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煤炭高效转化技术
煤炭转化方面发展空间很大，主要针对目前煤转化过程中二氧化碳排放高、系统能效低、影响国家能源安全的特种油品及高端化学品不足等问题，提出煤炭转化新路径，加快推进低碳气化、先进催化、含氧化合物制备、高端化学品及特种油品合成等关键技术研究和示范。一方面，发展煤炭清洁经济制备一氧化碳技术，逐步利用大规模可再生能源的氢源合成能源产品和化学品，实现少排甚至不排 CO2；另一方面，通过转化-合成、气化-转化-合成等过程集成，实现煤炭低碳高效高质转化，为实现“双碳”目标、保证国家油气和产业链安全提供技术支撑。
石油、天然气高效清洁利用技术
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石油高效利用技术
“双碳”目标下，未来对成品油的需求将急剧下降，推进炼化企业从“燃料型”向“化工型”转型是发展趋势。通过石油催化裂解生产烯烃/芳烃技术、原油直接催化裂解多产化学品技术等石油直接制备化学品技术，以及甲醇石脑油耦合制烯烃、甲醇-原油共催化裂解制烯烃等石油基与煤基原料耦合制烯烃芳烃技术，构建石油制烯烃/芳烃等化学品的新技术体系，实现其低碳、清洁、高值利用。从而提高我国基础化工原料自给率，有效推动“双碳”战略实施。
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天然气高效清洁利用技术
充分发挥天然气能源属性的清洁低碳优点和物质属性的原料特点。一方面，加快推进天然气高效低排放燃烧、燃气轮机联合循环发电等技术研发和示范应用，充分发挥天然气具有调节灵活、响应迅速的优点，与可再生能源协同发展，形成良性互补。另一方面，开展单活性中心甲烷无氧转化制烯烃、芳烃和甲烷/二氧化碳干气重整制合成气等天然气制备化学品技术，实现天然气高效、清洁、高值化利用，有效支撑清洁低碳、安全高效现代能源体系构建。
煤转化及石油采炼过程“三废”处理技术
在我国化石资源利用过程中，仍然有废水、废气、固体废物大量排放，存在处理成本高、环境污染严重等问题。迫切需要突破规模换低成本关键技术的瓶颈。
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废水处理方面
推动煤化工废水低成本处理及资源化利用，开展催化臭氧氧化、催化湿式电氧化、酚油协同萃取及高效生化处理等关键技术研究，并进行工程示范和应用。
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废气处理方面
重点突破 NOx 和挥发性有机物（VOCs）等多种污染物协同脱除技术，进行污染物系统高效脱除催化剂开发和应用，进行废气催化净化处理工程示范。
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固废处理及资源化方面
推动大宗化石资源的固废资源化、高值化及低碳化利用，开发气化灰渣焚烧利用、废液与废固高温熔融高质化、油泥高质化利用等关键技术，完成工程示范和推广应用。
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