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　　我国石化行业具有碳排放强度偏高，能效利用率低的特点，而中国石油炼化业务的碳排放量呈逐年增长的趋势，占集团总排放量的一半以上。炼化业务绿色低碳转型，推进炼厂“零碳排”建设势在必行。

　　什么是“零碳排”未来炼厂？   即从原料、能源、过程、产品和运营五个维度，构建数字化智能化的碳管理网络，根据炼厂实际情况，通过在役炼厂或新建炼厂的规划设计，而形成的具有高质量生产、管理、营销模式的高效益炼厂。

　　资源高效利用、绿色生产和能源综合利用等技术的集成优化，成为了炼厂提升可持续发展水平、实现双碳目标的重要途径。而在这个过程中，需要解决物质转化本征规律、能量转化与利用机制以及炼化过程的自主智能协同调控与多目标求解等关键科学问题，从而实现提高数字化和智能化水平的目的。明确以上关键科学问题，就为我们的未来炼厂设计指明了方向。

　　未来炼厂应该具有原料多元化、能源绿色化、过程高效化、产品精细化和运营智能化的特点，我们可以从原料、能源、过程、产品和运营五个维度构建精准的炼厂评价管理体系，形成数字化智能化的碳管理网络，服务在役炼厂生产运营优化与未来新建炼厂规划设计，推动炼厂生产、管理、营销模式的变革。由此准确描述一个炼厂的绿色化程度，科学指导炼厂实施绿色低碳转型。

　　以物质转化和能量利用过程的基本原理为基础，借助工业互联、专家经验、市场信息和机器学习将炼化过程与人工智能等现代信息技术深度融合，构建真实炼厂的数字镜像，形成集物质流、能量流、碳流、价值流于一体的自主智能运营与评价网络，实现质量、碳排放和效益的多目标协同优化。该炼化智能评估与管理系统以基础物性数据库、三传一反模型等为底层架构，可以接入DCS系统、lims系统实现数据实时共享输入，通过分子管理、能量管理、碳足迹与价值管理四个核心智能模块的多目标求解，可实时呈现整个炼厂的物质、能量、价值和碳排放网络，给出优选运营方案。

　　炼化智能评估与管理系统将分子表征平台、智能化分子管理平台、高效富集与分离平台、能源转换与利用平台等多平台集成，在微观层面实现分子转化路径优化，宏观层面实现全流程生产计划优化，通过多维感知链与碳链，汇集成为云数智工厂，实现数智感知、数智调控、云智决策和云智QHSE，打造未来炼厂数字孪生和智慧运营新图景。

　　生物质、废塑料等将成为炼厂原料的重要组成部分，基于风光等资源的绿氢和绿电将为炼厂提供无限动力，反应和分离单元将包含生物催化、电催化、膜分离等新型过程，产品也将包括但不限于液态燃料、绿氢、高端化学品。通过本项目的实施，我们预期建立炼厂数字模型，搭建与真实物流、能流、价值流孪生的虚拟碳流网络，形成数字化和智能化的炼厂碳管理体系。完成炼厂原料、工艺、能耗、产品和碳管理体系的耦合集成，实现装置、市场、政策等信息的智能采集与评估。从可再生资源利用与材料循环、能源绿色替代、工艺优化升级、产品功能定制化与市场精准定位等维度，为不同炼厂匹配“量体裁衣”式的绿色制造方案。

　　“零碳排”未来炼厂设计为炼厂提供了一种多路径、多目标的减碳思路。石化院清洁燃料研究室联合分析检测与标准化研究室、工艺工程研究室、战略与信息研究室、氢能研究所、安环院环保技术研究院共同形成了《“零碳排”未来炼厂设计》创意项目，并在中国石油集团公司第二届创新大赛中荣获青年科技创意比赛一等奖。