度是指整個流程從煉油到化工，再向細分材料領域方向發(fā)展，實現(xiàn)了向產業(yè)鏈終端延長，實現(xiàn)了工廠流程和總體布局的整體化和最優(yōu)化;此外從煉油裝置和化工裝置本身資源的共享上，能做到物料平衡，物盡其用，如能源的匹配利用、產品的靈活配置等。這種優(yōu)勢使得大煉化企業(yè)在未來進行轉型時，不管從工藝還是從能源方面，都可以實現(xiàn)互相匹配。

中國石油和化工：您認為當前煉化行業(yè)轉型升級還存在哪些“瓶頸”?

馬鳴：我想主要還是面臨四大問題。一是產能過剩問題，包括結構性過剩和絕對產能過剩兩個方面。從煉油來看，目前柴油產能過剩，但汽油產能仍存在短缺情況，高端航空煤油更是明顯短缺;從化工來看，大宗原材料明顯過剩，但高端材料仍存在“卡脖子”問題，部分材料完全依賴進口。

　　二是原始創(chuàng)新能力薄弱，尤其是基礎研究方面能力欠缺。煉化行業(yè)大多走的是“引進—消化—吸收—再創(chuàng)新”這條路，雖然取得了顯著成就，但也反映出煉化行業(yè)基礎研究不夠的“短板”。雖然能通過“跟著學”把東西造出來，但深入到理論研究上的能力明顯不足。未來行業(yè)應當重點加強基礎研究能力，切實提升煉化企業(yè)原始創(chuàng)新能力。

　　三是能源利用效率低。能耗高必然帶來污染重的問題，反映了行業(yè)仍處在粗放性發(fā)展階段，并不是一種可持續(xù)性的發(fā)展，對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成不良影響。

　　四是數(shù)字化、智能化水平仍處于較低發(fā)展水平。數(shù)字化、智能化水平的增強能夠大大提升企業(yè)生產效率、資源集約化水平，并加強企業(yè)安全環(huán)保方面的可控性。因此業(yè)界正在大力提倡工廠智能化建設和改造。

轉型關鍵詞

中國石油和化工：您如何定義煉化行業(yè)轉型發(fā)展的關鍵詞?如何預測煉化行業(yè)未來的發(fā)展趨勢?

馬鳴：煉化行業(yè)轉型目標離不開綠色、低碳、循環(huán)、高質量這些關鍵詞。有了這些目標以后，就可以探索具體的轉型路徑。

　　一是資源利用上，進一步“少油多化”是必然的趨勢。隨著能源革命和電氣革命的推進，未來對傳統(tǒng)油品的需求將越來越少，能源型產品越來越少，而化工材料產品越來越多。

　　二是原料多元化趨勢凸顯。現(xiàn)在的化工產品原料主要是石腦油，但是目前技術趨勢是直接從原油裂解生產化學品。去年11月，由我們北化院重點攻關的“輕質原油裂解制乙烯技術開發(fā)及工業(yè)應用”項目試驗成功，這項技術可以直接將原油轉化為乙烯、丙烯等化學品，大幅增加乙烯、丙烯和輕芳烴等高價值化學品產量，同時顯著降低綜合能耗和碳排放。此外，生物質材料、廢舊塑料的回收利用以及現(xiàn)在比較前沿的技術如甲烷直接制烯烴，二氧化碳加氫制甲醇等前沿技術，都是未來原料多元化趨勢下的重點發(fā)展領域。

　　三是產品高端化。包括特種橡膠、合成材料、工程塑料、高端膜材料、可降解材料、碳纖維復合材料以及電子化學品等，這些都是我們目前的“卡脖子”產品?！　?/p>

前沿技術

中國石油和化工：您剛剛談到煉化企業(yè)轉型的方向和目標，如低碳、循環(huán)等等。北化院在這些方面布局了哪些前沿技術?

馬鳴：北化院近年來一直在積極布局氫能領域，同時大力開發(fā)可降解材料及廢舊塑料資源化利用技術。致力于為行業(yè)貢獻綠色、低碳及可循環(huán)的前沿技術。

　　在氫能領域，北化院針對氫氣本身的存儲與純化，布局相關戰(zhàn)略。儲氫瓶的制備原料是一種高端化工材料，這是北化院一個重點研發(fā)方向;同時，北化院利用已有的低溫甲烷化技術，去除氫氣中含有的一氧化碳雜質，大幅提升氫氣純度。

　　此外，在氫燃料電池領域，北化院開發(fā)了氫燃料電池的關鍵原材料—耐高溫質子膜。此外，還開發(fā)了一系列陰離子電極材料。

　　在可降解材料方面，北化院目前基本實現(xiàn)了PBST技術的產業(yè)化。2021年，北化院和中國紡織科學研究院合作開發(fā)的6萬噸/年PBST生產裝置工藝包等接連通過審查。這標志中國石化形成了生物可降解材料領域從原料、聚合工藝、材料加工應用到分析表征的完整技術研發(fā)鏈和價值鏈。

　　在廢舊塑料利用方面，北化院專門成立了“廢舊高分子材料資源化利用團隊”，針對廢舊的高分子材料，進行物理回收和化學回收。物理回收行業(yè)已經做了很多年，技術已經比較成熟。值得重點關注的是化學回收，能夠將廢舊塑料從高分子變回單體，真正實現(xiàn)高分子材料的循環(huán)利用。北化院研發(fā)的微波裂解技術，利用一種特殊的碳載體，能夠在微波下將溫度提升至1000℃，將廢舊高分子材料裂解成單體。目前小試已取得成功。

　　在加工工藝方面，我們也有一些好的技術。比如固相拉伸技術，這是一種新型加工技術，如果把普通的聚丙烯通過固相拉伸，它的強度就會提高很多倍?，F(xiàn)在市面上一些高端行李箱，又輕薄又結實，就是用經過固相拉伸技術處理過的聚丙烯材料做成的。運用這個技術，我們還能把合成樹脂做成人造木材，相信在不久的將來我們就可以取得突破，實現(xiàn)量產。

中國石油和化工：我們了解到，近年來北化院在技術方面不斷取得突破，連續(xù)獲得中國石化科技進步特等獎。能否請您詳細介紹一下這些先進技術的應用領域?

馬鳴：北化院連續(xù)兩年獲得中國石化科技進步特等獎。2020年，由北化院牽頭攻關的“功能性高分子膜材料關鍵技術”獲得當年中國石化科技進步特等獎。該項目歷經3年持續(xù)攻關，開發(fā)了一系列國際領先或填補國內空白的功能膜材料。形成了可控冷凝態(tài)高性能聚乙烯制備技術、TPVA制備技術、EVOH制備技術、水處理膜技術、BOPE專用樹脂制備技術等5套具有自主知識產權的成套技術。這一項目經濟效益和社會效益十分顯著，不僅促進了我國功能膜材料的高質量發(fā)展，也推動了我國電器、包裝、水處理、新能源、農業(yè)、日化、建筑等相關的制造業(yè)的升級，同時也為以后打開國際市場提供了技術支撐。

　　2021年，由北化院牽頭攻關的“綠色環(huán)保汽車輕量化材料技術”再度榮膺中國石化科學進步特等獎。該項目聚焦基礎聚合物、復合材料和汽車制件等，高效開發(fā)了汽車輕量化非金屬材料的新產品、新技術和新工藝。項目申請發(fā)明專利102件，形成專有技術3項，整體技術處于國際先進水平，部分技術達到國際領先水平，對我國汽車輕量化非金屬材料技術和產業(yè)發(fā)展具有重要意義。

創(chuàng)新需要合作

中國石油和化工：您對大煉化企業(yè)未來的轉型方向有什么樣的建議?在創(chuàng)新方面企業(yè)與科研院所是否應進一步加強合作?

馬鳴：大煉化企業(yè)按照自身不同的發(fā)展情況，選擇的轉型方向也不盡相同。像盛虹、恒力等企業(yè)，其轉型方向是芳烴產業(yè)鏈，未來可能開發(fā)一些高性能纖維方面的產品;還有一些企業(yè)是向烯烴產業(yè)鏈方向轉型?？傮w來說，是要圍繞著主營業(yè)務向下游拓展，思考如何圍繞產業(yè)鏈末端開發(fā)高端產品。

　　在創(chuàng)新方面，科研院所不能閉門造車，得了解企業(yè)的需求。比如中石化一直在推行十條龍攻關機制，運行得很好。具體來說，就是在研發(fā)成果要產業(yè)化的時候，我們把企業(yè)應用用戶、設計單位、研發(fā)單位，甚至在我們下游產品出來以后，將下游的銷售整合成一個大的團隊。這也是一個運行了10多年的具備獨特優(yōu)勢的管理方式，這樣就能夠把下游企業(yè)和研究院很好的銜接起來，將科研成果進行產業(yè)化?，F(xiàn)在國家層面也非常重視科研成果轉化，也在做頂層設計，隨著這些制度建設不斷推進，相信未來企業(yè)和科研院所會結合得更加緊密，會形成更長期、更穩(wěn)定的合作關系。