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迎接全球挑战的化学工程范式变革——全球化工巅峰聚首共启化工发展合作新机遇

作者:本刊记者 陈慕然 | 作者单位:中国石油企业

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2025年7月14日,第12届世界化学工程大会暨第21届亚太化工联盟大会(WCCE12 & APCChE 2025)在北京国家会议中心正式拉开帷幕。这一联盟大会50年来第一次来到中国,并首次联动“顶级学术会议+产业创新平台”,协同全球化工业创新矩阵加速形成。

大会由世界化学工程联合会和亚太化工联盟授权,中国化工学会主办,中国科学技术协会、中国科学院、中国工程院指导,由中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司、北京化工大学承办,中国海洋石油集团有限公司、国家能源投资集团有限公司联合承办。本次大会吸引了注册人员4952人,参会人员来自亚洲、欧洲、北美、南美等6大洲66个国家。这是该大会首次在中国召开,也是一届国际组织参与度最高,全球范围达到历史最广的盛会—世界化学工程联合会、亚太化工联盟、世界绿色设计组织、亚太工程组织联合会、欧洲化学工程联盟、美国化学工程师学会、英国化学工程师学会、德国德西玛协会、澳大利亚工程师学会、日本化学工学会、中亚教育认证协会等30余个国际组织的领导人和代表出席了大会,共同打造了北京时刻的“全球化工奥林匹克”盛会,带来了全球各地的化学工程的新观点、新进展,共享了前沿技术与创新成果,共促全球化工领域的繁荣与发展。

在科学家云集、学术交流成果丰硕、号称“全球化工奥林匹克”的盛会上,大会配套设置的 “2025国际化工创新展览会”吸引了130余家全球企业及机构参展;新产品新技术发布会、科学家科普讲座、化工企业开放日等系列活动,全面展示了全球教育、科技、产业的创新发展成果,全方位描绘了化工未来发展的“新图景”,积极推动了国际学术、科研、产业领域的融合和创新。

闭幕式上,中国化工学会理事长戴厚良院士和世界化学工程联合会主席陈国华院士共同发布了具有深远意义的《拥抱范式变革 智造绿色未来》北京倡议。该倡议倡导全球化工界聚焦可持续发展目标(SDGs),应致力于实现生态可持续性,应重视新兴技术,开启全新范式,坚信多元化、公平性与包容性能够培育创新,以化学工程范式变革为导向来培养工程师,为人类社会发展贡献更大力量。

本次会议的成功举办,不仅为全球化工领域搭建了一个高水平的学术交流和产学研融合平台,还通过大会的交流与合作,为推动全球化工产业的可持续发展注入了新的动力。大会所碰撞的智慧火花、展示的创新力量、达成的合作共识以及发布的《北京倡议》,必将深刻影响全球化学工程未来数十年的发展轨迹。

在创新发展前沿解构“范式变革”

当前,全球化工行业面临着诸多挑战,行业发展环境日趋复杂,产业链和供应链加速重构,能源转型加快演进,气候变化驱动绿色低碳发展,急需要思维方式、技术逻辑和产业形态的根本重构,以“破立并举、先立后破”实现变革。

世界化学工程大会以“化学工程范式变革”为主题,紧跟全球科技发展脉搏,直面气候变化、能源转型、产业链重构等全球性课题,全球顶尖科学家与全球产学研各界领军人物共享前沿技术与开创性研究成果,深入探讨传统化工产业如何适应新的需求转型升级,为如何培育新兴产业和未来产业,如何以创新的发展范式促进新质生产力的发展,如何培养适应产业变革的新一代化学工程师……深入剖析新质生产力赋能传统化工产业迭代,以宏大的视野共同解构“化学工程范式变革”这一时代命题,推动整个化工行业破题变革。

全球经济发展正面临区域竞争、气候变化、能源革命、人类健康、消除贫困等全球性挑战。中国科学技术协会主席万钢在致辞中表示,化学工业是现代工业体系的基石,唯有以创新为核心驱动力,以开放的国际合作为重要路径,促进知识共享、协同攻关,才能加速催生化工领域的技术革命性突破和产业深度转型,培育壮大新质生产力,为全球化工产业的高质量、可持续发展注入澎湃新动能。

我们从本期封面报道:“裂变”与重构—炼化产业一体化高端化转型的破壁时刻,看到在破与立之间石化产业的价值跃迁,随着新一轮科技革命和产业变革的蓬勃兴起,化学工业变革也正在进入“蝶变”期,面临传统产业转型、绿色低碳发展、创新范式变革、激发新增长点等挑战。

一如大会主席、中国化工学会理事长、中国石油董事长戴厚良在致辞中表示,化学工程作为一门连接基础学科和工业应用的桥梁学科,始终推动着人类社会的进步与发展。“化学工程的每一次突破都为全球可持续发展注入新的动力”,当前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,化工行业发展进入新的“蝶变”期。戴厚良倡议全球化工领域的科学家、企业家和专家学者,要坚持创新驱动,着力突破技术瓶颈。要践行绿色发展理念,着力引领转型方向。要加强国际合作,着力凝聚全球合力。

当前,全球科技创新进入前所未有的密集活跃期,特别是新一代信息技术与产业的深度融合,正彻底颠覆传统“试错式”研发范式,带来创新范式的革命性突破。美国科学哲学家托马斯·库恩认为,范式变革是一个彻底改变过去整个研究前提的过程。向科技创新要答案。多名专家学者认为,化工行业急需培育壮大化工新质生产力,催生新一轮增长点。

中国石油集团炼油化工高级专家王凌认为:化工行业正处于变革的临界点。放眼全球,化工产业链正加速重构。立足国内,我们要解决产能结构性矛盾。新趋势下,化工行业迫切需要发展分子功能定向调控、高选择性催化剂构效关系、分子链拓扑结构、材料合成反应路径、结晶行为、过程强化、高纯分离、合成生物学、量子化学模拟与自动化实验室协同等原创性、颠覆性技术。

诺贝尔奖获得者、格罗宁根大学教授Ben L. Feringa提出,我们正在让传统材料“动起来”,这是一次从底层结构到功能表现的技术范式革命。未来材料不再是静态的,而是具备“自我驱动、可编程、可逆响应”等动态能力;传统化工材料将被激活成具有智能、感知、运动能力的主动系统,为能源管理、制造、医药等多个领域带来重塑式创新。

中国寰球工程有限公司原首席技术专家、全国工程勘察设计大师张来勇认为,未来10年,化工行业最大的变革将是碳中和倒逼的工艺革命与AI全面应用的深度融合,两者互为驱动、不可分割,重塑行业底层逻辑。一方面,能源体系的重构,以化石能源为主导的格局将被打破,能源供给将更加多元化,原料结构也将革新;另一方面,AI工业大模型将替代科研与工程设计中的复杂计算工作。这场变革的本质,是将环境约束转化为创新动力,借助AI技术实现效率跃迁,最终推动化工行业从“高碳制造”向“绿色智造”的范式迁移。

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社会责任与绿色“溢价”向“新”求“质”

第12届世界化学工程大会暨第21届亚太化工联盟大会重要配套活动“2025国际化工创新展览会”同日开幕,全景式呈现化学工业的文明发展史诗与未来宏伟蓝图。透过“化工创新展览会”梳理的行业历程,三大板块各有特色:“传承”介绍大会首次在中国举办背后的艰难申办历程;“变革”通过“化工长廊”展现中外化工变迁;“共生”展示中国化工园区发展成果。穿越2025国际化工创新展览会的“化工长廊”,世界化工行业的发展变迁一览无余。从能源转型到环境保护,从新材料研发到系统性治理方案……一条绿色低碳之线正牵引着世界化工行业发展进入新阶段。

中国石化董事长侯启军在致辞中表示,当前,全球化工产业发展既面临挑战又充满机遇。放眼未来,中国石化将继续与全球伙伴携手,深化合作范式、创新范式、发展范式变革,深耕关键共性技术、前沿引领技术和颠覆性技术,以“双碳”目标为引领,构建“生产—消费—循环”全链条责任体系,探索环境友好型化工产业发展新模式,拓展化工产业高质量发展新天地,共创绿色化工美好未来。

当前,我国科技创新面临内外双重挑战—对外,科技革命与大国博弈相互交织,一些关键核心技术仍受制于人;对内,实现高水平科技自立自强、发展新质生产力,对科技创新和产业创新融合提出了更为迫切的需求。

以“绿”为底 引领行业低碳转型升级,中国科学院院士、中国石油新能源首席专家邹才能认为:氢能是新能源的典型代表。当前,氢能发展仍面临可再生能源制氢的电源波动性、电解槽频繁启停、装备成本高以及氢储运能量密度与效率提升等挑战。为此,建议从三个方面重点加快突破:一是加快构建类似天然气工业的绿氢工业体系,建设含油气盆地大型绿电制绿氢基地,谋划绿氢管网;二是推进制取、储运、利用三大绿氢技术体系的“三步走”战略;三是加速绿氢对灰氢、蓝氢的替代进程,通过全产业链技术创新助力新型能源系统建设。

中国石油规划总院技术专家李建新表示,在全球推进碳达峰碳中和背景下,化工行业正加速向绿色低碳可持续方向转型。一是合成生物学驱动的生物制造技术能够通过基因编辑、酶工程等创新手段,实现原料可再生、生产低碳化,在医药、材料、能源等领域催生全新产业生态。二是循环经济新技术开始助力化工材料实现闭环循环利用,推动经济社会全面绿色低碳转型。要大力发展相关技术,进一步引领化工行业向绿色低碳方向转型发展。

化学工程作为一门连接基础学科和工业应用的桥梁学科,始终推动着人类社会的进步与发展。中国石油集团党组成员、副总经理,中国石油股份公司总裁黄永章在会议期间接受新华网记者采访时表示:

“立”新质生产力,核心是构建以绿色化、低碳化、智能化、高端化为特征的新范式。深度融合数字化、生物技术、先进材料等前沿科技实现资源高效利用、过程近零排放、产品高值循环。本质上,这是一场驱动产业价值链从“燃料型”向“材料型”、从“生产型”向“服务型”跃迁的系统性革命。从能源结构上看,通过发展分布式光伏+储能配套化工园区,推动“绿电直供”模式,降低绿氢成本。从材料发展上看,通过扩大生物基材料(如可持续航空燃料)、高端化学品(电子化学品、医用聚合物)占比,从“大宗通用”转向“专精特新”。从低碳经济上看,通过推广化学回收技术,例如废塑料制单体再聚合,实现“油井到再生工厂”的全周期替代。

“破”传统路径依赖,即打破以化石能源高消耗、高排放为特征的线性发展模式。化工行业需从源头上重构技术体系,例如:从依赖石油基原料转向绿电制氢、生物质、CO2资源化等多元化低碳原料;从高能耗分离工艺转向高效催化、膜技术、电化学合成等低排放过程;从盲目试错法研发模式转向理论模拟和AI指导下的理性设计与实验融合的新研发范式。

化工行业正不断把自身的高排放、高污染“标签”改写为价值创造的符号。英国化学工程师学会主席、英国皇家工程院院士、英国赫瑞—瓦特大学教授Raffaella Ocone认为,绿色设计不是可选项,而是我们必须内嵌进每一项流程设计的基本原则,要构建可持续的未来,需要一种整体方法,将负责任的资源利用与环境关怀融为一体。

“创造经济效益是企业的生命,减少环境足迹是企业的使命。” 在社会责任与绿色“溢价”的双轮驱动下,各企业纷纷制定可持续发展目标,致力于实现产品全生命周期的近零碳排。一系列低碳新材料、绿色可持续发展理念、能源转型与气候治理方案在本次大会上呈现,展示了化工行业未来发展的新图景、新方向。

“范式变革”更始智能时代发展新篇章

7月15日,第12届世界化学工程大会的重要配套活动之一—新产品新技术发布会在京举办。这一活动汇聚多项化工领域兼具高应用价值与强创新性的“硬核成果”,为科技界与产业界搭建起供需对接的桥梁,让成果找到更多“用武之地”。中国石油大学(北京)徐春明院士在致辞中指出,全球化工正加速从“规模扩张”向“质量效益”转型,亟须创新成果引领产业升级,并呼吁企业敢于拥抱新技术,与科研团队共同打通实验室到车间的“最后一公里”,实现技术共研、市场共建、利益共享的发展格局。

本届展会集中展现化工全产业链的前沿突破。以中国石油、中国石化、中国海油等为代表的能源化工央企,展示了在基础化工、新能源、新材料等领域的重大技术突破与创新成果;华为等创新企业联合顶尖科研机构及高校,带来智慧化工、尖端功能材料等领域的突破性成果展示;德国工程师协会、捷克化学工程学会、英国化学工程师协会等国际权威机构,以及阿曼展团、德西玛协会、贝克曼库尔特生命科学、Apria Systems S. L.等全球知名企业也积极参与展示交流,共同勾勒全球化工创新全景。

中国化工学会秘书长方向晨在发言中提出,这些发布成果是打通产业链上下游的“金钥匙”,凝聚着科研人员的智慧与企业的创新信念。

中国工程院院士、中国石油国家卓越工程师学院院长孙金声表示:关键核心技术攻关与卓越工程师培养之间存在着深刻的协同共生关系,这一点在关键核心技术突破的实践中得到充分印证。一是技术攻关是卓越工程师培养的“实战熔炉”。当传统技术逼近失效临界点时,工程师必须溯源基础科学问题,突破学科边界限制,实现从“单一技能”向“系统思维与多学科融合能力”的跃迁。二是卓越工程师是技术攻关实现突破的“关键支撑”。技术体系的研发,要求工程师兼具复杂系统思维、工程化落地能力及极限环境适应性。这需要人才梯队通过“代际传承”“经验积淀”以及“创新跃升”,共同推动关键核心技术的突破。

华为化工建材军团总裁李俊朋说:随着云、人工智能等技术逐步成熟,众多化工企业抢抓机遇,纷纷开展智能化试点。例如,华为和行业客户利用视觉大模型、预测大模型、科学计算大模型等底座能力,在安全生产、设备运维、工艺流程优化、新产品开发等领域展开探索。除了“看得见的”智能化应用实践外,许多“看不见的”准备工作同样关键,比如顶层规划设计、ICT基础设施建设、数据治理运营等。华为将依托相关技术,激发化工行业创新发展新动能。

人工智能,成为本届大会的一大亮点。在VR、AR与全息投影打造的沉浸式展区,与会嘉宾置身于昆仑大模型打造的应用场景之中,领略着AI赋能能源行业发展的魅力。

当智能化的浪潮席卷化工产业的每个角落,这场由智能驱动的化学反应正在重塑工业文明的基因图谱。在实验室与工厂的交界地带,新一代材料与装备的集群式突破,勾勒出分子制造与数字智慧深度融合的产业新大陆。大会上,专家预测,未来10年,化工行业最大的变革是碳中和倒逼的工艺革命与AI技术全面应用的深度融合,两者互为驱动、不可分割。

“人工智能拥有远超人脑的算力与速度,可在瞬息之间消化近10年沉淀的科研数据,并给出精准预测。”黄旭东说,人工智能能够让创造力专注于关键突破,科研范式将因此发生转变;在数据驱动、人机共创的未来,创新周期将大幅缩短,成果质量将显著提升。

主持大会第12分会场、荣获首届“国家卓越工程师”称号的中国寰球工程有限公司原首席技术专家、全国工程勘察设计大师张来勇认为,未来10年,化工行业最大的变革将是碳中和倒逼的工艺革命与AI全面应用的深度融合,两者互为驱动、不可分割,重塑行业底层逻辑。一方面,能源体系的重构,以化石能源为主导的格局将被打破,能源供给将更加多元化,原料结构也将革新;另一方面,AI工业大模型将替代科研与工程设计中的复杂计算工作。这场变革的本质,是将环境约束转化为创新动力,借助AI技术实现效率跃迁,最终推动化工行业从“高碳制造”向“绿色智造”的范式迁移。

借助AI技术,将催生更多高性能人工合成材料,在降低碳排放的同时,更将培育形成新质生产力,在多领域催生全新产业生态。这场变革远不止于效率提升的表层叙事,它从根本上改写了化工产业的时空维度:在纳米尺度上,人工智能正在解码分子间最幽微的相互作用;在全球化维度中,云原生工厂打破了地理边界形成的产能桎梏。当催化剂的活性位点与神经网络的隐藏层产生跨次元对话,当供应链的物流轨迹与区块链的智能合约达成量子纠缠,我们终于看清了智能化工的真正图景—它不是简单的机器替代人力,而是构建起物质转化与信息流动的双螺旋结构,让每个化学键的断裂与重组都闪耀着计算的光辉。这或许正是工业文明演进中最动人的悖论:最传统的行业,正在成为最新锐技术的试验场;最基础的分子运动,正在书写最前沿的智能篇章。

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融合创新领航构建全球化工命运共同体

从第12届世界化学工程大会暨第21届亚太化工联盟大会上获悉,中国已成为全球最大化工产业生产国和消费国。

大会首次落地北京,充分体现了国际社会对中国化学工程行业发展的高度认可,彰显了北京作为国际交流中心和科技创新中心的全球影响力。经过数十年发展,我国已建成门类齐全、技术先进、具有较强竞争力的现代化工产业体系,跻身世界化工大国行列,产值世界第一,占世界化工总产值超过40%。2024年我国油气总产量4.35亿吨油当量,增长4.0%,主要化学品总产量增长约7.2%。基础产品产能世界领先,中高端产品发展势头强劲,我国市场需求活力充沛,年均需求增量占全球近60%,成为拉动产业升级的核心动力,在精细化工领域,我国营收已占据全球50%的市场份额。国内市场环境日益开放,园区化、基地化进程加快,集群效应和规模效应明显增强,市场主体多元化的发展格局基本形成;科技创新能力不断增强,绿色低碳转型持续推进。

当前,我国科技创新面临内外双重挑战—对外,科技革命与大国博弈相互交织,一些关键核心技术仍受制于人;对内,实现高水平科技自立自强、发展新质生产力,对科技创新和产业创新融合提出了更为迫切的需求。据黄永章介绍,通过本次大会,我国将向国际社会进一步展示:

一是我国化工行业取得的发展成果。我国化学工业已走过百年历程,改革开放特别是党的十八大以来,发展规模持续扩大,经济效益显著提升,技术水平跻身世界先进行列,建成世界上规模最大、最为完整的化工产业体系。

二是中国石油始终坚持对外开放和互利共赢的战略。中国作为全球最大的化工产品生产国和消费国之一,在能源、基础化工原料、合成材料等方面具有强大的生产能力,我国始终坚持开放合作和互利共赢的战略,共同构建全球创新网络,维护全球化工产业链供应链的稳定和高效运行。

三是联合全球力量共同应对行业挑战的决心。通过本次大会,充分展示中国化工行业在实现“双碳”目标方面的承诺和行动,以及为实现这些目标所采取的具体措施,为全球化工行业的技术发展提供新的思路和实践经验,推动国际化工领域深度交流与融合创新,助力构建全球化工命运共同体。

通过本次大会,我国企业能够更加深入系统了解到全球行业最前沿的技术和理念,以及未来发展趋势,为共同塑造化学工业的美好未来,推动构建可持续、更开放、更融合的世界贡献力量。

黄永章回答新华社记者提问,在本次大会上,贵公司带来哪些新技术和新产品?他们有哪些特色时,他介绍道,中国石油紧紧围绕“高水平科技自立自强”的目标,围绕产业链积极部署创新链,依靠创新链努力提升价值链,持续推动炼化新材料业务向“高端化、绿色化、智能化”发展,着力构建“炼、化、生、精、材”业务布局。

炼油方面,中国石油开发了催化裂化/催化裂解、汽柴油加氢、加氢裂化等系列炼油催化剂及工艺技术,在国内外170余套工业装置成功应用,同时具有石蜡、沥青、针状焦、船燃等特色产品生产系列技术。在数字化、智能化技术的加持下,建成的世界级炼化基地广东石化,是首家采用工业互联网技术构建的云原生智能工厂,实现了生产运行智能管控、能源优化与碳排管控、设备智能化检测、炼化全域数据治理与应用等。

化工品生产方面,中国石油将展示自主开发的乙烷裂解制乙烯成套技术和超大型乙烯技术。乙烷裂解制乙烯成套技术成功应用于长庆和塔里木两个国家首批乙烷制乙烯示范工程,示范引领了国内天然气资源高附加值综合利用、产业绿色低碳发展;超大型乙烯技术,包括大型裂解炉、乙烯分离工艺/工程等系列技术应用于广东石化乙烯装置等,三机全部采用国产设备,系列裂解炉乙烯收率、热效率、运行周期等各项指标均达到国际先进水平。自主开发了1—辛烯合成系列成套技术,以及全球首创的1—丁烯/1—己烯灵活切换技术,并成功实现工业应用。

生物化工方面,中国石油开发了生物航煤生产技术,可利用如地沟油等劣质油脂生产可持续清洁燃料,助力航空业绿色低碳转型;具备开展生物船燃资质条件和能力,并获得ISCC(国际可持续发展与碳认证)资质认证,能够独立供应和加注生物质船燃;生物质天然气制绿色甲醇装置获得ISCC认证,成为国内首个通过ISCC认证的生物质天然气制绿色甲醇装置;拥有亚洲单体规模最大、技术先进的生物质能源基地。

精细化工方面,中国石油开发了聚丙烯酰胺、石油磺酸盐、烷基苯和钻井液基础液等1200余个油田化学品;300余个牌号、应用于主要炼油过程以及茂金属聚烯烃等化工过程的催化剂;拥有国内最大的环烷基润滑油生产基地,在全国高档润滑油市场占比达到70%。表面活性剂、特种油、特种蜡、电子化学品、特种沥青等生产技术,广泛应用于洗涤剂、化妆品、纺织、涂料、包装、皮革、塑料、食品等生活的各个方面。

新材料方面,中国石油开发的主要应用于新能源车胎的双端官能化溶聚丁苯橡胶技术,使整车续航提升10%以上,较普通轮胎刹车距离缩短了7—10m,有效降低了能源消耗,提高了安全性能。大会上将重点展示高性能合成橡胶、高端工程塑料、特种纤维、高端炭材料等。

绿色低碳方面,中国石油积极推进CO2捕集和利用,开发低浓度二氧化碳捕集成套技术,攻克炼化行业低浓度CO2捕集技术瓶颈,形成全流程创新方案,兼具高效、低成本、长周期稳定优势,填补国内混凝土塔及超重力解吸技术空白,为炼化低碳转型提供可推广路径。

站在世界化工产业发展的新起点,中国正以领跑者的姿态书写新篇章。第12届世界化学工程大会的召开,彰显了北京作为国际创新枢纽的吸引力。正如大会所昭示的:当中国产能遇上国际智慧,必将催生更可持续的化工未来—这既是产业发展的必然选择,更是我们对人类命运共同体的庄严承诺。

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2025年, 第7期
刊出日期:2025.07
单月刊,1984年创刊
主管单位:中国石油天然气集团有限公司
主办单位:中国石油企业协会 中国石油企业协会海洋石油分会
国际标准刊号:ISSN 1672-4267
国内统一刊号:CN11-5023/F
国外发行代号:M1803
国内邮政编码:100724
广告经营许可证号:京西工商广字第0433号(1-1)

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