制备了碳含量（w）为1.7%的待生剂作为焦炭反应的原料，在反应温度510~780 ℃区间内，开展了以制CO为目的的焦炭部分氧化本征反应动力学研究，获得了不同反应环境下碳转化速率的本征反应动力学参数。实验结果表明：在碳-水体系中，碳、水的反应级数为零级，碳气化反应的活化能和指前因子分别为161.23 kJ/mol和116.2 g/（g?s）；在碳-氧-水体系中，当氧和水过量时，碳的反应级数为一级，氧、水的反应级数为零级，待生剂上碳含量（w）低于0.5%时，在510~665 ℃下碳气化反应的表观活化能和指前因子分别为38.22 kJ/mol和1.37 s-1；在碳-氧-水体系中，当碳和水过量时，氧的反应级数为一级，碳、水的反应级数为零级，碳气化反应的本征活化能和指前因子分别为79.74 kJ/mol和311 712 s-1；在反应温度低于800 ℃时，CO主要由碳和氧反应生成，待生剂上碳与氧反应初始生成CO与CO2的摩尔比λ与温度T的关系为：λ=8.31e-16 736/(RT)。

以塔河减压渣油、催化裂化油浆及预加氢催化裂化油浆为原料，考察了原料油性质对油煤共炼反应过程和结果的影响，并通过连续进料装置加以验证。采用塔河减压渣油为原料时，油煤共炼反应难以在较高苛刻度下进行，在反应温度为（基准+30）℃时大于524 ℃组分的转化率为62.24 %时，生焦率为5.49%，影响反应的进行。加入FCC油浆后，油煤共炼可以在更高的温度下反应，从而提高重质组分转化率。加入预加氢的FCC油浆后，油煤共炼可以继续提高反应温度，在反应温度为（基准+45）℃时大于524 ℃组分的转化率提高至83.58%，生焦率为2.31%。在连续进料装置上的实验结果表明，以劣质渣油，煤粉及催化裂化油浆为原料的油煤共炼工艺可以实现渣油和煤的同时转化。

利用巨正则蒙特卡洛模拟方法研究了噻吩及其与烯烃混合后在Cu(I)Y分子筛中的吸附行为，选用噻吩质量分数为300 μg/g的正壬烷为模拟油进行吸附模拟，得到噻吩在Cu(I)Y分子筛中的吸附等温线、吸附分布照片和局部吸附构型,并分别模拟4种烯烃存在时对Cu(I)Y分子筛脱硫效果的影响。结果表明：噻吩在Cu(I)Y分子筛中的吸附为Langmuir型吸附，且高温不利于噻吩的吸附，同时由吸附照片观察到噻吩分子之间依靠分子间作用力相互聚集形成大的分子簇，进而填满Cu(I)Y分子筛超笼孔道；，Cu(I)Y分子筛对噻吩具有较好的吸附选择性，而烯烃对噻吩饱和吸附量影响由大到小的顺序为环己烯>1,5-己二烯>1-己烯>1-辛烯，同时从微观吸附构型可以看出环己烯与噻吩存在竞争吸附。

采用氧化铝吸附色谱柱将380#燃料油分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质四组分；用元素分析、凝胶色谱、红外光谱和核磁共振等技术对四组分进行分析和结构表征；测定了燃料油及其组分模拟油的油水界面张力，考察了水相pH值、盐浓度对燃料油及其组分模拟油油水界面张力的影响。结果表明，380#燃料油中芳香分含量最多，沥青质和胶质含量约30 %。沥青质比胶质含有更多的杂原子，相对分子质量更大。沥青质氢碳原子比n(H)/n(C)最小，芳香碳率fA最大。红外谱图表明，沥青质比胶质含有更多的羟基、氨基和羧基等官能团，故分子间氢键作用强烈。四组分油水界面张力大小顺序为：饱和分>芳香分>胶质>沥青质，沥青质界面活性最大。由于380#燃料油及其组分中酸性基团占优势，在强碱性条件下它们与水的界面张力大幅下降。水相盐浓度对380#燃料油及其组分的界面活性影响不大。

为提高原油减压蒸馏装置馏分油的拔出率，研究了减压塔原料汽化过程，提出了一种新的强化汽化进料方法——喷嘴汽化进料，并在减压蒸馏装置上考察了不同进料方式下原料汽化率的变化规律。结果表明，在相同的系统压力和进料温度下，喷嘴汽化进料的汽化率高于无喷嘴进料和气液混相进料的汽化率，且更加接近该条件下的平衡汽化率。模拟工业减压蒸馏操作，减压塔产品分离效率提高，塔顶油品收率可以增加2~5百分点，说明喷嘴汽化进料方法是一种有效提高油品汽化率的方法。

原油电脱盐切水除油预处理是当前炼油行业普遍面临的一个技术难题。利用自主研发的BIPTCFU-Ⅲ-4型气旋浮含油污水处理样机(CFU)在中石化沧州分公司首次进行了非常态下电脱盐切水除油预处理的现场试验研究。试验结果表明：入口含油浓度在7632.8-10658.0mg/L之间波动时，单级CFU稳定运行时的除油率可达95.0%，两级CFU稳定运行时的除油率保持在95.6%-98.6%，CFU出水含油浓度可以稳定在131.8-263.5mg/L之间，完全满足后续污水处理流程的进水要求，而且具有密闭运行、水力停留时间短等优势。气旋浮含油污水复合处理技术为电脱盐切水分级达标处理提供一条切实可行的技术解决方案，值得进一步开展工程放大应用研究。

渣油的整体反应热效应不仅可以反映焦化原料的结构组成，而且能直接影响渣油焦化的产物分布，对于焦化生产过程优化起到十分重要的作用。基于渣油热反应评价仪，通过静态微反试验，定量测量渣油在不同温度条件下的反应热效应，考察渣油热效应对焦炭产率的影响，并根据焦化工业装置的试验数据对理论进行验证。结果表明：渣油热反应过程的吸热效应与焦炭产率呈负相关关系；渣油在460 ℃下裂解吸热强于在500 ℃下，渣油轻质化过程中炉管的供热方式宜采用长程低强度的加热方式；延长炉管内介质在低温区的停留时间，提高渣油供热量，可以适度提高渣油进入反应区前的转化程度，增加油品在焦炭塔内的裂解深度，降低焦炭产率，提高液体收率。

为适应柴油质量升级的要求，中国石化镇海炼化分公司Ⅳ套柴油加氢装置催化剂更换为壳牌标准催化剂公司最新研发的DN-3636催化剂。装置处理量为344t/h，其中直馏柴油、催化裂化柴油、焦化柴油比例分别为68.9%，12.9%，18.2%。标定结果表明：在反应器入口温度331.3 ℃、出口温度373.2 ℃、平均床层温度358.2 ℃、氢油体积比298、体积空速1.74 h-1、反应器入口压力6.06 MPa的条件下，精制柴油产品的硫质量分数为27.0 μg/g，满足国Ⅳ排放标准要求；在反应器入口温度提高至340.4 ℃、出口温度380.1 ℃、反应器床层平均温度367.1 ℃、氢油体积比292、体积空速1.74 h-1的条件下，精制柴油产品的硫质量分数小于10 μg/g，满足国Ⅴ排放标准要求；与上周期催化剂相比，在原料性质更为劣质的情况下，DN-3636催化剂上的平均反应温度大幅降低，且装置能耗降低，在脱硫、脱氮以及芳烃饱和等方面均表现出优异的加氢活性。装置长周期运行数据表明，DN-3636催化剂具有良好的活性和稳定性，可用于生产满足国V排放标准要求的柴油。

合成了油溶性Mo、Ni催化剂，并将两种单金属催化剂进行复配形成Mo/Ni复配催化剂，采用FT-IR、AAS分析方法对合成催化剂进行表征，在考察Mo、Ni及Mo/Ni复配催化剂油溶性的基础上，对不同催化剂在KLAR悬浮床加氢反应中的加氢效果进行考察，并与临氢热烈化反应结果进行对比。结果表明：Mo、Ni催化剂中的活性组分Mo、Ni质量分数分别为5.60%、5.86%；Mo、Mo/Ni、Ni催化剂的I值(单位生焦轻油收率)逐渐降低，说明它们的加氢抑焦效果依次减弱；而且Mo/Ni复配催化剂表现出了一定的协同效应，其在KLAR悬浮床加氢反应中可以成为生焦载体，延缓焦粒的富集、长大。

制备了Pt/ZSM-5催化剂并将其应用于苯与合成气的烷基化反应中。通过研究反应温度、反应压力与进料空速等工艺条件对苯与合成气烷基化反应的工艺条件进行了优化。同时采用XRD、N2吸附-脱附、TEM、NH3-TPD、H2-TPR及XPS等分析手段对Pt/ZSM-5催化剂进行了表征。当反应温度为500 ℃、反应压力为3 MPa、苯质量空速3 h-1、合成气空速12 000 cm3/(g?h)时，将2% Pt/ZSM-5催化剂用于苯与合成气的烷基化反应，苯的转化率达到9.04%，甲苯、二甲苯的总选择性达到82.85%（其中对二甲苯选择性9.18%）。

采用溶胶-凝胶法制备了体相型Mo-Ni复合氧化物加氢脱硫催化剂，并对其进行XRD，BET，NH3-TPD等表征，以二苯并噻吩质量分数2%的正辛烷溶液为原料，在连续固定床反应装置上对催化剂的加氢脱硫性能进行评价，考察催化剂焙烧温度、溶胶凝胶过程中溶液pH以及淀粉的加入量等对催化剂性质和性能的影响。结果表明：在500 ℃以上高温焙烧后的氧化态催化剂中主要存在α-NiMoO4和β-NiMoO4晶相，硫化态催化剂中则存在MoS2和Ni2S3晶相；焙烧温度的升高有利于氧化态催化剂形成α-NiMoO4晶相，溶液碱性的增加则有利于形成β-NiMoO4晶相，二者均导致催化剂的总酸量显著降低；淀粉的加入对氧化态催化剂的晶相影响很小，但有利于提高活性组分的分散性，适量淀粉的加入可提高催化剂的比表面积和孔体积；在焙烧温度为600 ℃、溶液pH为 2和淀粉加入量为 15 g/mol的条件下所制备的催化剂具有较高的加氢脱硫活性，在反应温度为 260 ℃、反应压力为 2.5 MPa、体积空速为 2 h-1和氢油体积比为 300的条件下，对于硫质量分数为3480μg/g的原料，加氢脱硫率高达98.3%，二苯并噻吩的反应以加氢脱硫路径占优势，加氢脱硫路径与氢解脱硫路径反应的比值约为1.23。

采用高压水热法，制备了V2O5-Fe2O3复合纳米粒子，通过改变高压水热溶剂控制纳米粒子形貌。SEM和XRD测试结果表明：以H2O2为溶剂所得的B-V2O5-Fe2O3为棒状结构，且黏附有细小球状颗粒；以NH3?H2O为溶剂制得的Q-V2O5-Fe2O3为球状结构，两种形貌的复合纳米粒子结晶度均较好。利用H2O2和HNO3联合氧化法对商品化柱状活性焦(AC)进行改性得到改性活性焦（HAC），并以此负载载体等体积浸渍负载不同形貌的复合纳米粒子制备出B-V-Fe/AC和Q-V-Fe/AC催化剂。在烟道温度为200 ℃、空速为6 000 L/(kg?h)、催化剂用量为10 g、混合气体总流速为1 L/min（其中φ(O2)=5%，φ(NO)=0.05%，φ(NH3)=0.05%）的条件下，评价了各催化剂的脱硝性能。结果表明：B-V-Fe/AC催化剂脱硝性能最佳，B-V2O5-Fe2O3负载量为1.0%时，脱硝率最高达到69.42%，比HAC和Q-V-Fe/AC分别提高了 17.75百分点和1.69百分点。

在大气模拟试验装置上进行了模拟高原环境下柴油机燃用0号柴油和添加无灰助燃剂燃油（1号柴油）的发动机台架试验，通过测试功率、燃油消耗率、碳烟等有害物质排放量来评价柴油添加剂节能减排功效。结果表明，柴油机在模拟海拔3 000 m气压（70 kPa）条件下，与燃用0号柴油相比，燃用1号柴油时发动机输出功率升高，燃油消耗率及CO、HC、碳烟排放量降低，NOx排放量略有增加。添加无灰助燃剂可有效提升柴油机的动力性、节省燃料和降低排放，改善发动机的高原适应性。

以氯化镧、氟化铵为原料、硅烷偶联剂为表面修饰剂制备LaF3胶体，通过相转移法将制备的LaF3胶体转移至油酸甲酯中，得到粒径为40 nm的纳米LaF3添加剂；结合离心沉降法和升温法研究纳米LaF3在100N基础油中的分散稳定性和高温稳定性，利用四球试验机考察纳米LaF3添加剂的摩擦学性能，利用SEM与EDS手段分析磨损钢球表面的磨斑形貌。结果表明，纳米LaF3添加剂在100N基础油中具有良好的分散稳定性、极压抗磨及减摩性能，磨损钢球表面磨痕明显减轻，主要是在磨损表面生成含La、F等元素的保护膜。

针对高酸原油加工中分馏塔顶循环回流（简称顶循）系统腐蚀加剧的现状，对自合成的新型油酸基咪唑啉酰胺（EYP）的缓蚀性能进行了研究。采用失重法评价缓蚀剂EYP在模拟顶循油体系中的缓蚀性能，考察了EYP的添加量和腐蚀体系温度对其缓蚀效率的影响，并采用电化学方法对缓蚀机理进行了探讨，采用SEM对碳钢表面的腐蚀形貌进行了分析。结果表明：EYP在顶循油模拟体系中对A3碳钢具有优良的缓蚀性能；随着腐蚀体系中EYP添加量的增大，缓蚀效率先增大然后略有降低；温度对EYP的缓蚀效率影响较小，随着温度升高，EYP的缓蚀效率略有降低； EYP在金属表面的吸附包括化学吸附和物理吸附，呈一种有序化的状态；EYP是一种能同时抑制阴极和阳极反应的高效“混合型缓蚀剂”。

催化裂化是一个高度非线性和强耦合的系统，传统的机理模型很难描述，而BP神经网络具有强大的非线性拟合和自学习能力。以某炼油厂1Mt/a的MIP装置反应-再生系统为研究对象，选取包括原料油性质、再生剂性质、操作条件的19个变量为神经网络模型的输入变量，液化气、汽油、柴油、焦炭收率为输出变量，建立了19-24-4 结构的BP神经网络。在此基础上，考察了原料油预热温度、一反出口温度、二反出口温度、反应压力对产品分布的影响，并采用遗传算法得到使汽油收率最优的操作条件。结果表明，所建立的模型具有良好的预测和外推能力，可为工业装置操作条件的优化提供指导。

基于上千个柴油样本建立了测定柴油十六烷值的近红外光谱数据库，采用一次性空瓶解决了光谱快速采集的问题，通过向数据库中添加少量样本的方式改进了模型在某石化企业的适用性，通过偏最小二乘法、支持向量机法和最小二乘支持向量机法将不同类型的柴油建立了统一的分析模型，并比较了不同算法建模的准确性。结果表明：使用PLS，SVM，LSSVM算法建立的校正模型对柴油样本十六烷值的预测标准偏差分别为1.6，1.4，1.3，满足快速评价要求。本研究节约了建模成本，减少了数据库的维护工作量。