通过分析利用化石能源及可再生能源制氢和氢气利用过程的能源效率、三废排放，对相关产业的带动作用，强调氢能是一次能源高效利用的有效途径，氢能是最清洁的二次能源，发展氢能将有力推动产业创新与产业转型，氢能开发利用中的安全风险是可以控制的。系统完整的技术支持是氢能开发利用的关键，提出了我国开发利用氢能需要深入研究开发的技术与装备。

通过探针分子实验，验证了以Wheland中间体为核心的反应网络，对比了异构化/歧化反应路径的差别，分析了不同尺寸的芳烃在ZSM-5分子筛上的扩散-反应特征，建立了二甲苯异构化体系的反应过程模型。分子尺寸至少在一个方向上不超过苯环的烷基芳烃才能扩散进入孔道，对于贫对二甲苯（PX）的二甲苯原料，异构化反应主要在分子筛的外表面完成，产物PX进入孔道内，脱烷基生成甲苯等副产物。以此为理论基础，合成出晶粒尺寸更小，外表面更大的改进型分子筛，用于制备了SKI-210脱乙基型二甲苯异构化催化剂，取得了较好的工业应用效果。

为了满足国Ⅴ、国Ⅵ排放标准清洁汽油生产需求，开发了一种富芳烃汽油深度加氢脱硫催化剂。通过在金属浸渍液中引入一定比例的有机络合剂制备了高脱硫活性的Ni-Mo/Al2O3催化剂，催化剂微反评价结果表明，在反应温度245 ℃、反应压力2.0 MPa、体积空速1.5 h-1、氢油体积比300的条件下，可以将某石化公司富芳烃汽油的硫质量分数从740 μg/g降至小于5.0 μg/g，脱硫率达99.3%，辛烷值损失在1.0个单位以内，催化剂表现出较高的加氢脱硫活性，满足工业装置清洁汽油生产要求。

以异丙醇铝为铝源，正硅酸乙酯为硅源，在不同含量的盐酸介质中，采用一步直接合成法合成介孔分子筛Al-SBA-15，并制成催化剂，采用XRD、N2吸附-脱附、SEM、TEM、27Al MAS NMR和NH3-TPD等方法对分子筛和催化剂进行了表征，并对催化剂进行了性能评价。结果表明：加入20 g盐酸时，Al-SBA-15介孔分子筛具有高度有序的六方结构，其酸性较强；以介孔分子筛Al-SBA-15作载体制备的加氢裂化催化剂具有较好的重油加氢裂化性能，中间馏分油选择性达87.3%，中间馏分油收率达60.8%，且产品性能较优，可用于生产优质柴油和喷气燃料，也可为重整和裂解制乙烯装置提供优质原料。

以NaOH为碱源、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为骨架保护剂，通过碱抽提方法制备新型介孔ZSM-5分子筛，并考察其催化裂化反应性能。结果表明：相对于传统碱抽提方法制备的介孔ZSM-5分子筛，新型介孔ZSM-5分子筛的比表面积和孔体积以及结晶度显著提高；与ZSM-5分子筛和传统碱抽提方法制备的介孔ZSM-5分子筛相比，新型介孔ZSM-5分子筛的微反活性分别提高19百分点和13百分点，裂化产物汽油产率分别增加18.8百分点和12.6百分点，汽油组分辛烷值分别增加1.9和1.4个单位。

采用磷元素对载体进行改性，以等体积浸渍法制备了煤油芳烃饱和催化剂，并用BET、XRD、H2-程序升温还原、漫反射紫外可见光谱手段对催化剂进行表征。考察了不同反应温度、反应压力下的催化剂芳烃饱和活性，并与未改性催化剂和参比剂进行了对比。结果表明：反应压力为6.0 MPa左右较为适宜，调整反应温度是装置工艺条件优化的主要手段，磷改性后催化剂的芳烃饱和活性与未改性催化剂及参比剂相比有明显的提高。

以木粉和甲醇为原料，在高压反应釜中进行木粉在超临界甲醇中的液化分解反应，研究甲醇与木粉的配比、反应时间、反应压力、催化剂种类及用量对木粉分解率、气化率和液化率的影响。结果表明，以NaOH为催化剂，在甲醇与木粉质量比为4.5、反应温度为320 ℃、反应时间为1 h的条件下，木粉液化率达到43.3%。

在高10.6 m、内径100 mm的循环流化床冷态模拟实验装置上研究了底部预提升气以及喷嘴进气量对循环流化床反应器循环量的影响，对比了3种不同结构下系统循环量的变化情况以及提升管底部和喷嘴附近气固流动行为的差异，描述了预提升段内气体分布及流动结构。结果表明：预提升气和喷嘴进气是颗粒向上输送的重要推动力，随着喷嘴进气口高度的提高，预提升气对颗粒循环速率的作用效果愈加明显；结构A中系统循环量、喷嘴附近颗粒浓度以及气固接触状况均优于其它结构；在提升管底部，气体多次形成逆流接触，内循环流动和局部涡流作用有效促进了颗粒沿径向混合，有利于颗粒循环量的提高。

选取利用中海油36-1沥青制备的4种常用的中海油SBS改性沥青，分别进行针入度分级实验和多个温度下的动态剪切试验，测试沥青的25 ℃针入度、延度、软化点及其PG高温指标。在综合分析试验结果的基础上，提出了中海油改性沥青的针入度等级和PG高温等级之间的关系。二者相关系数达0.99以上，PG等级达到76 ℃时，25 ℃针入度应不大于66.5；PG等级达到82 ℃时，25 ℃针入度应不大于63.0。利用针入度能够较好地预估PG高温等级，为生产提供指导。

探讨了甲醇制丙烯（MTP）催化剂的再生温度、再生气体氧含量、再生气体流率和再生时间等对再生后催化剂反应性能的影响。实验结果表明：这些再生工艺条件的变化均不改变MTP催化剂的晶相结构；优化的再生工艺条件为：温度500~600 ℃，气体中氧气含量不小于9.19%，气体流率1 500~2 100 mL/(g.h)，时间6~9 h。

中海石油宁波大榭石化有限公司采用中国石化石油化工科学研究院开发的增强型催化裂解（DCC-plus）技术，新建1套2.2 Mt/a DCC-plus装置。针对开工初期，采用外购平衡剂开工，且原料油性质与设计原料存在差异，造成主要产品乙烯、丙烯收率与设计值相差较大的问题，在对影响乙烯、丙烯收率的主要因素进行分析的基础上，通过采取优化原料配比、工艺操作参数、催化剂配方等措施，使乙烯、丙烯收率分别达到了4.53%、19.52%，达到了设计值。由于DCC-plus装置的高乙烯收率，后续乙苯-苯乙烯等化工装置达到了满负荷操作，DCC-plus装置运行平稳。

在中型提升管催化裂化试验装置上，考察了反应压力对产品分布的影响；根据不同压力下的产品分布，基于2015年实际价格体系，计算了催化裂化装置的基准能耗及不考虑一次性投资情况下的综合经济效益，分析反应压力对装置基准能耗及综合经济效益的影响。结果表明：随着反应压力的提高，汽油收率下降、辛烷值降低，基准能耗和综合经济效益均下降；当反应压力从0.125 MPa提高至0.247 MPa时，汽油收率降低2.4百分点，基准能耗下降245 MJ/t，综合经济效益下降147元/t。

采用量子化学的密度泛函理论考察了摩擦改进剂极性基团与金属铁的相互作用。探讨了多元醇酯、酰胺、羧酸、胺、醇、甲酯6种极性化合物的结构特点，确定了可能作用的活性原子，并考察了其与金属发生化学吸附的可能性。结果表明：丙酸、丙酸酰胺、丙酸甲酯、丙酸甘油酯、丙胺与铁均发生了化学作用；丙醇与铁发生了物理作用。计算了5种有机摩擦改进剂极性基团与Fe原子的化学吸附作用能，吸附强度由高到低的顺序为：丙酸甘油酯≈丙胺>丙酸酰胺>丙酸≈丙酸甲酯>丙醇。

考察了不同饱和烃对变压器油电气性能、抗氧化性能、溶解性能、抗析气性能和热物性的影响。结果表明，不同饱和烃的电气性能、热物性、抗析气性能、抗氧化性能及对抗氧剂的感受性相当，但环烷烃具有优异的溶解性能，是变压器油的理想组分。

催化裂化装置中半再生立管是重叠式两段再生器之间催化剂循环的输送管。半再生立管在操作中常出现催化剂输送不畅的问题，这直接影响到装置的平稳运行和催化剂的再生效果。依据两段再生器之间颗粒循环回路的压力平衡分析，导致半再生立管输送催化剂不畅的原因是由于下行回路的蓄压能力不足造成的。通过技术改造，改进立管的入口进料、出口排料，松动风的设置等可以有效的提高立管输送催化剂的能力，解决半再生立管输送催化剂不畅的问题。

DCC (Deep Catalytic Cracking)是一种多产丙烯的深度重油催化裂解工艺。与常规的催化裂化装置相比，DCC装置的吸收稳定系统和下游的气体分离（简称气分）装置需要更多的中低温位热量。因此，DCC与气分装置的热集成方案对装置的低温余热系统、蒸汽产耗平衡和冷却负荷有着重要的影响。采用火用分析方法，借助流程模拟工具及能级-热量图，量化分析了DCC与气分装置的2种热集成方案，包括基于循环热媒水的直接热联合方案，以及基于热泵工艺的热联合方案。与直接热联合方案相比，热泵方案的换热过程?损可减少13.1%，1.0 MPa蒸汽消耗量可降低20 t/h；但是直接热集成方案的设备投资低。结果表明，DCC和气分装置中低温热源热阱的优化匹配是提高装置用能效率的重要因素。

采用氢气夹点分析方法，得到炼油厂氢气流股基本分配方案，然后与计划优化模型联合进行优化，确定优化的氢气管网方案，并对方案的经济技术指标进行分析，评价方案的有效性。以国内某炼油厂为例，采用上述方案对氢气系统进行优化，结果表明：采用夹点分析技术可以使氢气纯度满足炼油厂加工工艺要求，结合计划优化模型可以有效地根据炼油厂生产状况优化氢气网络结构，达到节氢及优化炼油厂原油加工方案的目的；氢气系统优化后可节约氢气16.6%，并可加工劣质原油、降低原油采购成本，提高炼油厂经济效益。

基于气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)建立了柴油中金刚烷类烃指纹化合物的定性、定量分析方法，对催化裂化柴油、加氢裂化柴油、直馏柴油中金刚烷类烃指纹化合物的含量进行了分析。分析结果显示，金刚烷类烃指纹化合物在3种柴油中的含量和分布特点都有所不同，同一类型柴油中部分金刚烷类烃指纹化合物的分布具有相似性。根据金刚烷类烃指纹化合物在不同类型柴油中的分布特点总结出指纹参数，并结合主成分分析对3类柴油进行了类型识别，在主成分分析得到的样品分布图中，相同工艺来源的样品相互聚集，不同工艺来源的柴油间相互离散，可实现对3种不同类型柴油的识别和区分。

建立了紫外荧光法测定轻质油品中总硫含量的分析方法。使用不同型号的紫外荧光法硫含量测定仪考察了轻质油品中可能存在的氧、氯、氮及常规金属元素对硫含量测定结果的影响。结果表明：紫外荧光法适用于测定甲醇、乙醇燃料汽油、生物柴油及其调合燃料中的硫含量；适用于测定氯质量分数不大于100 μg/g 的轻质油品中的总硫含量；氮元素对硫含量测定的影响较大，而且不同仪器厂家生产的紫外荧光法硫含量测定仪受氮元素干扰程度不同，当油品中氮质量分数大于100 μg/g时，要考虑氮元素对硫含量测定结果的影响；铅、铁、锰质量浓度不大于26 mg/L、硅质量浓度不大于100 mg/L时对硫含量的测定没有明显影响。

参照石油化工行业标准SH/T 0706-2001《燃料油中铝和硅含量测定法》，采用高温熔融技术对蒸汽裂解制乙烯过程中产生的裂解焦油进行处理，制备水相测定溶液样品；选择硅、铝的分析谱线波长分别为251.6 nm和309.3 nm，采用氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收法对样品中的硅、铝含量进行测定。对样品中共存元素的干扰和消除进行考察，通过加入柠檬酸和硝酸镧可消除硅对铝含量测定中产生的化学干扰，加入氯化铯可消除铝含量测定中的电离干扰。精密度和准确度验证试验结果表明，硅、铝含量测定结果的相对标准偏差均小于5%，加标回收率在97.8%~102.4%之间，说明本方法具有较高的准确度和精密度。