为应对日益严重的能源和环境问题，近年来，中国石化在国家的支持下，不断加大清洁能源、新能源的发展力度，致力于建设环境友好型企业，取得了明显成效。
中国石化从1998年就开始有计划、分步骤地实施汽煤柴油质量升级。经过努力，中国石化从1999年起淘汰了70#汽油，2000年汽油全面达到了无铅化和满足国家新颁布的质量标准要求，2002年柴油质量基本达到GB252— 2000标准要求，2003年中国石化所生产的汽油全部达到GB17930—1999标准(硫含量不大于500ppm)要求。按照“绿色奥运、科技奥运”的要求，中国石化燕山分公司历时2年，投资27亿元，引进国外先进技术，进行了千万吨炼油装置的改造，从2008年3月1日起，在北京地区率先供应相当于欧IV标准的京标IV清洁油品，为北京完全兑现奥运会期间的蓝天承诺做出了积极的贡献。
1998—2008年，中国石化天然气探明储量由957亿立方米增加到13363亿立方米，增长了13倍，天然气产量由23亿立方米增加到83亿立方米，增长了2.6倍，初步形成了四川、鄂尔多斯、松辽南、渤海湾、塔里木等几大天然气生产基地。特别是近年来，中国石化通过理论和技术创新，在川东北地区海相沉积领域发现了普光大气田，取得了我国南方海相勘探的重大突破。
积极开发替代能源及新能源，丰富和完善能源结构。在甲醇制烯烃方面，2007年中国石化完成100吨/天甲醇制烯烃(S—MTO)工业试验装置。2008年完成甲醇年进料180万吨MTO工艺包的开发，其主要技术指标达到国际先进水平，具备了设计和建设大型MTO工业化装置的条件。在煤制油技术方面，2006年在镇海建成3000吨/年装置，2008年已完成编制70万吨/年固定床工业化装置工艺包。
中国石化承担了国内车用乙醇汽油使用试点前的技术准备工作，先后完成了车用乙醇汽油可行性试验研究和应用技术的系统研究，并在此基础上完成了对《车用乙醇汽油》和《变性燃料乙醇》两个国家标准的起草和送审工作，为国家有关部门制定推广车用乙醇汽油相应的政策、法规、标准、规范及试点实施方案提供了重要的技术依据。成功开发了SRCA法生物柴油生产技术，并已在石家庄炼厂完成了工业化试验。同时，中国石化积极参股了河南天冠集团30万吨/年和安徽丰原集团32万吨/年等燃料乙醇项目的建设，与中粮集团合资建设国内第一套以“非粮”木薯为原料的广西合浦20万吨/年燃料乙醇项目。
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