延迟焦化装置是炼油厂处理重质劣质渣油的重要重油加工手段。2018年全球石油焦总供应量130 Mt，其中硫质量分数大于3%的石油焦占总产量的67.84%。石油焦广泛应用于水泥、电解铝、钢铁、玻璃、电厂及化工等行业。2018年全球水泥行业石油焦用量39.2551 Mt，占全球石油焦总供应量的30.09%，欧洲、日本、韩国、印度等地区的水泥企业大量使用石油焦。我国石油焦在电解铝行业使用量较大，2018年达到18.3819 Mt，但在水泥行业使用量仅为0.4390 Mt。在水泥生产中使用石油焦，其硫元素大部分以硫酸盐的形式固定于水泥熟料中。国外可以安全环保地使用高硫石油焦作为水泥窑煅烧的燃料，满足当地排放要求，而且采用长协定价机制，获取具有稳定性价比优势的石油焦，提高了水泥企业使用石油焦的积极性。通过提高石油焦性价比、拓展石油焦在水泥行业的销售渠道和加大石油焦出口力度等措施，可以拓宽高硫石油焦使用范围，在满足环保法规前提下解决我国高硫石油焦出路问题。

世界范围内原油沥青质沉积问题多有发生，对原油开采及后处理带来极大困难，研究沥青质沉积抑制技术和解堵技术具有非常重要的意义。综述了油井沥青质沉积抑制技术，包括调整生产参数和添加化学抑制剂，如天然脂肪酸类有机物、含苯环的表面活性物质、植物油类或油品加工产物、离子液体、金属氧化物纳米粒子。介绍了沥青质沉积解堵技术，包括机械法、化学法、热力法、生物法、外力场、复合解堵法等。对沥青质沉积抑制及解堵技术的未来发展趋势进行了分析，需提前对油井或管道做好评估、分析、预测，深入研究沉积抑制及解堵机理，明确不同技术的适应性，加强复合解堵技术的研究与应用。

以中东高硫原油的常压渣油为原料，在反应器入口氢分压为14.5 MPa，氢油体积比为700，液时体积空速分别为0.20，0.30，0.40 h-1，反应温度分别为385 ℃和390 ℃的条件下开展中型加氢试验，结果表明，固定其他工艺条件不变时，降低空速可以提高产品质量或降低反应温度，从而延缓催化剂失活，延长运转周期。因此提出了增设反应器的措施，并在2套工业固定床渣油加氢装置上进行相应的改造实践，结果表明：A炼油厂在原固定床第一反应器前增设一台上流式反应器，装置总处理量由0.84 Mt/a增加到1.5 Mt/a，第九运行周期（RUN-9）加氢渣油硫质量分数低于0.5%，氮质量分数为0.2%～0.3%，金属（Ni＋V）质量分数低于15 μg/g，残炭为3%~5%，装置运转周期由240 d延长至480 d；B炼油厂在原固定床第二反应器后增设一台固定床反应器，装置体积空速由0.4 h-1降低至0.25 h-1，与改造前RUN-9相比、改造后第十二运行周期（RUN-12）的反应脱硫率略有增加，其降残炭率、脱金属率和脱氮率显著提高，装置的运转周期由335 d延长至518 d。

中国石油独山子石化公司加氢裂化装置所生产的轻石脑油被作为车用汽油调合组分使用。装置开工初期，轻石脑油硫质量分数不大于3.5 μg/g，硫醇硫质量分数不大于3 μg/g，而博士试验不通过情况时有发生，针对这个问题对轻石脑油中不同活性硫化物进行定性与定量分析。结果表明：轻石脑油博士试验不通过的主因在于轻石脑油携带了痕量的硫化氢（质量分数不大于0.5 μg/g）协同硫醇所引起，只要脱除了硫化氢，博士试验就可以通过。基于此，提出了优化轻石脑油分馏系统的操作、轻石脑油分馏系统的蒸汽汽提改为重沸器汽提、对轻石脑油进行脱硫脱臭处理等工业上可行的解决方案。

以催化裂化油浆和3种不同来源的煤为原料，在高压釜内考察了临氢缓和条件下反应温度对煤-油共炼过程的影响。结果表明：随着反应温度升高，煤的液化率先增加后降低，液化油中汽油馏分(<200 ℃)含量降低、柴油馏分(200～350 ℃)含量增加、渣油馏分(>350℃)含量先增加后降低，半焦中灰分的相对含量逐渐增加；对于不同来源和属性的原料煤，反应所得半焦的挥发分和固定碳含量变化趋势有所区别，主要与反应苛刻度、原料属性及不同组分在平行-顺序反应中的生成和转化速率有关。

为应对柴油液相循环加氢装置停工换剂期间柴油无法出厂的问题，中国石化石家庄炼化分公司进行了采用蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油的工业实践。结果表明，在装置处理量为175 t/h、反应器入口温度为352 ℃、反应压力为9.4 MPa、氢油体积比为500、体积空速为0.97 h-1、分馏塔塔底温度为222 ℃、分馏塔塔顶压力为0.11 MPa的工艺条件下，柴油产品硫质量分数稳定在3 μg/g，达到国Ⅴ柴油标准。在蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油期间发现冷高压分离器超负荷、加热炉超负荷、尾油出装置温度高、柴油水含量高等问题，问题皆得以解决。工业实践的结果可为蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油提供数据支撑及改造依据。

以58号全精炼石蜡为原料、空气为氧化剂、月桂基过氧化氢为引发剂，在相对温和条件下引发自由基链反应，对石蜡进行氧化改性，考察反应温度、反应时间、引发剂用量、空气流量等因素对氧化石蜡酸值、皂化值的影响。结果表明：在反应温度为130 ℃、反应时间为6 h、引发剂用量（w）为0.5%、空气流量为220 mL/min的条件下，得到的氧化石蜡的酸值为40.5 mgKOH/g，皂化值为65.3 mgKOH/g；NaOH质量分数为1.2%、氧化石蜡质量分数为0.8%的二元体系与原油的平衡界面张力为2.9×10-3 mN/m，砂岩表面原油洗脱率为61.0%，氧化石蜡产品具有较好的油水界面性能。

某炼油厂2.2 Mt/a连续重整装置首次使用分子筛型液相脱氯剂过程中出现了脱氯罐床层压降不断上升的情况，导致下游脱戊烷塔操作困难。经对脱氯剂的废剂分析，发现主要原因是重整生成油中芳烃大分子物质堵塞分子筛微孔所致。采取在脱氯罐床层顶部装填少量大直径、大孔径分子筛脱氯剂作为保护层的措施后，能有效解决脱氯罐床层压降升高问题，同时提出应重视对重整原料终馏点和氮含量的控制的建议。

以3种不同硅铝比的HY分子筛HY-1，HY-2，HY-3为吸附剂，在小型固定床评价装置上进行SO2动态吸附试验，考察HY分子筛的SO2吸附性能，得到饱和吸附容量与分子筛硅铝比的关系。釆用BET比表面积测试、X射线衍射、X射线荧光光谱和CO2/O2程序升温脱附等分析手段对HY-1，HY-2，HY-3进行物理化学性质表征，并将表征结果与SO2动态吸附试验结果相关联。结果表明：随着硅铝比增大，HY分子筛HY-1，HY-2，HY-3的SO2穿透时间依次减短，饱和吸附容量依次减小，增大硅铝比不利于HY分子筛吸附SO2；HY分子筛的SO2饱和吸附容量与其表面碱性位含量成正比；分子筛对SO2的吸附性能与其表面氧物种和含量直接相关，随硅铝比增大，HY分子筛表面化学吸附氧含量依次降低，其化学吸附SO2的量也依次降低。

石油炼制的化工转型及中间基原油供给比例持续增大的趋势均愈发明显。但中间基劣质渣油中硫、氮、重金属等杂原子含量高，稠环芳烃、胶质、沥青质等难裂化重组分多，对多产化工品途径带来挑战，需通过加氢等前处理工艺进行改质。基于重油分子水平组成、烃分子结构结合催化裂解反应化学研究，提出多产化工品的优势原料烃类组成结构为链烷烃、一环～四环环烷烃及烷基苯，需要渣油加氢与催化裂解两个单元很好地耦合。中间基渣油加氢改质的方向为稠环芳烃超深度加氢饱和并适度裂化。从分子水平表征中间基渣油加氢前后烃组成结构的变化显示，中国石化石油化工科学研究院以烃类结构为导向，采用加氢过程实现了多环芳烃、噻吩型含硫芳烃、胶质、沥青质的深度加氢饱和，定向转化为链烷烃和环烷烃尤其是一环～三环环烷烃等可多产化工品的优势烃类结构，进而与高选择性催化裂解技术耦合可实现劣质中间基渣油多产低碳烯烃和BTX（苯、甲苯、二甲苯）等化工品的目标。

为改进加氢脱硫催化剂及清洁油品生产工艺，以噻吩作为模型化合物，采用原位漫反射红外光谱技术考察Ni-Mo-W/γ-Al2O3催化剂的硫化行为和对噻吩的吸附-脱附行为。结果表明：Ni-Mo-W/γ-Al2O3催化剂在320 ℃时表面已硫化。在400 ℃下硫化1 h后进行噻吩吸附-脱附试验，发现噻吩在硫化Ni-Mo-W/γ-Al2O3催化剂上的原位程序升温脱附过程中，波数1558 cm-1处的C=C伸缩振动峰在150 ℃时消失，波数1575 cm-1处的C=C伸缩振动峰、波数1413 cm-1和1396 cm-1处的C—H面内弯曲振动峰在250 ℃时消失，波数1700 cm-1和1679 cm-1处的C=C伸缩振动峰在350 ℃时消失，而波数1537 cm-1和1513 cm-1处的C=C伸缩振动峰、波数1340 cm-1处的C—H面内弯曲振动峰增强，对应了噻吩的不同吸附方式，这为不同脱硫路径的加氢脱硫催化剂的设计开发提供了数据支持。

对中国石油兰州石化分公司催化剂厂分别采用半合成工艺和原位晶化工艺制备的两种催化裂化催化剂（编号分别为LDO-75、LB-5）进行高温水热处理（编号为LDO-75-T、LB-5-T），考察两种催化剂高温水热处理前后的孔结构及水热稳定性。结果表明：LDO-75的孔体积和比表面积分别为0.27 cm3/g和214.1 m2/g，LB-5的孔体积和比表面积分别为0.35 cm3/g和307.3 m2/g，明显高于LDO-75；LDO-75和LB-5的最可几孔径分别为3.8 nm和6.3 nm；LDO-75和LB-5中的Y分子筛结晶度相近，但LB-5微孔比表面积达到216.0 m2/g，明显高于LDO-75；水热处理后，LDO-75和LB-5的微孔比表面积保留率分别为44.4%和25.1%，说明LB-5存在不稳定的微孔结构；经水热处理后，LDO-75-T中孔径约3.8 nm的孔增加，而LB-5-T中孔径约6.3 nm的孔减少、孔径为10～50 nm的孔增加。

为了进一步研究胶质与沥青质之间的相互作用对沥青质稳定性的影响，在分析表征沥青质和胶质的平均结构单元并计算溶解度参数的基础上，向沥青质模型油（沉积物计为AS沉积物）中分别加入胶质NBR和胶质VRR得到AS+NBR沉积物和AS+VRR沉积物，通过分析沉积物颗粒粒径分布，考察胶质对沥青质稳定性的影响程度。结果表明：沥青质的芳香性最强、溶解度参数最大（20.61 MPa1/2），胶质VRR的芳香性和溶解度参数（17.80 MPa1/2）高于胶质NBR；在沥青质模型油中，随着胶质VRR浓度的增加，沉积物颗粒粒径减小，而胶质NBR的加入并不能使沉积物颗粒粒径变小，当其质量浓度达到1 000 mg/L时，沉积物颗粒粒径反而增加。3种沉积物的热重、凝胶渗透色谱（GPC）和X射线衍射（XRD）分析结果表明：胶质与沥青质之间存在缔合作用，使沉积物芳香片层厚度和直径减小、层间距增大，芳香片层数减小；3种沉积物的相对分子质量从大到小的顺序为AS沉积物＞AS+NBR沉积物＞AS+VRR沉积物。因此芳香性强、溶解度参数接近沥青质的胶质VRR能更好地分散稳定沥青质，使得沉积物颗粒粒径变小、石墨化程度减弱，从而不易沉积和结焦。

中国石化石油化工科学研究院研制的半再生催化重整催化剂SR-1000在中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂450 kt/a重整装置上进行了工业应用。近400 天的运行结果表明，在较低的加权平均床层反应温度（WABT，468 ℃）下，催化重整反应所得C5+稳定汽油辛烷值RON为94.0，收率为89.2 %，说明SR-1000催化剂具有较好的活性、选择性。在原料性质及反应苛刻度基本相同的情况下，SR-1000催化剂性能优于PRT-C/PRT-D重整催化剂，可以满足半再生催化重整装置长周期稳定运转的需要。SR-1000催化剂开工方法简单、安全、环保。

聚异丁烯马来酸酐（PIBSA）作为制备无灰分散剂的中间产物，其结构和性质直接决定了后续胺化反应的成败。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(1H-NMR)分析两种催化工艺 (BF3和AlCl3催化法)制备的不同活性的聚异丁烯和不同烃化工艺（氯化法和热合成法）制备的PIBSA的结构，探讨PIBSA的合成反应机理，对比分析了两种PIBSA进一步胺化制备的无灰分散剂的低温油泥分散性、高温清净性以及烟炱分散性能。结果表明：采用两种工艺制备PIBSA时，由于聚异丁烯的结构及反应原理不同，合成产物PIBSA的结构差异较大；热合成法PIBSA的末端以接枝的单五元环酸酐结构为主，氯化法PIBSA的末端主要以邻苯二甲酸酐结构为主，两种不同结构对无灰分散剂的性能产生较大影响。氯化法PIBSA制备的无灰分散剂DL和热合成法PIBSA制备的无灰分散剂DR的低温油泥分散性相当，DL的高温清净性优于DR，而烟炱分散性略差于DR

采用MRS-1J四球摩擦试验机、SRV摩擦磨损试验机和EHD2油膜厚度测定仪等考察两种手动变速箱油在SSP180同步耐久性试验前后理化性能和摩擦学性能的变化。结果表明：试验前后油品理化性能基本无变化；能通过SSP180同步耐久性台架试验（循环10万次）的油品试验前后的四球摩擦因数平稳保持在0.10左右、SRV摩擦因数平稳保持在0.14左右，最大无卡咬负荷、四球磨斑直径、SRV水平、垂直和平均磨斑直径无明显变化，同步耐久性试验后的油品油膜厚度随着试验速度的增大保持性较好；不能通过SSP180同步耐久性台架试验的油品，在同步耐久性试验后的四球摩擦因数和SRV摩擦因数与试验前相比均有所下降，随着试验时间由10 min 延长到 120 min，试验前后油品SRV摩擦因数分别从0.16降至0.09、0.15降至0.07。油膜的稳定性、摩擦因数的大小和稳定是影响油品能否通过SSP180变速箱同步耐久性试验的重要因素。

以某S Zorb汽油吸附脱硫装置运行4年的原料油性质数据为基础，通过对工艺和反应机理的分析，筛选出了饱和烃含量、烯烃含量、芳烃含量、硫含量、密度和溴值作为原料油聚类的6个变量。采用MATLAB编程平台，分别使用K-means和模糊C均值聚类算法进行了原料油聚类研究。结果表明这两种算法对S Zorb装置原料油均有较好的分类效果，均将原料油分成了3类。在此基础上，可以针对不同种类的原料油建立产品辛烷值预测模型，从而为寻找降低S Zorb装置汽油辛烷值损失的操作条件提供指导。

针对计算流体力学（CFD）在滴流床气液分配器结构设计优化时速度慢和计算时间成本高等缺点，选择支持向量回归（SVR）模型作为代理模型用于预测输出。为了获得快速准确的SVR模型，采用粒子群优化（PSO）算法来优化SVR的参数，包括惩罚系数C、核函数的参数g和不敏感损失系数ε。以PSO-SVR混合模型为数据源，结合响应面法（RSM）计算出与最小液体分布不均匀度相对应的结构参数。CFD结果与RSM法预测值显示出良好的一致性，液体分布不均匀度分别为0.159和0.162。提出的混合PSO-SVR-RSM方法为指导滴流床中气液分配器的优化设计提供了有效的工具。

对中国石化胜利油田二元复合驱采出液进行了分析，并用分子模拟方法考察了聚合物、石油磺酸盐和助表面活性剂在油水界面的状态。实验室合成了阳离子聚合物净水剂，并在胜利油田孤东采油厂东一联污水处理站进行了现场工业试验，结果表明，试验期间一次沉降罐污水中油质量浓度从试验前的1900mg/L降至1050～1250mg/L，外输污水含油量合格，达到了预期的效果。

煤制乙二醇污水是一种典型的煤化工污水，常规生化方法难以稳定处理，运行成本高。A/O流化床生物膜反应器具有微生物浓度高、容积负荷和污泥负荷高、传质快、耐冲击负荷能力强、处理效果好等特点，利用A/O流化床生物膜反应器处理煤制乙二醇污水，考察了C/N比、水力停留时间、硝态液回流比等运行条件对污水处理效果的影响，并对A/O流化床生物膜工艺和传统A/O池工艺进行了经济技术分析。结果表明：在C/N比为3.5~5.0、好氧反应器水力停留时间为10~21 h、硝态液回流比为1.5~4.5的条件下，装置运行效果最佳，出水平均COD为 18.3 mg/L，氨氮质量浓度为 4.7 mg/L，总氮质量浓度为19.3 mg/L；与传统A/O池工艺相比，废气排放量减少80%，剩余污泥量减少43%，工程投资节约16%，运行成本降低30%。

从技术经济特性指标入手，剖析汽油吸附脱硫（S ZORB）装置在投资、成本、财务效益、行业与社会效益等方面的特性，对降低该装置操作费用的途径进行了分析，揭示了该装置良好的经济效益以及巨大的行业与社会效益的来源与构成。