针对现有催化裂化生产低碳烯烃技术存在着烯烃收率和选择性仍有改善空间的问题，从分子筛材料和变径流化床催化反应工程两个方面进行创新，提出了重质烃高选择性裂解成烯烃的催化裂化工艺，实现了烯烃产品选择性大幅度改善，并进行了工业试验。工业试验结果与中小型试验结果相一致，证明了中孔分子筛-变径流化床催化裂化技术的可行性和高效能，为炼油行业平稳向化工转型提供技术支撑，同时为靶向催化裂化技术深度开发奠定可靠的理论基础和积累丰富的工业实践经验。

为了达到劣质重油催化裂化多产汽油和低碳烯烃的目的，基于拟全浓相、拟均温、拟匀速反应概念，提出使用快速流化床反应器对劣质重油原料进行催化裂化的思路。以中国石化济南分公司2号催化裂化装置原料油为原料，进行了快速流化床反应器催化裂化反应研究，开发了劣质重油原料高选择性催化裂化（RTC-G）技术。研究结果表明：相比于提升管反应器，使用快速流化床反应器催化裂化时的液化气产率和汽油产率分别高2.33百分点和0.35百分点，干气产率低0.34百分点，产品转化率和高价值产品选择性均有一定优势。在快速流化床反应器内选用适当的催化剂，可使劣质重油催化裂化的液化气产率达25.52%，丙烯产率达11.84%。

近几年，国内石油市场竞争激烈、消费结构变化加剧，炼油企业需要不断优化产品结构，大力减产柴油，按需增产汽油、喷气燃料和乙烯原料等产品，这是当前及今后较长时期提升企业竞争力的首要任务。结合中国石化长岭分公司的实际情况，通过采用一系列新技术和优化措施，在调减成品油收率和优化成品油结构方面，取得了较好的效果。基于企业实际案例，结合近年来其他炼化企业在产品结构调整方面所做的工作、新技术开发与应用以及“十四五”规划等情况，围绕“双碳”目标下的产品结构调整，作了梳理思考和下一步建议。

中国石化洛阳分公司2.6 Mt/a 单系列固定床渣油加氢装置是目前国内最大的单系列渣油加氢装置，在首次开工及运行过程中，出现了过滤器压差经常超高、循环氢量周期性波动、热高压分离器气体夹带重烃等问题，给装置平稳运行带来很大难度。通过对原料渣油、工艺流程、设备运行等方面的分析，相继解决或缓解了以上问题，为实现装置的长周期运行打下了良好基础。根据标定结果来看，原料性质和产品质量比较稳定，渣油的脱硫率为75.16%，脱氮率为34.48%，降残炭率为46.02%，金属（镍+钒）脱除率为77%左右，为下游装置提供了优质原料。

随着国内炼油能力和成品油需求矛盾日益突出，低硫船用燃料油生产成为炼油厂重油平衡以及盈利的关键。目前企业常采用轻质馏分稀释低硫减压渣油来调合生产低硫船用燃料油，存在成本高、盈利能力差问题。利用减黏工艺大幅度降低减压渣油的黏度和倾点，可实现以大比例减黏渣油调合生产低硫船用燃料油。试验结果表明，减压渣油经减黏改质后，降黏率超过90%，倾点降至30 ℃以下，与原调合方案相比，轻质馏分调入量由30.0%降至3.2%，生产成本大幅降低。此外，采用减黏路线生产低硫船用燃料油，降低了渣油加氢装置负荷，使进入催化裂化装置的高残炭劣质组分减少，改善了催化裂化装置进料，综合测算企业效益可增加 7 982 万元/a。由低硫减压渣油经减黏工艺生产低硫重质船用燃料油，对低硫船用燃料油的生产和低硫减渣的高效利用均提供了可借鉴的思路。

根据高灰分石油焦的特性及应用领域，研究了降低石油焦灰分的措施。分析结果显示，石油焦灰分中的主要元素为O，Ca，S，Fe，Ni，Si，Mn等，金属和非金属元素对石油焦灰分的总贡献比例分别约为43%和57%。X射线衍射分析结果表明，在原油中Ca含量较高的情况下，石油焦灰分中的物质大都以金属氧化物的形态存在，尤其以结构较稳定的CaSO₄和CaO的比例为最高，两种含钙化合物在灰分中合计占比约为90%。对高钙原油实施脱钙处理，可以明显降低延迟焦化焦炭的灰分，且可减小CaSO₄和CaO在灰分中的占比。对原油进行深度脱钙后，原油钙含量与延迟焦化石油焦的灰分对应关系的研究结果表明，石油焦灰分与原油中钙含量之间大体呈线性关系。此结论可为石油焦的生产和销售提供一定的参考。

中国石化石油化工科学研究院研制的SR-1000催化剂在哈萨克斯坦奇姆肯特PKOP炼油厂1.0 Mt/a半再生催化重整装置上进行了首次工业器内再生。与新鲜催化剂相比，烧焦催化剂的比表面积和孔体积下降幅度小于2.0%，说明烧焦过程控制比较平稳，催化剂的水热稳定性好。SR-1000再生催化剂运转前期结果表明，与新鲜催化剂操作工况相比，在重整进料量增加17.1 m³/h、重整原料的环烷烃与芳烃质量分数之和高6.01百分点的情况下，使用再生催化剂时的稳定汽油研究法辛烷值比使用新鲜催化剂时高0.5，收率比使用新鲜催化剂时高0.9百分点，充分说明SR-1000催化剂具有较好的再生性能。

采用新开发的催化剂表面涂覆制备技术，制备了可用于富氧再生条件催化裂化装置的抗钒催化剂，并在中国石化金陵分公司3号催化裂化装置上进行了工业应用。应用结果表明：该催化剂具有良好的抗钒能力，在平衡剂的钒质量分数超过 6 000 ug/g时表现出优异的催化性能；在降低剂耗的情况下，平衡剂微反活性仍提高了3以上，而且表现出优良的活性稳定性；在该催化剂作用下，催化裂化的液化气+汽油收率增加了3.54百分点，柴油收率减少1.67百分点，丙烯产率（对新鲜原料）增加0.69百分点，干气中氢气/甲烷体积比降低0.23。

介绍了1.7 Mt/a重整预加氢装置、0.6 Mt/a喷气燃料馏分加氢精制装置、2.2 Mt/a液相柴油加氢精制装置、0.8 Mt/a加氢裂化装置采用真硫化态催化剂的开工情况。真硫化态催化剂开工过程不仅可避免使用硫化剂，不产生含硫化氢废气和酸性污水，并且可大幅缩短开工时间。从开始进油到产出合格产品，各装置节省开工时间的情况为：石脑油加氢装置和喷气燃料馏分加氢装置分别用时21.5 h和15 h；柴油液相加氢装置的时间节约效果最为明显，从148 h缩短到27 h；加氢裂化装置从进油到炉出口温度达300 ℃进入调整阶段共用时14 h，相比于氧化态加氢催化剂的开工过程节省时间超过30 h。

对海南炼化渣油加氢装置改造前后两个周期的失活催化剂进行了分析，对比结果表明：沿反应物流方向,（镍+钒）沉积量呈现先增大后降低的趋势且钒在反应物流方向前部的沉积比例更大；铁沉积量呈现前高后低的趋势且有结盖的现象；积炭量呈现逐渐降低的趋势且高温操作会导致催化剂的积炭量显著增加。根据杂质沉积分布的不同特点和其影响因素提出了渣油加氢催化剂级配的改进方向。

针对企业连续重整装置扩能改造的需求，高密度催化剂为现有装置扩能改造提供了新的技术方案。中国石化九江分公司结合连续重整装置改造开展了国产连续重整高密度催化剂PS-Ⅷ的工业应用试验。结果表明：在重整进料量为163.3 t/h、加权平均入口温度（WAIT）为519 ℃、氢油摩尔比为2.24和质量空速为1.46 h^-1的操作条件下，C₅+产品收率（w）为88.4%，C5+产品研究法辛烷值（RON）为101.8，芳烃产率（w）为69.7%，纯氢产率（w）为3.85%，催化剂损耗量较低，积炭速率与常规催化剂相当；在达到相同C₅+产品辛烷值的情况下，使用PS-Ⅷ时较使用PS-Ⅵ时的反应温度低4 ℃，C₅+产品收率（w）高0.5百分点，芳烃产率（w）高0.4百分点，纯氢产量高7.8 m³/t，液化气产率（w）低0.3百分点。在原料油轻组分含量较高、芳构化指数低于设计值的情况下，PS-Ⅷ催化剂表现出良好的反应活性和选择性。PS-Ⅷ高密度催化剂工业应用试验的成功，对实现国产连续重整催化剂的系列化具有重要意义。

在分析正丁烷异构化制异丁烷反应特点的基础上，通过系统的热力学计算，获得了不同反应温度下目标反应的标准摩尔焓变、标准摩尔吉布斯自由能变、标准平衡常数及正丁烷平衡转化率，并以Pt/Al₂O₃-Cl为催化剂进行了正丁烷异构化反应试验研究。结果表明，正丁烷异构化属微放热反应，降低反应温度可提高正丁烷的平衡转化率；对于Pt/Al₂O₃-Cl催化正丁烷异构化反应，反应温度、反应压力、正丁烷进料空速和氢/烃摩尔比均对正丁烷转化率有较明显的影响，选择合适的反应温度和压力，并适当降低进料空速和氢/烃摩尔比，有利于提高正丁烷转化率；在优化的反应条件下，正丁烷的试验转化率与热力学平衡转化率基本吻合，验证了热力学分析结果的可靠性。

针对下行床入口分布器难以兼顾颗粒浓度增加（增浓）和均匀分布的问题，基于下行床中气固两相流动机制提出了一种适用于下行床颗粒增浓的新型入口分布器，利用已开发的结构曳力模型耦合CFD软件考察了下行床流体力学性能。模拟结果表明，结构曳力模型模拟结果与试验结果一致，说明该模型能够准确预测下行床床层固含率的分布；相对于传统入口分布器，采用了分区流化、文丘里式溢流管和漏斗式设计的新型入口分布器的轴向固含率分布更加均匀；在新型入口分布器颗粒循环量为700 kg/(m².s)的条件下，下行床反应器床层平均固含率可达6%，且均匀分布；气速和颗粒循环量对下行床颗粒增浓的程度不同，颗粒循环量是床层内颗粒增浓更为关键的调控因素。

以油品和氢气为原料，选用欧拉-欧拉多相流模型和标准k-ε湍流模型，利用计算流体力学（CFD）软件建立了固定床反应器分配盘数学模型，并在验证模型准确性的基础上对由溢流型分配器组成的分配盘进行性能分析，考察了分配器排列方式、间距、分配盘下方空高等因素对分配盘性能的影响。结果表明，当以正方形形式排列，布点间距为118 mm、分配盘与催化剂床层间距为150 mm时，气液分配盘液相分布的不均匀度最小，仅为1.86%，比基本构型分配盘的液相分布不均匀度降低了42.9%。

以不同工艺条件下的催化裂化待生、再生催化剂及催化剂再生烟气为研究对象，分析催化剂积炭的杂原子组成。依据密度泛函理论，利用Gaussian 09软件在B3LYP/def2-TZVP水平下对积炭中典型的含氮、含硫化合物进行几何优化，得到其最稳定构型；以Laplacian键级为判据，研究积炭中杂原子的转化机理。结果表明：催化剂积炭中的含氮化合物主要是吡啶类、吡咯类和季胺类化合物，含硫化合物主要是噻吩类化合物；催化剂再生初期，含氮化合物以:NH和.CN的形式逸出，主要转化成NH₃和HCN；含硫化合物以.HS和:S等形式逸出，主要转化为H₂S、COS；随着再生过程的进行，NH₃、HCN和H₂S、COS最终分别转化为NO_x和SO_x。模拟结果与不同再生工艺条件下再生烟气组成一致。

通过研究选择性催化还原（SCR）技术机理，建立催化裂化（FCC）装置再生烟气SCR系统脱硝机理微分方程组模型。基于大量工业SCR系统数据，利用龙格库塔吉尔（RKG）方法对脱硝机理微分方程组进行求解，并结合遗传算法对模型参数进行寻优。结果表明，模型对FCC装置SCR系统出口氮氧化物（NO_x）浓度预测的平均绝对误差为5.75%，模型预测值与装置实际值拟合的可决系数为0.906。这说明所建SCR脱硝机理模型具有较强的泛化能力和较高模拟精度，可用于优化FCC装置再生烟气SCR系统的操作条件，实现NO_x排放达标。

以某石化公司加氢裂化尾气脱硫与溶剂再生装置为研究对象，以设计数据为基础，使用Aspen Plus流程模拟软件对其进行了流程模拟，建立了流程模型，包括吸收系统和分离系统。将模拟结果与设计数据进行对比，误差在合理范围内，表明所建立的模型可以较好反映装置的实际生产状况，可以用于后续的分析优化工作中。以建立的装置模型为工具，分析了温度、压力、甲基二乙醇胺浓度、蒸汽负荷等因素对装置产品分布、产品质量等的影响，在此基础上对装置进行优化调整，可实现挖潜增效、节能降耗目标，对实际装置的操作具有指导意义。

以某公司甲基叔丁基醚裂解制备高纯异丁烯装置为研究对象，利用Aspen Plus流程模拟软件构建该装置全流程稳态模型，得到的模型与实际运行情况相符合。在此基础上运用灵敏度分析工具，在保证满足产品质量要求的前提下，以降低装置能耗为目标对装置精馏塔塔顶压力、塔顶回流比等重要操作参数进行优化分析。根据分析结果调整各蒸馏塔操作参数后，塔底再沸器总负荷降低 1 347 kW，塔底蒸汽用量降低约2.12 t/h，每年可增加经济效益约254.4万元。

为解决气体分馏装置存在的多干扰、耦合严重、自动化程度低等问题，提出了多变量模型预测控制的先进过程控制(APC)方案。项目实施过程中，因丙烯精制塔塔板数多、分析仪间隔时间长等造成稳态时间长，常规阶跃测试难以获得可靠的模型，且产品纯度要求高，阶跃测试将对装置运行产生较大干扰。为此借助Aspen Hysys Dynamic软件构建动态模型，以此动态模型进行阶跃测试，利用动态模型的阶跃响应曲线构建APC项目的预测控制模型。实践结果表明，构建的动态模型获得了较好的效果，大大降低了阶跃测试的难度，减少了对装置的干扰，同时获得了较好的控制效果。

针对两段重叠式贫氧再生装置中硫转移剂效果较差的问题，考察了再生条件对硫转移剂脱硫性能的影响。结果表明：在贫氧再生装置温度满足再生催化剂定碳要求的前提下，第二再生器温度每降低10 ℃，烟气脱硫率提高4.54百分点；随着焦炭燃烧风耗的提高，第一再生器（一再）烟气中CO含量逐渐降低，且CO体积分数每降低1百分点，烟气脱硫率增加5.27百分点；在主风总量不变情况下，一再主风所占比例每增大1百分点，烟气脱硫率提高0.65百分点。此外，研究发现催化剂藏量变化对硫转移剂的脱硫效果基本没有影响。

最新实施的北京地方汽柴油标准及即将实施的车用乙醇汽油标准(GB 18351)将GB/T 34100指定为硫含量测定的仲裁标准，而目前国内采用紫外荧光法测定轻质油品中硫含量的标准有GB/T 34100—2017和SH/T 0689—2000，二者均修改采用ASTM D5453，但对应版本不同。针对紫外荧光法测定油品硫含量的国家标准和行业标准在使用过程中的疑惑，阐述了紫外荧光法测定硫含量标准的发展变化，介绍了ASTM D5453标准的制修订及发展过程，同时比较了SH/T 0689，GB/T 34100，ASTM D5453标准方法的区别，指出了我国现有方法的不足及改进的需求，最后对标准方法进一步修订内容提出建议。