分别在反应温度（T）为420和500 ℃下，通过调整正己烷在HZSM-5分子筛催化剂表面的停留时间对正己烷转化为丙烷反应进行了研究，并利用分子模拟对脱氢和氢转移反应进行了模拟，明确了获得理想丙烷选择性的关键因素和原因。实验结果和模拟结果表明：T为420 ℃时丙烷选择性最高，可达49.70%；此时丙烷的生成主要发生在正己烷活化阶段，以及停留时间mcat/F＞172 (g·h)/mol时中间产物丁烷的活化阶段。T为500 ℃时丙烷选择性较小的原因，一方面是因为脱氢反应为强吸热反应，氢转移反应为微放热反应，热力学上高温有利于脱氢反应的发生；另一方面T为500 ℃和mcat/F＞30 (g·h)/mol的反应条件将引发丙烷的再转化。因此，在反应温度T为420 ℃时保证mcat/F＞172 (g·h)/mol是获得理想丙烷选择性的关键因素。

采用微型固定床反应装置研究在SKI-210脱乙基型C₈芳烃异构化催化剂(简称SKI-210催化剂)上二甲苯异构化反应动力学。反应网络包括3种二甲苯异构体之间的异构化主反应以及二甲苯的歧化副反应，以Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW)方程模拟反应速率，使用gPROMS软件拟合得到反应动力学参数，建立了一级反应动力学模型并对模型进行检验。结果表明：在SKI-210催化剂上3种二甲苯相互转化的反应网络符合实验数据；该模型能预测二甲苯异构化反应的产物分布，模型对产物摩尔分数的预测标准偏差在0.0002～0.0152，模型预测值与实测值吻合良好。利用该模型进行模拟分析，考察了反应条件对对二甲苯(PX)收率和选择性的影响，发现在反应温度380℃、反应压力0.6MPa、质量空速15 h^-1下，PX收率可达24.6%，为工业反应器的操作优化奠定了动力学模型基础。

乙腈生产过程中产生的乙腈-乙醇-水物系，由于在常压下产生了3种二元共沸物和1种三元共沸物，采取常规精馏无法对物系进行有效分离，因此基于COSMO-SAC理论对具有应用潜力的4种离子液体进行筛选，选定1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯(［DMIM］［DMP］) 作为分离乙腈-乙醇-水物系的适宜萃取剂，并利用σ-谱图对离子液体与该物系的作用机理进行分析；采用Aspen Plus软件建立了基于离子液体分离乙腈-乙醇-水物系的萃取精馏流程。以年度总费用(TAC)最低为优化目标，并将CO₂排放成本计入目标函数中进行流程优化。在此基础上，为了更有效节能，进一步设计优化了热泵精馏萃取分离流程。最终热泵精馏流程TAC比常规流程降低16.82%，CO₂排放费用减少了23.35%。

金属有机骨架材料Cu-BTC具有高孔隙率、易调控的骨架结构以及含过渡金属等特点，是吸附脱除硫化物的优异材料。采用凝胶法在常温条件下制备块状样品Cu-BTC-g，并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、N₂吸附-脱附等手段对其进行分析表征，同时测定Cu-BTC-g样品对模型硫化物二甲基二硫醚(DMDS)的静态吸附容量、吸附热力学和动力学特性。结果表明：凝胶法制备的Cu-BTC-g样品晶体平均尺寸约为0.2μm、比表面积为901 m²/g、孔体积为0.40 cm³/g，晶体尺寸、比表面积和孔体积均小于溶剂热法合成的样品Cu-BTC-g；在吸附温度298 K下，Cu-BTC-g样品的DMDS吸附容量为110.8mg/g，比Cu-BTC-s样品提高12%。

为实现高硫石油焦的有效脱硫使其“变废为宝”，本研究提出了一种基于机械球磨的高硫石油焦氧化脱硫新方法。首先使用球磨技术对高硫石油焦进行预处理，以增加石油焦的比表面积，暴露更多硫参与氧化。实验结果表明：与氧化钙共球磨后石油焦比表面积增加了8倍以上；在高硫石油焦球磨预处理的基础上，以苯磺酸基三元低共熔溶剂(DES)为反应溶剂及催化剂，30%双氧水(H₂O₂)为氧化剂，在70℃的温和条件下成功实现高硫石油焦的氧化脱硫，其硫质量分数可从4.46%降至2.09%。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)及扫描电子显微镜(SEM)探究了石油焦球磨及氧化脱硫前后结构的变化。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)以及XRD分析了石油焦中硫的转化。通过电子自旋共振(ESR)试验证实了苯磺酸基三元DES的催化作用。

以Hβ酸性分子筛作为烷基化活性组分，负载非贵金属Ni、Co、Cu为加氢活性组分，制备一系列不同非贵金属负载量的双功能催化剂，采用N₂物理吸附、CO脉冲吸附、NH₃-TPD、吡啶红外、TEM等手段对其进行表征，在苯加氢烷基化反应中筛选出适宜的非贵金属组分并考察金属负载量对催化剂反应性能的影响。结果表明：Ni、Co和Cu的负载使Hβ分子筛中强酸量减少并产生一定量的强酸中心，Ni/Hβ催化剂由于具有较多的B酸酸量更有利于苯加氢烷基化反应；在相同的条件下催化苯加氢烷基化反应，Cu/Hβ催化剂无催化活性，金属负载量相同的Ni/Hβ催化剂比Co/Hβ催化剂的催化活性高；在氢气压力2.5 MPa、反应温度200 ℃、反应时间3 h的条件下，2%Ni/Hβ催化剂作用下苯加氢烷基化反应的苯转化率为38.4%、环己基苯选择性为72.6%、环己烷选择性为5.8%、二环己基苯的选择性为8.9%。

采用简易的原位合成法合成了过氧化磷钨酸盐(TBA)₃PW₄封装于MOF-199孔道内的固载型催化剂(TBA)₃PW₄@MOF-199，借助电感耦合等离子体(ICP)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、场发射扫描电子显微镜(SEM)及N₂吸附-脱附等温曲线(BET)等分析手段对催化剂样品(TBA)₃PW₄@MOF-199的组成、稳定性及形貌进行了表征。采用含苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT) 4种硫源的多组分模拟柴油与萃取剂组成的液-液双相系统，以双氧水为氧化剂，对催化剂的脱硫活性进行了探究，并探讨了催化剂用量、氧化剂用量及反应温度对脱硫效率的影响。结果表明：在最佳反应条件(反应温度70 ℃、催化剂(TBA)₃PW₄@MOF-199用量40 mg、H₂O₂用量0.26 mmol、模拟柴油体积0.75 mL及萃取剂［Bmim］PF₆体积0.75 mL)下，催化剂(TBA)₃PW₄@MOF-199的脱硫效率可以在80 min内达到99.9%，同时重复使用8次，脱硫效率仍保持在91%以上。该催化剂优异的催化脱硫活性及稳定性使其在工业应用上具有一定的前景。

为了探索聚乙烯(PE)在铁基载氧体作用下的化学链解聚机理及过程，首先利用热重分析仪研究不同升温速率下PE在Fe₂O₃作用下化学链解聚的反应特性；其次从化学反应动力学的角度解析PE化学链解聚过程，采用等转化率法对PE体系的活化能进行了计算和分析；最后采用反应分子动力学方法开展了PE的化学链解聚模拟，在微观原子尺度上分析和阐释了解聚的过程和机制。结果表明：化学链解聚过程中质量损失由PE和Fe₂O₃共同贡献，Fe₂O₃释放的晶格氧促进了反应的进行；PE发生化学链解聚反应后主要产物以CO₂为主，而非化学链过程产物主要由一系列碳数为8~26的正构烷烃和正构烯烃组成；铁基载氧体作用的化学链过程中PE解聚的平均活化能为116.88 kJ/mol，远低于其常规热裂解的活化能。PE在化学链过程中的裂解属于典型的无规裂解，总体遵循自由基链反应理论。

随着日益严格的环保标准以及新能源需求的不断增加，氢气已经成为炼油厂的重要资源。针对炼油厂存在多种工况的情况，在氢源产氢量、氢阱耗氢量、市场价格不确定的环境下，以氢气网络运行与CO₂排放成本(TOEC)之和为目标，考虑氢源标况流量、氢阱标况流量、氢气含量、压缩机、变压吸附(PSA)装置、燃料和管道约束，建立了多工况机会约束混合整数非线性规划(MCC-MINLP) 氢气网络操作优化模型。对某炼油厂涉氢装置运行数据进行拟合，得到不同工况下产氢量与耗氢量的分布情况后，在不同置信水平下求解MCC-MINLP模型，得到了各工况的氢气网络最优操作方案。计算结果表明，通过增加一套PSA装置以及对应管道，可以减少15.17%~16.68%的新氢使用量并优化原氢气网络结构，优化后氢气网络的TOEC降低了2.19%~2.34%。

针对成品汽油调和过程中研究法辛烷值(RON)和抗爆系数难以实时获取，且传统未考虑二者关联的单一模型精度和适应性不足等问题，提出了2种异质多模型集成的分级预测建模方法(方法Ⅰ和方法Ⅱ)。先采用K折交叉验证法对建模算法进行参数调整与算法优选，分别建立了5个一级辛烷值和二级抗爆系数异质子模型。方法Ⅰ利用加权平均法对异质子模型进行线性集成，并为提升集成模型性能，对目标函数引入L1、L2、L1&L2等3种正则化约束，以此确定子模型最优权重；考虑线性集成可能对非线性过程适应性不足，方法Ⅱ基于堆叠思想建立了非线性集成预测模型。经使用工业生产数据仿真实验研究表明，较传统单一模型以及加权平均模型，考虑抗爆系数对辛烷值依赖提出的2种异质集成分级建模方法，具有更优的性能，可用于成品汽油调和过程中辛烷值和抗爆系数的准确预测，有望解决后期配方模型建立和优化控制的数据缺失问题。

传统石油基润滑油添加剂对环境的不利影响，使可生物降解的植物油基润滑油添加剂成为研究热点。以蓖麻油(CO)、马来酸酐(MAH)、苯乙烯(ST)为原料，偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，甲苯为溶剂，合成了蓖麻油-马来酸酐-苯乙烯共聚物(PCMAS)。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(¹H NMR)表征了蓖麻油-马来酸酐-苯乙烯共聚物的结构，采用凝胶渗透色谱(GPC)测定了聚合物的相对分子质量及其多分散性指数，采用热重分析研究了聚合物的热稳定性，并对聚合物作为润滑油降凝剂和黏度指数改进剂的性能进行了评价。结果表明：当单体质量比m(CO)∶m(MAH)∶m(ST)=1.0∶0.2∶1.2、引发剂AIBN含量占总单体的0.5%(质量分数)、反应时间4h、反应温度90℃时，共聚物收率为68.39%，其数均相对分子质量为0.348×10⁵，多分散性指数为4.77。将蓖麻油-马来酸酐-苯乙烯共聚物添加到润滑油馏分(350~395℃)中，可降低润滑油的凝点，并提高其黏度指数。蓖麻油-马来酸酐-苯乙烯共聚物可作为一种具有降凝增黏双重功能的润滑油添加剂。

以低温煤焦油(LCT)为原料，通过糠醛萃取得到不同分子结构和组分分布的萃取油；通过液相炭化工艺，考察了不同炭化温度和炭化时间制备的中间相沥青的碳质结构演化规律。结果表明：萃取温度和剂/油比的提高增加了萃取油中的芳烃含量和烷基侧链长度，并对三环芳烃和四环芳烃起到了一定程度的富集作用。烷基侧链长度的增加在热缩聚过程中提供了更多的烷基自由基和活性位点，三环芳烃和四环芳烃相对含量的提高更有利于各向异性广域型中间相结构的形成。

催化氧化脱硫法因反应条件温和、可高效深度脱除燃料油中二苯并噻吩(DBT)类硫化物，是一种有潜力的非加氢脱硫方法。以钨酸钠和五水合硝酸铋为原料，采用直接沉淀法和水热法制备钨酸铋(Bi₂WO₆)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、电子扫描显微图像(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)和N₂等温吸附-脱附等分析方法对其结构、组成、表面形貌和比表面积进行表征。分别以DBT、苯并噻吩（BT）、4-甲基-二苯并噻吩（4-MDBT）和4，6-二甲二苯并塞吩（4,6-DMDBT）为代表性硫化物，以正癸烷为溶剂、十四烷为内标物配制含硫模拟油，以制备的Bi₂WO₆为催化剂、过氧化氢(H₂O₂)为氧化剂、乙腈(CH₃CN)为萃取剂构建催化氧化脱硫体系，系统地考察了其催化氧化脱硫性能。结果表明，水热法制备的Bi₂WO₆表现出较优的脱硫性能。在反应温度为60℃下，其对含DBT的模拟油在75 min时脱硫率达到99.7%。动力学拟合结果表明，BWO₂对DBT模拟油的催化氧化脱硫反应符合一级动力学方程，其反应活化能为55.45 kJ/mol。

针对烃类组成复杂多样的糠醛抽出油(FEO)，分别选取糠醛、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂，研究三级错流萃取分离FEO中不同烃组分的分离规律。采用气相色谱-质谱联用、傅里叶变换离子回旋共振质谱等手段分析了萃取抽出油、抽余油的组成信息，并计算萃取平衡分配系数、萃取选择性与抽余油收率。结果表明：DMSO萃取后抽余油中多环芳烃含量显著降低，糠醛与烃组分形成的“连续体”被破坏，促使糠醛对芳烃的萃取选择性显著增大；多种溶剂组合的三级错流萃取能有效分离FEO中的烃类组分，可将不同环数的芳烃分别富集在不同萃取级；相同的芳核结构，短侧链的芳烃更易溶解于极性溶剂中；三级萃取对杂环化合物的选择性明显高于纯碳氢芳烃化合物。

通过利用已有的炼油设施，可以将加氢脱氧生物油(HDO-oil)和减压蜡油(VGO)在催化裂化(FCC）装置中共炼，以降低生物炼油厂投资成本，进而为生物质燃料生产成本的降低提供新的方法。采用Aspen Plus软件针对共炼过程的FCC装置进行了模拟，用于预测不同共炼条件下的干气、液化气、汽油和柴油等产品的收率；采用7个真实组分与40个虚拟组分分别定义VGO、HDO-oil以及共炼产品的组成；分别将VGO和HDO-oil/VGO(质量比20/80)作为原料进行FCC装置共炼模拟，根据原料、动力学反应器条件及实际数据估计并调整相关参数。通过实验数据与模拟数据的对比，表明模拟数据的误差相对较小。FCC装置共炼模拟的结果显示，HDO-oil的加入使得产品中CO₂、CO和H₂O的生成量增加。

以直接插层法制备的高岭土/醋酸钠插层复合材料(KNM)为原料，采用原位晶化技术成功合成出NaY分子筛，研究了KNM的插层率及KNM添加量对NaY分子筛相对结晶度的影响及其在对重金属Cr³⁺离子吸附方面的应用。通过粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N₂静态吸附法和电子扫描电镜(SEM)等手段对样品进行表征。结果表明：添加KNM能够合成出纯的NaY分子筛(N-NaY)；当KNM添加质量分数低于10%时，与未添加KNM合成的NaY分子筛(R-NaY)相比，其相对结晶度均有所提高；随着KNM添加量的增加，N-NaY的相对结晶度先增加后降低；当加入质量分数1%的插层率90%的KNM时，N-NaY的相对结晶度达到最大值47%；相比于R-NaY，其具有较好的孔结构，孔体积为0.35 cm³/g，BET比表面积为486.86 m²/g；在最佳吸附温度20 ℃、吸附时间30 min、NaY分子筛用量1.0 g时，N-NaY对Cr³⁺离子的吸附率可以达到95%。

高密度液体碳氢燃料挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)密度大、热值高，具有作为应急增程燃料提升车辆装备机动距离的潜能。为考察柴油发动机燃用exo-THDCPD的动力性、增程性和排放性，将exo-THDCPD以不同体积分数(0、20%、40%、60%)与0号柴油掺混调制成高密度复合燃料，在测试分析理化性能指标的基础上，进行发动机模拟台架试验，研究高密度复合燃料对柴油机性能的影响。结果表明：当exo-THDCPD添加体积分数不超过40%时，高密度复合燃料理化性能满足柴油机(应急代用)燃料技术要求；当exo-THDCPD添加体积分数分别为20%、40%时，与0号柴油相比，柴油发动机功率平均增加3.21%、6.72%，油耗率平均降低1.72%、3.78%，HC排放平均增加23.36%、69.98%，CO排放平均增加48.28%、76.67%，NO_x排放平均增加3.61%、9.38%。

BF₃作为α-烯烃齐聚反应催化剂，其含量控制对催化反应的调控与产品质量的把控至关重要。通过建立样品前处理方法、优化仪器测试条件与标准溶液配制方法，建立利用燃烧离子色谱测定BF₃·醇催化的α-烯烃齐聚反应体系中F元素含量，进而计算出BF₃含量的方法，并考察了方法的重复性和准确性。结果表明：利用该方法可测定BF₃质量分数范围为2.68～53.50 g/kg的样品，前处理时适量的正丁醇和白油可有效稳定和稀释样品；测定稀释样品中F元素含量的标准曲线分为2段，线性范围分别为300～2000 mg/L和2000～3000 mg/L，线性相关系数R²分别为0.9992和0.9940；测定5次BF₃质量分数结果相对标准偏差均小于5%，方法加标回收率在95.0%～105.0%之间，方法检出限取决于前处理时的取样量，当取样量为5 g时，检出限为1 mg/kg。

超支化聚合物(HBPs)是一类高度支化的三维大分子，属于树枝状聚合物领域的一个重要亚类，由于其独特的分子结构、非对称的随机分支和端接官能团多，使其成为现阶段油田阻垢方面的研究热点。综述了超支化聚合物的3种经典合成方法：AB_X(X≥2)型单体缩聚反应、自缩合乙烯基聚合反应和开环聚合反应。总结了近年来用于阻钙镁垢、硅酸盐垢的超支化聚羧酸类、超支化聚酰胺胺类、超支化聚酯类以及其他超支化聚合物类型的阻垢剂的研究进展，并分析了各种类型超支化聚合物的阻垢机理。对超支化聚合物在油田阻垢方面的应用和发展前景提出展望。