石化化工行业是推进我国经济高质量发展的重点和关键行业之一，产业链条长、产品种类多、涉及领域广，关乎经济稳健发展、产业链供应链稳定安全、绿色低碳转型和民生改善，应从全局和战略的高度，准确把握行业发展的时代背景、面临的机遇和挑战，明确高质量发展的主要任务。
1 我国石化化工行业进入新发展阶段
当前，我国已进入新发展阶段，已拥有开启新征程、实现新的更高目标的雄厚物质基础。作为国民经济支柱产业的石化化工行业，经过数十年发展，已建成技术先进、门类齐全、具有较强竞争力的现代工业体系。
1.1 我国已开启向石化化工强国迈进新阶段
从历史和经验看，石化化工行业上中下游的发展进程大体可以分为5段。
一是油气等资源的勘探开采，既取决于技术水平，更取决于资源禀赋；
二是汽油、煤油、柴油等油品的生产、产运销模式相对单一；
三是基础化工原料和大宗产品的生产，以“三烯”“三苯”为原料的化工产品种类繁多，且专业化程度较高、生产工艺较复杂、危险废物处理难度大，市场竞争充分、激烈；
四是高性能大宗产品和精细化工产品的生产，品种更多、体量更小、技术密集度更高、更新换代更快、专用性更强；五是应用于生命科学、新一代信息产业和环境工程等战略性新兴产业的化工产品的生产，体现了前沿技术的创新能力和制高点技术的发展水平等。
可以看出，石化化工产业链不断延伸和拓展，彼此衔接紧密，但在生产、销售、研发、管理等环节存在较大差异。
“十三五”以来，我国石化化工大国地位进一步巩固。2021年，我国乙烯产能突破4000×104t，在全球乙烯产能占比增至19.5%，与美国相当；合成树脂、合成橡胶、合成纤维产量分别为10765×104t、811×104t、6152×104t，均连续多年稳居世界第一。随着产品供给日益丰富，行业结构调整进一步加快，布局不断优化，科技水平持续提升，安全低碳发展水平不断提高。经过数十年积淀，我国石化化工行业已站在新起点，开启石化化工大国向石化化工强国迈进的新阶段。
1.2 石化化工行业已基本具备高质量发展的基础
2021年，石化化工行业规模以上企业累计实现营业收入和利润总额分别为14.45万亿元和1.16万亿元，均创历史新高。全行业营收利润率为8.04%，同比提高3.43个百分点，比全国规模工业高出1.23个百分点，为2010年以来最高水平。
产业集中度提高，市场参与主体增多。随着千万吨级炼油、百万吨级乙烯新建项目的投产，在环渤海、长三角、珠三角，我国已形成以进口原油为主、紧贴市场的沿海石化产业集群；在东北、西北地区，形成以本土原油资源为主的石化产业基地。2000—2021年，蒸汽裂解装置平均规模由22×104t/a增至83×104t/a，百万吨级乙烯装置从无增至15套，聚集效应和规模效应增强。近年来，民营和外资石化化工企业的快速发展，助推行业市场革命，带动产业链条拓展和延伸，加速生产企业优胜劣汰，促进转型升级，推动行业高质量发展。
行业科技水平提升，产品质量提高。我国已具备采用自主技术建设单系列千万吨级炼厂、百万吨级乙烯装置、百万吨级芳烃装置的能力。特别是近年来，行业创新速度加快，大丝束碳纤维、己内酰胺绿色新技术、环保型超重力液化气深度脱硫（LDS）技术等多项化工领域关键技术被攻克。新一代信息技术、高端装备制造、新能源汽车等战略新兴产业的发展，正在推进化工新材料的研发和应用，推动我国化工产品走向精细化、功能化、绿色化、高端化。
近年来，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案（2021—2025 年）》《“十四五”工业绿色发展规划》《“十四五”循环经济发展规划》《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》等相关政策法规密集出台，对行业“十四五”绿色低碳发展和高质量发展提出明确要求和科学指导。我国石化化工行业贯彻落实国家绿色低碳发展要求，在减少污染物排放、降低能耗物耗、提高资源利用率等方面已取得一定成效。
1.3 石化化工行业须适应宏观环境变局与国内经济转型
从国际环境看，全球范围内的秩序和格局调整成为大趋势，不稳定性和不确定性明显增加。经济全球化遭遇逆流，新冠肺炎疫情、俄乌冲突等影响广泛深远，世界进入动荡变革期，单边主义、霸权主义、保护主义等行为持续影响全球产业链、供应链。新一轮科技革命和产业变革深入发展，生产力的迅速发展带来新的增长动力和机遇，也对原有石化化工产业结构带来深刻挑战，各国都希望以第四次工业革命为契机，占据先进制造业发展高地，重塑全球工业格局。
从国内环境看，我国经济已由依靠国际大循环的发展模式向以国内大循环为主体的方向转型。推进供给侧结构性改革，同时坚持实施扩大内需战略，对外贸易依存度从2006年峰值的64.2%下降到2022年上半年的35.2%，市场和资源“两头在外”的国际大循环动能明显减弱，国内大循环活力日益强劲。
在经济发展中促进绿色转型、在绿色转型中实现更大发展的新发展理念正在推动我国各行各业经历着全方位、深层次的变革，绿色已成为高质量发展的底色。全面加大科技创新和进口替代力度是深化供给侧结构性改革的重点，也是实现高质量发展的关键。
2、我国石化化工行业面临的机遇与挑战
当前，世界百年未有之大变局加速演进，面对日趋复杂严峻的外部环境和行业供需格局的转变，我国石化化工行业的产业链与供应链实现稳链、补链、强链的要求更加迫切，行业必须顺应环境的变化和行业趋势的发展，抓住机遇，积极应对如下四方面挑战。
2.1 新兴产业快速发展，但技术水平无法完全匹配需求
关键核心技术短缺，自主创新能力有待提高。尽管我国石化化工行业取得了长足进展，乙烯、芳烃等成套技术和装备基本实现自主，煤化工等技术取得突破，但仍缺少部分关键核心技术及下游配套技术。以聚乙烯为例，技术对外依存度超过90%，行业处于依靠引进技术、进行大规模投资建设的追赶期，自主创新能力不强。一方面，企业研发投入不足。国际大型石化公司的研发投入占销售收入比例约为3%，而我国石化企业仅占1%左右。
另一方面，现行机制不能有效激发企业科研人员开展以应用为导向的原创性基础研究的积极性，企业研发基本局限于跟跑和消化吸收。总体来看，企业内外的创新体系尚未完全形成，自主创新能力薄弱。
高端产品对外依存度高，自主保障能力亟须提高。目前，我国高端聚烯烃、工程塑料、高性能合成橡胶、膜材料、高纯电子化学品等自给率低，其中辛烯共聚聚乙烯、聚烯烃弹性体等部分高端聚烯烃基本依赖进口，聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚等部分工程塑料自给率低于50%，结构性不足和过剩同时存在。另外，我国新材料生产所需的原辅料及单体、先进设备等自给率也有待提高。
新材料研发难度大，突破往往源于物理、化学等基础科学层面的重大发现，且技术拥有者不对外转让，国内企业无法满足市场对高端产品的需求。新材料产业前期的“沉没”成本较高，涉及面广、专业性强，愿意对新材料初创企业赋能的机构少之又少，制约了新材料企业的发展和壮大。
例如，我国高性能膜材料生产企业有300多家，但产值均未超过100亿元。政府需加大支持公共知识和技术开发力度，创新新材料产业资本运作模式和商业运作模式，强化人才、技术、资本、企业、市场等要素的协同和融合，推动新材料产业快速成长。
2.2 行业规模快速增长，但国际竞争力整体不强
产业布局不尽合理，仍需不断调整优化。产业布局直接关系到行业的发展和经济效益。进入21世纪，我国石化新建项目布局有所改善，特别是“十三五”以来，产业规模化、基地化、园区化发展加快、集中度提高，但与世界先进水平相比仍有较大差距（表1）。
目前，我国共43套乙烯蒸汽裂解装置，分散在27个城市33个地点，生产运营、公用工程、物流传输、安全环保和管理服务等成本高，裂解副产品难以集中利用，影响了整体竞争实力。我国需综合考虑资源、市场、环保、物流等多个因素，审慎布局新项目、关停并转低效落后产能，整体统筹调整优化，发挥规模效应和聚集效益，提高成本、效率等竞争力。
表1 世界主要石化基地炼油与乙烯产能情况
产业结构性矛盾突出，亟须提高市场适应性。2021年，我国炼油能力达9.1×108t/a，原油加工量达7.03×108t，产能过剩问题依然突出。“十三五”以来，我国汽油消费已进入中低速增长区间（年均增速约为1.3%），柴油消费量自2015年达峰后，连续6年下降，而航煤需求一直保持较快增长。同时，化工产品竞争力弱、结构性过剩问题凸显，部分大宗及低端精细化工产品难销、滞销，部分高端精细化工产品则主要依靠进口。
随着战略新兴产业的快速发展和人民对美好生活的向往，高端化工产品及新材料的需求将持续快速增长，未来我国石化行业的生产重心将逐渐从保障成品油需求和质量升级转向生产化工产品、化工新材料，以及更清洁的交通运输能源、炼油特色产品。
精细化管理能力不足，各环节的整合度尚待提高。企业的管理水平关系到企业的总资产收益率、流动资金周转率、全员劳动生产率等效率指标。国际上普遍认同的石化化工强国，除规模巨大、产业链相对完整、科技创新能力强以外，管理水平也应有绝对优势。
我国很多石化化工企业虽已建立管理体系，但各环节、各系统间的协调运作能力仍有不足，在采购、生产、销售和研发等方面的精细化管理同世界领先企业相比仍有差距。欧美大宗化学品企业基本能够实现高于10%的投资回报率（ROIC），我国企业则普遍低于9%，很多大宗化学品企业的投资回报率甚至更低，生产效率的提升潜力仍然很大。
企业需不断优化完善管理，在计划、价格、生产、研发、销售等环节的精细化管理上狠下功夫，实现成本费用、能耗物耗、损失损耗持续下降，产品结构和质量不断优化提升。
2.3 行业面临发展与减碳双重挑战，能源效率与低碳技术水平有待提高
碳排放量随着产能快速增长呈上升趋势。2020年，我国石化化工行业能源消耗总量达6.85×108t标准煤，相较于2010年上升59.7%。2010—2020年，石化行业碳排放量年均增速达到10%，炼油、乙烯、丙烯、对二甲苯4个重点子行业/产品的碳排放量合计约占石化行业碳排放总量的55.06%。
2015年以来，化工行业碳排放进入平台期，主要原因是合成氨、烧碱等重点化工产品的产能扩张期出现在2015年之前。“双碳”目标下，我国石化化工行业须兼顾发展与减碳。一方面，化工品及新材料的需求持续快速增长，推动产能快速增长。
“十四五”期间，我国仍将有多个炼化一体化项目建成投产，预计2025年，乙烯总产能将突破5000×104t/a，成为世界第一石化大国。另一方面，为实现我国承诺的2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和目标，行业绿色低碳发展是必然选择。
能耗指标与国际先进水平仍有差距，能量优化与综合利用水平有待加强。“十三五”期间，我国石化化工行业平均能耗持续下降。其中，炼油综合能耗从2015年63.75kg标准油/t降至60.57kg标准油/t，降幅为5% ；乙烯综合能耗从2015年594.27kg标准油/t降至580.5kg标准油/t，降幅为3%。相较于国际先进水平，催化裂化、催化重整等能耗指标仍有较大进步空间（表2）。
在能量优化与综合利用方面，与国际领先企业相比仍有较大差距。以埃克森美孚公司为例，2000年以来，该公司通过开发应用热电联产装置（CHP）、全球能源管理系统（GEMS）、优化装置设计和工艺流程等措施提高能源利用效率，减少温室气体排放量超过3.2×108t。
表2 中国主要炼化工艺2020年水平与美国2010年行业水平对比
自主低碳技术较少，尚需加快攻关。石化化工行业产业链各环节都面临通过技术创新推动碳减排、实现低碳发展的目标任务，这其中既包括碳捕集、利用与封存（CCUS），生物化工，废弃化学品循环利用及先进节能等本行业低碳生产技术，也包括绿电供应等外部相关行业技术。目前，我国自主开发的低碳技术大部分处于小试或示范阶段，与行业国际领先水平仍有差距。
例如，截至2021年9月，全球共有135个CCS项目，27个项目正在运行，捕集能力达3660×104t/a，其中美国占比达43%，中国仅占比8%。绿电供应不仅需要能源领域重大转型，还需要所有终端用能技术和设备的低碳转型。对石化化工行业而言，电气化将是过程用能去碳的重要抓手，相应的基础设施、工艺技术、工程设备等都需围绕新型电气化进行改造。
2.4 新一代信息技术带来机遇，但行业数字化深度融合存在短板
行业正处于数字化转型起步、探索阶段，尚缺乏公认的理论体系和应用案例。石化化工行业由原子/分子层级过程、单元/装置层级过程及工厂层级过程互相嵌套组合，通过非线性相互作用、动态耦合、网络化、结构化等集成协同机制构建而成。
由于生产过程中伴随着物理化学变化，运行方式、机理复杂，很难建立数学模型；另外，原料状态复杂、生产工况波动大，相关过程的工艺参数不易有确定解，数字化难度大。企业的数字化进程缺乏系统理论指导和成功经验参考，在如何推进数字化从试点项目扩大到全企业、甚至产业链协同层面，还面临巨大挑战。
核心技术、软件和硬件受制于人，亟须突破。目前我国石化化工行业主要工艺技术及其配套的工业控制系统依靠进口，形成了被霍尼韦尔、艾默生等国外控制系统占据的局面。我国软件开发能力不强、标准化水平低，工程设计、产品设计、工艺仿真、流程模拟、优化和生产过程控制等软件长期被国外垄断。
因此，必须突破制约“两化”深度融合的关键技术和软件、硬件短板，构建新型现代化智能石化厂和运营模式，推进技术研发、工程设计、生产过程、经营管理、供应链与服务的数字化和智能化，实现由大到强的发展方式转变。
3、我国石化化工行业高质量发展建议
2022年4月7日，国家工信部、发展改革委等6部门联合发布《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》，提出主要目标，到2025年，石化化工行业基本形成自主创新能力强、结构布局合理、绿色安全低碳的高质量发展格局，高端产品保障能力大幅提高，核心竞争能力明显增强，高水平自立自强迈出坚实步伐。“十四五”期间，我国面临的内外部发展形势将更加复杂严峻，石化化工行业必须加快转变发展方式，推动行业质量变革、效率变革、动力变革，实现高质量发展。
3.1 持续加强创新能力，稳健提升产业链供给能力和竞争力
当前，全球科技创新进入空前密集活跃期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。行业要由大到强，实现高质量发展，就一定要持续提升科技创新能力。因此，完善创新机制，开拓科技投入渠道，推动产学研用深度融合，构建协同创新体系，提供和储备面向国家当前和未来发展需求的科技资源尤为重要。
一方面，要重视以应用为导向的基础研究，建立从分子水平认识石油等原料的平台，形成对原料中烃类结构特征和核心化学反应规律的系统理论，开发出针对性强的高效催化剂和分离与反应工艺，实现烃分子的定向高效转化；突破特殊结构反应器、大功率电加热炉等重要装备及零部件的制造技术、感知技术、控制技术等核心技术，增强创新发展动力，提升产业链稳定性和竞争力。
另一方面，围绕战略性新兴产业和细分市场，通过催化剂、工艺创新或后改性等，加速三大合成材料的高端化、差异化、绿色化，形成全系列产品解决方案，同时科学布局电子化学品、膜材料等高新材料研发。创新资本运作和商业运作模式，推动产品供给侧结构性改革，提升高端聚合物、专用化学品等产品供给能力。
3.2 优化调整产业结构和布局，促进高水平集聚发展
当前，我国石化化工行业整体发展质量不高，产业布局不尽科学，产业结构多处于中低端，重复建设仍然存在，行业盈利能力有限，亟待转变发展方式，提高发展质量。
现役石化装置要加快结构调整和升级改造。一方面，以最大化为社会创造价值为目标，利用数字化和智能化技术，进一步提高资源利用率，细化原料加工路径，高效分离利用副产物，降低能耗物耗，提升装置运行水平，有序推进“减油增特”“减油增化”，拓展延伸化工产业链，加快提质增效的改革进程，提升与市场需求灵活匹配的能力。另一方面，本着全局统筹、系统节约的原则，综合各方面因素，建立合理的指标体系，科学评估推进低效落后产能退出和生产企业搬迁。
新建石化项目要严格准入条件、统筹布局。国家层面建立高质量发展标准体系，从本质安全和低碳环保可靠性、物流传输便利性、产品结构和技术先进性，以及创新能力、经济效益、国际竞争力等方面，进行全面系统评估，严格准入条件。布局时要综合考虑资源、市场、环境容量和物流等条件，最大限度发挥上下游协同、公用辅助工程一体化、安全环保应急一体化、管理服务金融一体化的集群发展优势，推进“两化”深度融合，提高运营效率，提升专业化管理和抗风险能力，形成世界领先石化产业基地。
3.3 推进绿色循环低碳发展，提高本质安全和清洁生产水平
“双碳”目标下，低碳绿色发展是大势所趋。石化行业的碳排放主要来自燃料燃烧排放，其次是工艺过程排放。可聚焦“源头、过程、终端”3条路径，有序推动重点领域节能降碳。
在源头减碳方面，加快突破废旧化工材料再生和循环利用技术、低碳/零碳制氢技术、生物化工技术等，部分替代传统油气等原料，达到减污、降碳、节约资源多重效果；
在过程减碳方面，持续开发加热炉提效、富氧燃烧、高效分离、过程强化、新型节能等新技术，以及物料优化、能量优化、智能化等系统优化技术，加快节能与提高能效、清洁能源替代、新型工艺与催化剂、系统优化等举措的落地，推进示范引领，实现过程用能的减量化与低碳化，以及工艺过程的低排放；
在终端减碳方面，加强与低碳产业联合创新，重点围绕新能源汽车、可再生能源发电、碳捕集与封存（CCS）等低碳产业发展所需，强化汽车轻量化材料、风电叶片、先进储能材料等新材料的研发，开展二氧化碳规模化捕集、封存、驱油和制化学品等示范。
当前，我国石化化工行业重大安全风险防范化解能力与世界先进水平相比仍存差距，制约行业安全、绿色发展的问题依旧突出。特别是在产业转型升级步伐加快，产业链条不断拓展延伸，新工艺、新材料、新产品大量涌现时期，积累了新的安全隐患。
必须要以遏制防范重特大事故为目标，把防范危险化学品系统性安全风险作为主攻方向，突出企业主体责任，强化监管责任，规范石化化工园区建设和安全管理，构建与石化化工生产大国相适应的石化化工安全治理体系。
文章来源：石油科技论坛，作者：王红秋
编辑：云朵匠 | 数商云(微信公众号名称：“数商云”)
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