针对传统钛系储氢合金（TM）储氢量低、成分分布不均、易氧化等问题，采用机械球磨法向钛系储氢合金中引入多种单质金属（Co、Ni、V、Cu、Mg）进行改性，并通过扫描电镜-能量色散荧光光谱（SEM-EDX）、X射线衍射光谱（XRD）、电感耦合等离子光谱（ICP）、X射线光电子能谱（XPS）等手段以及储氢动力学性能测试和氧毒化试验，表征了制备改性合金材料的微观形貌、表面元素分布、晶相结构、表层和体相元素含量、材料储氢能力和储氢速率、改性金属赋存化学状态以及改性金属对TM合金储氢性能的影响。结果表明：V改性使合金的最大储氢量（w，下同）明显提高，从1.70%提高至2.15%；Co改性显著提高了合金的储氢速率，使其30 min储氢量从1.67%增加至1.71%；Co的引入同时增强了合金的抗氧中毒能力，使合金氧毒化后的最大储氢量下降率从41.8%降为1.74%。改性合金引入的Co主要分布在材料表面层，不但能替代储氢活性位点优先氧化而减少其氧化比例，而且能形成致密氧化层，抑制氧从表面层向体相扩散，从而保护了体相的储氢活性位点。

基于烷氧基铝水解制备拟薄水铝石及γ-Al2O3的工艺数据集，构建了制备工艺条件与拟薄水铝石及γ-Al₂O₃的孔体积、比表面积间的分段线性回归模型，并确定了最优模型结构。各模型的调整决定系数（R²）均表现良好，且均通过了分段变量的Davies显著性检验。这表明，在保持模型结构简洁的同时，分段线性回归模型能够提供较高的拟合精度，且具有合理的复杂度和较强的稳定性，能够有效揭示制备工艺参数与产物物理性质之间复杂的内在联系。验证结果显示，利用各模型在已知制备条件下对拟薄水铝石及γ-Al₂O₃的孔体积、比表面积进行预测，其最大相对误差不超过4.80%。构建的模型具有较高的精度，可用于指导拟薄水铝石及γ-Al₂O₃制备条件设计和物化性质预测，对实现拟薄水铝石及γ-Al₂O₃物化性质的精准调控具有重要意义。

为了探索增加重芳烃轻质化技术产品灵活性的方法，研究了重芳烃轻质化反应过程中苯、甲苯和二甲苯（BTX）分布规律。结果表明：分子筛孔道结构、反应苛刻度及原料组成均会影响BTX的分布。具体来说，ZSM-5分子筛催化剂有利于多产苯和甲苯，Y分子筛催化剂有利于多产二甲苯。反应苛刻度对BTX中各物质的占比影响较大，提高反应温度或催化剂活性，可提高甲苯和苯的占比。原料组成会影响重芳烃轻质化产物中苯、甲苯和二甲苯的比例：当原料三甲苯含量较高时，其轻质化产物BTX中二甲苯占比较高；当原料中甲乙苯含量较高时，产物BTX中甲苯含量较高。分子筛孔道结构 还会影响二甲苯异构体的分布，但反应苛刻度和原料组成对二甲苯异构体的分布影响不大。

将5-溴间苯二甲酸和4,4'-联吡啶的混合配体与硝酸锌在热溶剂条件下进行反应，合成了溴功能化复合材料。采用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪等对其表征。结果表明：所制备的材料水热稳定性良好；具备微孔结构，最可几孔径为0.35 nm；相较于C₂H₂，CH₄，CO，N₂，复合材料对CO₂具有明显较好的吸附能力，能够有效分离CO₂和其他气体。在273 K、100 kPa下，该材料对CO₂的吸附量为48.901 cm³/g。进一步，通过密度泛函理论计算揭示了-Br对CO₂的作用机制，以及其与氢键的协同效应。

在新建和改造芳烃联合装置过程中，基于物料平衡测算结果，对不同工况下C₈芳烃在气相异构化单元、液相异构化单元的处理量和对应分离装置的规模进行对比分析。结果表明，使用气、液相异构化并联的工艺流程，解决了液相异构化工艺乙苯转化率低的问题，提高了异构化单元整体的技术经济性。并且，在气、液相异构化组合工艺流程中，通过改变反应温度、压力调节液相异构化催化剂上的芳烃异构化率及气相异构化单元的乙苯转化率，可以调整二甲苯回路中各组分的含量，适应化工品的多样化生产需求。

低硫石油焦是生产人造石墨负极材料的核心原料，随着锂离子电池需求的增长，锂电池负极用低硫石油焦的价值日益显现。以某石化企业减压渣油和脱油沥青为原料，采用延迟焦化工艺，通过调整原料配比生产了4种石油焦，考察原料组成对石油焦收率、微观结构、石墨化性能和所生产负极材料电性能的影响。结果表明，随着原料中芳烃和胶质含量的增加，焦化蜡油和石油焦收率提高，汽柴油收率略有降低。原料组成对石油焦产品的微观结构有显著影响，原料中胶质质量分数由23.68%增加到48.61%时，石油焦中镶嵌型结构占比由36.2%增加到67.2%，并出现了少量的各向同性结构，不利于石油焦的石墨化。对4种石油焦石墨化后得到的负极材料进行电性能测试，发现以石油焦B生产的材料B的综合性能最优，其容量为341.35(mA.h)/g，首效为94.42%，在45℃下以1C倍率进行放电循环800圈后，容量保持率为95.2%，说明石油焦B可用于生产循环性能好且容量高的锂离子电池负极材料。

为了研究电场强化对渣油溶剂脱沥青技术的影响，以减压渣油为例，在沉降时间0.5~4 h、剂油质量比1~4的条件下，考察了施加电场对渣油脱沥青过程的作用效果。结果表明：在不施加电场时，增加沉降时间和剂油比能够提高沥青质脱除率、沥青产率和沥青中沥青质含量；施加电场后，可以进一步提高脱沥青过程的分离效率并降低溶剂使用量。在沥青质脱除率达到最大时，通过施加电场可以将沉降时间从3h缩短至1h以内，同时提高沥青质脱除率约12百分点；在沉降时间1h、沥青质脱除率相近时，施加电场可显著降低溶剂使用量。

催化重整原料的组成对重整反应产生了多方面的影响。分析了连续重整原料中烷烃、环烷烃、芳烃等组成特性和现状差异，以及各类烃在重整反应中转化率的变化及其对主要产品的影响。基于此，提出优化重石脑油，降低C₆和C₁₁+含量、控制轻石脑油和重石脑油产品质量等优化建议。通过模拟测算，优化重整混合原料，降低原料中无效组分含量，消除装置运行瓶颈，为同类装置原料优化提供了数据支撑，助力炼化企业提质增效与低碳转型。

以丁二酸酐与多种饱和脂肪醇为原料，通过酯化反应合成系列饱和二元酸单酯化合物，优选出兼具良好抗磨性能和低凝点的饱和二元酸单酯型抗磨剂化合物。结果表明，丁二酸单异构酯凝点低，且在柴油中表现出良好的抗磨性能。其中，当在超低硫柴油中的添加量（w）为200 μg/g时，丁二酸单（3,5,5-三甲基己醇）酯可显著提高柴油的润滑性能，润滑性试验中金属试验球校正磨痕直径可从646 μm下降到281 μm，且其凝点低至－50 ℃，在低温环境条件下具有一定的应用前景。

使用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱等手段，对采用电弧法生产的石墨烯A和采用氧化还原法生产的石墨烯B的微观结构和形貌进行表征，考察两种石墨烯作为添加剂对重负荷柴油机油CK-4 15W-40减摩抗磨性能的影响。采用四冲程柴油机台架试验评价添加石墨烯对油品燃油经济性的提升效果。四球机摩擦试验结果表明：两种石墨烯的引入均能起到减摩抗磨效果，加入石墨烯A后，钢球磨斑直径下降20.89%，油品摩擦因数下降35.58%；加入石墨烯B后，钢球磨斑直径下降13.08%，油品摩擦因数下降19.23%。燃油经济性评价结果表明，在高转速工况下，添加石墨烯A的重负荷柴油机油的有效燃油消耗率降低1.0%~2.5%。

为提高烯烃催化裂解（OCC）装置的丙烯和乙烯收率，在采集国内某企业100 kt/a OCC装置工业数据的基础上，通过数据预处理获得了835组数据样本，采用最大互信息系数和Pearson相关系数方法筛选出了13个输入特征变量，以双烯（丙烯和乙烯）收率为目标变量，分别采用XGBoost和BPNN方法建立了XGBoost和结构为13-64-13-1的BPNN回归模型。对比两种模型的回归结果，发现BPNN模型的整体预测效果更优；进而，结合遗传算法优化BPNN模型的装置操作变量，发现操作变量优化后，模型预测的双烯收率平均提升2.8百分点。这表明，所建BPNN模型可为OCC工业装置的运行优化提供指导。

催化裂化是石油炼制过程中重油轻质化的重要工艺，建立催化裂化装置产品预测模型有利于优化工艺过程和建立智能化炼油厂。针对国内某炼油厂智能化建设的需求，构建了一种基于优化的BP神经网络的催化裂化装置汽油产率预测模型。通过数据清洗和最大信息系数相关性分析，从30个初始输入变量中筛选出与汽油产率关联性较强的12个输入变量，降维率达到60%。在此基础上，采用6种智能优化算法对12-8-1结构的BP神经网络的初始权重与阈值进行优化，并比较不同优化算法下的模型预测性能。结果表明，矮猫鼬算法优化的BP神经网络（DMOA-BP）预测效果最佳，其平均绝对误差、均方误差、平均绝对百分比误差均显著低于其他算法，且4次交叉验证的平均决定系数R²为0.9889，因此选择DMOA-BP作为催化裂化装置汽油产率预测模型。该模型为炼油厂智能化生产提供了高精度、低复杂度的预测工具，对催化裂化装置优化运行具有指导意义。

催化裂化干气脱硫装置尾气中的硫化氢质量分数需要控制10μg/g以下。基于某石化企业催化裂化干气脱硫装置的705组运行数据，采用最大互信息系数和Pearson相关系数法从44个变量中筛选出了25个变量作为输入变量，以净化干气中的硫化氢含量作为目标变量（转化为分类问题），分别采用XGBoost方法和DNN方法建立了针对目标变量的二值分类预测模型。结果表明，DNN模型的综合评价指标优于XGBoost模型，尤其是对不达标样本的分类准确性和处理复杂问题的稳定性方面更优。将DNN模型与遗传算法相结合，对测试集中未达标样本的操作变量进行了优化，使未达标样本全部实现达标。因此，所建DNN模型可为催化裂化干气脱硫装置的优化运行提供指导。

利用Aspen Plus软件对某炼油厂2.0 Mt/a催化裂化装置分馏及吸收稳定系统进行全流程模拟，并运用灵敏度分析方法对分馏及吸收稳定系统的工艺参数进行优化。在分馏系统中通过调整顶循环量和一中循环量，提高了汽柴油质量，同时使高温位取热比例增加了5.26百分点，这部分热量可用于产生高温蒸汽；在吸收稳定系统中，重点考察了吸收塔内粗汽油进料位置、吸收塔液气比、富吸收油返回分馏塔位置、稳定塔进料位置和回流比对产品质量的影响，通过系统参数的模拟优化，产品分布得到显著改善，具体表现为：干气中C₃+体积分数降低54.3%，液化气中（C₂+C₅）体积分数降低7.5%，稳定汽油中（C₃+C₄）质量分数降低43.2%。

汽车排放尾气是造成大气污染的关键因素之一，而汽油清净剂能有效清除发动机积炭，但其对改善燃油效率和减少尾气排放的作用尚不清晰。选取代表性的在用车辆，研究了市场3种主流汽油清净剂在清除积炭前后对冷启动排气污染物含量的影响。结果表明，汽油清净剂能显著减少发动机积炭，从而减少碳排放。常温下使用汽油清净剂后总碳氢化合物（THC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）的排放量分别下降5.98%、8.74%和14.13%，颗粒物质量（PM）和数量（PN）分别下降32.41%和29.89%，油耗减少3.29%。在全球轻型汽车测试循环（WLTC）中的超高速工况下，加入汽油清净剂后，THC,CO,NO_x的排放量分别下降23.72%,31.43%,34.04%。此外，在车辆冷启动和急加速时，使用汽油清净剂能显著降低THC、CO的排放量。

机动车排放的碳氢化合物是造成城市挥发性有机物（VOCs）污染的重要来源，而车用汽油质量是决定机动车排放水平的关键要素。选取不同排量的5辆国Ⅵ轻型汽油车，使用两种不同烯烃含量的试验油，通过Ⅰ型常温试验和Ⅵ型低温试验，研究汽油烯烃含量对汽车污染物排放的影响规律。结果显示：在全球统一轻型车辆测试循环（WLTC）工况下，当汽油烯烃体积分数从13.4%降低至9.1%后，常温下CO、总碳氢化合物（THC）和NO_x排放均呈下降趋势，尤其是在城市道路工况下THC和CO排放降幅更显著，颗粒物排放也略有下降；低温下CO和THC排放也呈现下降趋势，但NO_x排放无明显变化规律。以上结果表明，降低汽油烯烃含量可显著减少不同环境温度下的气态污染物排放，尤其是城市道路工况。此研究结果为优化汽油结构组成和降低汽车气态污染物排放提供了重要理论支撑。

为了规范汽油清净剂市场秩序、鉴定市场上汽油清净剂的产品质量和组成，开发了一种基于薄层色谱和茚三酮显色反应的快速测定方法。首先，使用茚三酮为显色剂，在硅胶板上与清净剂发生特异性显色反应，并给出了不同类型主剂显色的浓度检测限和最佳浓度范围。在此基础上，基于3类主剂分子的极性和溶解性特点，开发了单一主剂及复合主剂组成的鉴定方法。最后，使用该方法对市售的6个清净剂商品进行分析，鉴定出3个商品为不合格产品，对其他产品进行了类别鉴定，鉴定结果与质谱分析结果一致。所建方法具有分离度好、操作简单、检测速度快、无需复杂仪器、可肉眼观测等优势，能够满足现场快速检测的需求，从而促进汽油清净剂市场的有序发展，并为降低汽油发动机的尾气排放提供重要的保障。

为了探究1-甲基萘试剂显色的原因及其对NiMo/Al₂O₃催化剂加氢性能评价的影响，借助电感耦合等离子体质谱法、气相色谱和硫氮化学发光检测器等多种仪器分析方法进行了表征。结果表明，与无色的1-甲基萘试剂相比，棕黄色的1-甲基萘中含有C₁-苯并噻吩等含硫化合物以及喹啉、异喹啉、C₁-喹啉和其他含氮化合物，这些含硫、含氮化合物与1-甲基萘共存时导致其呈现棕黄色。采用以棕黄色1-甲基萘配制的反应油进行NiMo/Al₂O₃催化剂加氢性能评价时，由于含硫、含氮化合物的竞争吸附，尤其是含氮化合物对1-甲基萘加氢饱和的强抑制作用，导致1-甲基萘的转化率较低，且随着反应温度的升高所得产物的颜色逐渐变为浅棕色，而以无色1-甲基萘配制的反应油经不同温度反应后所得产物仍为无色。这表明含硫化合物、含氮化合物与1-甲基萘共存时，会随着含硫化合物和含氮化合物含量的增高而逐渐变成棕黄色。因此，要充分重视化学试剂的颜色差异及其对催化剂性能评价所带来的不确定性因素。

乙烯齐聚合成α-烯烃的主催化剂为三价铬[Cr（Ⅲ）]有机化合物，如果原料未完全纯化，催化剂体系中会存在六价铬[Cr（Ⅵ）]杂质。Cr（Ⅵ）含量过高，会干扰生产，降低产品收率，造成环境污染。因此，准确测定Cr（Ⅵ）含量对生产过程至关重要。开发了一种有机铬催化剂中Cr（Ⅵ）的检测方法，在80~95 ℃条件下，采用2 mL质量分数为70%的硫酸低温消解有机铬催化剂样品，在酸性条件下，Cr（Ⅵ）首先与显色剂二苯碳酰二肼发生显色反应，然后与对甲基苯磺酸生成络合物，使用异戊醇将Cr（Ⅵ）萃取到有机相中，最后用分光光度法测定Cr（Ⅵ）的含量。结果表明，经显色萃取后，Cr（Ⅵ）在波长为540 nm处有最大吸收峰，在显色剂用量为1 mL、络合剂用量为2 mL、萃取剂用量为20 mL、显色时间为5 min、萃取时间为20 min的条件下，Cr（Ⅵ）的萃取分离效果最佳。该方法的有机铬试样检出限为1.000 μg/g，当移取的试样中Cr（Ⅵ）质量在0~1.0 μg范围内（以Cr元素质量计）时，工作曲线的相关系数大于0.999，测试结果的相对标准偏差小于5%，加标回收率为95%~105%。

氢气作为炼化企业生产过程中的关键原料，也是主要成本构成要素之一，优化氢气系统对于炼化企业实现节能增效具有重要意义。回顾了氢气系统优化技术的发展历程，特别是氢夹点技术和数学规划法的应用和研究进展。氢夹点技术经历了从单一组分杂质分析到多组分杂质分析的演进，逐步形成了基于图解法的夹点分析方法。数学规划法也逐渐向多组分杂质分析、构建不确定性模型方向发展，应用范围和研究深度不断拓展。结合两种方法的发展趋势，未来研究方向应聚焦于将氢气网络优化与临氢装置的严格流程模拟相结合，集成夹点法与数学规划法形成高效灵活的氢气系统优化技术，以期实现炼化企业氢气系统合理优化。

催化裂化（FCC）是石油炼制的重要工艺，FCC废催化剂（以下简称废剂）的资源化利用已成为亟待攻克的难题。系统梳理了废剂的来源与成因，剖析其再生及资源化利用技术的关键优势与技术瓶颈，探讨了废剂资源化的未来研究方向及应用前景。结合废剂资源化和无害化利用的发展趋势，明确未来应重点开发高效再生技术，探索绿色低碳的资源化利用途径，同时加强梯级再生与资源化利用的协同作用，以实现废剂的大规模、低影响、高价值应用。