概述了世界及我国能源低碳化转型的趋势，分析了能源低碳化转型中我国炼油工业面临的严峻挑战，提出了应对挑战的对策。一是深入研究市场变化，理性慎重进行炼化一体化和油转化项目的投资决策，加快淘汰落后炼油能力。二是坚持目标导向和需求导向，加大科技投入，大力推进原油高效利用的炼制技术、清洁高效汽柴油生产技术、炼油过程节能环保技术、智能化炼油厂构建技术、生物质炼制生产液体燃料技术、二氧化碳捕集利用技术等新技术的研究开发。三是紧紧围绕绿色低碳提质增效，积极采用新技术和新装备，认真实施已有炼油企业原油利用高效化、炼油过程绿色低碳化、产出油品高效清洁化的技术改造。四是主动应对能源低碳化转型，积极发展氢能，重视发展生物基燃料。

回顾了中国石化石油化工科学研究院开发的重质原料制轻烯烃的催化裂化家族工艺的发展过程。这些技术与催化裂化工艺的不同在于其采用了新的工艺设备布置和特殊配方催化剂。催化裂化家族工艺主要包括以重质油为原料多产丙烯的催化裂解（DCC-I）技术、多产丙烯兼顾生产优质汽油的催化裂解（DCC-Ⅱ）技术，最大量生产优质汽油和液化气（MGG）技术、用常压渣油最大量生产优质汽油和液化气（ARGG）技术，提高柴油并多产气体烯烃和液化气（MGD）技术，重油催化裂化提高异构C4和C5气体烯烃产率（MIO）技术，以重质油为原料最大量生产乙烯和丙烯的催化热裂解（CPP）技术，选择性催化裂解（MCP）技术、增强型催化裂解（DCC-plus）技术、高效催化裂解（RTC）技术。介绍了这些技术开发及工业应用的过程及结果，展望了其未来发展方向，为炼油向化工转型提供参考。

氢能作为一种绿色清洁能源，被誉为未来最有前景的替代能源之一。近年来，电解水制氢作为一种绿色制氢技术受到了广泛关注与研究，但因电解水反应阳极析氧过程受热力学限制以及动力学反应速率缓慢，导致阴极的产氢效率很低，且产物氧气的附加值不高。基于电解水制氢之提效降本目标，从高效电解水催化剂设计、海水电解制氢以及电解水制氢耦合氧化等角度综述了电解水制氢的最新研究进展，特别是分析了催化剂设计与系统设计对制氢效率的影响。最后，对电解水制氢领域现阶段存在的挑战以及未来发展方向进行了展望，期望为电解水制氢技术的发展提供借鉴。

“双碳”目标的提出对我国炼化产业低碳发展提出了更高要求，对炼化产业发展面临的主要挑战进行了思考：炼化整体产能仍在扩张，碳减排压力持续增加；炼化产业节能降碳难度不断增加，亟需强化碳减排技术创新与应用；“双碳”目标对技术创新提出了更高要求、技术创新驱动力需进一步增强。进而，针对炼化产业面临的挑战和问题，提出加强产能控制和产能优化的宏观调控，加快炼化产业结构、能源结构调整和转型发展，加强关键核心和前瞻性技术研发与应用等低碳发展思路及有关建议。

化工过程本质安全化是遏制化工行业安全生产事故的有效手段。总结了本质安全化理念的基本策略，阐述了基于风险的化工过程本质安全技术体系内涵及相互间逻辑关系，从基于过程强化的工艺本质安全化、风险感知与监测预警、风险管控与处置等方面系统介绍了化工过程本质安全技术最新进展和发展趋势，分析了未来化工产业安全发展面临的形势，展望了本质安全技术研发方向。

石油沥青是石油加工过程产生的一种大宗化学品，用途广泛但工业附加值较低。以石油沥青为碳源制备先进碳材料，用于储能和电催化等电化学过程，不仅可提升其附加值，而且可为新能源领域发展提供质优价廉的碳材料，具有重要工业应用前景，从石油沥青的化学组成、碳化机理、构效关系等角度对近年来石油沥青基碳材料的制备及其在电化学领域的典型应用进行综述，并对其未来发展方向提供建议。

在中国“碳达峰、碳中和”目标下，作为我国油气资源最大增长潜力来源的海洋油气资源的高效利用显得更加重要。以油气资源分子工程与分子管理为指引，分析了中国海洋石油与南海富碳天然气开发面临的机遇和挑战，重点介绍了原油（重油）直接制化学品与材料（DPC）技术、CO₂-CH₄干重整（DRM）技术、CH₄直接转化技术、合成气与烯烃氢甲酰化生产醛醇技术、耦合非化石能源（绿电）制氢（绿氢）的富碳天然气直接生产碳中性燃料和化学品等技术，并结合中国海油的实践探讨相关科学与工程问题，给出了相应建议与展望。

Z型异质结（Z Scheme heterojunctions）可将电子和空穴在不同半导体材料上实现空间分离，具有光谱响应宽、电荷分离效率高、氧化还原能力强、稳定性高等优势，在光催化CO₂还原（CO₂ reduction reaction，CO₂RR）等应用中具有广阔前景，是未来光催化剂材料设计等领域的重点研究方向。综述了Z型异质结在光催化还原CO₂领域的研究进展，具体阐述了液相、全固态和直接型三代Z型异质结的电荷转移机制，分别讨论了各类Z型异质结光催化体系的优缺点，并结合CO₂RR原理总结了三类Z型异质结光催化剂在光催化CO₂RR领域的应用现状。指出未来高性能Z型异质结光催化剂设计及光催化还原CO₂研究应重点关注CO₂还原产物（特别是C₂及C₂+产物）的生成机理，深入研究Z型异质结中电荷转移机理，重视还原产物溯源、提高实验设计与反应结果评价的严谨性，同时应面向大规模工业化应用开展系统性研究。

微藻是能进行光合作用的单细胞或细胞聚集体生物，能够高效地吸收CO₂并固定在微藻生物质中，有望在CO₂减排中发挥重要作用。介绍了微藻通过光合作用固定CO₂的机理，综述了影响微藻固定CO₂效率的因素以及微藻生物质的主要利用途径，分析了微藻生物技术固定CO₂实现生物质利用的经济性，为实现“碳达峰”与“碳中和”提供新的思路与方案。

随着石油资源日益枯竭、CO₂减排压力日益增加和航空业需求日益增强，发展生物喷气燃料技术是实现我国航空领域绿色可持续发展的必然要求。在生物喷气燃料生产技术中，植物油加氢转化制喷气燃料路线技术相对较成熟，工艺路线短，成本低，受到了广泛的关注。介绍了喷气燃料的有关规格要求以及植物油的组成和特性，详细论述了这一路线的主要反应过程，归纳了植物油加氢转化制喷气燃料工艺的最新进展，对该路线制备生物喷气燃料的可能的研究方向作出展望。

介绍了PEM水电解制氢的国内外应用与示范案例，结合未来可再生能源发电发展趋势，剖析了PEM水电解制氢在“双碳”目标下的应用方向和前景；同时，对PEM水电解制氢的阴阳极催化剂、质子交换膜、膜电极、集电器、双极板等关键材料和部件技术研究进展进行了综述，重点阐述了低Ir阳极催化剂、非Ir和低Pt阴极催化剂未来发展的几种技术路线，总结了PEM水电解制氢的主要问题和未来发展方向。

生物质基喷气燃料是指全部或大部分来源于生物资源的喷气燃料，符合清洁低碳、安全高效的现代能源体系的要求。以生物质基喷气燃料替代传统石油基喷气燃料有助于我国早日实现“碳达峰、碳中和”的远大目标。在阐述生物质基喷气燃料生产工艺的发展历程及生物质基喷气燃料应用现状的基础上，提出高密度的生物质基喷气燃料是未来喷气燃料的发展方向，具有多环结构的生物质是合成高密度生物质基喷气燃料组分的优质原料；同时，总结了高密度生物质基喷气燃料组分生产工艺的研究进展，展望了生物质基喷气燃料未来的发展及挑战。

介绍了原油蒸汽裂解技术和重油催化裂解技术的主要进展，在此基础上开展了原油蒸汽裂解和重油催化裂解技术的集成创新应用研究，形成了集成裂解新技术。以该技术为基础进行集成创新的炼化耦合新工艺与传统炼化一体化加工工艺相比，前者具有装置构成优化、加工流程短、原油资源需求少、乙烯和丙烯收率高等显著优势，且裂解原油^。API越高，其优势越明显。集成创新的炼化新工艺适应新型炼化一体化项目建设，也适用于现有炼油厂的转型升级，可实现最小化地生产成品油、最大化地生产化工产品的目标，由于油品收率非常低，可以很好地解决成品油市场严重过剩的难题。因此，基于裂解技术构建的高效集约型炼化耦合新工艺为炼化企业提供了实现“减油增化”目标的重要解决方案，将成为我国新型炼化企业建设和现有炼油厂的转型升级的重要技术保障。

面对柴油低硫、低芳烃双重质量要求的挑战，基于对柴油加氢催化剂失活规律以及加氢脱硫、芳烃饱和反应过程化学的深入认识，通过发明高性能活性相构建技术和高分散活性相稳定技术创新了柴油加氢催化剂制备技术，开发了高活性、高稳定性柴油加氢催化剂；同时开发了定向强化目标反应的RTS工艺，解决了工业装置难以长周期兼顾超深度脱硫和多环芳烃深度饱和的难题。通过在催化剂制备技术和柴油加氢工艺方面的创新，形成了柴油高效清洁化关键技术，可低成本、高效率和长周期稳定生产满足国V/国VI标准要求的柴油产品。目前，该关键技术已成功应用于36套工业装置，总加工能力超过50 Mt/a，为我国油品质量快速升级提供了技术支撑。

STRONG技术是中国石油化工股份有限公司自主开发的沸腾床加氢技术，其创造性提出了气-液-固自分离的三相分离器替代高温高压沸腾泵，实现了气-液-固高效分离和自持流化；创制的适宜不同反应分区的球形催化剂，具有良好流化性能和较高的杂质脱除率，实现了劣质渣油的高效提质和产物分布的灵活调变，而且适应不同原料加工场景（如渣油、煤焦油等）和目标产物（如清洁油品、化工原料、低硫船用燃料油和低硫石油焦等）。目前已建成50 kt/a示范装置和500 kt/a工业装置，并完成百万吨规模的工艺包编制工作。为应对炼油结构转型，在STRONG沸腾床加氢技术基础上，开发出沸腾床-固定床复合床（SiRUT）技术，该新技术具有原料适应性强、装置运行周期长和加氢重油性质显著提升等优点，在现有及未来炼油企业提质增效方面具有竞争优势。

以1,1’-[1,4-苯双亚甲基]双[1-甲基吡咯烷]氢氧化物为有机结构导向剂（OSDA）制备了ITQ-24分子筛，系统考察了GeO₂含量、OSDA用量、HF含量、晶化温度、搅拌速率对ITQ-24分子筛晶化的影响。并采用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）和吡啶吸附红外光谱（Py-IR）等方法对晶化产物进行了表征。结果表明：适合ITQ-24分子筛晶化的初始凝胶组成为n（SiO₂）∶n（GeO₂）∶n（OSDA）∶n（H₂O）＝1∶（0.2～0.5）∶0.3∶（5～20），晶化条件为动态、170 ℃；所制得的ITQ-24分子筛具有较高的水热稳定性，含有较多的弱酸和Lewis酸位。将该分子筛应用于环己酮氧化制备ε-己内酯反应中，在80 ℃最佳反应温度下，环己酮的转化率为22.5%，ε-己内酯的选择性可达到54.5%。

基于在石油炼制技术开发与应用的积累，并保持20多年持续研发，开发出定向调控汽油组成的催化裂化工艺及系列催化剂，首创降烯烃与脱硫先后集成的技术路线，为我国车用汽油质量持续升级提供了最经济的解决方案。提出负氢离子转移对双分子反应选择性调控及反应深度优化的机制与方法，借助于变径流化床催化反应工程技术和专用催化剂，对影响转化率和氢转移反应类型的因素进行分析，开发出定向调控汽油组成的催化裂化工艺，可灵活调节汽油组成，且烯烃体积分数降至8.5%，异构烷烃分布于汽油前端，从而有利于汽油辛烷值提高和50%馏出温度降低。在催化裂化过程中，尽可能增加汽油异构烷烃和支链烯烃含量，在脱硫过程中，尽可能降低汽油烯烃饱和以减少辛烷值损失。

基于对渣油中沥青质存在形态和反应机理的深入研究，开发了渣油改质的高活性催化剂，提出了沥青质脱金属和高效轻质化的工艺技术。劣质渣油催化临氢热转化技术（RMX）利用高效传质的高压临氢鼓泡浆态床反应器和高活性催化剂，使劣质渣油在相对稳定的浆液体系中转化为轻质组分，其渣油轻质化率大于95%，沥青质轻质化率大于90%，金属脱除率大于99%。RMX技术作为劣质渣油改质平台技术，可与现有固定床加氢和催化裂化工艺组合；与现有的延迟焦化加工路线相比，RMX组合工艺的轻质油品或化工原料收率增加33.13百分点。RMX技术是适应炼油厂向化工转型发展、产品提质增效和结构调整的优选技术。

分析了汽油质量升级过程中高辛烷值组分烯烃和芳烃含量的降低对汽油辛烷值下降的影响，轻烃及页岩气作为蒸汽裂解原料带来的石脑油相对过剩及芳烃供给结构的变化，新能源及新能源车的国家发展战略对传统炼油行业的挑战；提出了轻烃及石脑油综合利用技术的开发思路，按照转型发展及分子炼油的理念，开发了轻烃脱氢、轻烃芳构化、C₅~C₆异构化及石脑油催化重整成套技术等系列技术，并实现了工业化。通过这些技术与传统技术的集成，可以灵活调整产品方案。

基于对加氢催化剂失活因素如（积炭形成、活性相长大）的有效控制，相继开发了构建通畅扩散孔道的载体制备技术、稳定活性相的金属负载技术以及削减活性位积炭的催化剂制备技术，由此创建了“反应物分子与活性相最优匹配”的新型催化剂制备技术（ROCKET+技术）平台。基于该平台成功开发了高稳定性超深度脱硫和多环芳烃深度饱和柴油加氢催化剂RS-3100。与参比剂相比，RS-3100催化剂的稳定性提高30%以上，工业装填堆密度降低20.5%，具有高性价比。RS-3100催化剂适合于中高压、原料中含有二次加工柴油的加氢装置，可以在较缓和条件下生产硫质量分数低于10 μg/g、多环芳烃质量分数小于7%的国Ⅵ标准柴油调合组分。

采用5种不同结构、形态的催化剂进行模型化合物和实际渣油催化临氢热转化试验，考察不同催化剂催化性能差异；采用多种分析表征方法对催化剂进行物相和结构表征，以期获得造成催化剂反应性能差异的内在结构特征。研究结果表明：金属的不同形态、均相有机催化剂的有机配体都会影响菲加氢反应性能，均相有机催化剂的菲加氢活性由高到底顺序为有机Mo>有机Ni>有机Fe；低分散度、大尺寸的固体粉末铁催化剂的渣油缩合率高，生成的致密焦具有石墨碳特征；实验室自制有机钼催化剂在反应体系中生成单层或双层分散的纳米尺寸的硫化钼，具有更高的渣油裂化率和更低的缩合生焦率。

开发了裂解汽油抽提蒸馏苯乙烯（STED）成套工艺，首次实现从裂解汽油中回收高纯度苯乙烯产品，同时节省氢气实现二氧化碳减排。STED成套工艺包括选择性高且阻聚作用强的复合溶剂、反萃取-汽提组合溶剂再生、抽提蒸馏过程质量控制、以及苯乙烯高效脱色等技术。STED成套工艺已在7套装置实现长期稳定运行，各项参数达到设计要求。27 kt/a STED工业装置标定结果显示：产品苯乙烯纯度为99.92%，色度（Pt-Co比色）小于10号，达到国家优级品标准；装置全流程回收率为95.8%。

加强环烷基重油深加工具有极其重要的工业和经济意义。以环烷基秦皇岛原油减压蜡油馏分（350~500 ℃）为原料，提出了两段提升管催化裂解与催化裂化柴油（LCO）深度加氢处理耦合的DHTMP新工艺。基于中试试验数据，对以生产低碳烯烃和轻质芳烃为目的产物的DHTMP工艺进行了模拟和优化，得到了优化的操作参数。采用优化的操作参数，即一段和二段提升管反应器出口温度分别为520 ℃和540 ℃，DHTMP工艺得到汽油和液化气产率之和超过83%。此外，DHTMP工艺的经济性良好，对于加工能力2.0 Mt/a装置，其财务净现值为2.16×10⁹元，内部收益率为21.57%。碳排放分析结果表明，创造每百万元生产总值，DHTMP工艺排放二氧化碳70.08 t。

轻烃催化裂解具有裂解温度低、产物分布可调以及可多产丙烯等优点而备受关注。采用等量浸渍法制备了一系列不同金属改性的ZSM-5分子筛催化剂，在固定床微型反应器中评价了其催化正己烷裂解性能。实验结果表明，4种不同金属（Ni，Fe，Cr，Co）改性的ZSM-5分子筛催化剂上正己烷转化率都显示出下降趋势，但下降幅度不同，而且乙烯、丙烯选择性随不同金属的引入变化规律也不同。其中，Fe和Cr的引入对正己烷转化率的影响较小，而Co的引入导致正己烷转化率的下降幅度更大。就丙烯和乙烯选择性而言，随着金属的引入都有所增加。Co的添加对丙烯选择性提高幅度最大。因此，需要更高丙烯选择性时，可以牺牲正己烷转化率获得更多丙烯。