通过剖析不同的催化裂化汽油后处理工艺在处理高烯烃、高硫含量汽油时的工业装置运转数据，发现汽油烯烃和硫含量降低会造成辛烷值损失较大，生产成本急剧上升，原因在于汽油脱硫率超过97%时，烯烃饱和率急剧增加，由此带来氢耗上升，生产成本上升。为此，创建催化裂化汽油降烯烃与脱硫分步集成工艺，汽油烯烃含量降低由定向调控汽油组成的催化裂化工艺来实现，通过强化异构化和选择性氢转移反应，使汽油烯烃体积分数降低到不超过20%、硫质量分数不超过300 μg/g，为后续汽油脱硫单元提供适宜的汽油原料。汽油脱硫后处理工艺控制汽油脱硫率不超过97%、烯烃饱和率不超过20%，最终辛烷值损失大幅降低，巧妙化解脱硫-烯烃饱和-辛烷值损失-低成本生产的矛盾链。工业应用结果表明，在相同的汽油脱硫率下，该工艺路线的烯烃饱和率和辛烷值损失大幅降低，实现了低成本地生产国Ⅴ和国Ⅵ车用汽油，得到大面积的应用，为汽油质量持续升级提供了强有力的支撑。

通过对某SINOALKY硫酸烷基化工艺装置首周期运行情况进行分析，发现了几个影响装置平稳运行的问题，检修期间针对相关问题进行了优化改造。通过优化自汽化酸烃分离罐汽化填料，消除了汽化段存在的压差不稳定问题；通过提升自汽化酸烃分离罐烃抽出口位置及增加粗分内构件，大幅度降低了循环烃携酸量，进一步降低了回收酸泵的负荷；通过增加自汽化酸烃分离罐底部破涡器，有效缓解了酸循环泵的振动；通过优化换热流程回收副产凝结水热量，降低脱异丁烷塔1.0 MPa蒸汽消耗量1.5 t/h，降低循环水用量200 t/h；通过流程改进，回收分馏单元含硫气体进行碱洗处理，有效消除了腐蚀风险；通过增加1.0 MPa蒸汽出装置压控阀，平稳控制蒸汽压力，提高了装置抗干扰能力；通过优化预加氢催化剂再生流程，保证预加氢催化剂能够在线再生，提高了装置长周期运行能力。

甲醇制烯烃（MTO）装置催化剂循环回路的下行流动部分是再生立管，再生立管将催化剂从再生器输送至反应器是保证MTO装置正常运行的前提条件。某0.60 Mt/a MTO装置再生立管出现催化剂输送不畅问题已成为装置高效运行的瓶颈，为此通过测量再生立管的轴向压力分布和工艺参数分析催化剂输送不畅的原因。结果表明：由于催化剂脱气和大气泡，再生立管中催化剂从上至下形成了过渡填充流、段塞流和密相流化流，导致催化剂浓度和催化剂循环量大幅度波动。最后，根据分析结果提出了再生立管结构改造的建议。

为解决燃料电池氢资源紧缺问题，某炼化公司拓展了低温甲烷化技术的应用，将该技术用于脱除工业氢中碳氧化物，生产燃料电池氢，率先在国内通过该工艺产出燃料电池氢，解决了燃料电池氢资源“瓶颈”，取得了良好的社会效益和经济效益。与普遍使用的PSA法生产燃料电池氢相比，采用低温甲烷化技术可降低氢损失率约20％，节省投资70％，按产氢3 000 m³/h规模测算可降本增效490万元/a。在副产氢资源不足而需通过制氢来满足全厂氢气平衡的情况下，以制氢装置所产工业氢为原料，利用低温甲烷化技术生产燃料电池氢具有一定的优势和合理性。

为了研究催化裂化柴油馏分烃分子在离子液体1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C6mim][BF4])中的扩散行为，采用分子模拟方法，以烃分子/[C6mim][BF4]共混模型体系为研究对象，计算不同烃分子在[C6mim][BF4]体系中的均方位移，分析烃分子与[C6mim][BF4]的相互作用，并讨论烃分子尺寸对共混体系自由体积分数的影响。结果表明：饱和烃分子比芳烃分子更容易在[C6mim][BF4]体系中进行扩散；饱和烃分子与[C6mim][BF4]的相互作用以范德华作用为主；随着芳烃环数增多，芳烃分子与[C6mim][BF4]的静电作用逐渐增强，对于三环芳烃，静电作用是其与[C6mim][BF4]间的主要相互作用。分子体积越小、与离子液体相互作用越强的烃分子对应的共混体系自由体积分数越小。

以硫酸铝溶液和氨水为原料，采用共沉淀的方法合成氧化铝的前躯物拟薄水铝石。在pH为8.5～9和pH为5～6两种酸碱环境下，分别引入硫酸根离子、氯离子、草酸根离子以及硼酸根离子制备出不同拟薄水铝石样品，并借助X射线衍射、透射电子显微镜、N₂吸附-脱附等手段对其主要理化性质进行表征，探讨了不同阴离子对拟薄水铝石生长的影响及其可能的机理。研究结果表明，阴离子在拟薄水铝石各晶面上的吸附具有各向异性，被阴离子优先吸附的晶面生长受到一定程度的抑制。阴离子在拟薄水铝石表面的吸附受溶液pH的决定性影响：pH为5～6，即弱酸环境时，阴离子在晶面进行强选择性吸附，并依据选择性吸附的晶面的不同最终形成不同形貌的拟薄水铝石；反之，pH为8.5～9，即弱碱环境时，阴离子在晶面的吸附作用较弱，阴离子对晶面的导向生长作用对晶粒形貌的改变不明显。

采用简单的原位水热合成法制备了5种硅铝比的小晶粒多级孔ZSM-5分子筛，对制备的小晶粒多级孔ZSM-5分子筛进行了X射线衍射、NH₃程序升温脱附、N₂吸附-脱附等表征分析，考察了不同硅铝比的ZSM-5分子筛催化苯/甲醇烷基化反应的性能。结果表明：合成的5种不同硅铝比的ZSM-5分子筛具有多级孔结构，呈现不规则的颗粒状，晶粒尺寸较小，颗粒聚集形成蜂窝状；随着硅铝比升高，分子筛的比表面积和孔体积增大、酸强度减小、酸量降低。在470 ℃、0.5 MPa、质量空速2 h^-1、苯/甲醇摩尔比1:1条件下，不同硅铝比ZSM-5分子筛催化苯/甲醇烷基化反应的结果表明：随着分子筛硅铝比升高，苯转化率和二甲苯选择性提高，乙苯选择性降低；当分子筛硅铝比为150、反应时间为72 h时，苯转化率最高为62.92%，二甲苯选择性为37.38%，乙苯选择性为0.81%；该ZSM-5分子筛运行1 200 h后仍具有良好的活性，应用前景较好。

采用超声浸渍的方法制备了不同Zn负载量的改性ZSM-5分子筛以及Zn、Mg和P复合改性ZSM-5分子筛，通过X射线衍射、N₂吸附-脱附、氨吸附-程序升温脱附和吡啶吸附-傅里叶变换红外光谱等手段对催化剂进行表征，并在固定床微型反应器上系统探究了不同改性过程对其催化甲醇直接制对二甲苯反应性能的影响。结果表明：Zn改性有效提高了ZSM-5分子筛的芳构化性能，可为甲醇制对二甲苯提供较高的催化活性基础；在最佳Zn负载量时，进一步引入Mg和P对分子筛酸性和孔道结构进行修饰，覆盖孔道酸性位以及窄化孔口，优化了催化剂择形性，有利于目的产物对二甲苯的生成。复合改性分子筛Zn-Mg-P/HZ-5催化剂寿命为36 h，对位选择性为96.00%，对二甲苯选择性（对二甲苯占总二甲苯的比例）高达18.43%，表现出优异的反应性能。

对催化裂化（FCC）催化剂/助剂进行功能改性是提高丙烯产量、助力炼油厂转型升级的一种简单有效的方法。制备了经过碱处理和不同含量磷改性的ZSM-5分子筛[xP/A/ZSM-5，x表示分子筛磷负载量（以P₂O₅质量分数计），%]，将其用于FCC增产丙烯。采用X射线衍射、透射电镜、³¹P固体核磁共振和X射线光电子能谱等表征方法对改性样品的结构、酸性和磷存在形态进行表征，并对其在FCC过程中增产丙烯的性能进行研究。结果表明，所有改性后ZSM-5作用下的丙烯收率均优于改性前ZSM-5分子筛，这与孔体积减小和酸度变化有关。在测试的助剂中，8.0P/A/ZSM-5样品的催化性能最好，丙烯收率为8.62%。对磷与ZSM-5分子筛相互作用机理的研究表明，磷能与骨架铝和非骨架铝相互作用形成AlPO₄物种，并在磷改性分子筛表面检测到了AlPO₄物种。

针对新水和回用水水质特点及炼油装置循环水系统工况条件，开发了环保型低磷循环水处理技术。在炼油装置循环水系统进行了3个月的工业试验，碳钢监测试管的平均腐蚀速率为0.032 1 mm/a，平均黏附速率为4.1875 mg/(cm².月)（1月以30 d计），循环水处理效果良好；回用水占比提升至77.23%，循环水外排总磷质量浓度降幅为70%，具有较好的经济效益和显著的社会效益。

以某企业 1.50 Mt/a 对二甲苯装置的设计为例，综合分析该装置中各单元的能耗分布及采用节能设计对装置能耗的影响；结合对二甲苯装置的特点，深入探讨提高加热炉热效率、优化低温热利用方案等措施对降低装置能耗的重要性。结果表明：举例装置基于“95+”的技术改进加热炉设计，最大限度地回收烟气余热，使加热炉热效率超过 95%，明显高于常规设计值（92%），可节省燃料费用 2 340 万元/a；通过采用低温热发生蒸汽技术，1.2 MPa 蒸汽产出量为 89.2 t/h，0.6 MPa 蒸汽产出量为 254.2 t/h，而且余热采用蒸汽压缩可得 1.8 MPa 蒸汽，满足多个蒸汽用户需求；通过采用低温热制热水，可得 110 ℃热水量约 746.2 t/h，采用先进热水制冷等技术制备的冷冻水除满足装置自身需求外，还可服务多个用冷装置；通过整体优化设计，使对二甲苯分离、二甲苯异构化、二甲苯分馏等单元的产品能耗仅为 5 190.9 MJ/t，与同类装置相比大幅降低，达到国内领先水平。

对中国石化洛阳分公司200 kt/a硫酸法烷基化装置的生产能耗进行了分析，并针对装置蒸汽、循环水以及除盐水能耗高的问题提出相应节能降耗措施。通过对压缩机转速、脱异/正丁烷塔回流量及脱轻烃塔进料工艺流程优化，节省3.5 MPa蒸汽11.75 t/h，节省1.0 MPa蒸汽5.32 t /h，降低蒸汽能耗3 334.09 MJ/t；通过停止部分采样器/冷却器循环水供应并及时控制调整各设备用水量，可节约循环水119.55 t/h，降低能耗16.63 MJ/t；通过对空气冷却器、碱液罐及各机泵冲洗所用除盐水的控制调整，可节约除盐水1.58 t/h。通过以上节能措施的实施，装置累计降低能耗3 354.38 MJ/t，创效3 409.47万元/a，并为装置进一步节能降耗提供了技术支撑。

为充分挖掘中国石化青岛石油化工有限责任公司催化重整装置的节能降耗减排潜力，对该公司250 kt/a半再生催化重整装置热载体系统的热量平衡进行分析，并优化热载体系统的换热流程和蒸发塔、分馏塔、稳定塔的操作参数。结果表明，该催化重整装置的热载体系统可以停用热载体炉，停用后可以节约用电321.14 (MW.h)/a，节省瓦斯消耗621.96 t/a，减少CO₂排放约1 750 t/a，节能增效约273.22 万元/a。

为提升精馏环节的能源利用效率，基于高效回收换热器余热和梯级用能的理念，提出了设置中间换热器与吸收式热泵相结合的精馏节能系统；以某石化企业180 kt/a气体精馏“三塔”（脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精制塔）系统中的脱丙烷塔为研究对象，采用Aspen Plus建立数学模型，对中间换热-吸收式热泵精馏节能系统的中间再沸器、中间冷凝器以及热泵的操作参数进行优化，并对“三塔”精馏流程的节能效果进行分析。结果表明，采用中间换热-吸收式热泵精馏节能系统可将脱丙烷塔的蒸汽消耗量降低25%；对于完整“三塔”精馏流程，蒸汽消耗量可降低38.8%，循环冷却水用量节约42.5%，新增利润约530.8万元/a，项目静态投资的回收期为3 a。

为应用在线近红外光谱分析技术对汽油吸附脱硫（S Zorb）装置物料进行在线分析，基于大量有代表性的S Zorb装置原料汽油和产物脱硫汽油样品，采集其近红外光谱，结合化学计量学方法建立了预测S Zorb装置物料密度、辛烷值、蒸气压、馏程和烃组成的近红外光谱分析模型，模型交互验证结果表明，近红外光谱分析方法与标准方法之间具有良好的一致性。通过配置在线近红外光谱分析系统和应用所建S Zorb装置物料多性质近红外光谱分析模型，将在线近红外光谱分析技术应用于某炼油厂S Zorb装置对原料汽油和脱硫汽油进行在线分析，可在1 min内完成对3路物料的密度、辛烷值、蒸气压、馏程和烃组成合计65个指标的在线分析。S Zorb脱硫汽油密度（20 ℃）的预测标准偏差为1.5 kg/m³，研究法辛烷值（RON）的预测标准偏差为0.2，烯烃质量分数和芳烃质量分数的预测标准偏差分别为0.46百分点和0.51百分点，蒸气压预测标准偏差为1.5 kPa，初馏点、10%馏出温度、50%馏出温度、90%馏出温度和终馏点的预测标准偏差分别为2.0,1.7,2.1,2.3,2.8 ℃，方法精度和检测速率满足工业现场快速分析的需求。

石油馏分与石油产品中的碱性氮含量是石油炼制及加工过程中的重要参数，针对现行标准方法应用过程中存在的问题，建立了光度滴定法测定石油馏分中碱性氮含量的方法。结果表明，多种样品采用光度滴定法测定的结果与现行标准方法测定结果有很好的一致性，测定苯胺的加标回收率为93.0%~110.0%。光度滴定法在保证准确度的基础上实现了分析过程的自动化，扩大了样品适用范围，提升了试验环境友好性，为石油馏分及石油产品碱性氮含量的测定提供了一个较好的分析方法。

建立了逆流连续重整装置再生烧焦区的动态数学模型，并利用Matlab编程数值计算方法求解了该数学模型，选取3种不同操作条件，利用该模型计算了烧焦区内各个位置的焦炭质量比、再生气氧含量、床层温度、气相温度，深入分析研究了初始积炭量、催化剂循环速率对烧焦的影响。结果表明：烧焦反应速率随着催化剂积炭量、再生气氧含量和反应温度的升高而增大；随着初始积炭量增加，床层局部最高温度位置向外筛网方向迁移；随着催化剂循环速率增加，床层局部最高温度位置向下部迁移。模型计算结果与装置实际测量结果具有较高的一致性，说明所建模型的计算方法具有良好的准确性。

为提高丙烷脱氢装置系统风险管理能力，建立丙烷脱氢装置系统风险影响因素模型；运用预先危险性分析（PHA）辨识出危害因素，使用故障类型和影响分析（FMEA）方法找到丙烷脱氢装置不安全事件和风险管理对象并提出风险影响因素集，辨识出反应器火灾、爆炸和脱氢反应失控的风险，分析风险发生的原因并提出管控措施。归纳丙烷脱氢装置系统中装置操作人员、运行设备、物料本身、装置安全管理情况、装置运行环境5个维度下的风险影响因素集。提出运用决策试验与评价实验室方法（DEMATEL算法）分析丙烷脱氢装置系统安全风险因素的相互关系。结果表明：在丙烷脱氢装置系统安全风险管控时，应考虑7个原因因素和13个结果因素之间的关系；物料的腐蚀性对丙烷脱氢装置系统风险影响最大；安全风险意识极易受到其他因素的影响；教育培训在丙烷脱氢装置系统中起到最重要的作用。

氢能具有质量能量密度大、来源多样化、应用场景丰富、终端零排放等特点，在保障国家能源安全、应对气候变化、推动产业升级、实现高质量发展等方面具有重要意义。本文重点介绍集中式制氢的主要类型，包括天然气制氢、煤制氢、工业副产氢和电解水制氢，并分析其制氢成本。对于煤制氢和天然气制氢，技术比较成熟，全球范围内应用广泛，原料价格对成本影响较大；对于工业副产氢，现阶段最具市场竞争力；对于电解水制氢，发展潜力最大，若与可再生能源结合，生产的氢气属于“绿氢”，更符合未来绿色能源需求。

氦气作为一种不可再生的战略性稀有气体，主要来自于含氦天然气中，一般采用深冷技术提纯获得。但深冷法获得的氦气成本较高。为降低氦气提取成本，在对传统深冷技术进行调研分析的同时，对变压吸附、膜分离、吸收法、水合物法等单一分离技术及多技术组合方法进行了分析对比，结果表明，多技术组合提取分离氦气可以有效打破单一分离技术的“瓶颈”，降低投资和消耗，具有更好的应用前景。