如何高效加工催化裂化柴油（LCO）中大分子芳烃一直是炼油企业提高经济效益的关键之一。中石化石油化工科学研究院有限公司以大分子芳烃化学反应网络为基础，通过催化材料、工艺技术和反应工程等集成创新，先后开发了中压加氢改质MHUG技术、LCO加氢裂化生产高辛烷值汽油或芳烃的RLG技术。MHUG技术加工LCO、焦化汽柴油等劣质原料，通过芳烃加氢饱和、开环反应得到高十六烷值的清洁车用柴油和高芳烃潜含量的石脑油；RLG技术加工LCO、重芳烃等原料，通过芳烃选择性加氢饱和、选择性开环、断侧链反应得到小分子芳烃（BTX），从而得到高辛烷值汽油调合组分或BTX抽提料。该平台技术的开发与应用为我国柴油质量升级、油转化、降低柴汽比、提高经济效益提供了有力的技术支撑。

采用催化裂化油浆柔性脱固（RSFF）技术在中国石化上海石油化工股份有限公司5 kt/a油浆脱固侧线试验装置上进行了油浆过滤试验。结果表明：侧线试验中脱固油浆产品收率为90%左右，脱固油浆中（Al+Si）质量分数在10 μg/g左右，RSFF技术可有效脱除粒径小于1 μm的颗粒；在过滤开始阶段，过滤压差快速上升，然后缓慢上升，压差拐点与进料量呈正相关关系；提高再生触发压差可有效延长过滤周期。基于上述试验结果，在茂名外联石化有限公司300 kt/a装置上进行了工业应用试验，结果表明，脱固油浆产品平均收率达到92%以上，脱固油浆中灰分在100 μg/g以下，灰分脱除率达到98%以上。RSFF油浆脱固技术不需要大量物流循环，对设备磨损低，既适用于加工直接来自催化裂化装置的油浆，也适用于加工来自罐区的油浆甚至外购油浆。

通过建立完善的相平衡数据包及过程模拟系统，开发了以加氢处理后的催化裂解汽油为原料的芳烃抽提蒸馏（SED-BTX）新工艺。该工艺以抽提蒸馏为核心，将抽提蒸馏与液液抽提进行有机组合，利用各自的优势，既节能降碳，又实现轻质芳烃（BTX）产品高回收率、高纯度的目的。SED-BTX工艺在350 kt/a工业装置上应用一次开车成功，结果表明：苯产品收率达到99.9%，纯度（w）达到99.99%；甲苯产品收率达到99.9%，纯度达到99.98%；抽余油中非芳烃质量分数大于99.3%，环丁砜质量分数小于1 μg/g；包括精馏部分在内的全装置综合能耗为56.6 kgOE/t（1 kgOE=41.8 MJ），相比传统的液液抽提工艺降低25%。

针对某石化公司1.0 Mt/a连续催化重整装置苯产品白土预处理工艺精制深度不够、重组分产量大、白土失活快以及二甲苯加氢系统工艺流程较复杂、能耗大等问题，采用中国石化长岭分公司和湖南长岭石化科技开发有限公司共同开发的重整生成油管式反应器液相加氢工艺（简称FITS工艺）对重整生成油进行脱烯烃处理。该工艺利用氢气纳米级微孔分散技术，使氢气在油相中均匀分散，能有效脱除重整生成油中的烯烃，满足苯产品溴指数小于20 mgBr/（100g）、混合二甲苯产品溴指数小于50 mgBr/（100g）的控制要求。FITS工艺的成功投用，可以停用精制苯的白土罐、二甲苯的加氢单元，大幅降低了芳烃处理单元的能耗和运行成本。

为解决某石化公司1.2Mt/a延迟焦化装置溢流冷焦过程中存在的冷焦水带油导致冷焦热水罐挥发性有机化合物（VOCs）含量较高的环保问题，将溢流冷焦工艺改造为泡焦冷焦工艺。通过在接触冷却塔回流罐罐顶挥发线上增加蒸汽抽空器，将焦炭塔冷焦过程中产生的蒸汽、油气抽至分馏系统，利用冷焦水的汽化潜热带走焦层中的热量，实现焦炭塔的泡焦冷焦。焦炭塔泡焦冷焦技术改造完成、投用后，焦炭塔冷焦时间在12 h内可以达到放水条件，对装置生产周期没有影响；冷焦过程中冷焦热水罐罐顶VOCs质量浓度从352.8 mg/m³下降至1.6 mg/m³，冷焦水中油质量浓度从20～70mg/L下降至1～10mg/L；污油罐的污油量每天减少30m³，说明冷焦过程中的油气较多地被回收至分馏系统，从而减少了随冷焦水带出的油气量；1.0MPa蒸汽能耗增加4.13 MJ/t，电能耗减少2.04 MJ/t，总能耗增加2.09 MJ/t，对装置能耗影响较小；石油焦挥发分略有上升，能满足指标要求。焦炭塔采用泡焦冷焦工艺后，解决了原溢流冷焦过程中存在的环保问题，实现了装置的环保运行。

中海油惠州石化有限公司4.0 Mt/a加氢裂化装置采用RN-410C/RHC-210/RHC-220催化剂级配，通过分馏系统改造进行了多产优质化工原料的产品结构升级。标定结果表明，以焦化蜡油掺入量（w）为20.16%、氮质量分数为0.184 6%、密度(20 ℃)为0.910 g/cm³的混合蜡油为原料，在入口总压力为15.18 MPa、精制段和裂化段平均温度分别为385.6 ℃和389.3 ℃、采用一次通过流程的条件下，氢耗为2.98%，重石脑油收率为35.23%，尾油收率为10.69%。石脑油、喷气燃料、柴油产品指标均在合格范围内，其中喷气燃料烟点可达30 mm，柴油十六烷指数可达72.3、多环芳烃质量分数为1%，尾油BMCI为12；装置能耗为21.91 kgOE/t（1 kgOE = 41.8 MJ），达到同类装置先进水平。重石脑油选择性从上周期的77.3%提高到了本周期的84.2%，表明催化剂级配及反应分区调控效果明显。

为加工费-托合成油，在优化酸性材料的类型、选择合适的介孔硅铝组分的基础上，开发了费-托合成油加氢裂化催化剂RCF-1，该催化剂具有温度敏感性低和中间馏分油选择性高等特点。工业应用结果表明，以RCF-1催化剂为基础，使用低温法费-托合成油加氢提质CFHL技术，异构加氢裂化单元生产的柴油馏分十六烷值为76，凝点为－33 ℃。稳定加氢和异构加氢裂化石脑油馏分适合作为蒸汽裂解料。

为了解决挥发性有机化合物（VOCs）燃烧处理效率低的问题，通过水热合成法制备了Cr₂O₃纳米粒子，再以浸渍法负载Mn组分，得到系列Mn/Cr₂O₃催化剂，表征了其物理化学性质，评价了其催化甲苯氧化反应的性能。结果表明：相较于Cr₂O₃催化剂，MnO_x的负载在诱导铬基载体产生有序介孔结构的同时，增大了催化剂的比表面积，有效提高了活性MnOx的分散度，维持了Mn/Cr₂O₃催化剂的结构稳定性，解决了活性组分易聚集失活的问题；当Mn质量分数为20%时，Mn/Cr₂O₃催化剂展现出最高活性，甲苯转化率为50%，90%，100%时温度分别为210，229，240 ℃；同时，该催化剂在240 ℃、50 h的稳定性测试中，甲苯转化率能够保持在100%，这说明通过控制Mn组分的掺入量，能够有效调控系列Mn/Cr₂O₃催化剂的孔道结构、金属-载体间的相互作用及抗积炭能力，以期进一步优化催化性能。

以不同季铵碱处理后的HY分子筛为载体，通过熔融法制备了Co/HY-X系列催化剂，并用于费-托合成反应，考察了不同季铵碱处理对Co/HY催化剂性能的影响。采用N2吸附-脱附、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和氨程序升温脱附等手段对催化剂进行表征，并在高压固定床反应器上对催化剂的费-托合成催化性能进行测试。结果表明，与未经过季铵碱处理的Co/HY相比，在季氨碱处理后的Co基催化剂作用下CO转化率都有所提高，其中经过四甲基氢氧化铵处理的Co/HY催化剂性能最好，CO转化率提高了约30百分点。

采用蒸氨法将不同分子筛掺杂在CuSi催化剂中，考察了ZSM-5，MOR，4A，5A分子筛对Cu基催化剂顺酐（MA）选择性加氢反应性能的影响。相比于未经分子筛掺杂的CuSi催化剂，分子筛掺杂催化剂的活性明显提高。CuSi-4A催化剂中Cu粒子的分散较差，导致其比表面积小，H₂在催化剂上的吸附能力最弱，CuSi-4A活性明显低于CuSi-MOR，CuSi-ZSM-5，CuSi-5A催化剂。而CuSi-MOR催化剂有丰富的Cu⁺，Cu粒子更小，表现出最佳的催化性能，在反应温度为280 ℃、氢酐摩尔比为79、质量空速为0.12 h^-1的反应条件下，MA转化率高达99.6%，γ-丁内酯选择性为47.9%。在蒸氨法制备CuSi催化剂过程中掺杂分子筛，可提高金属分散度，为催化剂设计提供一定的借鉴。

在高岭土微球预成形过程中引入Y沸石导向剂，再以原位晶化法制备了NaY/高岭土复合微球，并采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）、低温N2吸附-脱附、扫描电子显微镜（SEM）进行了表征。XRF和XRD表征结果显示，与常规方法相比，引入导向剂后所制备的NaY/高岭土复合微球的硅铝比从1.61上升到1.70，Y沸石结晶度从21%增加到29%。N₂吸附-脱附表征结果显示，常规方法制备的NaY/高岭土复合微球的比表面积为311.8 m²/g，孔体积0.28 cm³/g，而引入导向剂后复合微球的比表面积和孔体积分别增加到521.8 m²/g和0.41 cm³/g，同时介孔孔径从4~25 nm增加到10~150 nm。与常规方法制备的催化剂相比，在引入导向剂所制备原位晶化催化剂作用下，重油催化裂化的油浆收率下降3.78百分点，汽油收率增加3.48百分点，总液体收率增加3.11百分点。

在我国聚丙烯产业快速发展的背景下，硫作为丙烯聚合反应中的有害杂质，对聚丙烯产品的质量及装置的正常运行产生不利影响，因此如何有效去除原料丙烯中硫等有害杂质成为一个关键问题。本研究采用共沉淀法，选用六水合硝酸锌[Zn(NO₃)₂.6H₂O]和六水合氯化铝（AlCl₃.6H₂O）分别作为活性组分和载体成分，以碳酸钠（Na₂CO₃）为沉淀剂，制备一种高效的常温锌基脱硫剂。经过单因素试验，确定了最优条件：陈化温度60 ℃、锌盐和铝盐摩尔比4:1、锌盐和铝盐与沉淀剂摩尔比1:1.3、锌盐浓度0.75 mol/L、焙烧温度300 ℃，制得的脱硫剂穿透硫容达到22.69%。进一步分析表明，脱硫剂前躯体为碱式碳酸锌，最佳焙烧温度300 ℃，此时脱硫活性最高（穿透硫容22.69%），且孔结构性质优异（比表面积67.63 m²/g，孔体积0.202 cm³/g，平均孔径10.94 nm）。在25℃下的性能评估结果表明，所制备锌基脱硫剂表现出卓越的脱硫性能，穿透时间长达600 min，穿透硫容为23.17%。

计算了异戊烷脱氢生成各种单烯烃主反应的热力学平衡参数及理论异戊烷平衡转化率，对产物分布规律及温度、压力、氢烃摩尔比对平衡的影响进行了分析，并通过试验研究了工艺条件对Pt-Sn-M/Al₂O₃（M为助剂）催化剂性能和异戊烷脱氢产物分布的影响。试验结果表明，异戊烷脱氢生成的烯烃产物以2-甲基-2-丁烯为最多，其次为2-甲基-1-丁烯，3-甲基-1-丁烯最少。高温、低压及低氢烃摩尔比有利于脱氢反应的进行，但温度过高会导致裂解等副反应增多，使烯烃的选择性下降；压力过低及氢烃摩尔比过小均会使催化剂的积炭速率增大。异戊烷脱氢反应的实际转化率均低于热力学计算所得的平衡转化率，通过选择合适的反应条件，可使异戊烷脱氢反应的实际转化率接近热力学平衡转化率，验证了热力学分析结果的可靠性。

为实现塑料循环经济，分别采用多产丙烯型催化剂CGP和催化裂解催化剂DMMC-2探究废塑料热解油的催化裂化反应规律、产物分布和汽油馏分组成。结果表明：废塑料热解油具有良好的催化裂化生产汽油和催化裂解生产化工原料的性能；以增产汽油为目标时，汽油产率达52.37%，液化气产率为19.01%，其中丙烯产率为7.82%；以生产化工原料为目标时，低碳烯烃及苯、甲苯和二甲苯（BTX）的总产率可达47.82%，其中，乙烯、丙烯和丁烯（三烯）产率为32.51%，丙烯产率为16.67%，BTX产率达15.31%并以二甲苯为主。研究结果可为开发废塑料热解油的高值化利用技术提供参考。

采用小型固定流化床（FFB）试验装置，在适宜的工艺条件下对比不同烃组成的加氢催化裂化轻循环油（LCO）催化裂化生产轻质芳烃的潜力，确定了加氢LCO中生产轻质芳烃的关键组分为环烷烃和非茚类单环芳烃，且加氢LCO中环烷烃含量与其贡献的轻质芳烃产率和选择性成正比，非茚类单环芳烃贡献的轻质芳烃选择性与非茚类单环芳烃含量呈良好线性关系，进而计算得出在有效的关键组分质量分数区间（30%~70%）内，加氢LCO中相同含量的非茚类单环芳烃对轻质芳烃选择性的贡献约为环烷烃的2倍。

采用水热和浸渍溶胶-凝胶法制备了TiO₂-Bi₂WO₆/Zn(CH₃COO)₂-ACF复合材料（记为TBZA），通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、氮气吸附-脱附、紫外漫反射、光电流响应等手段表征其形貌和结构特性，并探究其在吸附-脱附耦合光催化反应器中对丙烷的降解性能。结果表明：制备的材料具有良好的光生电子-空穴分离率；在三级串联吸附-脱附耦合光催化反应器中，丙烷质量浓度为1000 mg/m³，流量为1.2 m³/h，湿度为33%，温度为34 ℃，TBZA复合材料对丙烷吸附耦合光催化处理效率达到85.8%，相比于单一反应器提升了48.9百分点；在紫外灯照射下，脱附温度为65 ℃时，TBZA复合材料的再生效果达到最佳，再生后对丙烷的总体转化率下降不足2%，表明TBZA材料作为催化剂具有良好的循环再生性能。

针对炼油厂部分装置空气冷却器（空冷器）低温热回收及利用问题，对各装置空冷器低温热的热源品位、负荷及工艺介质特性、操作条件等因素进行了综合分析。根据季节变化考虑热阱的周期性波动特点优化设置热阱，进行热量的梯级回收利用，分别建立两套低温热回收利用系统，实现空冷器低温热合理利用。两套低温热回收利用系统可回收 299.3 MW热量，回收后的低温热可用于发电、制冷、工艺单元加热、管道设备伴热、建筑物采暖等方面。冬季低温热可全部利用，夏季低温热过剩。

针对加油站场地气相抽提（SVE）拖尾污染物组成及其含量，首先利用不同浓度石油烃对活性污泥中石油烃降解微生物进行驯化、富集以及筛选，共分离出7 株优质石油烃降解菌。其次利用混合降解菌群进行降解试验，对人工配制模拟石油烃污染土壤（总石油烃初始质量分数约1 400 μg/g）生物降解180 d后，总石油烃降解率大于86%。最后，开展混合降解菌对目标加油站真实污染土壤（总石油烃初始质量分数1 532.3 μg/g）降解试验研究，结果表明，微生物混合菌群将真实污染土壤中总石油烃质量分数降至342.6 μg/g（230 d），满足美国堪萨斯州基于风险评估标准（非居民用地总石油烃质量分数小于450 μg/g），总降解率可达77.6%。

针对苯部分加氢制环己烯产物中环己烷和环己烯的分离问题，在常规萃取精馏的基础上提出了隔壁萃取精馏（EDWC）方案。通过萃取剂筛选，确定以二甲基亚砜作为萃取剂，分别采用常规萃取精馏和EDWC技术对环己烷-环己烯进行分离。利用化工流程模拟软件Aspen Plus搭建常规萃取精馏流程及EDWC三塔流程等效严格模型，通过单变量分析得到模拟计算初值。基于多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）对EDWC流程进行多目标优化，输出Pareto解集，筛选年总成本（TAC）和CO₂排放量均较小的一组解与常规萃取精馏流程进行对比。模拟计算结果表明，与常规萃取精馏流程相比，EDWC流程可以节约TAC 9.46%，减少碳排放17.25%，说明采用EDWC技术进行环己烷-环己烯的分离是一种有效的节能降碳方法。

针对原油种类变化导致常减压蒸馏装置操作负荷增大、产品质量波动加剧、装置能耗高等问题，基于工艺机理（包括分馏原理、物料平衡、能量平衡）和大数据开发了蒸馏塔在线工艺孪生模型与原油进料性质实时感知技术。该技术的特点是依据原油蒸馏塔的温度、压力、流量数据推算原料性质，无需安装原料实时分析仪，也无需原油数据库与储罐分析数据的输入。采用科学的验证方法与流程，利用常减压蒸馏装置的生产数据，验证了原料性质推算模型与孪生工艺模型的准确性，并开发了常压蒸馏塔智能优化控制系统。利用生产数据，验证了该系统的可靠性。通过系统优化减少原油切换对产品性质的影响，使常压蒸馏塔塔顶石脑油收率提高0.9%，常二线油收率提高0.8%，装置能耗降低1.43%。

研究了沿海型炼油厂原油调度优化问题，建立了基于离散时间的混合整数非线性规划模型，并利用高效的进化多目标优化算法——非支配排序遗传算法对模型进行求解。针对原油调度优化问题中的高维度决策变量，采用逐周期滚动优化策略进行了有效降维；针对原油调度优化问题涉及的众多复杂非线性约束，利用Deb准则进行有效处理。结合国内某沿海型炼油厂案例对模型和算法进行了研究，结果表明：优化得到的调度方案均为可行方案，最小配方切换次数稳定在12~15，最小油轮停靠总时间稳定在123~132 h，说明所建模型和所设计优化算法能够有效处理沿海型炼油厂原油调度问题，为依赖于人工经验的炼油厂原油调度优化提供了优选途径。

为满足8号液力传动油精益生产的需要，实现调合中控室对8号液力传动油低温表观黏度的预测与把控，通过不同原材料制备的8号液力传动油的物理性能与低温表观黏度的相关性研究，利用响应曲面法和Design-expert 12.0软件进一步研究密度、黏度指数、运动黏度与低温表观黏度的相关性，掌握低温表观黏度的变化规律，建立低温表观黏度预测模型。结果表明：8号液力传动油的运动黏度(A）、黏度指数（B）、20 ℃密度（C）与低温表观黏度（Y）的相关性高，拟合得到低温表观黏度回归方程：Y=2 032.74+123.28 A-1 142.98 B + 574.01 C+680.72 AB-1 294.84 AC-1 091.62 BC，经过8个批次不同原材料生产的8号液力传动油的应用验证，低温表观黏度预测值与实测值基本一致，回归方程模型的可靠性高。

采用差示扫描量热（DSC）技术，模拟石蜡熔点（冷却曲线法）测试过程，测定石蜡的熔点。研究了起始温度、终止温度、吹扫气(氮气)流量、升降温速率、试样质量、恒温时间、样品制备方式、升降温次数等对测试结果的影响，确定了DSC法测定石蜡熔点的适宜条件，考察了DSC法与标准方法（GB/T2539—2008）的偏倚。结果表明，采用DSC法测定石蜡熔点时的升温速率宜为10℃/min，降温速率宜为5℃/min，试样在高于预估熔点20～30℃下熔融时间不应超过1h。通过采用6台不同型号的DSC仪器对14个牌号石蜡样品进行测试，计算出DSC法与标准方法的偏倚为-1.14℃。DSC法操作简单、试样用量少、检测速率快、重复性好，可作为控制分析手段，快速准确地测定石蜡的熔点。