在石油市场波动、需求增速放缓、能源结构转型、市场竞争加剧的新形势下，国际大石油公司更加重视炼油业务的战略应对，力求巩固优势，进一步扩大市场份额，并引领行业前沿。本文分析了国际大石油公司炼油业务发展面临的形势，重点研究了埃克森美孚、BP、壳牌等主要的国际大石油公司进行的战略调整，这些公司改变了以往炼油“大而全”的战略，更加专注做精优质资产，聚焦重点市场，主导超前领域，推进低碳转型。文章指出战略重点包括：保持优势炼油资产的竞争力，实现稳健增长；高度重视炼油生产与下游业务的一体化发展；重点发展“核心”市场，慎重选择新项目投资地点；保持技术领先优势，突出技术对业务的支撑引领；及早制定低碳发展战略，增强炼油业务在未来低碳情景下的灵活性和适应性。国际大石油公司炼油业务的战略调整和规划对于我国石油公司做强下游业务具有参考借鉴意义。

脉动热管是一种结构简单、可用于微小空间、高热流密度条件下的传热元件。其优良的传热特性源于内部工质的蒸发、冷凝相变以及两相流动等热-水动力学特性。可视化实验是研究工质流动特性的常用方法，对于理解脉动热管的传热机理非常重要。本文介绍了5种可视化技术手段，简述了近二十年来脉动热管可视化实验观察到的气液相变和多种流型，分析了流型的影响因素，并总结了流动特性和传热性能之间的对应关系。指出目前可视化实验观察到的结果可以定性地解释一些传热现象，却难以定量地揭示脉动热管的传热规律。未来可以将可视化实验中测得的气液塞运动速度、液膜厚度和相分布等信息利用起来，考虑管壁材质的影响，建立更准确的气液两相流模型，用来设计、评估和预测脉动热管的性能。

作为描述流动沸腾过程物理现象的核心，源项在流动沸腾的数值模拟研究中起着至关重要的作用，主要体现在：①反映流动沸腾过程的传热、传质机理；②描述沸腾传热、两相流动特征；③影响数值计算稳定性。源项模型的准确性、适用性及稳定性对于制冷工质流动沸腾机理的数值研究具有重要意义。本文通过文献综述的方法，对现有源项模型进行了梳理。首先从源项在数值模拟中的角色入手，对现有针对流动沸腾数值模拟的源项模型进行归纳；其后分别从纯工质、混合工质两方面对源项模型的研究进展进行具体综述，分析了典型模型（如动力学模型、标量场模型、扩散模型等）的优缺点；同时对源项模型的典型验证方法进行系统总结，包括标准模型验证法、实验验证法。在此基础上，指出了流动沸腾数值模拟中源项模型的发展方向。

利用小波神经网络模型预测多相动态环境下油气集输管道腐蚀速率。首先通过室内多相动态腐蚀实验，获得了不同工况条件下的挂片腐蚀速率，用于训练和检验小波神经网络预测模型，然后利用多因子方差分析研究了温度、压力、流率、硫化氢含量、二氧化碳含量、溶解氧含量、含水率、盐含量和pH对腐蚀速率的影响程度，实现了各因素的有效性筛选，最后在确定隐含层节点数基础上通过训练、测试建立起适宜的小波神经网络预测模型，并进一步验证了模型可靠性。结果表明：除了压力外，各因素对腐蚀速率均有十分显著的影响，属于有效输入信号。当隐含层节点数为17时，8-17-1型小波神经网络结构表现出良好的准确性和稳定性。利用Levenberg Marquardt优化算法对模型进行了反复训练，直至其均方根误差小于容许收敛误差限0.001，预测值与实际值近似呈线性关系，训练、测试阶段决定系数分别为0.9992、0.9967，相关性较高，模型预测值和验证值亦不存在显著差异。因此小波神经网络预测模型对多相动态环境下油气集输管道腐蚀速率具有良好的预测能力。

研究管道内水合物颗粒的粒径分布特性对深水流动安全保障具有十分重要的意义。为模拟管道流动体系中水合物颗粒的粒径分布特性，本文首先建立了基于水合物颗粒聚集动力学的群体平衡模型。该模型重点考虑水合物颗粒在流动过程中的碰撞频率、聚并效率、破碎频率及破碎后子颗粒的粒径分布函数，可较好地刻画管内水合物颗粒的流动行为。随后，根据文献中的实验装置建立三维几何模型，利用FLUENT 14.5软件对上述群体平衡模型和相关固液两相流模型进行联合求解，借此模拟水合物颗粒初始粒径分布、水合物体积分数、管内流速和水合物颗粒初始粒径大小对管内水合物颗粒粒径分布类型及分布规律的影响。本文模拟结果与文献中相关实验数据吻合良好，可为水合物防治技术的发展提供技术支持。

为提高脉动热管换热器在空调系统排风能量回收中的换热效率，提出了一种新型并联槽道板式脉动热管及由其组成的换热器。首先对单片热管在空调排风夏季工况下的能量回收情况进行了传热性能实验研究，影响因素包括槽道当量直径、充液率、工质种类、风速、风温、微倾角；然后对一组由7片热管顺排形成的板式脉动热管换热器的换热效率进行了计算。研究表明：新型板式脉动热管的适用工质为R141b，最佳充液率为25%；传热性能随新风温度及风速的升高而增强，新风、排风温差小于6℃时热管不启动；随风速增加，换热量增加，但换热效率有所降低；给定工况下板式脉动热管散热器的换热效率为44.1%；微倾角可使空调能量回收系统在保证良好换热效率的同时实现换季不换向，热管安装宜采用+2°左右的微倾角。

利用建立的内燃机余热有机朗肯循环模型，选取R245fa分别与环己烷、环戊烷组成非共沸混合工质，对3种冷凝条件下的有机朗肯循环进行热力学分析，研究了冷凝条件对非共沸混合工质有机朗肯循环性能的影响规律，提出了确定混合工质冷凝温度的方法。结果表明：冷凝条件是影响系统性能的重要因素，在定泡点冷凝温度工况下，纯工质的热力性能优于混合工质的热力性能；在定露点冷凝温度工况下，配比合适的混合工质的热力性能优于纯工质的热力性能。混合工质的冷凝温度应根据冷却介质进出口温度、混合工质的温度滑移和传热窄点温差进行优化；当冷却介质的温升小于混合工质的最大温度滑移时，随着R245质量分数的增加，系统输出净功出现两个极大值，但输出净功最大值出现在热力性能较优工质所占比例大的质量分数点；当冷却介质温升大于混合工质的最大温度滑移时，输出净功最大值出现在温度滑移最大的混合工质质量分数点。

采用非等温混合分流分级超结构，建立了基于实际热负荷分布的换热网络改造模型，以由改造费用和运行费用组成的年度化总成本为目标，并采用遗传算法进行求解。改造费用涉及现有换热器增加换热面积、配置新换热器、重新布置管道以及移动现有换热设备所产生的费用，充分考虑了原有换热网络经改造后结构的变化所引起的改造成本。在回用原有换热设备后，根据设备实际面积来计算换热网络的热负荷分布和温度分布，即基于实际热负荷分布对换热网络进行改造。案例研究表明，改造后的换热网络结构具有良好的节能效益，合理地再利用了原网络中的旧换热设备，并以较少的改造成本实现了较高的能量回收，投资回报期仅为0.43年，验证了所提改造方法的有效性和实用性。

微乳液通常由水、油、盐、表面活性剂及助剂组成，各组分对微乳液体系的相行为及增溶情况都有影响。本文利用Winsor相图和ε-β鱼状相图来研究无机盐种类、浓度对十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）型微乳液相行为的影响。研究发现，随着无机盐浓度或醇量增加，微乳液都会发生从WinsorⅠ→WinsorⅢ→WinsorⅡ的相转变，但具有不同阳离子或阴离子的无机盐对微乳液体系相行为的影响不同。无机盐在微乳液体系中主要与表面活性剂的反离子发生作用，对阳离子表面活性剂配成的微乳液体系，无机盐阴离子的作用比较强，且价态越高，离子半径越大，对微乳液相态的影响越大。通过对不同无机盐条件下的界面组成及增溶参数分析可知：无机盐种类的改变对鱼头、鱼尾点表面活性剂含量及醇在界面层中的分布影响较小；无机盐中阴离子改变对微乳液增溶能力影响较大，阳离子的改变对微乳液增溶能力影响较小。

为研究超高提升管内的气固流动特性，依托四川白马电厂600MW超临界循环流化床锅炉现有钢架，将原有60m高的提升管冷模试验台的上部20m改为矩形截面的循环流化床提升管试验台。本文重点研究了提升管流化风速对上部颗粒浓度的轴向/截面分布特性及其影响因素。试验结果表明：颗粒浓度和颗粒粒径的分布特性与流化风速和几何结构密切相关，在一定初始床料高度下，随着风速的增加，提升管上部的空隙率沿轴向先不变然后减少，并最终呈现倒C形分布；截面浓度从均匀分布逐渐变为近短边壁处的颗粒浓度要明显大于近长边壁处的不均匀分布；平均颗粒粒径则随风速的增加而增大，沿截面分布均匀，但是沿提升管高度方向平均颗粒粒径沿轴向会略微减小，且提升管上部近短边壁的颗粒粒径要稍小于近长边壁的。

借鉴轴向槽道热管结构在工作时良好的气、液分离工作特性，本文提出了一种带蒸汽腔的复合微通道热沉，用以解决大面积或高热流能量收集时热沉通道内部由于排气不畅易导致气塞和返流现象，进而出现流动沸腾不稳定性问题和传热恶化的问题。热沉底板包含20个Ω形平行通道，肋顶端与盖板下表面间形成连通的蒸汽腔作为两相流时的气体流道。实验以无水乙醇、Novec HFE 7100为工质，并结合可视化观测对热沉性能进行了研究，可以观察到随加热热流密度逐步增加，热沉内部工质依次经强制对流到过冷沸腾、核态沸腾，并最终达到过渡沸腾，可视化实验结果与温度测量结果相吻合。当使用乙醇为工质，在入口质量流速q_m=280.37kg/（m²·s）、加热热流密度q_eff=30.32W/cm²时，最大传热系数为9494W/（m·℃）。此种结构在有效地保证了热沉换热效果的同时，通过分离气、液流道对抑制流动沸腾不稳定性有明显效果。

微藻生产成本低，酯类和甘油含量较高，是制备液体燃料的理想原料。水热液化由于可直接处理湿藻并在适当的温度和压力下将其转化为高品质的石油替代产品而引起了广泛关注。本文探讨了微藻三组分，即蛋白质、脂质和碳水化合物的水热降解途径，并总结了目前微藻水热液化过程的主要影响因素，包括温度、停留时间、溶剂以及催化剂等反应条件或参数对生物油的影响。指出为提高微藻生物油的经济性，应进一步优化反应条件，降低催化剂成本，加强微藻水热定向液化技术的研究，富集液体产品中高附加值成分，实现高附加值化学品的综合利用，尽快实现微藻生物油的应用。

玉米秸秆是农业生产过程中产生的剩余物，其热解气化是秸秆类生物质处理应用的重要选择方向。为此，采用循环流化床气化中试装置对玉米秸秆进行了气化试验，研究空气当量比ER、原料含水率对反应温度、气化燃气组分与热值、气化效率及燃气中的焦油含量等气化特性影响规律，并通过改变进料量试验得到了在不同负荷运行条件下的优化工作参数。结果表明：①随着ER的增大，循环流化床气化炉内的反应温度升高，气化燃气中的CO₂含量增加，焦油与CO含量及燃气热值降低，气化效率随ER的增大呈现先增大后减小趋势，较理想的ER为0.26，此时的气化效率达到70.2%、燃气热值为5.1MJ/m³；②原料含水率的增大降低了气化炉内的反应温度，当原料含水率在5%～15%之间逐渐增大时，燃气中的H₂含量、燃气热值及气化效率均有提升，当含水率由15%继续增大到25%过程中，燃气热值与气化效率均出现了快速下降；③根据气化炉额定进料量设计值，改变进料负荷在66%～120%范围内，调节ER在0.26～0.3时均可得到较好的运行工况，对应得到的燃气热值为4.8～5.1MJ/m³、气化效率为69%～72%。

针对太阳能有机朗肯-闪蒸循环（SBFC），本文基于EES（engineering equation solver）软件建立数学模型，以R245fa为循环工质，在集热器出口热水温度介于353.15～373.15K范围内，对平板集热器（FPC）和真空管集热器（ETC）驱动的SBFC系统热力性能以及投资成本进行了对比分析。选用的性能指标参数包括净输出功、热效率、第二定律效率、不可逆损失以及比初始投资。结果表明，随着集热器出口热水温度的增大，SBFC系统的热力性能显著升高，且采用ETC的系统比FPC系统在热力性能上更具优势，该优势随着热水温度的升高而持续增大。研究同时表明，在SBFC的投资成本中，太阳能集热器投资占比最大，且采用ETC的系统比初始投资远大于采用FPC的系统；此外，集热器出口热水温度的升高有利于降低SBFC系统的比初始投资。

热重分析仪和横置式反应器（横管）是研究气化动力学的两种常用反应器，其共同特点是气化剂不能穿过原料床层，以致难以消除外扩散影响，由此测定的动力学未必是本征动力学。为探究此问题，本文采用竖直管反应器（竖管）和横管，在常压和690～750℃的温度范围内，以水蒸气为气化剂，对两种不同K₂CO₃添加量（质量比各为10%和15%）的松木炭进行等温催化气化实验，研究了不同反应装置所得的催化气化动力学特征。竖管区别于横管在于气化剂能以较高的流速穿过样品颗粒层，加速外扩散。结果表明，在可比工况下，竖管中得到的平均气化反应速率是横管的2.0～2.8倍；且随着碳转化率的增加，竖管对应的反应活化能逐渐减小，而横管对应的反应活化能呈相反趋势，反映了外扩散存在与否对反应速率和动力学参数的影响。修正随机孔模型可良好拟合两种反应器中反应速率随碳转化率变化的曲线，但模型参数存在明显差异。

通过X射线衍射（XRD）谱图分析结合灰熔融温度测定，研究了五彩湾高钠煤灰中矿物转化机理及城市污泥对高钠煤灰分特性的影响。试验结果表明：当污泥添加质量比为S/C（sludge/coal）=4时，结渣指数（F_s）_sludge=1150℃，污泥提高灰熔融温度程度较小。对污泥改性使其（SiO₂/Al₂O₃）物质的量比为2，添加至煤中，当S/C > 1时，F_s > 1235℃，灰熔融温度明显提高。R_b/a、R_b/a（+P）、R_b/a×Na等指标可良好预测高钠煤与污泥混合物燃烧的沾污、结渣倾向。煤在空气气氛下，燃烧温度800～1100℃，灰中主要矿物钠长石、钙铁辉石、蓝方石等熔点低，高熔点矿物霞石等助融性强、消失温度低。而添加污泥后，混合物灰中新生成Ca₃（PO₄）₂、Ca₂P₂O₇、CaAl₂Si₂O₈等高熔点物质，有利于提高煤灰熔融温度。而污泥中（SiO₂/Al₂O₃）比、Fe含量高，会对硅铝酸盐等产生助熔作用，抑制污泥中P提高灰熔融温度的作用。

基于负载脱硝催化剂的换热管烟气脱硝与余热回收一体化技术，具有良好的发展前景，但在实际应用中缺乏在铁基体表面高效、稳定负载脱硝催化剂的方法及工艺。本文综述了国内外有关脱硝催化剂在金属基体表面的各种负载方法及其特性，重点探讨了浸渍法、粉末涂覆法、离子交换法、脉冲激光沉淀法、辊压法、浆料喷涂法等直接负载方法，以及溶胶-凝胶法、高温氧化法、等离子喷涂法、超音速火焰喷涂法、电弧喷涂法、电泳沉积法等间接负载方法的中间过渡层制备方法。同时，对直接负载方法及间接负载方法的优缺点分别进行了对比分析，以期为烟气脱硝与余热回收一体化技术的应用提供借鉴，并指出等离子喷涂-浸渍法是脱硝催化剂在铁基体表面负载的可行方法之一。

二氧化铈固溶体具有很好的储氧能力，广泛应用于多相催化领域中。但是其高温下易烧结，导致储氧能力显著降低、活性急剧下降，限制了其在高温催化反应中的应用。异质金属离子掺杂能够引起晶格畸变，增加氧负离子流动性，提高铈基固溶体的储放氧能力，是提高铈基固溶体催化性能最有效的方法。本文综述了过渡金属、贵金属、稀土金属、碱土金属和碱金属等异质金属离子掺杂改性的铈基固溶体在催化领域中的国内外研究进展。从掺杂元素的理化特性出发，总结了异质金属离子对铈基固溶体的储放氧能力、活性组分分散状态、催化剂活性和稳定性等影响规律及作用机制。综述指出铈基固溶体掺杂改性的研究方向为进一步提升异质金属离子在二氧化铈晶胞中的溶解度，注重研究并提高催化剂的抗水性能和耐毒性及催化剂的寿命等研究。

开展了BF₃/乙酸络合物催化1-癸烯合成低黏度聚α-烯烃润滑油基础油的实验研究，考察了反应温度、压力、时间、催化剂用量和催化剂回用工艺对反应产物组成和聚α-烯烃（PAO）产品性能的影响，结果表明：在反应温度为30℃、反应压力为0.2MPa、反应时间为2h、新鲜BF₃/乙酸络合物与1-癸烯的质量比为1∶100的条件下，1-癸烯转化率大于99.4%，PAO收率大于95.7%，产品的100℃运动黏度为4.33mm²/s，黏度指数为134，倾点为–53℃；采用BF₃/乙酸络合物回用工艺可有效降低生产成本，减少污染排放，但回收络合物的催化活性有所下降，向催化体系补充部分新鲜络合物后，产物组成及PAO性能与采用新鲜络合物时基本一致。

采用水热合成法制备了尖晶石铁氧体MnFe₂O₄磁性纳米催化剂，通过XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA等对其物相结构进行表征，并通过降解亚甲基蓝、罗丹明B和苯酚作为探针反应行了活性测试。结果表明，在反应溶液体系pH=7、催化剂加入量0.5g/L、过氧化氢浓度1.25mmol/L、反应温度20℃时，亚甲基蓝、罗丹明B、苯酚的降解率在130min内分别达到了97.34%、94.48%、16.63%。反应体系引入超声辅助后50min内亚甲基蓝降解率为95.61%，高于单一非均相Fenton催化体系50min内对其80%的降解率，表明超声空化与非均相Fenton反应之间具有协同效应，有助于提高反应物降解率。活性中心鉴定表明高价铁氧体为染料降解的主要活性中心，而羟基自由基则是苯酚降解的主要活性中心。循环测试实验表明，催化剂活性高、稳定性高、可再生、不易溶出失活。

以USY分子筛为载体，采用等体积浸渍法分别制备了NiO、Fe₂O₃、Co₃O₄、MoO₃负载量均为9%的M_xO_y/USY双功能催化剂，并借助ICP、XRD、BET、TEM、NH₃-TPD、TG等分析手段对催化剂进行表征。使用自建的粉-粒流化床对神东煤进行快速催化热解实验，结果表明：①M_xO_y/USY使气体产物收率提高，液体产物收率降低，催化剂的积炭量增加，对半焦的产率基本没有影响；②M_xO_y/USY使CH₄、CO的收率均不同程度地提高，但H₂、C₂的收率皆有所降低；焦油中脂肪烃、单环芳烃、酚类化合物、含氧化合物的含量大幅增加，萘类化合物、联（多）苯的含量显著减少；③M_xO_y/USY的调控作用存在差异性。其中，Fe₂O₃/USY、Co₃O₄/USY的产物调控作用相似，但Fe₂O₃/USY的气体选择性更高，气体总收率提高23%；NiO/USY使C₃收率提高79%，CO₂收率降低91%，使焦油中脂肪烃、酚类、含氧化合物的含量分别增加1555%、739%、412%，萘类化合物的含量减少46%；MoO₃/USY使稠环芳烃的含量增加8%。

碳纳米管（CNTs）由于优异的轴向导热性能，是目前制备高热导率聚合物基复合材料的一类重要填料。本文综述了近年来CNTs增强聚合物复合材料的研究进展，探讨了CNTs/聚合物复合材料的导热机理以及CNTs用量、尺寸及结构、表面改性、混杂CNTs粒子和聚合物基体结构等因素对CNTs/聚合物复合材料热导率的影响。同CNTs/聚合物的电导率相比，热导率远低于预期值，归因于CNTs/树脂界面间的声子频率失配现象导致了声子在界面的散射及很高的界面接触热阻，从而降低了体系热导率。分析和总结了改善体系热导率的方法和措施，采用特殊工艺使CNTs在基体内形成特殊的隔离结构或者取向结构是CNTs/聚合物导热复合材料的未来研究及发展方向。

聚羧酸减水剂（PC）是现代高性能混凝土不可或缺的组分，本文以马来酸酐（MAH）、丙烯酸（AA）、甲基烯丙基聚氧乙烯醚（TPEG）为单体，采用水溶液自由聚合的方法合成马来酸酐聚羧酸减水剂（MAHPC）；实验通过IR及GPC对减水剂分子进行相应的结构性能表征，明确了MAHPC的分子结构为带有长侧链的梳状结构。实验结果表明：随着MAH对AA替代量的增加，MAHPC分子中的COO–浓度减小，从而在水泥颗粒表面的吸附量减小，对水泥浆体的分散性能减弱；MAHPC对水泥浆体具有较好的缓释性，经过3h流动度损失后，水泥浆体仍有良好的工作性；MAHPC分子中的COO–浓度对水泥浆体的流动度有直接影响，在碱性环境的水泥浆体中，MAHPC中的酸酐键水解生成COO–，COO–作为锚固基团，吸附于显示正电性的水泥颗粒及水泥水化物上，发挥其烷氧基长侧链的空间位阻和静电斥力效应，两者协同达到分散水泥颗粒的作用。

采用共沉淀法，以苯乙烯型强碱性离子交换树脂为基体，成功制备了磁性离子交换树脂。分别采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和振动样品磁强计（VSM）对磁性离子交换树脂的表观形貌、磁性组分和磁性能进行了表征。研究了吸附时间、温度、pH和竞争离子4个因素对磁性离子交换树脂吸附废水中Cl^–性能的影响。结果表明：磁性离子交换树脂表面粗糙，磁性组分为Fe₃O₄，比饱和磁化强度为2.23emu/g，具有超顺磁性。吸附时间、温度和pH对磁性离子交换树脂吸附Cl^–的影响较大，当吸附时间为3h、温度为30℃、pH=3时，磁性离子交换树脂的吸附量最大，达到140.43mg/g；当废水中含有SO₄^2–或NO₃^–等竞争离子时，磁性离子交换树脂的抗干扰能力增强，对Cl^–的吸附选择性也有所提高。

钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，却有着更低的成本和更高的安全性。在钠离子电池中，正极材料的研究尤为重要。本文对现有的钠离子电池正极材料进行了系统性的归纳，首先介绍了各类正极材料的结构和电化学特性，基于此分析目前钠离子电池正极材料面临的两个主要制约因素：一是钠离子半径大，充放电过程中对材料结构的影响大，导致容量衰减迅速；二是动力学过程慢，导致其倍率性能差。在此基础上归纳了现有的各类钠离子电池正极材料的改性方法如掺杂、包覆等。总结了材料改性及改善材料电化学性能的方法以及应用在现有材料中时所获得的效果，基于此为未来的钠离子电池正极材料及其改性研究提供了基础。

流体流动诱导微胶囊膜起皱和变形是一个普遍存在的现象。针对这一现象已有一些模拟和实验研究，但是对于微通道内不同因素对于微胶囊褶皱情况的影响以及褶皱的存在对于微胶囊实际膜面积和粒径的影响等方面却鲜有探讨。针对这一问题，本文制备了具有褶皱膜的聚酰胺微胶囊，并提出通过溶剂浸泡法将微胶囊膜褶皱伸展开，以分析微胶囊的实际膜面积和实际粒径。同时，定义了褶皱度的概念，将抽象的褶皱情况数值化，使分析更为方便。最终，通过研究分析发现，由于与流体剪切力正相关，流体流量和黏度的增大会导致微胶囊褶皱度增加；当这两者固定时，微胶囊粒径的改变对其褶皱度基本无影响。在应用方面，微胶囊壁面褶皱情况的分析为制备单核双壁式微胶囊提供了一种新思路。

在石油开采的压裂过程中，水凝胶压裂液的提前快速破胶会影响压裂施工，具有缓释性能的微胶囊破胶剂成为解决这一问题的关键。本文通过聚二甲基硅氧烷（PDMS）诱导丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）壳材料的凝聚，实现了对过硫酸铵（APS）破胶剂的微胶囊化。研究了产品的组成结构、微观形态、粒径分布，并探讨了其缓释性能、破胶性能及其影响因素。结果表明，ABS包覆的APS微胶囊（APS/ABS微胶囊）是具有核-壳结构的微米级微球，对水凝胶压裂体系具有良好的缓释破胶性能。其粒径分布、释放性质、微胶囊中过硫酸铵的包埋率都受核/壳比、PDMS黏度和转速的影响。当PDMS运动黏度大于3000mm²/s时，微胶囊破胶剂中过硫酸铵的包埋率可达70％以上。值得一提的是，制备过程中的所有有机试剂均可实现回收再利用以降低生产费用。因此，通过PDMS诱导ABS凝聚实现对APS的微胶囊化是一种经济可行的方法。

首次采用溶液燃烧合成法制备了钙铜复合吸收剂用于实现低成本CO₂捕捉。在热重分析仪上研究制备参数（燃烧背景温度、煅烧时间）对吸收剂循环载氧和CO₂捕捉性能的影响，并借助SEM和氮吸附分析其微观结构。结果表明，在燃烧背景温度800℃、煅烧时间为0.5h时制得的钙铜比例为1∶1的复合CO₂吸收剂15次循环之后，钙基吸收剂转化率为51.2%，比纯的CaO提高了44.9%；采用该方法制备的吸收剂具备自活化特性，15次循环内碳酸化性能随循环次数的增加不降反升，且载氧性能非常稳定，氧化率始终高于90%。微观结构表征表明，随着循环次数的增加，复合吸收剂未发生严重烧结并且BET比表面积没有下降。实验结果为溶液燃烧合成法制备高性能钙铜复合CO₂吸收剂的进一步研究提供了基础数据。

利用乳液法制备多孔石墨烯气凝胶（emGA），改变乳液油水比制备不同的emGA。扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、氮气吸附脱附等表征显示，emGA具有多孔结构，经水热还原后含氧官能团大部分被除去，比表面积为103.3～243.1m²/g。以亚甲基蓝（MB）浓度和温度作为变量，考察emGA对水中MB的吸附效果。结果表明，emGA的比表面积越大，其对MB平衡吸附量越大；当初始浓度越大，温度越高，则吸附有利。吸附动力学数据表明emGA吸附MB符合准二级动力学模型和内扩散模型，吸附过程分为大孔扩散和微孔扩散。吸附等温线数据拟合结果符合Langmuir模型，表明emGA对MB的吸附属于单分子层吸附。Langmuir模型计算出emGA-2饱和吸附量为307.7mg/g，与实验值291.3mg/g较为接近。分析热力学参数发现，emGA吸附MB为自发吸热过程，且吸附过程属于物理吸附。

分别在400℃、500℃、600℃、700℃、800℃的热解终温和0、2%、4%、6%含氧量的热解气氛条件下制备成型生物质炭，通过扫描电镜、比表面积仪等测试手段对制得的成型生物质炭进行孔结构特性分析，研究了热解制备成型生物质炭时不同终温和不同含氧量的热解气氛对成型生物质炭孔隙结构的影响。结果表明，具有相同含氧量的热解气氛条件下，随着终温从400℃升高到800℃，比表面积先升高然后逐渐降低。从扫描电镜图中也可以发现终温在800℃时，大孔更易被观察到。在终温不变条件下，热解气氛的氧气体积分数从0上升到6%时，由于氧浓度增大，对热解产生了促进作用，加速热解反应，比表面积总体上升，微孔、中孔孔容积总体增加，但是在600～800℃时增加趋势放缓。说明在相同含氧量的热解气氛下，随终温升高，比表面积先增加后降低。相同终温下，随着热解气氛中含氧量的增加比表面积增加，而在较高终温和较高含氧量的热解气氛条件下，比表面积增加减慢，而比表面积的增加有利于加强成型生物质炭的吸附能力。

从金属材料腐蚀特性及腐蚀保护要求出发，首先利用阳极氧化法制得ZnO薄膜，再通过恒电位法将ZnO薄膜用聚苯胺修饰得到ZnO/PANI复合薄膜。采用扫描电镜分析（SEM）、X射线衍射分析（XRD）、光电流、开路电位（OCP）及电化学阻抗等方法对制得的ZnO薄膜和ZnO/PANI复合薄膜进行物性分析和光电性能评价。研究表明：成功制得ZnO/PANI复合薄膜，且表现出优良的腐蚀保护性能。OCP实验表明，ZnO/PANI复合薄膜腐蚀保护性能与纳米ZnO薄膜相比提升了2～3倍。其中，光照后ZnO薄膜的光电流增加7μA，OCP下降5mV，复合薄膜的光电流增加22μA，OCP下降13mV。最后，失重实验对两种薄膜的光致阴极保护性能的分析数据显示，ZnO薄膜和ZnO/PANI复合薄膜都能对316L不锈钢和Q235碳钢起到光致阴极保护效果，但复合薄膜对316L不锈钢的保护效果尤为明显，其受腐蚀速率与在ZnO薄膜保护状态下相比降低了1倍以上。

富马酸（fumaric acid）是重要的十二种平台化合物之一及精细化工产品。近年来，传统富马酸合成工艺使用和发展受到严重制约，因而寻找低耗、高效以及环保型富马酸生产新工艺已成为研究趋势。本文介绍了微生物发酵产富马酸菌株种类，包括细菌、酵母菌、真菌。其中，真菌中的R.arrhizus是目前富马酸转化率和产量最高菌种，R.oryzae是目前富马酸生产强度最高的菌种。详细分析了以葡萄糖、木糖为底物微生物利用非粮原料发酵产富马酸的合成途径，讨论了R.oryzae耐受非粮原料水解液中糠醛胁迫的机制，重点论述了人工合成菌株发酵产富马酸的前景及存在问题。提出今后的工作重点在于全面解析非粮原料水解液中各种抑制剂对微生物发酵产富马酸全部酶类的抑制机制。同时，利用人工设计以及重构富马酸人工合成菌株，以研究合成菌株对外界环境的应答机制。

寻找化石能源的替代品以及开发和利用生物能源已引起国内外研究者的广泛关注。提高酿酒酵母利用来源广泛、贮存丰富的农林废弃物等木质纤维素原料生产燃料乙醇的效率是生物能源的重要研究内容，但是，重组酿酒酵母木糖发酵性能低是限制纤维素乙醇经济性的关键问题。本文总结了酿酒酵母中木糖代谢途径的构建和优化以及木糖转运对木糖利用的影响，分析了重组酵母利用纤维素水解液进行乙醇发酵的研究现状，并对进一步提高重组酿酒酵母纤维素乙醇生产效率的研究趋势进行了展望。目前国内外已经构建了可有效利用木糖产乙醇的重组酵母，但对其木糖代谢机制的研究还尚未深入，限制了重组菌株的定向改造。此外，目前缺少在纤维素生物质水解液发酵实际应用过程中对重组菌株的评价。因此，加强重组酵母菌株对木糖利用相关代谢调控机理的分析，注重多种抑制物对菌株发酵性能的影响，结合真实底物纤维素乙醇发酵过程进行重组菌株的构建和优化，从而进一步提高纤维素乙醇生产的经济性，是未来菌株构建的重要研究方向。

相比于胞内蛋白的生产，利用微生物细胞工厂生产分泌型蛋白具有更快速、便捷和下游分离工艺简单等优势。因此，首先概述了细菌微生物与真菌微生物不同的蛋白分泌系统和分泌机制，并分析了在蛋白分泌过程中，不同蛋白分泌系统、蛋白折叠和分泌过程、代谢负担与发酵培养条件对微生物高效表达分泌蛋白的影响以及导致的一系列瓶颈问题。基于以上瓶颈问题，分别从分泌蛋白表达体系、蛋白分泌途径组分、组学研究与发酵条件等方面进行了系统分析并提出相应的优化策略，为提高分泌蛋白的产量提供更多可用的信息与借鉴，旨在为今后利用微生物作为细胞工厂实现外源蛋白的高效分泌生产提供一定的理论基础与技术支持。

缓释可提高药物利用率，降低其毒副作用。采用交联法制备了海藻酸钙/埃洛石载药微球，以载药微球对盐酸二甲双胍（MH）药物的包封率和缓释效果为考察对象，研究了载药微球的制备工艺和缓释性能，并通过SEM、FTIR和TGA对其结构进行了表征。结果表明：在交联温度为0℃、海藻酸钠用量为1g、埃洛石添加量为2g时，能得到较优的载药微球包封率（79.23%）。上述条件下制得的复合载药微球在pH=6.8的磷酸盐缓冲液中能有效缓释，且720min后缓释度可达85.83%，说明其具有较好的pH敏感性和缓释效果。SEM表明海藻酸钙颗粒与埃洛石在载药微球内部形成复合结构，FTIR表明MH主要以物理包埋的形式于载药微球中，TGA表明添加埃洛石可以提高复合材料在200℃以上的热稳定性。

2，5-呋喃二甲酸（FDCA）是合成聚（呋喃二甲酸乙二醇酯）（PEF）等生物基聚酯的重要单体，具有广阔的应用前景。FDCA能否实现低廉、高效的大规模生产，是生物基聚酯开发的关键。目前，FDCA合成的研究广受关注，工业化开发也正在进行中。本文对合成生物基单体FDCA的5-羟甲基糠醛（HMF）路线进行综述，重点介绍了水、高沸点有机溶剂、低沸点有机溶剂、双相体系和离子液体中的糖类脱水合成HMF，无碱水溶液、碱性水溶液和有机溶剂中的HMF氧化合成FDCA以及糖类一锅法合成FDCA的研究进展。在比较各种合成方法的基础上，认为当前应着重研究开发低沸点溶剂中糖类脱水合成HMF以及无碱水溶液或有机溶剂中低廉高效的HMF氧化新方法，并向着糖类一锅法合成FDCA的方向发展。

压裂技术是提高低渗透油气藏生产能力和油气井采收率的重要手段，而压裂液是影响压裂效果的关键因素。相较于水基植物胶压裂液和以单链表面活性剂为稠化剂的传统清洁压裂液，双子表面活性剂类清洁压裂液在耐温、携砂和保护油气层等使用性能上更具优势，是新一代清洁压裂液发展重点。本文综述了双子表面活性剂类清洁压裂液制备、性能及应用的研究进展，分析比较了阳离子双子表面活性剂类清洁压裂液、阴离子双子表面活性剂类清洁压裂液、两性双子表面活性剂类清洁压裂液等的优缺点，讨论了双子表面活性剂类清洁压裂液在油田领域的应用现状：阳离子双子表面活性剂类清洁压裂液的制备方法成熟，耐温性能较好，可以应用于中高温油田，但是其生产成本较高；阴离子双子表面活性剂类清洁压裂液能有效减少表面活性剂在地层的吸附损失，降低储层渗透率伤害，但是其合成条件苛刻，耐温性不高，适用于中低温油田；两性双子表面活性剂类清洁压裂溶液的耐温性好，但是其制备过程繁琐、成本高，难以大规模推广应用。对双子表面活性剂类清洁压裂液的研究前景进行了展望：发展低成本的合成方法及耐高温双子表面活性剂类清洁压裂液的制备及应用。

针对目前制备松香季戊四醇酯的催化剂毒性较强或成本昂贵，且所需能耗大等问题，本文以高效、无毒、绿色环保、廉价的羧酸盐和碱性盐类化合物为催化剂催化松香和季戊四醇酯化反应合成松香季戊四醇酯，考察了催化剂种类和用量、n（松香）∶n（季戊四醇）、反应时间和反应温度等因素对酯化反应的影响，得出较佳的反应条件，即n（松香）∶n（季戊四醇）为1∶0.25、松香30.0g、催化剂硬脂酸锌为松香质量的0.20%、反应时间7h、反应温度250℃。在上述条件下，所得产物松香季戊四醇酯的酸值为18.07mg/g、软化点为94.7℃、色泽为9～10（铁钴法）。同传统催化剂氧化锌相比，在不使用其他助剂的情况下，所得产物色泽浅、软化点和酸值较低，且反应具有催化剂用量少、反应温度低、无需分离催化剂等优点。

以山嵛酸、N-甲基二乙醇胺以及γ-氯丙基三甲氧基硅烷为主要原料，分别经过酯化和季铵化反应两步合成了一种超长碳链的双酯基有机硅季铵盐，并通过单因素、正交试验得到了微波法合成目标产物的最优工艺条件为：设置微波功率为800W，物料摩尔比为n（硅烷）∶n（酯胺）=1.2∶1，反应温度为170℃，溶剂用量为m（溶剂）∶m（原料）=0.8∶1，反应时间为12h，产品产率达96.60%。此方法克服了长链叔胺季铵化过程中普遍耗时过长的困难，提高了反应速率，而且实验重复性良好。实验中采用红外光谱、核磁共振氢谱对中间体及目标产物的结构进行了表征，与预期结果一致；建立了高效液相色谱-蒸发光散射检测器（HPLC-ELSD）测定季铵盐纯度的方法，基线稳定，峰型良好，产品纯度达98.77%，具有一定的参考价值。性能测试结果表明：对比DC-5700，目标产物具有良好的热稳定性，优异的乳化及增溶性能；其水溶液的临界胶束浓度为1.81mmol/L，表面张力（γ_CMC）为49.4mN/m。

重金属离子污染具有非降解性、持续存在和累积的性质，影响着人类的生命安全。如何从水中去除重金属离子已经成为治理水污染的核心问题之一，其方法之一就是采用改性蒙脱土进行吸附处理。本文介绍了近年来重金属离子吸附用改性蒙脱土的研究新进展，重点回顾了无机改性蒙脱土、有机改性蒙脱土和无机有机复合改性蒙脱土的改性方法及其对重金属离子的去除能力及机理。提出今后改性蒙脱土研究的主要方向是合成多功能高吸附性的蒙脱土高分子复合微球、蒙脱土高分子凝胶和滤膜材料等，为今后改性蒙脱土作为重金属离子优良吸附剂的研究有一定的指导意义。

铁碳微电解技术具有处理效率高、操作方便、占地面积小、原材料廉价和适用范围广等优点。但在机理研究以及具体的实际应用过程中，仍存在一些问题有待解决。因此，本文综合分析了铁碳微电解技术去除难治理废水中污染物的过程和机理，指出微电解作用机理的定量化及耦合关系是一个重要研究方向。在应用研究方面，目前主要存在两个问题：①微电解材料的板结和钝化问题；②如何提高微电解工艺适用的pH范围。本文从材料合成和反应器的改进方面进行分析，针对前者问题，提出可采用纳米技术以及高温烧结技术合成新型微电解材料，以及采用流化床和内循环微电解反应器也可解决该问题；针对后者问题，提出可改性微电解材料，以及在微电解反应器上外加电场和采用臭氧曝气微电解。最后，系统总结了该技术在印染废水、垃圾渗沥液、制药废水和重金属废水的应用概况。

通过微波与常规固相法制备了铁酸锌高温煤气脱硫剂，使用X射线衍射（XRD）、氮吸附、扫描电子显微镜（SEM）以及X射线光电子能谱（XPS）对两种不同焙烧方式制备的脱硫剂的物相组成、织构形貌和表面元素进行了表征。数据显示微波焙烧制备的脱硫剂具有孔隙结构丰富、表面金属元素含量高、结合能低等优点。使用热天平对铁酸锌脱硫剂硫化行为进行了研究，根据等效粒子模型计算了两种脱硫剂与硫化氢气体反应的动力学参数，得到了硫化反应动力学方程，并在固定床上对其煤气脱硫性能进行了考察。结果表明硫化过程分为化学反应控制区和颗粒内扩散控制区。微波焙烧制备脱硫剂的化学反应活化能和颗粒内扩散活化能较低，说明其在硫化氢气体脱除上具有更高的活性。在模拟煤气气氛下，相比常规焙烧方法制备的脱硫剂，微波制备的脱硫剂的脱硫性能显著提高，具有更高的硫容和更长的精脱硫时间。

利用煤气化过程中洗气工艺段产生的有机废水（简称“洗气水”）、实验室中的去离子水分别与神华煤制备水煤浆，并进行了成浆性、流变性、稳定性以及添加剂适配性的实验。研究结果表明，洗气水水煤浆的定黏浓度能达到61%以上，比去离子水水煤浆高1%～2%，假塑性特征也更加明显；比较不同添加剂的成浆效果，发现亚甲基双萘磺酸钠和萘系添加剂的效果较好；水煤浆的稳定性与添加剂的结构有关，木质素磺酸钠由于能形成稳定的络合结构因此浆体具有较好的稳定性；与去离子水水煤浆相比，洗气水水煤浆的触变性和稳定性有所降低。利用洗气水制备水煤浆，不仅实现了废水的资源化、无害化利用，而且能提高浆体的成浆浓度，具有较好的工业应用前景。

采用具有微介双孔结构改性ZSM-5分子筛（ZSM-5_m）为载体，以物理吸附法固定化漆酶（Lac/ZSM-5_m），利用扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪和激光扫描共聚焦荧光显微镜对Lac/ZSM-5_m的形貌结构、孔径分布及漆酶在载体上固定化进行表征。结果表明Lac/ZSM-5_m表面有大量微纳米级孔道，最可几孔径为24.8nm，漆酶成功吸附固定于ZSM-5_m内部，Lac/ZSM-5_m比表面积略有减小。与游离漆酶相比，对pH和温度均表现出较好的耐受性，最适温度为50℃，在pH=3.0～7.0较稳定，具有良好的操作稳定性，循环使用10次后，仍能保持初始酶活的69.2%。以间苯二酚（1，3-DHB）为目标污染物，考察不同1，3-DHB初始浓度下Lac/ZSM-5_m对其降解性能的影响，发现该体系下符合非均相酶催反应动力学模型α（1–α）=（K·t）^χ。在超声功率为120W（45kHz），温度为50℃、pH为4.0、1，3-DHB的初始浓度为30mg/L、Lac/ZSM-5_m用量8.0g/L条件下，反应8h，对1，3-DHB的降解率达到79.4%，表现较好的催化活性。超声辅助下ZSM-5_m多孔结构可以为漆酶与污染物的接触反应提供通道，缩短底物和中间产物在分子筛孔道中的扩散距离，能显著提高传质性能，对有毒有害的工业有机废水的处理有潜在的商业应用价值。

针对活性污泥在低有机负荷下难以实现颗粒化的现状，通过在不同序批式活性污泥（sequencing batch reactor activated sludge process，SBR）反应器中微生物生长的对数期分别投加聚合硫酸铁、硫酸铝和硅藻土来强化好氧颗粒污泥的形成，并对比分析了不同载体的强化造粒机制。结果表明：投加聚合硫酸铁、硅藻土和硫酸铝后，污泥特性得到明显提高，污泥颗粒化所需时间分别提前了11d、7d和4d，而且与对照组的提前解体相比，载体强化后所形成颗粒污泥的结构更为密实，均具有良好的稳定性。而不同于聚合硫酸铁和硅藻土，投加硫酸铝后，污泥胞外聚合物（extracellular polymeric substances，EPS）含量明显增加，由之前的171.31mg/gMLVSS升高至223.47mg/gMLVSS，蛋白（PN）可达205.69mg/gMLVSS，且蛋白（PN）/多糖（PS）可达10以上，这就说明通过刺激污泥EPS的分泌来促进微生物聚集也是硫酸铝强化颗粒污泥形成的作用方式之一。另外，三维荧光光谱分析结果显示，载体的投加能够对污泥EPS的结构产生影响，这也可能在一定程度上促进了污泥的颗粒化进程。

利用液相还原法制备抗坏血酸稳定纳米零价铁（AAS-nZVI）并将其应用于含Cd（Ⅱ）废水的处理。在确定最佳AAS/Fe²⁺（摩尔比）的基础上，研究了AAS-nZVI投加量、反应时间和溶液初始pH对Cd（Ⅱ）处理效果的影响，通过L₉（3⁴）正交试验优化AAS-nZVI处理含Cd（Ⅱ）废水的工艺条件；考察了AAS-nZVI的空气稳定性及其处理含Cd（Ⅱ）废水的动力学特性；通过SEM和XRD对处理Cd（Ⅱ）前后的AAS-nZVI进行形貌观测和表征分析。结果表明，AAS/Fe²⁺（摩尔比）为1∶3时，AAS-nZVI对Cd（Ⅱ）去除的去除效果最佳。AAS-nZVI投加量、反应时间和溶液初始pH对Cd（Ⅱ）去除率的影响均达到显著水平（p < 0.05），其中AAS-nZVI投加量的影响达到极显著水平（p < 0.01）；其显著性大小依次为：AAS-nZVI投加量 > 反应时间 > 溶液初始pH。在AAS-nZVI投加量为2.0g/L、反应40min、溶液初始pH=6的最佳工艺条件下，含Cd（Ⅱ）废水（初始浓度20mg/L，溶液体积100mL）的去除率可达92.62%。AAS-nZVI具有很好的空气稳定性，空气中放置15d的AAS-nZVI对Cd（Ⅱ）的去除率仅下降1.99%。AAS-nZVI对Cd（Ⅱ）的去除较好地符合准一级动力学模型，可用L-H动力学模型描述；AAS-nZVI对Cd（Ⅱ）的去除是吸附和还原共同作用的结果。

以硫酸为催化剂，对废尼龙66（PA66）水解反应进行了研究，采用红外光谱（FTIR）和核磁共振氢谱（¹H NMR）对产物结构进行了表征研究，并确认为己二酸（AC）和己二胺（HMD）。采用L₉（3⁴）正交实验方法，考察了反应温度、反应时间、催化剂用量及水用量等因素对水解反应结果的影响，并获得较佳的工艺条件：PA66和硫酸的摩尔比1∶2.5；PA66和甲醇的摩尔比1∶30；反应温度为110℃；反应时间为4h。在此工艺条件下，PA66转化率为100%，AC和HMD的摩尔收率分别达到98.06%和97.15%。动力学实验表明，PA66水解为一级反应，活化能为145.31kJ/mol。同时，对PA66在此条件下的水解反应机理进行了初步探讨。

为实现丝状菌膨胀的好氧颗粒污泥（AGS）的修复，通过在序批式活性污泥（sequencing batch reactor activated sludge process，SBR）反应器中设置厌氧生物选择段以抑制丝状菌生长，并研究了修复过程中污泥基质降解动力学参数变化。膨胀AGS表面包裹了大量丝状菌（污泥体积指数SVI高达186.56mL/g），但恢复过程中膨胀AGS的比例逐渐减少，表面逐渐变得清晰、规则，21d时污泥膨胀趋势已完全得到遏止，最终AGS的污泥沉降比SV₃₀/SV₅、SVI和颗粒化率分别为0.92、48.74mL/g及92.79%，并表现出良好的污染物去除效果。通过双倒数法拟合得到丝状菌膨胀AGS的饱和常数和最大比增长速率分别为75.67mg/L、0.47h^–1，该值略高于普通活性污泥，但远低于恢复稳定后AGS的354.47mg/L、1.43h^–1。因此，在厌氧生物选择段创造的高底物浓度环境下，AGS中菌胶团细胞可优先获得基质并实现增殖，而丝状菌由于生长受到抑制而逐渐被淘汰，最终在22d内实现膨胀AGS的修复。

选取4种孔隙结构不同的炭质吸附剂木质（A₁）、椰壳（A₂）、煤质（A₃）和焦炭（H）吸附焦化废水中的总有机碳（TOC）成分，考察吸附性能、分子量大小等因素对吸附效果的影响，同时利用傅里叶红外光谱、比表面积及介孔/微孔分析仪对吸附剂进行表征，探究吸附剂表面化学性质和孔径分布对焦化废水吸附差异相关性。结果表明：4种吸附剂表面性质相近，孔隙结构不同是其吸附性能差异的主要因素。比表面积：A₁（1723.59m²/g） > H（1716.19m²/g） > A₂（911.55m²/g） > A₃（505.23m²/g），平均孔径：A₁（5.14nm） > H（5.02nm） > A₃（3.81nm） > A₂（3.45nm）。Redlich-Peterson吸附等温线方程能更好地拟合吸附数据。分子量分布、UV₂₅₄、SUVA和EEMs说明微孔面积较大的A₁和A₂优先吸附低分子量（< 1000）有机物，A₃和H能够回收高分子量（1000～0.45μm）有机物，降低废水芳香构造化程度。焦化废水TOC中94.29%的有机物分子量小于10000，微孔（< 2nm）和较小中孔（2～10nm）更适合用焦化废水吸附处理。上述研究指出，吸附材料、孔结构与孔径分布、焦化废水性质、有机物分子结构之间存在相关性，通过性质的匹配来实现废水预处理优化的吸附分离工艺。

针对焦化能耗高、能效低的产业现状，基于冶金流程工程学理论，研发了一系列焦化余热余能回收关键技术。其中，自主研发的高压高温干熄焦余热回收技术，实现吨焦产540℃、9.81MPa的高品质蒸汽550kg，降低焦炭烧损率0.2%；研发的纳米多层复合结构温度可控的上升管一体化余热回收技术，实现了上升管出口的荒煤气温度由804℃降至552℃，实现吨焦产蒸汽119kg；研发的煤调湿技术降低了配合煤水分4%，降低工序能耗250.8MJ/吨煤；研发的导热油作热载体的能源高效利用技术，实现了脱苯能耗降低30.6%和蒸氨能耗降低21.4%，脱苯效率提高0.15%，过程无废水产生；研发的多塔连续粗苯萃取精制和高效复合萃取剂技术，实现了苯纯度达99.95%，甲苯纯度达99.8%以上，二甲苯流程控制在5℃以内，噻吩纯度达99.0%，还实现了全过程不消耗蒸汽。这些关键共性技术在河钢大型焦炉上的成功实施引领了我国焦化行业向能源利用高效化、资源利用深度化的可持续方向发展。

化工园区危险源众多，在各类自然灾害及工业事故影响下极易发生级联效应，扩大事故后果，灾害与事故之间的耦合关系及断链减灾工作逐渐受到广泛关注。本文通过统计分析自然灾害诱发的化工事故（Na-Tech），分析单一自然灾害与工业事故之间及化工园区多灾种之间耦合关系的形成机理，明确灾害与事故耦合关系特点；应用复杂网络理论，探讨灾害事件间的直接及间接作用关系，建立化工园区多灾种耦合关系数学模型，并提出基于网络节点重要度的断链减灾模式；以某化工园区为例，应用统计数据及数学模型，通过对比不同网络节点对系统扰动值的影响程度，对实例园区开展断链减灾分析。为园区灾害及事故预防、断链减灾、应急救援等工作的开展提供参考依据。