对变径流化床催化裂化和汽油吸附脱硫技术进行深度集成，提出从汽油分子自身碳数、结构等多维度靶向提升汽油辛烷值的研发策略，开发出低能耗汽油轻重馏分分离技术、汽油轻馏分灵活吸附脱硫技术和汽油重馏分灵活吸附脱硫技术。该技术于2024年应用到中国石化金陵分公司1号催化裂化装置、3号催化裂化装置和两套S Zorb装置。应用结果表明：两套催化裂化装置能耗分别降低了1.58 kgOE/t（1 kgOE＝41.8 MJ）和1.27 kgOE/t；汽油轻馏分和重馏分性质均满足S Zorb装置进料要求，1号S Zorb装置加工汽油轻馏分，脱硫率为97.28%，精制汽油研究法辛烷值（RON）损失为0.8；2号S Zorb装置加工汽油重馏分，脱硫率为97.46%，精制汽油RON损失为0.2。对现有分馏、稳定与吸收系统再进行整改，催化裂化装置能耗有望降低4.50kgOE/t以上，汽油轻、重馏分灵活吸附脱硫技术再优化后，产品汽油RON损失可接近0，甚至有所增加。

针对国内炼化企业普遍存在的高硫石油焦问题，中石化石油化工科学研究院有限公司开发了S-COKE技术，即焦化原料加氢预处理与延迟焦化组合工艺。该技术以劣质高硫高钒渣油为原料，旨在低成本生产硫质量分数小于3.0%、钒质量分数小于300 μg/g的低硫低钒石油焦，同时提高液体产品收率。基础研究结果表明，通过适度提高反应温度、大幅提高空速，可在相同脱硫率下降低氢耗；稀释油种类及比例对脱金属效果有显著影响。该技术在某公司2.60 Mt/a渣油加氢装置及配套延迟焦化装置上实现国内首次工业应用。结果表明，装置实际加工原料金属（镍+钒）质量分数高达200 μg/g左右，通过优化催化剂级配方案（增加脱金属剂比例）和反应温度操作模式（前部反应器提温、后部反应器控温），第二周期氢耗显著降低，运行周期延长至近1年。延迟焦化装置单炼加氢减压渣油后，石油焦硫质量分数降至1.84%、钒质量分数降至250 μg/g，达到低硫低钒石油焦要求；液体产品收率提高13.04百分点，焦炭产率降低11.43百分点。

随着环保法规的日益严苛，特别是国Ⅵ汽油标准的实施，催化裂化汽油作为我国车用汽油的主要调合组分，其苯含量的控制成为炼油企业亟待解决的关键问题。深入剖析了催化裂化反应过程中苯的生成机理，明确了芳烃迁移反应与芳烃生成反应是其两大主要来源。在此基础上，系统分析了催化裂化原料性质、反应工艺类型、操作参数及催化剂性质等因素对汽油苯含量的影响规律。从工业应用角度，综述了原料优化、操作调整、催化剂类型选择、工艺技术改造及调合优化等降苯措施以及应用效果，为炼油企业优化工艺提供理论依据和技术参考。

基于羟醛缩合-加氢饱和-加氢脱氧的技术路线，实现了以糠醛为原料绿色高效制备生物航空燃料组分油。对于羟醛缩合反应，开发了循环碱液高效生产二亚糠基丙酮（FAF）的绿色工艺，精准调控碳链增长以满足航空燃料的碳数分布，FAF 收率达98.3%，纯度为99.2%。对于加氢饱和反应，设计了“一镍两用”Ni@SiO₂催化剂，配位不饱和Ni强化对FAF分子的吸附，纳米级分散Ni保证催化剂具有高活性，加氢饱和产物1,5-双-(呋喃基)-3-戊醇收率达99.9%。对于加氢脱氧反应，开发了Pd/Nb₂O₅-SiO₂催化剂，当Pd质量分数为0.3%、Nb₂O₅质量分数为20%时，催化剂加氢脱氧性能最优，C₁₁～C₁₃烷烃收率达96.2%。进一步，对生物航空燃料产品调合配方进行优化，当生物航空燃料组分油质量分数为10%时，调合产品满足GB 6537—2018指标要求。

随着原油重质化劣质化趋势加剧，原油中的金属含量明显增加，中国石油四川石化有限责任公司频繁出现渣油加氢和催化裂化装置原料中铁和钙元素含量超标情况，严重影响炼油厂装置运行和效益提升。经过技术攻关，选择NS-736原油脱金属剂在该企业10 Mt/a常减压蒸馏装置上进行应用，在装置各项操作参数不变的情况下，考察了NS-736脱金属剂对原油中金属铁和钙的脱除效果。结果表明：NS-736脱金属剂对原油中铁和钙的脱除率分别达到73.1%和84.9% ，高于其他脱金属剂；同时，原油酸值、排水pH及化学需氧量均保持稳定，没有不良影响；催化裂化原料铁质量浓度由16.9 mg/L降至6.6 mg/L，且平衡剂指标有较大改善，催化裂化装置效益明显提高，解决了“卡脖子”难题。

采用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪对巴士拉轻质原油与阿曼原油以体积比55∶45混合后经常压蒸馏得到的常压渣油原料及其浆态床加氢产物、固定床加氢产物进行分析表征，考察了两种加氢工艺下加氢产物氮化物的分布、结构以及加氢转化规律。结果表明：浆态床渣油加氢和固定床渣油加氢产物中主要以N₁类非碱性氮化物为主；浆态床加氢工艺对常压渣油中氮化物的断侧链作用优于固定床加氢工艺；固定床加氢工艺对常压渣油中氮化物的加氢饱和作用优于浆态床加氢工艺，且对多杂原子化合物有更好的脱除效果。

为了更准确地描述固定床反应器床层流体流动特性，基于Blender软件的刚体动力学，构建了不同管径比（管式反应器直径D与固体颗粒粒径d_p之比D/d_p）的柱状颗粒床层模型，并使用Fluent软件进行数值模拟，探究了不同管径比下床层的流体流动特性。结果表明：相同管径比下，床层空隙率和空气速度径向分布均呈现出振荡波动特征，近壁面区域较高，近中心区域较低；随着管径比的增大，床层空隙率和空气速度的径向分布波动幅度均减小，说明壁面效应的影响随着管径比的增大而减小；相同空气表观速率下，床层压降随着管径比的增加而增大。与de Klerk经验式计算的床层空隙率和Eisfeld修正式计算的床层压降相比，Blender软件所建模型的模拟结果与试验测定结果的一致性更好，说明该模型的模拟结果准确性高，能较好地反映床层内的流动特性。

采用两步溶剂热法合成了用于对甲基苯酚与分子氧选择性氧化制备对羟基苯甲醛的铜席夫碱催化剂SB-Cu、钴席夫碱催化剂SB-Co和铜钴双金属席夫碱催化剂SB-CuCo。扫描电子显微镜-能量色散光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱等表征结果表明，SB-CuCo催化剂对于分子氧具有良好的吸附活化作用。在常压、温度为65 ℃、连续氧气鼓泡、n（对甲基苯酚）∶n（氢氧化钠）∶n（甲醇）为1∶1.2∶13的反应体系中，经过96 h连续反应，SB-CuCo催化剂作用下的对甲基苯酚转化率达到92.42%，对羟基苯甲醛选择性为97.44%。铜和钴配位的协同作用使得催化剂对于分子氧的活化强度适中，活性位均一稳定。通过构效关系的研究进一步提出通过超氧络合物攻击对甲基苯酚苄位C—H键生成苄基自由基的选择性氧化反应机理。

针对某化工装置中旋风分离器对低密度颗粒回收效率欠佳的问题，采用冷模试验方法考察了工业用旋风分离器的分离性能，进而结合试验现象、试验结果和理论分析提出了对旋风分离器关键结构的改进方案，并设计制造了4种具有渐缩式分流排气管、更优高径比、改进排尘口形式的新结构旋风分离器。对比新结构和原型结构（企业现用）旋风分离器的冷模试验结果发现：相较于原型旋风分离器，不同空气流量下新结构旋风分离器对低密度颗粒的分离效率平均提升约6.5百分点，压降略有升高，最大为7.8 kPa，说明新结构旋风分离器在满足装置压降要求（<10 kPa）的前提下显著提高了低密度颗粒的分离效率。进一步，采用理论模型计算了新结构旋风分离器的分离效率及分离器压降，发现分离效率和分离器压降的模型计算值比试验测量值均略低，但其变化趋势高度吻合，说明新结构旋风分离器具备分离低密度颗粒的工程应用可行性。

采用一步法制备掺氮碳材料/γ-Al₂O₃复合材料并以其为载体制备NiW@NCAL加氢脱硫催化剂，以NiW@AL（载体为γ-Al₂O₃）及NiW@CAL（载体为碳材料/γ-Al₂O₃复合材料）为参比催化剂，借助元素分析、X射线衍射、N₂吸附-脱附、氨程序升温脱附、氢气程序升温还原、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜和吡啶吸附红外光谱等手段对催化剂结构进行详细表征，以二苯并噻吩（DBT）为模型化合物评价催化剂加氢脱硫活性并探究其构效关系。结果表明：碳材料及掺氮碳材料在γ-Al₂O₃表面的引入可有效削弱活性相金属与γ-Al₂O₃间的强相互作用，降低了NiW催化剂中镍铝尖晶石及钨酸铝的含量，提升了催化剂硫化度，增加了高活性NiWS活性相占比，从而提升催化剂的活性；NiW@NCAL催化DBT反应速率常数可高达3.53×10^-7 mol/（g.s），提高了直接脱硫反应路径选择性，在有效降低加氢脱硫反应氢耗的同时副产高附加值芳烃类化合物。

针对现有柴油重整催化剂制备过程复杂、传质传热性能差、机械强度低、抗积炭和硫中毒能力不足等问题，基于选区激光熔化3D打印技术制备了NiCu基催化剂，并通过高温氧化处理技术在催化剂表面引入富含晶格氧的活性氧化层，实现了结构-功能一体化柴油重整催化剂的一步成型。性能评价结果表明：与空气氧化处理样品相比，氧气氧化处理可以有效提升催化剂样品的重整活性和稳定性；在800℃、水碳摩尔比为4.9:1的条件下，使用氧气氧化处理的催化剂样品催化柴油蒸汽重整反应，柴油转化率高达99.61%、氢气产率达68.71%，且催化剂稳定性优异。X射线衍射、扫描电镜-能量色散荧光光谱、X射线光电子能谱表征结果发现：催化剂表面氧化层中CuO的(002)晶面是具有高催化活性的晶面，其特殊的原子排布和电子结构能选择性促进柴油组分分子的吸附与活化，加速柴油重整反应；同时，表面氧化层中的晶格氧能参与催化剂表面的氧化-还原循环反应，及时清除催化剂表面积炭，保持其催化活性。

针对大型原油库系统设备众多、种类繁杂、水力/热力特性耦合关联、运行参数相互制约、运行方案难以全方位优化等问题，构建了以运行总能耗最低、运行总成本最小、碳排放总量最少为目标的混合整数多约束运行优化模型，并结合模型特点提出一种改进NSGA-III算法用于多目标优化模型求解。结果表明：该改进NSGA-III算法引入了启发式初始化与动态惩罚函数，融合了基于序列二次规划的Memetic框架，加快了算法的收敛速率，实现了离散-连续变量的局部精细搜索；采用该改进算法得到解集的超体积和反转世代距离指标均显著优于传统NSGA-II、NSGA-III、MOEA/D、RVEA算法；系统优化方案的运行总能耗、运行总成本、碳排放总量分别降低10.07%、14.51%、7.41%；系统最优原油输送量为10000~16000 t/d，环境温度对加热炉的启停方案和热负荷影响很大，系统应采取“冬启夏停”的分时段加热策略运行，在安全高效运行的同时实现节能、降本、减碳。

为了实现催化裂化反应-再生系统操作参数的实时优化，以乙烯+丙烯收率最大化和焦炭产率最小化为目标函数，基于某炼化企业3.0 Mt/a催化裂化装置的工业运行数据，利用流程工业过程模拟与设计平台（APEX）建立了反应-再生系统的工艺机理模型。在此基础上，构建深度神经网络代理模型，并采用非支配排序遗传算法对原料预热温度、反应温度、再生温度、催化剂活性及汽提蒸汽量等关键参数进行多目标优化。利用APEX模型优化得到催化裂化工艺关键参数组合为：预热温度222.24 ℃、反应温度539.98 ℃、再生温度719.98 ℃、催化剂平衡活性58.13%、汽提蒸汽量11999.49 kg/h。在该最优工艺条件下，模型预测得到的乙烯+丙烯收率提升约1.96百分点，焦炭产率降低约4.06百分点。

以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为萃取剂，采用正交试验优化分壁式萃取精馏分离异戊二烯和正戊烷的操作参数。在进料量为1000 kg/h时确定最佳操作条件：回流比为6、萃取剂DMF和原料分别在第11和28块塔板进料、DMF和异戊二烯-正戊烷的质量比为2、侧线采出位置为第54块塔板、侧线流量为756 kg/h。在最优条件下，正戊烷、异戊二烯、DMF产品各自的纯度（质量分数）分别为99.89%，99.96%，99.99%，满足质量分数大于99.0%的纯度要求。使用Aspen Plus对常规精馏分离和分壁式萃取精馏分离异戊二烯和正戊烷的过程进行模拟。结果表明，与常规萃取精馏工艺相比，在相同进料条件和产品分离纯度要求下，使用分壁式萃取精馏工艺时冷凝器和再沸器负荷分别降低36%和27%。

基于全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪，建立了生物柴油（以脂肪酸甲酯为主要成分）及其两段加氢产物的分子结构表征方法，并对生物柴油及其加氢产物进行了全面的定性分析。基于上述分析结果，结合加氢反应机理解析，精准识别了生物柴油及其加氢产物中的烃类化合物、脂肪酸甲酯、羧酸、醇类等化合物的种类。结果表明：生物柴油主要由C₁₃～C₁₈的脂肪酸甲酯组成，其质量分数总和在95%以上，以不饱和脂肪酸甲酯为主；生物柴油一次加氢处理的产物主要由饱和脂肪酸甲酯组成，以棕榈酸甲酯与硬脂酸甲酯为主；生物柴油二次加氢处理的产物主要由正构烷烃组成，其质量分数在90%以上。

某石化企业3号催化裂化装置烟气脱硫塔出现烟气中颗粒物浓度升高的问题。经过多角度分析，发现烟气脱硫塔出口颗粒物浓度升高的主要原因是脱尘效率下降。通过减少反应-再生系统催化剂藏量、降低第一再生器料位、增加三级旋风分离器细粉储罐卸剂时长、提高烟气脱硫塔外排水流量等关键参数，烟气中颗粒物质量浓度稳定控制在20 mg/m³左右，满足相关指标要求。

热解是实现废塑料化学回收与高值化利用的核心路径之一。然而，热解油中的杂原子化合物极易引发设备腐蚀与催化剂中毒，严重制约了其作为传统石化替代原料的规模化应用。为了突破废塑料热解油深度脱杂提质的技术瓶颈，综述了国内外关于废塑料热解油中氯、硅、氮三种关键杂原子的分析表征研究现状，详细介绍了涵盖靶向预富集、高选择性元素检测、多维色谱分离、高分辨质谱解析及实时在线分析在内的综合方法学体系。在此基础上，展望了废塑料热解油杂原子分析表征的发展趋势，指出精细结构解析、构效关系探究及人工智能辅助的数据解析将是未来的核心突破方向，以期为废塑料热解油的提质工艺优化提供坚实的数据支撑。

沥青质是渣油中极性最强、组成最复杂的组分，深入解析其分子结构与化学组成对实现其高效转化及石油资源的高价值利用至关重要。系统综述了沥青质在相对分子质量、化学组成及分子结构表征方面的研究进展，总结了其中含杂原子（硫、氮、氧）官能团的形态，探讨了典型大陆型沥青质的结构特点，并展望了渣油加工技术中沥青质转化的未来研究方向。总结得出沥青质平均相对分子质量约750，大部分分布在500~1 000 之间；大部分沥青质分子含有杂原子；沥青质分子结构分为群岛型和大陆型两种，以渺位缩合的大陆型分子结构为主，沥青质分子平均芳环数为7~8。

脱油沥青（DOA）是溶剂脱沥青过程产生的副产物，具有杂原子含量高、金属含量高、沥青质含量高、软化点高、结构复杂等特点。随原油重质化程度加剧，DOA产量持续增长，其资源化利用已成为炼化行业绿色转型的关键环节。系统梳理了DOA生产工艺、化学组成与结构特性，重点总结其在建筑材料、能源转化及高性能碳材料领域的应用进展，剖析当前存在的技术瓶颈、经济性制约与环境风险，指出未来应聚焦绿色改性、高值化路径拓展及多工艺集成联产策略，推动DOA从低价值副产物向高价值产品转变，从而为重油全组分高效利用提供支撑，有力促进溶剂脱沥青工艺可持续发展。

石化废水的水质组成日趋复杂，给传统的生物处理技术带来了巨大挑战。生物强化技术通过定向投加高效降解菌补充或强化系统的代谢功能，以提升难降解有机物的去除效率、增强抗冲击负荷并优化微生物群落结构。综述了生物强化技术的作用机理、高效降解菌的来源与作用形式，发现该技术可显著提高目标污染物的去除率，对实际石化废水处理具有一定效果。未来研究重点应集中在微生物相互作用机制解析、定植与持久性策略优化以及模型预测与评价体系构建等方面，以期为工业废水的高效与绿色治理提供参考。

在“双碳”目标引领下，可持续航空燃料（SAF）已成为航空业实现深度减碳的核心路径。当前我国SAF产业处于起步阶段，虽然在政策布局、航司实践和机场加注等方面取得一定进展，但仍面临政策引导不足、生产成本高昂、技术突破缓慢及供应链体系不成熟等挑战。综述了中国SAF政策激励、航司应用案例及产业链现状，指出亟需通过强化顶层设计、构建多元化原料保障体系、加快关键工艺技术创新、完善全链条监测与基础设施等措施降低SAF全环节成本、提升产业协同效率，以尽快实现中国SAF产业从试点示范向规模化应用的跨越，为航空业绿色转型和“双碳”目标实现提供坚实支撑。

正构烷烃的加氢异构化是生产高辛烷值汽油以及低冰点航空煤油的重要工艺，其异构产物的收率与选择性主要受限于双功能催化剂的性能。从正构烷烃加氢异构化反应路径与机理出发，总结了SAPO-11分子筛类加氢异构化催化剂结构性质和酸性质调控的研究进展，着重阐述了SAPO-11分子筛的晶粒尺寸、孔隙结构、酸性质对SAPO-11分子筛催化剂的加氢异构化性能的影响，对加氢异构化催化剂和SAPO-11分子筛的未来发展方向进行了总结并提出展望。