【正文】 屬、脫硫、脫氮和裂化催化劑的實驗室小試； (2)完成 1~2 種高性能重油轉化催化裂化催化劑的工業(yè)化生產； (3)確定異構－芳構催化劑 組成，建立控制 SAPO11 沸石孔結構的合成方法，獲得新型的雙支鏈加氫異構催化劑，完成催化劑的放大和穩(wěn)定性評價；形成硫化型柴油加氫催化劑的工業(yè)放大制備技術路線，完成工業(yè)放大制備和放大催化劑的活性穩(wěn)定性評價； (4)在 SCI 源期刊上發(fā)表論文 16~20篇，申請發(fā)明專利 10件。 年度 研究內容 預期目標 第 二 年 礎方面： (1)研究加氫處理 過程的化學 反應網絡和本征動力學 ；進行 活性相納米粒子形貌、尺寸和穩(wěn) 定性的調控 研究； (2)開展基質 分子篩材料的復配及催化裂化裂化性質研究，重新認識正碳離子在重油催化裂化過程的作用，為研制新型重油催化裂化催化劑提供理論基礎；開展高硅鋁比 NaY 的大規(guī)模合成技術和工業(yè)改性新技術研究； (3)考察汽油加氫改質催化劑放大制備條件對催化劑物化性質的影響規(guī)律，通過多種表征手段建立催化劑的質量控制指標，進行放大催化劑 1000 h穩(wěn)定性試驗； (4)進行柴油加氫催化劑方法與催化劑性能關系的研究。 (2)完善重油分子吸附、擴散研究方法 。 (2)考察熱解反應過程中 N、 S等有害元素和 Ni、 V等重金屬元素的遷移、分布規(guī)律； (3)以流動性指數為 指標 ，考察 “惰性助流化劑 ”石英砂顆粒和 FCC顆粒 的引入比例對重油殘渣流動性能的影響 ； (4)進行 “助流化劑 +重油殘渣 ”異性 顆粒體系湍流床 氣化反應器 大型冷模 實驗 裝置的設計 。 (2)初步掌握助流劑與萃余殘渣二元顆粒流動特性；描述殘渣顆粒的旋流分離規(guī)律，重點揭示大差異顆粒對殘渣顆粒分離的影響規(guī)律；能夠對不同條件下的溶劑閃蒸速度進行預測，較為準確地計算造粒塔內多相流動過程 。 973 項目的研究，凝聚形成了一支多學科交叉、“產學研”結合的重油加工理論與技術創(chuàng)新團隊，其中 4人 (陳標華、徐春明、高金森、鮑曉軍 )在項目執(zhí)行期間相繼獲得國家自然科學基金杰出青年基金資助， 2人 (高金森、高雄厚 )獲得何梁何利科學與技術創(chuàng)新獎， 2人計 3次 (高雄厚 2次 ，高金森 1次 )獲得國家科技進步二等獎， 1 人 (徐春明 )被聘為國際能源領域著名期刊《 Energy amp。 “以梯級分離為龍頭、以催化轉化為核心、以殘渣的綜合利用相配套”的重油高效潔凈轉化新技術路線，實現從重油復雜多層次組成、結構、物理化學性質的認識到重油梯級分離、高效潔凈轉化、殘渣氣化制氫新技術的跨越，其成功實施不僅可為滿足劣質重油高效潔凈轉化這一國家重大需求提供技 術支撐，而且也可為跨越微觀－介觀－宏觀三個尺度的化學工程研究提供借鑒。 ：以實現從基礎理論創(chuàng)新到技術進步的跨越為目標，以相平衡和相變理論為指導強化重油梯級分離過程，發(fā)展精確調控“可轉化”與“不可轉化”分子在梯級分離餾分中分布的溶劑體系，以實現百萬噸級的工業(yè)應用為目標建立梯級分離過程及其關鍵裝備的設計與放大方法；在前期微觀層次催化材料設計和催化轉化原理研究的基礎上，重點開展催化劑工程和催化反應工程研究，研制 系列重油高效潔凈轉化催化劑，開發(fā)重油高效潔凈轉化新過程；基于重油殘渣與煤和石油焦不同的物理化學性質、流動特性與氣化性能，發(fā)展重油殘渣氣化制氫的新過程，滿足重油加氫和清潔燃料生產對廉價氫氣不斷增長的需求。 (二 )五年預期目標 : 、高分辨質譜、分子模擬等主要手段的重油復雜多層次組成、結構、物理化學性質的系統研究方法，系統揭示重油組成、結構和物理化學性質的內在關聯；闡明國內外具有代表性重油的催化轉化性質，為重油梯級分 離組分高效轉化催化劑和重油加工產品清潔化催化劑的研究開發(fā)提供理論指導。 (4)發(fā)展大宗催化裂化材料 (主要為 Y、 ZSM5和β等活性組分和氧化鋁、氧化硅及高嶺土等基質材料 )的高性能化制備技術，形成催化劑制備的平臺技術，獲得調控主導催化裂化反應的高活性與高選擇性的分子篩固體酸活性中心的方法。 (三 )重油高效潔凈轉化催化劑的設 計制備和過程調控方法 重油經梯級分離過程脫除殘渣后，可以得到轉化性能較好的催化裂化原料和轉化性能較差的加氫處理原料 (必須經過進一步處理才可作為催化裂化進料 )，基于對重油梯級分離窄餾分中“可轉化”分子與“不可轉化”分子結構、性質、分布特點及其在催化轉化過程中相互影響規(guī)律的認識，通過催化材料的創(chuàng)新和催化劑制備方法的創(chuàng)新，設計和制備適合于不同梯級分離餾分高效轉化的催化劑及重油加工產品加氫改質催化劑，并發(fā)展相應的催化轉化新工藝，是重油高效潔凈轉化的最終實現。為給這一關鍵技術的突破提供解決方案，必須解決以下基礎問題： (1)深入認識“可轉化”和“不可轉化”分子在超臨界流體萃取窄餾分中的分布規(guī)律，發(fā)展適當的化學預處理方法和物理強化方法，提高梯級分離過程對不同來源劣質重油的適應性和強化梯級分離過程的傳質。 (2)認識超臨界狀態(tài)下重油分子群相間轉移配分的規(guī)律，建立分子熱力學模型，克服假組分熱力學模型的局限性，指導梯級分離體系的優(yōu)選。主要研究內容為： (1)建立將重油化學向分子層次推進的重油組成－結構－物理化學性質分析表征的成套方法，系統揭示重油組成－結構－物理化學性質之間的內在關系。 針對上述問題的解決，設置“重油梯級分離過程的放大規(guī)律與設計方法”和“重油殘渣氣化制氫過程的放大規(guī)律與設計方法” 2個課題。 (3)根據清潔燃料標準對車用燃料中硫、氮等雜原子化合物和烯烴、芳烴等烴類化合物含量不斷嚴格的控制要求和提高燃燒性能對烴類組成的改進要求，研制有效脫除重油加工產品中硫、氮等雜原子化合物的催化劑和實現石油烴類定向轉化的新型催化劑，發(fā)展清潔油品生產新過程，實現重油加工產品的清潔化。 (7)發(fā)展將汽油中的烯烴和柴油中的直鏈烷烴定向轉化為異構烷烴、飽和柴油中芳烴的催化材料改性方法，研制出 1~2種可工業(yè)化的石油烴類定向轉化催化劑。 ，形成一支在國內外具有一定影響力的重油加工理論和技術創(chuàng)新群體，培養(yǎng) 60 名博士研究生和 120名碩士研究生。 ，圍繞梯級分離過程的關鍵環(huán)節(jié)，開展超臨界流體萃取體系的優(yōu)化、傳質過程的強化以及噴霧造粒系統的結構優(yōu)化研究，建立梯級分離過程及其關鍵裝備的設計放大方法。進一步采用以高分辨質譜為主要手段的重油組成－結構－性質表征方法，同步開展重油超臨界流體萃 取分離窄餾分的催化反應性能的實驗研究和分子模擬，完全有可能闡明重油中“不可轉化”分子在超臨界流體萃取分離窄餾分中的組成和結構分布規(guī)律，揭示其對“可轉化”分子催化轉化行為的影響，從而為重油梯級分離過程的開發(fā)和重油高效潔凈轉化催化劑的設計和制備提供理論基礎。 (3)高度有序且高水熱穩(wěn)定性介孔材料的高溫水熱合成 及模型催化劑上的重油催化轉化化學研究， 改進已有分子模擬方法和軟件，建立適合重油分子的力場和模型 ， 采用量子力學 /分子力學方法確定分子篩催化劑活性中心的位置。 (1)獲得原料油分子結構特性、反應性能與催化劑活性因子間的內在關聯 ， 建立平衡催化劑裂化和加氫活性的調控方法 。 (3)獲得石英砂 和 FCC 顆粒 最佳引入比例 ， 完成 “助流化劑 +重油殘渣 ”異性 顆粒體系湍流床 氣化反應器 大型冷模 實驗 裝置的設計 。 方法方面： (1)在實驗室連續(xù)梯級分離裝置上優(yōu)化超臨界流體萃取工藝條件；基于課題 1有關重油特征化的研究結果，研究重油梯級分離過程的熱力學模 型； (2)建設重油多級梯級分離裝置，采用實驗和數值模擬方法考察助流劑及其與萃余殘渣二元顆粒的流化、汽提性能； (3)建設旋風分離器實驗裝置，開展大差異二元顆粒體系分離性能及放大規(guī)律的實驗研究； (4)對閃蒸過程中戊烷的降壓和汽化進行實驗研究，對噴霧射流的流場進行測量；測量造粒塔內流動過程的速度場和分離特性，驗證和改善所建立多相流動分區(qū)模型和算法，為過程放大做好準備。 (1)掌握熱解條件對殘渣物理結構的影響規(guī)律，獲得殘渣熱解氣的氣化反應特性；建立殘渣熱解和氣化的熱力學和動力學；獲得溫度、壓力和氣氛對重油殘渣焦氣化活性的影 響規(guī)律； (2)確定最佳助流化劑及其引入比例 ， 完成 “助流化劑 +氣化灰渣 ”異性顆粒耦合流化床燃燒器大型冷模 實驗 裝置的設計 ， 獲得操作條件對 “助流化劑 +重油殘渣 ”異性 混合顆粒體系流化特性的影響 規(guī)律， 初步建立體系的流動模型 。 年度 研究內容 預期目標 第 四 年 面： (1)在模型催化劑上進行重油超臨界流體萃取窄餾分的催化轉化性能研究； (2)采用分子模擬和實驗研究相結合的方法闡明重油分子在催化劑上的吸附、擴散及反應行為， 研究重油特征分子在催化轉化過程中金屬物種的分布、遷移和反應規(guī)律； (3)將量子力學 /分子力學方法拓展到加氫脫金屬反應過程，研究其催化反應機理。 (1)建立重油分子層次的 組成、 結構 、性 質 之間 定量關系 和 重油分子的轉化規(guī)律與其結構 之間的 關系 ； (2)在 SCI源期刊上發(fā)表論文 10篇，申請發(fā)明專利 1件 ； (3)總結研究工作，提交總結報告