摘要：“十四五”期间中国炼化行业面临的主要挑战是在碳排放达峰、碳中和的“双碳”目标下，石油需求渐进峰值，产品结构变化显著，化工原料需求增长快于成品油，而炼化行业产能投资建设热情不减。今后，为适应“双循环”发展格局的要求，炼化行业将加快供给侧结构调整，深化区域价值链融合，利润变化将促进“油转化工”的变革，市场变化将推动化工材料高端化，新能源汽车发展也给行业带来机遇，塑料循环将成为炼化行业绿色发展的标志，数字化、智能化将助力行业转型和二氧化碳减排。技术创新，尤其是能源结构调整、系统优化、“绿氢”和“绿电”化学等，将成为炼化行业实现“双碳”目标的关键。
1."十三五”期间炼化行业综合实力显著提升
近年来，中国炼油化工行业在规模实力、结构调整、质量升级、体制改革等方面都取得了长足的进步。2006年以来，中国的炼油能力和乙烯产能一直保持全球排名第二，2020年分别达到8.8亿吨/年和3518万吨/年，同时，对二甲苯（PX）产能已攀升至全球第一。中国石油化工产品既满足了人民群众生活、国民经济发展需要，也吸引了全球投资者的关注。
“十三五”期间，中国石化行业以企业规模大型化和炼化一体化为主导方向，开启产业升级。2015年与2020年相对比，炼油平均规模已从257万吨/年上升到456万吨/年，乙烯平均产能已从56万吨/年上升到70万吨/年；炼化一体化千万吨级炼厂数量在增加，炼化能力占比提高2个百分点，形成了环渤海湾、长三角、珠三角的三大炼化企业集群。
从质量升级看，“十三五”期间，汽柴油标准完成了从国Ⅴ升级到国Ⅵ的转变。回顾历史，中国通过十几年的努力实现了从国Ⅱ升级到国Ⅵ，而发达国家走过这一个历程用了20多年的时间。
政府在行业体制改革方面发挥了决定性作用。“十三五”期间，相关部门做了很好的顶层设计，包括进口原油使用权放开、加油站批发零售审批权下放，与之配套的还有一些安全环保等方面的政策。这些政策的实施效果将在未来市场运行中充分显现。
目前，与高质量发展的要求相比，在实现“石化强国”的路上，炼化行业还存在着许多问题，需要在发展过程中解决。例如，产能过剩的问题、原油对外依存度过高的问题、高端产品自给率偏低的问题、安全环保的问题等。
2.“十四五”期间炼化行业市场环境面临新挑战
2.1 “双碳”目标倒逼石油消费提前达峰
根据历史规律，经济、人口、节约和替代是影响能源消费的主要因素，目前又增加了一个新的推手——碳排放达峰、碳中和目标。2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会一般性辩论上宣布“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。实现“双碳”目标，重点在于能源结构的快速调整和节能降耗的力度加大。石油作为一个主要的化石能源品种，未来消费增长势必受到限制。2013年，中国石化集团经济技术研究院在“中国石油消费峰值研究”中推断，中国的石油需求将在2027年前后达峰（见图1）；如果全社会加大调整力度，估计达峰时间还会提前。石油需求达峰，对炼化行业的直接影响是原油加工规模、乙烯和对二甲苯等化工产品装置开工率可能会受限。
2.2 石油产品消费结构会发生变化
石油产品消费结构会发生一些变化，主要体现在不同产品需求达峰的时间点并不相同。其中，柴油消费已经进入平台期，并有缓步下降趋势，主要是因为中国进入工业化后期，钢铁、煤炭、水泥等大宗商品需求达峰，与之相关的公路运输量下降。预计，汽油消费很快也会出现同样情况，虽然汽油车保有量仍然在增长，但“十四五”期间新能源汽车的替代在加快。近期，航空煤油消费受到疫情影响；长期看，中国地域面积辽阔，而人均出行率坐飞机次数比较低，航煤消费峰值的到来会晚一点。
化工产品的需求方面，预计“十四五”期间，“三烯三苯”（乙烯、丙烯、丁二烯，苯、甲苯、二甲苯）等主要化工原料需求年均增长6%左右，增速显著高于成品油（增速约为2%），消费升级和新经济发展的需要，导致化工产品消费达峰迟于成品油。今后，炼化行业需要持续结构调整，以适应这一市场变化。
2.3 炼化投资热点仍然在中国，加剧市场竞争压力
从目前公开的企业规划资料看，“十四五”期间仍然是炼油和化工产能建设的投资高峰期。到2025年，中国炼油加工规模将接近10亿吨/年，乙烯装置产能将超过6300万吨/年，均跃居全球第一。从区域市场来看，成品油传统过剩地区辽宁省和山东省，由于加大结构调整，资源富余压力略有缓解；浙江省和广东省将出现大量过剩，2025年沿海地区成品油出口量将达6500万吨以上。从化工产品市场平衡来看，2019年，主要产品平均产能基本满足需求，各品种情况不同，有的紧缺，有的过剩，过剩品种数量占比达60%；2025年，产能过剩的品种数量占比将达到75%以上（见图2）。以对二甲苯产品为例，“十三五”期间消费对外依存度在60%以上，“十四五”期间将逐步变成过剩。苯乙烯前几年的需求增量比较平稳，产能建设非常少，近几年产能建设规模是前10～15年产能建设之和，产能过剩压力很大，苯乙烯市场竞争日趋激烈。
3.未来中国炼化行业发展的新特点
“十四五”期间，中国炼化行业发展将呈现8个新特点。
■ 一是“以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的发展新格局”确定了“十四五”期间炼化行业发展基调。当前，中国化工行业仍存在产品贸易逆差、低端产品过剩、高端产品不足等问题，通过“双循环”发展，中国市场空间仍有较大成长潜力。外部市场以“一带一路”为导向，与沿线国家开展国际产能合作将带来经济增长、产业发展的新机遇。炼化企业在国内、国际“双循环”的有效运作，需要打破现有体制机制壁垒，着力产业创新发展。
■ 二是《区域全面经济伙伴关系协定》（RCEP）将深化区域价值链融合，进一步促进行业升级。“协定”的签署会促进产业价值链融合以及炼油化工行业进一步升级，机遇与挑战并存。从市场变化看，中国除了巩固下游制品（汽车零部件、电子电器、中高档纺织服装等）传统优势外，也会面临低端产品（部分塑料制品、轮胎、纺织等）向海外转移、高端石化产品（高端聚烯烃、腈纶、合成橡胶等）进口增加带来的挑战。
■ 三是行业面临利润下行压力，产能出清、企业重组不可避免。“十四五”期间，由于产能建设快于需求增速，特别是新冠肺炎疫情得到控制需要较长时间，产品市场势必受到冲击，总体上炼化行业利润率将处于下滑通道，且恢复程度难以达到前5年的水平。据中国石化集团经济技术研究院有限公司估算，中国效益差、规模小、非一体化的企业产能约占总量的10%～12%，这些企业将面临深刻调整。
■ 四是结构调整、转型发展是“十四五”期间炼化行业必经之路。近几年，炼化行业新旧产能置换为淘汰落后产能提供了一种全新模式，“减油增化”成为转型方向之一，但是无上下游衔接的情况是不可持续的。转型产品的选择应与市场需求相协调，以2025年市场需求、炼油规模和世界平均开工负荷计算，“十四五”期间，炼化产能新增和退出的置换比例约为1∶0.9，一体化产能占比控制在55%～60%较为适宜。
■ 五是新兴产业催生高端材料消费，生产技术难点亟待突破。新兴产业、新基建将会催生中国高端产品消费，预计“十四五”高端材料需求年均增长8%以上，快于大宗化工产品的需求增速。要取得市场竞争优势，主要取决于技术突破，这一变化为企业转型升级带来机遇。加大技术研发力度是必须要经历的路径，中国企业可以首先在市场需求较大、对外依存度较高的汽车、电子化学品、建筑材料等领域着手，例如聚烯烃弹性体（POE）、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、高强碳纤维、液晶聚合物（LCP）、光学聚乙烯醇（PVA）膜等产品。
■ 六是新能源汽车快速发展既降低石油需求，也给炼化行业带来转型机遇。按照国家的节能与新能源汽车发展规划，2025年中国新能源汽车渗透率将达20%，随着电池技术进步，2035年渗透率将攀升到50%左右，相应替代汽柴油约1900万～9000万吨，这将给炼化行业带来巨大挑战，但也带来转型机遇。随着新能源汽车的发展，炼化企业可以转型介入新能源产业链，特别是在汽车能源补给、汽车轻量化、电池隔膜新材料等方面将有巨大发展空间。
■ 七是塑料循环经济将成为炼化产业绿色发展的标志之一。中国作为世界塑料生产和消费第一大国，2020年以来，政府出台多项“限塑”政策，中国可回收及可降解塑料领域随之开展行动，从生产企业到终端消费者，在塑料减重减薄、材料单一化、提高回用料比例、可再生材料研发等方面不断加大投入。“十四五”期间，炼化行业将引领产品研发、标准制定、应用拓展、回收体系建设，将“绿色化”不断融入行业发展。
■ 八是借助制造业数字化，促进炼化产业优化升级。未来，加快数字化、智能化发展是炼油化工行业实现高质量发展的必然选择，无论是原油分子信息库，还是智慧供应链、物流能量管理与优化、设备运行优化系统和智慧加油站等，都可以借力数字化，促进炼化行业优化升级，进一步提升行业核心竞争力。志愿。
4.碳减排是未来炼化行业发展的难点和重点
炼化行业加工过程的二氧化碳排放占全国总量的5%左右，受到社会极大关注，主要原因是中国石油对外依存度高，下游交通领域排放量大，废旧塑料污染严重。要实现“双碳”目标，炼化行业须提高对碳减排的认识，加强节能降耗和能源结构快速调整，积极推进技术创新。要实现“双碳”目标，仍需要政策的积极引导。
4.1 全行业要提高碳减排认识
首先，“双碳”目标的实现需要更高水平的发展模式，不能仅仅从降低消费水平的角度来看。“双碳”目标就是要实现全社会特别是能源行业的绿色发展。这需要系统思维，对于能源行业，碳减排也是巨大的发展机会。其次，能源行业碳减排不存在“先慢后快”的节奏，而是需要全程加大碳减排力度，因为后期成本更高，只有这样才能避免被动，为实现全国目标做出贡献。再者，要找准炼化加工生产过程中碳排放的主要来源（目前主要集中在加热炉和裂解炉燃烧、催化烧焦、制氢等过程），有针对地提出行业减排的重点措施。
4.2 炼化行业技术创新
要实现“双碳”目标，炼化行业的节能降耗和能源结构快速调整同样重要，特别是2030年前。在所有路径措施中，技术创新显得尤为重要。与“十三五”相比，“十四五”炼化行业技术创新的内容和方向将发生较大变化，即由规模化、清洁化技术转向“油转化工”与节能减排技术，具体主要包括如下技术。
1） 能源系统的优化技术。包括在总体用能改进（物流优化＋能源结构优化）、工艺装置优化、装置间热集成、低温热综合利用和公用工程系统优化5个相互关联过程的实施，为炼化企业节能减排奠定基础。
2） 低碳燃料和原料的替代技术。一是稳妥推进行业“煤改气”“煤改电”，减少工业用电中煤电的比重，控制化石能源消费量，降低碳排放强度；二是制氢路线清洁化的技术，目前炼化行业制氢主要是以煤炭等化石能源为主的“灰氢”技术，今后要开发以化石能源制氢＋二氧化碳捕集与封存（CCS）脱碳的“蓝氢”技术，以及非化石能源发电制“绿氢”的技术，逐步提高自发“绿电”比例。
3） 高选择性、低能耗的加工技术。炼化催化剂改进和工艺优化是降低装置能耗的重要途径。例如，应用原油直接制烯烃技术，“三烯”（乙烯、丙烯、丁二烯）收率可达37%～44%，节省了炼油中间步骤，既实现“油转化工”，也降低了过程能耗；丙烷脱氢技术能耗较高，但是利用丙烷催化氧化脱氢技术，开发非铂贵金属高效催化剂，选择性高，可实现低排放的目的。
4） 生物燃料生产技术。本质上是一种二氧化碳循环利用技术，由于减少石油的使用，从而达到碳减排目的。发展以非粮作物为原料的醇类燃料生产技术，逐步解决原料加工、定向转化和生产成本等问题。扩大生物柴油装置的原料来源，开发先进的低成本、短流程、高收率生产工艺。生物航空煤油生产技术的原料来源于不同类型的动植物油脂，优选具有高脱金属能力和容金属能力的催化剂，通过加氢转化，可获得航空煤油等燃料。
5） 塑料绿色循环利用技术。提高一次性塑料机械回收和单体回收的比例，通过热解技术增加回用料塑料，减少原生料的消耗，即可减少化工原料需求，从而降低碳排放。利用二氧化碳生产可降解塑料也是一种碳循环利用的技术，部分降低原生料的需求。例如，通过植物的光合作用，将二氧化碳和水转化为乳酸，再通过直接或间接缩聚生产聚乳酸（PLA）可降解塑料。
6） “绿电”的化学反应技术。例如，电加热蒸汽裂解技术，碳氢化合物分解成烯烃和芳烃需要消耗大量能量，相关反应需要在850℃才会发生。目前，业内主要是通过燃烧化石燃料来完成升温，通过电力驱动加热过程可切实减少二氧化碳排放。使用可再生电力时，这项具有颠覆性的技术有望实现高达90%的减排比例。
7） 二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术。捕集石油化工生产过程中排放的二氧化碳，依托上游油气田进行封存，助力炼化行业实现净零碳排放。开发化学法二氧化碳资源化利用技术，通过二氧化碳催化转化等技术路线合成化学品或燃料；开发生物法二氧化碳资源化利用技术，通过生物发酵技术生产生物燃料或化学品。
8） 数字化智能化技术。一是推进智能炼化企业建设；二是推进工程设计数字化；三是推进供应链管理智能化，形成智慧物流与仓储；四是推进生产运行智能化；五是推进知识管理和经营决策智能化。由于效率的提高，数字化、智能化也有助于提高能源利用水平，降低生产过程的碳排放。
4.3 政策引导
要实现炼化行业的“双碳”目标，政策引导非常重要。政府既要引导企业生产满足国内需求，更要限制和淘汰落后产能；将能耗和环保评价标准与税费征收相结合，通过市场化手段倒逼低效产能退出市场，推动新旧动能转换；对于不同区域，采取碳排放指标定量控制，倒逼企业利用园区特点进行统筹，调整产业和产品结构，开启低碳发展的新模式。
原文信息
题目：“双碳”目标下中国炼化行业“十四五”发展新特点分析与展望
作者：柯晓明，乞孟迪，吕晓东，王华
作者单位：中国石化集团经济技术研究院有限公司
刊登期号：《国际石油经济》2021年第5期
