寰球《科技瞭望》第01期

01

2021年9月

主办单位：寰球技术研究院

目录

CONTENTS

寰球科研动态

石化工程

煤化工及下游工程

技术交流动态

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科技创新展望

石化工程

煤化工及下游工程

新能源及可再生能源工程

新材料及高附加值化工

智能化工厂等新业态

炼化工程服务新模式

08

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09

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10

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03

04

04

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06

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石化工程

炼油工程

LNG工程

新能源及可再生能源工程

新材料及高附加值化工

智能化工厂等新业态

技术应用前瞻

第01期

石化工程

国家鼓励推广应用32项石化化工技术产品

来源：中国化工报

8月17日，工业和信息化部网站正式公布了第一批石化化工行业鼓励推广应用的技术和产品目录（共32项）。

与寰球业务有关的20项技术和产品包括：

（1）新型微通道反应器装备及连续流工艺技术；

（2）超重力偶氮化反应器装备新技术；

（3）反应精馏成套技术；

（4）高纯/超高纯化学品精馏关键技术；

（5）高效高可靠多级化工离心泵关键技术；

（6）提高轻油收率的深度延迟焦化技术；

（7）高效合成、低能耗尿素工艺技术；

（8）基于工业互联网的石化行业重大危险源风险管控与应急一体化系统；

（9）Robust-IC 全流程智能控制系统；

（10）大型气流床气化技术；

（11）面向石化行业的危化品存储运输监控系统；

（12）石化储罐完整性管理关键技术；

（13）基于液化天然气(LNG)冷能利用的液体空分设备；

（14）双氧水本质安全化技术；

（15）满足国VI升级的FCC汽油关键组分定向分离技术；

（16）煤基合成气制乙二醇工程技术；

（17）PX氧化催化剂绿色制备关键技术；

（18）高性能耐硫变换催化剂和净化剂成套关键技术；

（19）高性能聚四氟乙烯分散树脂产业化新技术；

（20）焦炉气制甲醇绿色技术。

03

技术应用前瞻

第01期

炼油工程

推进炼油与汽车行业协同发展战略研究

来源：中国工程院院刊

电动车、氢燃料电池车等新能源车的发展开启了汽车动力革命的大幕，汽车动力开始进入多元化的时代。受技术、资源和市场等多种因素制约，电动车、燃料电池车的发展是一个渐进的长期的过程。内燃机的热效率还有很大的提升空间，采用高效内燃机的油电混合动力汽车可大幅度降低污染物和碳排放，是符合我国国情的重要汽车动力。在今后几十年内，内燃机动力仍会占据汽车动力主体地位，到2050 年汽车动力对液体燃料的依赖程度仍会在60% 以上。我国柴油消费已进入峰值平台期，预计汽油消费在2025 年达到峰值。为适应内燃机汽车清洁高效的要求，要积极推进炼油行业与汽车行业的协同发展，开发并生产高品质车用燃料和润滑油，要配合新型内燃机研究开发与量产，开发和生产新规格燃料。

04

技术应用前瞻

②

LNG工程

我国天然气管网“全国一张网”基本成型

来源：新华网

新华社北京2021年8月21日电，国家能源局石油天然气司等部门21日发布的《中国天然气发展报告(2021)》称,我国天然气多元供应体系持续完善,“全国一张网”基本成型。报告称,我国天然气产供储销体系建设已取得阶段性成效,四大进口战略通道全面建成,国内管网骨架基本形成,干线管道互联互通基本实现。“十三五”时期累计建成长输管道4.6万千米,全国天然气管道总里程达到约11万千米。报告指出,天然气产业规模不断扩大,需要管网设施的持续配套建设;加强储气能力建设是天然气安全稳定供应和行业健康发展的重要保障。

第01期

新能源及可再生能源工程

05

技术应用前瞻

刘科院士谈“碳中和误区”

当前大众对碳中和的挑战及认知有一定局限，认为单一的技术路线或者技术突破能够解决碳中和问题，因此常存在几个误区：

第一个误区是认为风能和太阳能比火电都便宜了，因此太阳能和风能完全可以取代火电实现碳中和。太阳能和风能是便宜了，但最大的问题是非稳定供电。

第二个误区是人们以为有个魔术般的大规模储电技术，认为如果储能技术进步，风能和太阳能就能彻底取代火电。

第三个误区是有些人认为我们可以把二氧化碳转化成各种各样的化学品，比如保鲜膜、化妆品等等。这些要能转化、能赚钱，可以去干，但是这些解决不了二氧化碳的问题。粗略估算，一个三口之家一年平均排放碳22吨，但什么产品一个家庭一年也消耗不了20多吨。

第四个误区是说可以大量地捕集和利用二氧化碳，未来十年，中国整个二氧化碳驱油消耗量大概是600多万吨，我们一年的排放是103亿吨。

第五个误区是认为通过提高能效可以显著降低工业流程、产品使用中的碳排放，就可以实现碳中和。提高能效确实是成本最低的减低碳排放的方式，也是最应该优先做的，但有一个现实的考量就是不能光靠能效提高就能够达到碳中和。

第六个误区是认为电动车可以降低碳排放。只有能源结构和电网里大部分是可再生能源构成的时候，电动车才能算得上清洁能源。

第01期

新材料及高附加值化工

06

技术应用前瞻

2021年中国化工新材料行业技术市场现状

及发展趋势分析

来源：前瞻产业研究院

化工新材料涉及有机氟、有机硅、节能、环保、电子化学品、油墨等多个新材料领域，是指目前发展的和正在发展之中具有传统化工材料不具备的优异性能或某种特殊功能的新型化工材料。化工新材料在汽车、轨道交通、航空领域、电子信息、高端装备、节能环保、医疗器械、城市建设等方面均有很大的应用空间。

按照工业类别进行分类，化工新材料包括三类：一是新领域的高端化工产品，二是传统化工材料的高端品种，三是通过二次加工生产的化工新材料(高端涂料、高端胶黏剂、功能性膜材料等)。

化工新材料主要包括工程塑料及其合金、功能高分子材料、有机硅、有机氟、特种纤维、复合材料、电子化工材料、纳米化工材料、特种橡胶、聚氨酯、高性能聚烯烃、特种涂料、特种胶黏剂、特种助剂等十多个大类品种。

双碳目标的影响主要是优化供给和创造需求。优化供应体现在压缩落后产能和鼓励新型工艺两方面。多数化工品新增产能严格受限，尤其是传统煤化工中的高耗能高排放品种，故通过生产可替代的化工新材料、采用新型催化剂等方式来提高原料使用率和减少尾气废气，大幅降低了碳排放，逐步替代现有落后产能。创造需求也有两层含义：一是扩大现有化工新材料应用需求，二是环保和低碳排放的新材料取代旧材料。

第01期

新材料及高附加值化工

07

技术应用前瞻

化工新材料产品种类众多，根据细分材料行业规模与竞争激烈程度，将化工新材料分为先进高分子材料、高性能复合材料、无机化工新材料三大类技术及其应用领域进行分析。

先进高分子材料主要包括硅橡胶、氟橡胶、聚碳酸酯、有机硅、聚四氟乙烯、生物降解塑料、聚氨酯以及离子交换膜等多种细分品类，对细分品类热门技术进行汇总分析，中国先进高分子材料技术分布范围广，应用广泛，其中有机高分子化合物、基本电器元件领域技术活跃度较高。

中国高性能复合材料行业研究的热点有机高分子化合物、基本电气元件、一般物理或化学的方法或装置，占比接近50%；从小类领域分析，高分子化合物组合物、使用无机物或非高分子有机物作为配料、用于直接转变化学能为电能的方法或装置等领域技术活跃度较高。

当前无机化工新材料主要包括石墨烯、富勒烯、电子级磷酸等多种细分品类，但总体来看无机化工新材料技术发展领域较为集中，专利技术活跃领域集中在基本电气元件、有机高分子化合物、无机化学等领域。

②

智能化工厂等新业态

数字巨头抢滩清洁能源

来源：科学杂志

《科学》杂志2020年发表的论文估计，全球数据中心的用电量约占全球用电量的1%。由于依赖高耗能的数据中心，数字巨头也开始通过资金进军可再生能源市场。目前，全球数字巨头正以前所未有的规模为太阳能、风能和其他可再生能源项目融资，并愿意以提前支付或者签订以一定价格长期购买能源合同的形式，帮助能源化工企业转型，获取可再生能源。数字巨头抢滩清洁能源的同时，也成为能源市场转型的推动者甚至重塑者。

第01期

石化工程

08

科技创新展望

金属基离子液体脱硫化氢新工艺

近日，北京化工大学环境催化与分离过程研究团队对外公布了其最新的研究成果。该团队成功开发了金属基离子液体脱硫化氢(H2S)新工艺及资源化技术，并通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定专家组认为该技术在国内率先实现了离子液体脱硫化氢的工业应用，达到国际先进水平，建议加快示范工程建设和推广应用。该技术由北京化工大学、宣化钢铁集团有限责任公司、中国石油化工股份有限公司安庆分公司、张家口天龙科技发展有限公司等单位合作开发完成。

CCUS技术：为碳中和碳达峰提供保障

近日，中国石化宣布开启我国首个百万吨级CCUS项目建设，涵盖二氧化碳捕集、利用和封存3个环节，建成后将成为国内最大CCUS全产业链示范基地。碳捕集、利用与封存(carbon capture，utilization and storage，CCUS)是我国在实现碳中和目标中的关键技术，CCUS技术可以在2050年前提供约11亿~27亿吨的碳减排贡献。

根据2019 年发布的中国CCUS报告的相关测算结果，中国当前的二氧化碳平均捕集成本为300~900元/吨二氧化碳，罐车运输成本约为 0.9~1.4 元/吨公里。封存技术的成本因技术水平、气源来源、源汇距离等不同而差异较大。

未来CCUS项目的发展路径是优先在碳捕集成本较低的行业进行CCUS项目建设，随着碳价的上升和技术成熟度的提高，逐步扩大到捕集成本较高的行业。然而，碳中和目标的提出对我国所有工业行业都提出了更高的减排要求，CCUS项目发展的时间被大大压缩，全行业同时开展对CCUS项目的探索将成为趋势。因此，建议通过建立成本补贴机制，推动全行业CCUS项目发展。成本补贴机制即根据计算各CCUS项目的单位捕集成本，按照固定比例进行补贴。

②

煤化工及下游工程

第01期

新能源及可再生能源工程

09

科技创新展望

燕化燃料电池氢气供应北汽福田加氢站

8月12日,一辆载有325.87公斤燃料电池氢气的管束充装车开出燕山石化氢气新能源装置,发往位于昌平区沙河镇的中国石油北汽福田加氢站,为8月15日该加氢站投入运营独家提供原料保障。这是燕山石化与北汽集团战略合作的落地实施。

2020年3月,燕山石化北京冬奥会氢气新能源保供项目新建2000立方米/小时氢气提纯装置一次开车成功,氢气纯度达99.999%;今年1月,燕山石化电池氢气实现量产;7月以来,最高达到了单日近3吨的氢气出厂量。截至目前,已累计向市场供应燃料电池氢气超57吨。

2020年7月22日,燕山石化与北汽集团签署战略合作框架协议。框架协议约定,燕山石化作为氢能战略能源供应商将同北汽集团加强合作,共同推动氢燃料电池汽车研发推广和车用氢气燃料的生产供应,共同呵护首都的碧水蓝天,助力2022年北京冬奥会实现“绿色冬奥”目标。

燕山石化此次向北汽福田加氢站独家供应燃料电池氢气,是燕山石化与北汽集团战略合作的进一步落地实施,将为北京2022冬奥会期间氢燃料电池汽车用氢保供打下坚实基础。

第01期

新材料及高附加值化工

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芳环选择性催化断裂转化研究取得新突破

7月19日，北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室焦宁研究团队在《自然》在线发表了题为《芳环断裂制备烯基腈》的最新研究论文，报道了关于芳环选择性催化断裂转化的突破性研究成果。

通过仿生设计，该团队提出级联活化的策略，首次解决了惰性芳香化合物选择性催化开环转化的重大科学难题，开发出了一种新型催化惰性碳碳键活化模式，实现了苯胺等多种简单易得的芳烃衍生物到烯基腈的转化，取得了该领域的突破性进展，或为推动煤炭液化、生物质转化、石油裂解等提供新思路。

焦宁研究团队设计了铜催化的级联活化策略，通过产生高活性的双氮宾中间体，首次完成了对一系列芳烃衍生物的高选择性开环断裂转化，实现了对高附加值烯基腈类化合物的高效合成，再经过进一步反应，就可以得到用来制备尼龙66的己二腈等原料。该研究不仅实现了温和条件下芳环选择性断裂开环转化，也为惰性碳碳键的活化提供了新的思路。

据了解，这类新反应的高效实现，有望为来自原油和煤炭的简单芳烃的高值转化提供新的途径，也会为生物质的降解利用、为功能材料分子及药物活性分子的修饰提供新方法。

②

智能化工厂等新业态

易讯理想科技携手中石油

共同挖掘全国加油站数字化媒体市场

自2020年起，易讯理想科技携手中石油共同挖掘全国加油站数字化媒体市场。充分结合各地市场环境及行业特点，推出一系列“加油站媒体信息化升级和亮化工程”落地实施方案。在对城市加油站内闲置橱窗资源进行数字化媒体升级改造的同时，充分利用5G网络优势，以智慧化运营管理及创新技术赋能，建立全国“一体化”远程播控与管理平台，进一步实现：(1)加油站媒体智慧化云端管理，统一区域性市场价格及销售体系；(2)智慧化点位搜索，建立精准营销品牌阵地；(3)通过跨区域数据可视化实现全国及区域性“一网同管”，统一服务、统一管理、统一审核。协助中石油打造走在世界前沿的加油站品牌。

科技创新展望

第01期

炼化工程服务新模式

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贯彻落实国家“双碳”政策

推动企业高质量发展

近日，中国化学碳中和科学技术研究院暨中化学科学技术研究有限公司西安研发中心揭牌仪式在陕西西安中国化学华陆公司举行。其中，中国化学华陆公司投资建设的年产5万立方硅基气凝胶复合材料项目，于2020年底在重庆长寿开工。项目围绕硅基气凝胶复合材料上下游及衍生产业，形成多产品协同发展产业布局，可进一步加快推广应用节能低碳相关技术。气凝胶作为一种高分散固态三维纳米材料，是目前已知热导率最低的固体材料，在热学、光学、电学、力学、声学等领域显示出许多独特性能，被誉为“改变世界的神奇材料”，在航空航天等高技术领域及工业绝热、建筑节能等民用领域都具有极为广泛的应用。

来源：中国化学

科技创新展望

第01期

石化工程

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寰球科研动态

中石油乙烷制乙烯双星拼图完成 

8月30日，位于南天山库尔勒的独山子石化塔里木乙烷制乙烯项目顺利开车，投料后11个小时产出合格乙烯，宣告这个被化工界称为国产乙烯高质量发展的标志性项目一次开车成功。

塔里木乙烷制乙烯项目与兰州石化长庆乙烷制乙烯项目同批审批，并称中国石油乙烷制乙烯双子星，是中国石油寰球工程公司利用上下游一体化优势提高天然气价值链、进军乙烷制乙烯全新产业，落实减油增化，谋求创新自强，实现转型升级、绿色低碳的一次重大战略跃进。

项目采用中国石油自主研发的乙烷蒸汽裂解工艺技术，具有引领国内天然气资源高附加值综合利用和降低国外乙烯工艺技术依赖的双重示范作用。项目由寰球工程公司提供成套工艺技术并承建，关键装备15万吨/年裂解炉、“乙烯三机”等均采用国内技术并成套供货，乙烯装置整体国产化率达到90%。原料来源于塔里木油田天然气中分离的乙烷，相较传统石脑油等传统液体原料生产乙烯，该项目乙烯收率可由30%左右提高到80%，成本可降低30%以上，乙烯收率、综合能耗等主要经济技术指标可达到世界先进水平。

来源：中国石油报

榆林化学拟规划建设CCUS示范项目

陕煤集团榆林化学有限责任公司为响应国家能耗双控，碳达峰、碳中和政策，榆林化学拟规划建设CCUS示范项目。规划CCUS示范项目服务对象为烯烃芳烃深加工工程，分期建设，一期CO2来源捕集已建成的180万吨乙二醇工程，CO2捕集量（浓度高的二氧化碳）400万吨/年；二期及三期CO2为烯烃芳烃深加工工程，总量约2900万吨/年。目前，一期工程陕煤集团榆林化学有限责任公司400万吨年CCS示范项目可行性研究已经委托中国寰球工程有限公司和中石油勘探院进行编制。

②

第01期

技术交流动态

13

寰球科研动态

寰球与常州大学合作技术交流会

2021年5月25日和6月4日，寰球科技信息部、寰球技术研究院、寰球北京公司工艺部、咨询部、技术管理与开发部人员与常州大学产学研合作处率领的科研技术团队进行了两次广泛而深入的技术交流，寻求进一步合作机会。

寰球与大连理工大学二次技术交流会

2021年6月18日，寰球技术研究院、寰球北京分公司工艺部、技术管理与开发部人员赴大连理工大学进行技术交流。双方就以下技术研究方向进行了交流与讨论：1. 等离子体电离技术；2. 等离子体电离+催化技术；3. 丙烯腈电解二聚制己二腈技术；4. 电催化醇氧化技术；5. 电催化水制氢技术；6. CCUS 技术。

催化裂解技术交流

2021年7月27日，技术研究院会同北京公司与青岛京润公司进行了催化裂解技术交流。双方围绕催化裂解在炼化转型及减碳中的作用、不同技术的特点、技术发展现状及发展趋势等问题进行了重点交流和讨论。青岛京润石化工程有限公司技术部于2010年开始着力于“重油催化裂解制低碳烯烃”研发领域，形成了重油催化裂解制丙烯（HCP）工艺技术。

第01期

技术交流动态

14

寰球科研动态

液氨储氢技术交流

2021年8月30日，技术研究院会同北京公司与大连化物所进行了氨催化分解制氢技术交流。大连化物所新开发的钌基催化剂的技术参数以及在反应过程结合钯膜分离技术的氨分解新工艺流程，具备低温和高效特点，是液氨储氢模式在氢能储运领域的推广应用的关键技术。

北京公司技术人员在和大连化物所的专家就氨分解不同技术的特点、技术发展现状及发展趋势等问题进行了全面交流和深入讨论后，组建了氨储氢技术开发团队，为进一步开展技术研究做准备。

中国石油与北京大学举办新材料

新技术专题研讨会

2021年8月31日下午，中国石油与北京大学新材料、新技术专题的技术研讨会在北京中国石油石油化工研究院召开。

北京大学材料科学与工程学院、北京大学深圳研究生院、北京大学化学与分子工程学院，中国石油石油化工研究院、勘探开发研究院和寰球工程公司等单位50余人出席了会议。

会议围绕材料基因工程与技术在石油化工新催化材料中的应用、催化材料科学大数据与材料设计、催化剂及新催化材料、电池负极（碳微球）、太阳能电池与储能技术和乙烷、乙烯分离技术等方面进行了专题交流与研讨，并就推动材料基因工程与技术在石油化工新催化材料中的应用等方面的交流合作提出了具体建议。

编辑部/ The Editorial

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