以纳米多孔材料为壳层的核壳催化剂中，SiO₂因结构稳定、化学惰性、表面易调控，成为实现分子筛分功能的优选壳层材料。SiO2壳层的连续性、厚度及孔结构是决定核壳催化剂催化性能的关键因素。溶胶-凝胶法因合成条件温和、操作简便、结构可控，是制备SiO2壳层核壳催化剂的主要方法。系统综述了该方法制备过程的主要参数（硅源、模板剂、合成条件及后处理条件等）对SiO₂壳层结构的影响规律及作用机理，分析调控过程中的关键挑战，并展望了未来优化方向，旨在为精准构筑SiO₂壳层，借助核壳协同作用实现催化剂性能提升提供参考。

丙烷/丙烯的高效分离是化学工业中亟待突破的共性技术难题，因二者物理性质相近，传统高压低温精馏工艺存在效率低、能耗高的固有缺陷。基于沸石吸附剂的分离技术具有低能耗、高选择性以及工艺灵活性等优势，被视为极具潜力的替代方案。综述了沸石吸附剂用于丙烷/丙烯分离的研究进展，深入剖析丙烷/丙烯高效分离的可行性策略与作用机制，重点围绕平衡吸附分离与非平衡吸附分离两大技术路线，全面总结了金属离子改性、表面化学修饰、多级孔道构建等沸石改性策略及其构效关系。基于当前研究现状，指出发展低成本沸石合成与改性策略、深化吸附机制的微观解析、向复杂多组分体系拓展是未来研究的重点方向。

SKI-320乙苯脱乙基型C8芳烃异构化催化剂在炼化企业A的1.0 Mt/a对二甲苯的芳烃联合单元C8芳烃异构化升级改造装置上成功进行了应用。为配合扩能需求，对异构化反应器内部构件进行改造，加设开孔隔离挡板，构建出的催化剂床层参数与炼化企业B原生设计为脱乙基工艺的床层参数十分接近，保障最大程度发挥SKI-320催化剂的性能。催化剂装填过程稳定可控，开工操作简便，投用后运行情况良好。标定结果显示：单程二甲苯异构化率达到 23.82%，乙苯转化率达到 68.32%，二甲苯收率为98.87%，首次通过对转化型反应器进行径向改造实现了与原生设计装置相当的工业运行效果。

针对劣质重油接触裂化-焦炭气化过程中大量沉积于接触剂上的钒金属，采用X射线衍射、X射线荧光、N₂吸附-脱附和H₂程序升温还原等方法对钒污染接触剂进行了表征，并用小型固定流化床装置考察了不同价态的沉积钒对焦炭气化反应的影响。结果表明：在贫氧的条件下，钒对接触剂上焦炭气化产物中CO生成CO2的反应有明显的促进作用，高价态钒的催化作用更强；反应温度升高加速了CO氧化生成CO₂的反应；增加原料中O₂含量可促进反应产物中CO2的生成，而增加原料气中CO₂含量对反应产物中n(CO)/n(CO₂)的影响较小。

Ni@SiO₂催化剂可催化双环戊二烯（DCPD）高效加氢制备桥式四氢双环戊二烯（endo-THDCPD），以高效生产高密度喷气燃料JP-10。为实现Ni@SiO₂催化剂百公斤级生产，进一步优化Ni@SiO2催化剂合成参数，考察了硅源、镍源以及硅镍摩尔比对催化剂结构和性能的影响。结果表明，以硅溶胶为硅源、硝酸镍为镍源，当硅镍摩尔比为2时，Ni@SiO₂催化剂的Ni颗粒分散性更好、介孔更丰富，在DCPD加氢反应中展现出优异的催化性能，DCPD转化率和endo-THDCPD收率均大于99.9%，催化剂连续运转2820 h未出现明显失活。

针对间歇高压反应釜气-液传质效率低、限制乙酰丙酸（LA）催化加氢制γ-戊内酯反应的问题，分别从制备高性能催化剂和优选高效反应器两方面探究解决方法。首先，以Al₂O₃纤维为载体，采用浸渍-快速煅烧法制备一系列PtSn_x/Al₂O₃纤维催化剂，通过X射线衍射、透射电子显微镜-能量色散荧光光谱、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱、H2程序升温还原等手段对所制催化剂进行表征，并考察分析其催化LA加氢反应性能及催化反应动力学。结果表明：制备的催化剂载体表面形成了PtSn合金且分布均匀；在温度为160 °C、H₂压力为2 MPa的温和条件下，使用PtSn_0.5/Al₂O₃催化LA加氢反应1 h后，LA转化率达到99%，γ-戊内酯的选择性大于99%；PtSn_0.5/Al₂O₃催化LA加氢反应的表观活化能为55.7 kJ/mol，对H₂压力的反应级数为一级，对反应物浓度表现为零级依赖。其次，使用微型填充床反应器替代间歇反应釜，以解决气-液传质效率低的问题，结果发现，微型填充床反应器中反应的时空收率比间歇反应釜显著提升，PtSn_0.5/Al₂O₃连续催化加氢反应的稳定性优异。

以二甲基咪唑改性的镁铝水滑石（LDH-MI）为载体负载钴，制备了Co/LDH-MI催化剂，对其微观结构、元素分布、化学状态进行了表征。将该催化剂用于催化过氧化氢氧化降解水中的多环类化合物，以四环素（TC）为模型化合物，研究了催化剂用量、体系pH、干扰离子等因素对催化效率的影响及降解机理。结果表明：二甲基咪唑改性可显著提升镁铝水滑石表面羟基含量，为金属钴物种提供充足的锚定活性位点，改性后Co/LDH-MI中钴的负载量是未改性镁铝水滑石时的2.8倍，丰富了催化反应活性中心，进而提升了其催化性能。当Co/LDH-MI投加量为200 mg/L时，在pH为5、温度为25 ℃的条件下，该催化剂10 min内对TC的去除率达98.7%，拟一级动力学常数为未改性催化剂的3.02倍；4次循环后TC去除率仍超89%。通过电子自旋光谱（EPR）及淬灭反应确定·OH为该反应体系中主要的活性物种。

某公司渣油加氢装置原料金属（镍+钒）含量高，加氢脱金属难度大，中后期阶段，加氢重油中的金属（镍+钒）质量分数超过15 μg/g。通过对工业装置脱金属效果进行分析，发现加氢脱金属率与原料中（沥青质＋胶质）含量呈负相关关系；加工重质原油、高金属含量原油以及钒/镍质量比较低原油的渣油导致加氢重油中金属（镍＋钒）含量升高。进一步对该公司渣油加氢装置原料（简称渣油A）与某参比渣油加氢装置原料（简称渣油B）的沥青质分子结构进行对比分析，结果表明：渣油A沥青质具有较高的环烷碳含量和较低的链烷碳含量，其碳氢化合物组分中高等效双键数和高碳数部分的分布更为显著。总体来看，渣油A沥青质相对分子质量较大、稠环度较高，转化难度更大，影响金属脱除效果。根据研究结果，开发了新型脱金属催化剂RDM-301，并以渣油A为原料进行了催化剂级配试验，结果表明：与旧催化剂级配相比，新催化剂级配作用下的脱金属（镍＋钒）率提高5.3百分点，脱钒率提高7.6百分点。

为解决某炼油厂0.6 Mt/a连续重整装置再接触系统环保压力大、能耗高、产氢纯度低等问题，对该再接触系统进行工艺改造：新建再接触吸收塔；停用原有预冷器、冷冻器和氨液冷冻系统；利旧原有再接触罐，用作外送氢气的分液罐。结果表明：工艺改造后，重整产氢中的氢气体积分数从92.88%提升至95.49%，且轻烃回收效果明显。针对装置改造后运行过程中出现的吸收塔液位建立困难、塔顶气带液等问题，经过综合分析和利用Aspen软件模拟吸收塔运行工况，确定了新建吸收塔的塔板层数优选20~40；通过优化塔板结构和降液管结构、更换高效除沫器、缩小吸收塔塔径、采用分段吸收方式等策略，有效解决了工艺改造后的运行问题，保障了连续重整装置的稳定高效运行。

针对延迟焦化（简称焦化）汽油高烯烃、高硫、高胶质，采用传统加氢工艺加工时氢耗高且烯烃资源不能充分利用的问题，基于馏分性质差异，提出焦化汽油梯级分离与定向转化的方案。从焦化稳定塔增设侧线抽出焦化轻汽油，直接送至催化裂化装置提升管底部反应，增产丙烯；焦化稳定塔塔底油与柴油共进柴油加氢装置，从柴油加氢装置分馏塔塔顶抽出的加氢后焦化中汽油的芳烃和环烷烃质量分数之和为48.69%，可作催化重整装置原料，从柴油加氢装置分馏塔侧线抽出的加氢后焦化重汽油作蒸汽裂解制乙烯装置原料。工业模拟结果表明：焦化稳定塔抽出15 t/h轻汽油时，焦化稳定塔能耗降低1.51 MW，柴油加氢装置氢气消耗量减少0.26 t/h，催化裂化装置丙烯增产1.1 t/h，每年增效4732万元。该方案以最小改造实现焦化汽油梯级分离并定向转化为高价值烯烃与芳烃。

在新能源加速替代成品油的背景下，我国北方某炼化企业致力于石油基高端碳材料的开发，延迟焦化装置以低金属含量、低硫（及含硫）原油所产低硫减压渣油和催化裂化油浆为原料，通过调整焦炭塔生焦周期和加热炉出口温度等手段，可稳定生产满足下游用户要求的预焙阳极用石油焦和负极焦。生产负极焦时选择镍、钒含量低的中间基偏石蜡基低硫原油，所产减压渣油饱和分质量分数低于20%，芳香分质量分数大于40%，沥青质质量分数低于5%；延迟焦化装置适当掺炼催化裂化油浆，控制加热炉出口温度约495 ℃，焦炭塔生焦周期为24 h。

国内企业多采用无水AlCl₃为催化剂制备聚α-烯烃（PAO）润滑油基础油，但该直接合成过程存在产率低、放热剧烈及副产污水等问题。为解决上述问题，在无溶剂条件下，恒定反应温度，将无水AlCl3分批次加入α-烯烃中，利用红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶色谱、气相色谱等手段对产物进行表征。结果表明，PAO的收率大于98%，运动黏度（40 ℃）的离散系数小于2.2%，闪点大于280 ℃，相对分子质量分布指数小于1.6，同时PAO产物中不含二聚物，而以四聚以上的聚合物为主。此外，采用KOH-C₂H₅OH溶液对粗PAO进行中和处理，对氯离子（Cl^-）去除率超过80%，使Cl^-质量分数小于255 μg/g，酸值降至0.01 mgKOH/g，整个处理工艺在无水条件下进行，不产生直接的环境污水问题。

加拿大跨山输油管道扩建项目（TMX）投运后，国内某石化公司采购的首船Access Western Blend原油（简称AWB原油）于2024年8月交付其位于沿海的炼油厂。基于常减压蒸馏装置加工AWB原油的工业实践，探讨其对后续二次加工装置的适用性并分析经济效益。结果表明：常减压蒸馏装置可稳定掺炼30%（w）比例的AWB原油，此时轻油收率下降2.84百分点、总拔出率下降3.92百分点；混合原油经常减压蒸馏后，硫、氮集中于减压渣油，酸值集中于减压蜡油，需针对性防腐；固定床渣油加氢氮负荷上升，催化剂运行温度升高；延迟焦化生焦率上升，产品结构调整；浆态床渣油加氢原料硫、氮、金属、沥青质及黏度显著升高，反应器平均轴向温升达6.4 ℃，化学氢耗（w）增至3.87%。AWB原油增效显著，效益比基准原油高317元/t。本次实践验证了AWB原油在国内装置的加工适应性，为原料劣质化背景下的结构调整提供了支撑。

通过浸渍法在γ-_Al2O3/Y分子筛复合载体上引入金属Pt并调控其负载位置与浓度，获得一系列金属-酸双功能催化剂，考察其在桥式四氢双环戊二烯（Endo-THDCPD）异构制备挂式四氢双环戊二烯（Exo-THDCPD）反应中的催化性能，并通过X射线衍射、透射电子显微镜、N₂吸附-脱附、CO吸附红外光谱、吡啶吸附红外光谱和NH3程序升温脱附等手段对其物化性质进行表征。结果表明：Pt负载位置未显著影响Pt分散度、催化剂酸性及孔道结构。Pt落位于Y分子筛时，金属-酸距离较短，Endo-THDCPD转化率高，Exo-THDCPD选择性低；Pt落位于γ-Al₂O₃时，金属-酸距离合适，Endo-THDCPD转化率稍低，Exo-THDCPD选择性高。当金属-酸浓度比（CPt/CA）为0.0084时，Exo-THDCPD选择性最高为95.10%。

为了解决传统液体石蜡生产能耗高、产能低、操作复杂的缺点，以轻质液体石蜡为原料，通过精馏分离得到C₁₀～C₁₃高纯度正构烷烃单体产品，模拟该分离过程并优化工艺参数以得到最佳操作条件，实现大规模生产。使用Aspen Plus软件对精馏分离过程进行初步模拟，开展小试分离试验对模拟结果进行验证。分别考察精馏分离过程中理论塔板数、原料进料塔板编号、塔顶馏出量和回流比对精馏分离的影响，得到最佳操作参数及分离结果。通过试验验证，产品质量和收率的模拟值与试验值基本吻合，精馏分离方案可行且模拟结果较为准确，通过后续模拟优化得到最优操作参数及模拟结果，可为后续工业化生产提供依据。

将红外光谱数据预处理方法与基础模拟机器学习算法耦合，构建了多种组合润滑脂添加剂定性分类和定量回归优化模型，并利用正交试验设计润滑脂配方样品的红外光谱数据对模型进行训练和验证，实现了对润滑脂中的3种添加剂[二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、二烷基二硫代磷酸锌 (T202)、硼酸钾(T361)]的定性分类和含量的定量回归分析，确定了最佳的定性分类模型和定量回归模型。结果表明：采用基线校正方法中的一阶导数方法（D1）与随机森林算法（RF）组合模型（D1-RF）对3种添加剂的分类识别精度最高，其对MoDTC，T202，T361的识别F1得分分别为0.941，1，1，为最佳润滑脂添加剂种类定性分类模型；独立建模系统架构分类模型的识别精度整体优于统一建模系统架构；采用遗传算法（GA）、D1数据预处理方法、连续投影算法（SPA）优化后的偏最小二乘算法（PLS）模型（GA-D1-PLS-SPA）对MoDTC，T202，T361含量回归分析结果的拟合决定系数分别为0.8833，0.9531，0.9882，为最佳润滑脂添加剂含量定量回归模型。

基于ASTM D7169 标准方法，采用高温模拟蒸馏法对不同黏度的聚α-烯烃合成油（PAO）进行测定，可精准获得各组分分布与含量。本方法以聚合蜡与正构烷烃作为模拟蒸馏的保留时间校正标样，可以有效明确样品的组成及聚合度；同时，通过参考样品测定响应因子，进一步获取样品的回收率与回收温度，从而实现对各组分含量的精准计算。该分析方法兼具良好的准确性与重复性，相较仅能分析PAO低聚物组分及含量的常规气相色谱-质谱联用法，高温模拟蒸馏法还可同步测定PAO高聚物组分含量与沸点，可为深入探究PAO的性能提供重要的技术支撑。

针对炼化企业全厂级、多维度资源利用评价手段不足的问题，构建了炼化企业覆盖原材料、能源、水资源、废弃物、温室气体和数据资源六大领域的资源节约与高效利用能力评价体系，创新性地纳入数据资源评价维度。该评价体系基于“数据驱动+专家经验”融合思路，运用层次分析法确定指标权重；建立了箱线图与专家研判相结合的“初筛-复核-处置”质控机制和基于核密度分位数区间法与分段线性转换法的双轨赋分策略；提出了同级权重归一化补偿机制，以适配不同企业因业务结构差异导致的指标缺失情况。基于该评价体系对2020—2023年期间32家炼化企业的资源利用能力进行评分，结果表明，32家企业的平均分由2020年的45.12分升至2023年的54.37分，企业得分随年份离散度趋缓。分析企业A的评分情况，发现其在节能降耗、储运损失控制、污水回用等方面呈现亮点，而在密封点泄漏、危废利用等方面存在短板。该评价体系的建立可为企业资源节约和利用指明方向，为企业绿色低碳转型及数智化建设提供量化支撑。

催化裂化（FCC）烧焦过程产生的CO₂是装置主要工艺排放源，其排放量的精准核算对炼油企业碳减排管控、碳市场履约及环保合规具有重要意义。系统构建了4类FCC烧焦过程CO₂排放量核算方法，结合工业实际操作数据进行实例验证，从多维度开展综合对比分析，提出工程应用优选策略。研究结果表明，烟气组分直接核算法精度高，适用于装置日常监测与碳履约精准核算；烧焦量关联核算法兼顾精度与准确性，是工业应用中相对实用的方法；催化剂碳差关联核算法可作为辅助校核手段；装置碳平衡核算法适用于宏观估算与设计阶段。本研究可为FCC装置烧焦过程CO₂排放量的科学核算、精准管控及行业碳减排提供理论支撑与工程参考。

催化裂化装置的能量利用状况是影响碳排放的重要因素，按照产品物料在生产加工过程中的能量演化进行碳足迹评价具有重要的科学价值。再生器烧焦是催化裂化装置中最大的碳排放源，依据其能量去向（烟气带走热量、催化剂携带热量和产蒸汽热量）进行碳排放分配，同时结合催化剂由再生器向反应器的供热机理，分配反应器的碳排放。针对反应和分馏过程，依据物料增加焓值并结合上游原料碳足迹，计算该过程碳足迹。结果表明：催化裂化装置主产品的碳足迹排放合计为20233.1kg/h，蒸汽、热输出等碳足迹排放合计为59544.2kg/h；对于不同主产品而言，柴油碳足迹最低（13.10kg/t），液化气碳足迹最高（63.69kg/t），液化气和汽油的碳排放相近，因为两者经历的加工环节相同。

为了实现炼油厂绿氢替代灰氢并应对其成本增加，构建了绿氢替代+系统集成优化的协同增效路径。首先，通过建立氢气生产/消纳系统物料平衡模型，量化分析了“绿氢替代灰氢”对炼油厂氢源结构、燃料气系统及资源利用效率的影响。结果表明，以4600 m³/h绿氢替代炼油厂干气制氢装置生产的灰氢后，导致企业生产成本增加。因而提出并验证了两项成本优化策略：其一，利用停运干气制氢装置的PSA单元将重整氢气纯度（φ）从85%提升至99%以上，从而减少下游加氢装置新氢消耗约300 m³/h；其二，采用液相吸收法回收全厂高C₃+ 含量燃料气中的液态烃13 kt/a。经济性核算结果表明：系统集成优化后，新建C₃+回收装置和绿氢替代灰氢导致全厂成本增加3381万元/a，而回收高C₃+液态烃和完全加工费节省共计3494万元/a，项目实施后企业效益提升113万元/a；此外，项目实施后全厂CO₂减排约23 kt/a，考虑增加碳汇收益（碳价按100元/t计）约231万元。因此，实施绿氢替代灰氢可成为炼油厂资源重构与系统优化的重要契机，可在实现深度碳减排的同时保持经济效益的可持续性。