为了进行板框模具内本体聚合制备大厚度聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）板的工艺优化，本研究建立了拉曼光谱在线检测甲基丙烯酸甲酯聚合转化率方法和动力学/传热耦合聚合仿真模型，通过优化光谱处理方法以降低检测误差，并以合成31 mm厚板材的实验数据为基础，验证并修正仿真模型，再将检测方法和模型应用于水浴冷却板框本体聚合制备160 mm厚板材过程。结果表明，修正模型与实测转化率数据吻合良好，可成功调控聚合温度，避免爆聚发生。模型还揭示了本体聚合合成厚有机玻璃板时，聚合体系温度和聚甲基丙烯酸甲酯分子结构存在明显的时空分布特性。研究结果可为工业化生产大厚度有机玻璃板的工艺优化提供依据。

过氧化氢异丙苯（CHP）作为氧化剂和起始剂在有机合成中应用广泛，研究其热危险性对生产工艺优化和热失控评估等至关重要。通过量热实验，得到CHP热分解反应放热特性，再采用无模型非线性积分方法求解CHP热分解反应活化能，并分析活化能随转化率的变化规律，最后结合热平衡模型构建热动力学预测方程，对CHP的绝热反应过程进行预测。结果表明：CHP的平均比放热量为1 451.30 J/g，分解放热量大，潜在爆炸危险性高；计算得到CHP热分解活化能随转化率变化较大，平均反应活化能为70.05 kJ/mol，CHP反应机理复杂且热分解反应容易发生；基于绝热预测结果，起始反应温度的升高会缩短最大反应速率的到达时间，计算得到在绝热条件下最大反应速率到达时间分别为8 h和24 h时，其所对应的反应温度分别为70.88 ℃和53.13 ℃，在生产过程中应严格控制操作温度，做好应急预案。

叔丁胺基乙氧基乙醇（TBEE）是一种选择性吸收H₂S的新型空间位阻胺类脱硫剂，研究二甘醇（DEG）和叔丁胺（TBA）的直接还原胺化工艺路线制备TBEE具有重要的学术意义和经济价值。本工作制备了一种Ni_xCu_y/Al₂O₃非均相催化剂，对其活性组分与负载比例进行筛选，得到最优的Ni、Cu元素质量比为3∶2。将Ni₃Cu₂/Al₂O₃用于催化DEG还原胺化反应，并对该反应的工艺条件进行了优化。结果表明，在200 ℃、催化剂质量为1.0 g、原料胺醇物质的量之比为2∶1、H₂压力为1.0 MPa的条件下，DEG在3 h内可以达到77.2%的转化率，TBEE收率可以达到67.2%。最后，对DEG还原胺化反应机理与动力学进行研究，该研究结果为TBEE的工业化生产提供了理论依据。

利用自行搭建的流化床冷态实验装置配合粒子图像测速（PIV）系统，开展了油页岩与棉杆颗粒共流化实验，并基于计算颗粒流体力学（CPFD）方法建立数学模型，采用WenYu-Ergun曳力模型的模拟结果与实验数据较为吻合。基于HSV颜色识别模型提出一种新的二元颗粒混合效果量化方法，当混合效果参数小于0.5时，认为两种颗粒具有较好的混合效果。结果表明：混合效果较好时，油页岩与棉杆颗粒平均粒径的平方根之间呈近似线性关系；随着表观气速的增加，混合效果参数先减小后增大；适用流化床表观气速的上下限值均与两种颗粒的平均粒径呈近似线性关系。本研究结果可为油页岩与棉杆颗粒共热解流化床反应器开发提供理论指导。

针对传统环己烷两步法制己二酸中硝酸氧化造成的严重环境污染问题，本工作研究了环己烷一步法绿色合成己二酸工艺。首先以经硝酸表面处理过的活性炭为载体，采用化学还原法负载Pt、Pd、Au纳米粒子，制备了单金属负载催化剂（Pt2.00/C、Pd2.00/C、Au2.00/C）和双金属负载催化剂（Pt1.00-Pd1.00/C、Pt1.00-Au1.00/C），并对催化剂结构和形貌进行表征分析，接着考察了系列催化剂催化环己烷氧化的性能，最后研究了反应时间、反应温度、氧气压力对Pt1.00-Pd1.00/C催化环己烷氧化反应性能的影响及Pt1.00-Pd1.00/C的循环使用性能。结果表明：系列催化剂中，Pt1.00-Pd1.00/C催化性能较佳，在其用量为30 mg、环己烷用量为6 g、丁酮（溶剂）用量为7 mL、环己酮（反应引发剂）用量为0.06 g、反应时间为6 h、反应温度为125 ℃、氧气压力为1.5 MPa的条件下，其催化环己烷氧化反应性能良好，环己烷转化率为31.7%，己二酸选择性为44.3%，且其循环使用性良好，可实现环己烷绿色合成己二酸。

Ni基催化剂因其优异的加氢活性在乙炔半加氢制乙烯反应中具有重要的研究价值，但由于单一载体负载的Ni基催化剂活性过高，导致乙炔易过度加氢致使乙烯产率较低。本工作以ZSM-12分子筛为载体，并在分子筛合成过程中分别原位添加乙二胺四乙酸（EDTA）、二乙烯三胺（DETA）、糊精（D）和环糊精（CD）有机配体对其进行改性，将其用于乙炔半加氢反应。结果表明，添加不同有机配体对催化剂形貌与晶体结构的影响较小，添加EDTA有机配体可使Ni更均匀地分散在ZSM-12载体中，并且可以提高催化剂表面酸性位点的数量与强度，减少乙烯在催化剂上的吸附量。对有机配体改性后的催化剂进行高浓度乙炔半加氢催化性能测试，发现添加EDTA有机配体的催化剂（Ni-EDTA/ZSM-12）可提高乙烯选择性，其在225 ℃，气时空速为9 000 mL/(g?h)的条件下有较优的催化性能，乙炔转化率为100%，乙烯收率达到56.2%。

电石是一种重要的煤化工产品，拓展其化学反应和应用对电石工业的可持续发展具有重要意义。相较于乙炔，电石的炔负离子具有更强的亲核性，更易与羰基化合物反应生成炔醇。本工作考察了添加剂种类及用量、反应方式、球磨时间及溶剂对碳化钙与环己酮反应的影响。结果表明：CsF和微量水可促进该反应，在含水量为1%的二甲基亚砜（DMSO）溶剂中，在碳化钙为6 mmol、CsF为2.5 mmol、环己酮为5 mmol、转速为150 r/min的条件下球磨2 h，环己酮转化率和1-乙炔基环己醇收率分别可达95.1%和64.4%；在乙炔饱和的DMSO溶剂中，1-乙炔基环己醇收率可提高到80.2%。CaC2部分水解为乙炔氢氧化钙（HC2CaOH）促进了电石活化，CsF兼具破坏CaC2晶格与络合环己酮羰基、增强羰基碳正电性的双重作用，从而协同促进CaC2与环己酮的反应。本研究建立了碳化钙与环己酮合成1-乙炔基环己醇的新方法，对碳化钙与羰基化合物的反应具有指导意义。

SiO2气凝胶是一种具有超低热导率和密度以及高孔隙率等特性的轻质材料，在航空航天、建筑和工业节能领域应用广泛。本研究以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体、三甲基氯硅烷（TMCS）为改性剂，通过溶胶-凝胶法和干燥工艺制备了SiO2气凝胶，并研究了不同干燥方法、TEOS与无水乙醇的物质的量之比（TEOS/EtOH）、TMCS与TEOS的物质的量之比（TMCS/TEOS）对SiO2气凝胶结构和隔热保温性能的影响。结果表明，在真空干燥法、TEOS/EtOH为1?7、TMCS/TEOS为1?1.27的工艺条件下，可制备出性能良好的SiO2气凝胶，其颗粒尺寸和孔隙分布均匀，具有由纳米级颗粒组成的颗粒链状网络结构，并具备最低的导热系数[0.036 1 W/(m·K)]和密度（0.433 6 g/cm3），可满足隔热保温材料的性能需求。

乙烯是石油化工产业的重要基础原料，其生产工艺主要依赖于烃类蒸汽裂解技术，而裂解反应动力学模型是构建蒸汽裂解制乙烯过程模型的核心。本文系统总结了烃类蒸汽裂解反应动力学的研究进展，包括经验模型、分子反应动力学模型、自由基反应机理模型及数据驱动模型，深入分析了不同模型在反应机理与产品分布预测中的作用及表现。经验模型计算效率较高，但预测精度以及适用范围有限；分子反应动力学模型在预测精度上大幅提升，但外推性有限；自由基反应机理模型在描述复杂反应网络中表现出显著优势，能够精确预测裂解产物分布，成为当前裂解反应动力学建模的主要技术路线；数据驱动模型在高效性和精准性上兼具优势，但需依赖海量可靠数据。最后，本文展望了烃类蒸汽裂解反应动力学模型的潜在研究方向，重点在于反应网络自动生成与人工智能深度融合，以进一步提升模型的通用性和预测精度，并推动乙烯裂解工艺的优化与智能制造的发展。

为满足日益严格的食品接触法规要求，本工作采用大粒径非邻苯类催化剂（Cat2）在产能为400 kt/a的ST-Ⅱ双环管聚丙烯工业装置上制备了高橡胶含量抗冲聚丙烯，并对比研究了Cat2与该装置原本使用的邻苯二甲酸酯类催化剂（Cat1）的催化性能。工业实验结果表明，与Cat1相比，采用Cat2时的环管段平均加氢量降低约12%、外给电子体的加入量降低约84%、均聚物的等规度提高2个百分点、产物的二甲苯可溶物含量基本不变。进一步表征分析了两种催化剂制备的抗冲聚丙烯的微观结构、相形貌与宏观性能，Cat2制备的抗冲聚丙烯（IPC-Cat2）橡胶相的重均分子量更大、乙烯插入更均匀、橡胶相相畴尺寸更大；IPC-Cat2的熔点、热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量均更高，但冲击强度和S-皮纹板光泽度略有下降。本工作为Cat2替代Cat1制备高橡胶含量抗冲聚丙烯的工业应用提供了依据。