曹湘洪：1945年6月出生于江苏江阴，石油化工专家，中国石化集团公司科技委资深委员，国家石油与润滑剂产品标准化 技术委员会主任，灭火救援专家组顾问，曾任中国石化股份公司董事及高级副总裁、中国石化集团公司总工程师及科 技委主任、中国化工学会理事长、中国石油学会副理事长等职，长期从事石油化工企业技术开发与管理工作，组织实 施过30多项石油化工装置的重大技术改造和重大技术攻关，主持并参与完成了国二、国三、国四、国五、国六汽柴油 标准的研究与制定，获国家科技进步特等奖、一等奖、二等奖各1项，三等奖2项，省部级科技进步奖9项，1999年当选中国工程院院士，2009年当选美国工程院外籍院士。

1945年6月出生于江苏江阴，石油化工专家，中国石化集团公司科技委资深委员，国家石油与润滑剂产品标准化技术委员会主任，灭火救援专家组顾问，曾任中国石化股份公司董事及高级副总裁、中国石化集团公司总工程师及科技委主任、中国化工学会理事长、中国石油学会副理事长等职，长期从事石油化工企业技术开发与管理工作，组织实施过30多项石油化工装置的重大技术改造和重大技术攻关，主持并参与完成了国二、国三、国四、国五、国六汽柴油标准的研究与制定，获国家科技进步特等奖、一等奖、二等奖各1项，三等奖2项，省部级科技进步奖9项，1999年当选中国工程院院士，2009年当选美国工程院外籍院士。

基于分子炼油的低能耗技术

基于分子炼油的低能耗炼油技术是一个技术包，具体包含了以下几种分技术：

石脑油中链烷烃和环烷烃及少量芳烃的吸附分离或膜分离技术。该技术同步优化蒸汽裂解制乙烯原料和催化重整原料，通过提高乙烯收率和催化重整芳烃收率，达到降低乙烯和芳烃生产能耗、减少碳排放的目的。

富含芳烃柴油（富芳柴油）的吸附分离或萃取分离技术。该技术抽出柴油中的芳烃经加氢改质后用作对二甲苯的原料，抽余的柴油直接成为高十六烷值的优质柴油调和组分，能够比富芳柴油加氢改质生产柴油调和组分的工艺路线能耗和碳排放更低。

富含芳烃蜡油的萃取分离技术。该技术脱除芳烃后的蜡油可以在较低的压力和温度下经加氢裂化转化成航煤和柴油，也可以作为蒸汽裂解制乙烯的优质原料。蜡油馏程的芳烃是生产高性能碳材料的优质原料，仍使用加氢裂化生产轻质油品，高压高温加氢裂化装置的规模可以大幅度降低。创新的富含芳烃蜡油的加工路线和产品方案有望比传统加氢裂化工艺总能耗明显降低，碳排放显著减少。

渣油脱沥青和脱油沥青气化-脱沥青油固定床加氢组合技术。渣油采用固定床加氢处理技术，可将渣油中的重金属基本脱除，硫、氮含量大幅度降低，氢含量显著增加，渣油转化成催化裂化的优质原料。重金属含量更高的劣质渣油很难用固定床加氢处理工艺加工。传统的加工工艺是延迟焦化，但焦化过程污染物排放量大，产生的高硫石油焦用循环流化床锅炉处理需要大量蒸汽，同时还会产生大量烟气脱硫废渣。采用浆态床或沸腾床加氢裂化工艺加工渣油，其转化生成的石脑油、柴油、蜡油中的氮含量很高，都需要加氢处理才能变成合格的石油产品，加氢处理的反应压力要在10兆帕以上。而创新的渣油脱沥青和脱油沥青气化-脱沥青油固定床加氢组合技术，获得脱沥青油收率在80%左右，而且其中的重金属和沥青质含量均可降低到固定床渣油加氢工艺加工的要求，加氢后的脱沥青油转化成催化裂化的优质原料；脱油后的高软化点沥青气化转化成氢气和一氧化碳，可同时满足炼油过程对氢气和清洁燃料气的需求。与传统的劣质渣油延迟焦化加工路线相比，该组合技术有望实现劣质渣油的清洁、低能耗、低碳高效转化。

基于新型催化技术的低能耗技术

以往催化剂的研究开发目标侧重于提高各种原料的适用性、反应转化率、选择性与延长催化剂使用寿命，基本没有把反应过程的低碳化作为重点。20世纪90年代，我曾主持中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司（燕山石化）引进的裂解汽油加氢装置扩能60%的技术改造。当时燕山石化研究院研制的以氧化铝/二氧化钛复合氧化物为载体的高空速加氢催化剂BY-2已进入模试。经过模试结果直接工业化的技术可行性和风险分析后，我们决定将BY-2催化剂直接工业放大，并在改造后的装置中应用。实际运行结果显示，反应器入口温度230摄氏度，出口温度280摄氏度以下，每年节能超过5600吨标准油。这一案例表明，创新开发新的催化材料和催化剂应该是开发低能耗炼油技术的重要措施。

面向未来，要以材料基因工程的理念，持续创新开发催化材料和催化剂，降低反应压力和温度，提高选择性、转化率和目的产品收率，延长催化剂再生周期和使用寿命；根据新催化剂的特性，创新开发适配的新型反应器，形成新的炼油工艺与工程技术，实现低能耗低碳炼油。在减少催化裂化碳排放方面，催化剂的开发，在原料加氢上要致力提高产品氢含量，在催化裂化阶段要进一步降低焦炭选择性。在延长固定床重油加氢处理装置运转周期、为催化裂化提供更优质原料方面，催化剂的开发方向是开发容金属量更高的脱金属催化剂、脱氮能力更高的脱氮催化剂、脱残炭能力更高的脱残炭催化剂。

耦合过程强化的低能耗技术

精馏是石油炼制中使用最多的过程。开发与推广应用精馏强化技术将在炼油低碳化中发挥重要作用。多组分物料分离中，间壁式精馏塔在国外已有较多的应用业绩，国内突破工程设计技术瓶颈已有应用示范，可节能30%左右。2021年《烃加工》杂志报道了一种通过改变操作原则而开发的循环精馏塔板的精馏塔，有更好的性能，能耗降低35%，还能减少投资。以炼油过程节能减碳为目标，研究开发推广新型精馏塔内构件使塔板效率趋近理论值，以及开发精馏塔物料性质、分离要求、操作压力、板效率、塔板数、回流比、能耗等多因素综合优化的工程技术，应该成为我们长期努力的方向。炼油过程大多在高温下进行，终端产品基本在常温下储存，换热强化是炼油过程低碳化的又一重要方向。既要重视开发使用板式、缠绕管式等各种强化换热设备的工程技术，更要重视开发装置内和装置之间的热集成和热联合技术，还要重视开发低品位余热发生低压蒸汽后，进行电驱动的机械压缩升压直接利用的工程技术，尽量避免低品位余热采用低温工质发电的能量回收技术。对于部分难以通过热集成、热联合回收的高温位能量，如催化裂化待再生催化剂烧焦产生的高温热和烟机排出的高温烟气的热量，应通过工程技术与装备技术创新，尽可能发生高能级蒸汽。

基于多能互补的低碳化技术

我国煤炭高效转化成二次能源的技术也取得长足进步，是国际上投运600摄氏度超临界燃煤发电机组最多的国家。中国矿业大学（北京）彭苏萍带领团队承担了“十三五”国家重点研发计划二氧化碳近零排放的煤气化发电技术项目，千瓦级固体氧化物燃料电池堆已批量化生产，正在开发发电效率达到60%、热电联供效率可达90%、串联利用绿电的固体氧化物电解水制氢、再与二氧化碳合成含碳化工产品的生产技术。构建低碳化炼油厂能源系统还应重视与可再生能源的耦合。炼油厂周边有风力发电和太阳能发电资源的，要积极发展风电及太阳能发电，在不影响炼油厂电力系统可靠性的前提下，接入可再生电力。高比例接入可再生电力而影响电力系统可靠性时，可考虑绿电电解水制氢，将绿氢接入工厂氢气系统或向社会供氢。

与炼油过程耦合的废塑料利用技术

由炼油提供的原料生产的各种高分子材料随意废弃已对生态环境造成严重污染。废弃高分子材料回收利用与炼油过程耦合是高效资源回收的重要途径，这样就可以使一部分碳实现闭环循环，减少碳排放。国际上有不少炼油企业都在研究、开发和实践，有的已经产业化。我国从事炼油技术研究和工程化技术开发的科技人员应主动参与废弃高分子材料回收利用与炼油过程耦合的技术研究，炼油企业也应把承担废弃高分子材料回收利用作为实现低碳化目标的一项重要举措。

基于数字化炼油厂的节能技术

建设数字化、智能化炼油厂是炼油产业高质量发展的必然趋势，已经受到许多炼油企业的重视。在建设数字化、智能化炼油厂的过程中，要把支持炼油厂低碳化作为最重要的工作内容。要突破数据准确自感知的难题，尽快实现炼油厂物质流、能量流、数据自动感知与自动采集、异构数据自动集成，建设好数据存储系统；要采用机理建模和数据建模技术相结合的方法，建设能量流驱动物质流、物质流产生或影响能量流的动态关联模型，逐步开发和完善，既能保证生产效率、产品品质，同时又能使加工能耗最低、碳排放最小的在线优化技术。

高效二氧化碳捕集利用储存技术

二氧化碳捕集技术要围绕进一步降低能耗和成本进行。溶剂吸收法要通过机理研究进行新溶剂的合成或传统溶剂的改性，开发纳微尺度传质强化吸收技术，优化解吸流程工艺与工程技术。吸附分离法的重点是开发吸附容量大的金属-有机框架材料、共价有机骨架材料等新型吸附材料、吸附剂及配套的吸附分离工程技术。膜分离的重点是膜材料的选择、改性和高通量的膜制备技术和工程应用技术。还要探索电化学捕集等新捕集技术。二氧化碳储存技术要围绕地下储存的机理、储层地质条件进行，重点是大规模存储的地质构造选择、工程技术和地表安全性研究。二氧化碳利用技术要围绕能大规模利用二氧化碳的技术进行，重点是二氧化碳高效加氢生产甲醇技术、二氧化碳电催化制乙烯技术、二氧化碳电化学或催化还原生产一氧化碳技术、二氧化碳生物微藻法生产高蛋白饲料及生物油脂技术等。