2024年国内成品油市场表现较疲软:全年炼油能力维持高位,行业平均开工率小幅跌落;原油加工量整体维持稳健,成品油产量小幅下滑;成品油出口同比下降,表观消费量由增转降,但煤油消费出现明显增长;独立炼厂汽柴油产销率高位震荡,成品油商业库存整体下跌;国际原油价格波动性下降,成品油批发价格震荡走低。多项成品油相关管理办法、制度出台,规范成品油市场运行,助力炼油行业节能降碳,推动成品油行业高质量发展。2025年,国内成品油行业管理更为规范,炼油产能继续维持高位,成品油产量或将达到峰值,表观消费量延续走低态势,市场供需压力仍存,国际原油价格将整体下移,预计Brent、WTI原油均价在67~77美元/桶和62~72美元/桶的范围。

以碳捕集技术主要专利申请人为研究对象,分析其专利申请趋势及布局,并对其各自主要碳捕集技术进行技术发展路线分析。通过分析,发现三菱重工及东芝公司专利年申请量已过高峰期,中国华能、中国石化专利年申请量保持增长趋势。各主要申请人均以吸收法工艺为主要发展方向,多组分胺复配吸收体系为目前主要发展方向,相变吸收剂及离子液体吸收剂有望成为今后吸收体系的发展方向。吸收法捕碳与碳利用、碳封存等技术的耦合工艺,近年来得到了碳捕集主要申请人的更多关注。

发展绿色氢基能源是我国保障能源安全和实现双碳目标的重要途径。高效率、低成本的储运方式是降低氢基能源终端应用成本的关键因素之一,如何构建稳定、经济的氢能供应体系,已成为我国氢能产业需要重点解决的任务。总结了氢基能源多种储运技术的特点及发展现状,对氢基能源多种储运方式的技术经济性进行系统分析,同时将管道输氢与电网输电技术相对比。结论认为在200 km运输范围内,长管拖车是现阶段技术更成熟、成本更低、应用相对灵活的运输方式。在未来特高压输电走廊受限的情况下,发展管道输氢将有助于扩展我国能源跨区域输送的途径。远期当实现大规模用氢需求时,管道输氢将成为长距离氢运输最佳选择。

氢能的管道输送包括高压气态氢输送和液态氢基能源(液氨或甲醇)输送,管道为新建或利用原有管道改输,已具备一定的发展基础,但仍面临技术与经济的双重挑战。介绍了氢能管道输送的技术分类与技术原理,并给出评价指标,总结了国内外氢能管道输送的发展现状与趋势,分析了氢能管道输送的关键技术与经济性。氢能管道输送具备一定的技术可行性,将迎来规模化的发展,成为最高效、最经济的氢能大规模长距离输送方式。

介绍了Pickering纳米乳液的制备工艺、总结了Pickering纳米乳液粒径的影响因素以及国内外在医疗、食品和提高采收率方面的应用进展。最后,讨论了目前Pickering纳米乳液所遇到的挑战,对未来的发展和应用提出了展望。根据具体的应用场景选择固体颗粒的类型,制备耗能低、成本低、可持续发展的Pickering纳米乳液将是未来发展方向。

综述了生物质与塑料共热解制取芳烃的研究现状,探讨了塑料类型、催化剂、温度及生物质与塑料比例(B∶P)对芳烃制取的影响。不同塑料因化学结构差异在热解中生成不同产物,显著影响芳烃产量和转化效率;催化剂的选择对芳烃产率至关重要,常用催化剂如ZSM-5和HZSM-5能有效促进芳烃生成;热解温度直接影响反应速率,适宜的温度可提升芳烃产率;B∶P比例调整影响碳氢比,从而影响芳烃产率。优化共热解条件可显著提高芳烃产量,为芳烃类物质的高效获取提供有效途径。

综述了不同维度煤基碳材料的制备过程以及煤基碳材料在金属离子电池和金属离子电容器中的应用现状,展望了煤基碳材料的未来发展趋势,以期为煤的高效、清洁利用及其在金属离子电池和金属离子电容器中的规模化应用提供参考。

以LDH及其复合材料光催化降解环境污染物为出发点,从大量文献中归纳总结了LDH及其复合材料作为光催化剂的研究现状及对其进行性能调控的常见策略,包括元素掺杂、构建异质结、调控形貌、构建氧空位、拓扑转换策略等。总结了光催化反应过程中自由基产生的路径及表征方法、理论计算的应用,对光催化领域存在的问题进行了分析并对未来发展进行了展望。

综述了近年来高熵材料、负载型高熵材料和高熵材料为载体三种类型催化剂在催化加氢的应用,分别从热催化、电催化和光催化三种不同类型的加氢进行阐述,并分析了高熵催化剂未来发展需要解决的问题及研究方向。

讨论了非均相钴基双金属氧化物协同活化过硫酸盐降解污染物性能,钴基双金属催化剂通过2种金属的协同作用,构建金属离子氧化还原循环系统,能够显著提升催化剂的活性,克服了单金属效率低下和不稳定的问题。探讨了钴基双金属氧化物复合碳质材料活化过硫酸盐性能,复合材料具有大比表面积和更多的含氧官能团,能够调控催化剂结构,提高电子转移速率,显著提高催化剂活性,同时减少钴的浸出,增强材料的重复使用性能。机理研究表明,针对不同污染物,自由基降解与非自由基降解发挥的主导作用不同,过渡金属通过活化过硫酸盐产生强自由基,碳基兼具自由基和非自由基降解途径。对钴基双金属氧化物复合碳质材料活化过硫酸盐未来研究方向进行了展望。

从木质素的结构出发,总结讨论了最近几年木质素解聚方向的研究进展,尤其是多金属氧酸盐在木质素催化氧化解聚方向的研究,并对木质素未来的应用前景及需要解决的问题提出观点。

从粉末导电填料、纤维导电填料、纳米导电填料等方面出发,综述了近年来国内外关于导电水泥基复合材料的研究进展,并对导电水泥基复合材料现阶段所存在的缺陷和不足给出了合理建议,最后对未来发展方向及应用前景做出了展望。

介绍了常见钴基化合物晶体结构特征及近年来对常见钴基化合物储锂性能的改性研究。分析结果表明,与纳米碳材料复合能够提高比表面积,有效缓解充放电时电极的体积膨胀;复合金属氧化物能够与钴基化合物产生协同效应,提高离子电导率;元素掺杂能够改变材料的能带结构,提高离子传输速率;以金属有机骨架为原料能够提供大量活性位点,有利于提高储锂容量。

针对光交联明胶基载药凝胶的构建及应用方面的研究进展,总结和分析了常见的光交联明胶基载药凝胶构建方法,近年来光交联明胶基载药凝胶在创面修复、骨修复、神经修复、组织工程支架领域的应用现状,分析了所面临的问题与挑战并对未来前景提出了展望。

综述了近年催化剂辅助溶剂再生技术在低温节能CO₂脱附中的研究进展。对几类常见的固体酸催化剂进行了讨论,并对每种催化剂的特点、缺点和目前取得的研究成果进行论述。根据最新的研究成果,研究了催化剂催化CO₂脱附的促进机制以及Lewis酸、Brønsted酸2种酸活性位点的促进作用。最后,对催化溶剂再生用于燃烧后CO₂捕集目前存在的问题进行了分析,为今后的研究方向提供思路。

首先梳理了化学吸收剂的发展现状和技术特征,其次分析了各种吸收和解吸过程强化技术及其应用场景;最后,展望了化学吸收法的发展和应用前景。综述表明:当前化学吸收法应继续研发离子液体吸收剂、相变吸收剂和贫水吸收剂等热力学、动力学综合性能更好的吸收剂,深入研究化学解吸、纳米流体等吸收解吸强化技术,重点应用于烟气流量大、浓度低的碳捕集场景。未来化学吸收法的研究除了继续开发高效、低能耗吸收剂外,更要兼顾环境友好的新型吸收剂,集成吸收和解吸过程强化技术以降低能耗和吸收剂损耗,回收或利用脱除CO₂后的气体中的残余能量或组分弥补捕集成本,因地制宜地利用可再生能源电力和热力驱动碳捕集应用将是另一个发展方向。

介绍了柔性合成氨技术的研究进展及其在可再生能源背景下的应用前景,总结了国内外柔性合成氨技术的现状,分析了其在安全性、技术经济性及能源效率方面的优势。通过优化催化剂和工艺流程,柔性合成氨技术能够适应可再生能源的波动性,降低设备应力疲劳风险,提高能源利用效率。基于当前的研究进展提出了柔性合成氨技术的未来发展方向,如进一步优化反应器设计、提升系统安全性等,推动其在绿氨产业中的大规模应用。

基于TiO₂腐蚀促进活性,提出了一种新型的“钛铜”复合防污剂,即TiO₂与金属铜粉混合后TiO₂加速Cu腐蚀释放具有防污性能的Cu²⁺。通过调节TiO₂的制备工艺调控其结构和性能,实现了Cu²⁺的可控释放,进而实现海洋防污涂层的制备。以国内硫酸法钛白生产企业的中间产品一次水解产物、碱中和一次水解产物、二次水解产物和二次水解产物外加金红石晶种为煅烧前驱体,重点考察了制备工艺、晶型、形貌、尺寸分布、材料功函数、氧还原催化活性、导电性等因素对“钛铜”复合防污剂释放Cu²⁺性能的影响,通过机器学习方法进一步定量分析了影响钛铜防污剂释放Cu²⁺性能的效果。结果表明,影响“钛铜”防污剂Cu²⁺释放性能的主要因素由高到低依次为晶型、带隙、晶粒尺寸、导带电位、电子转移数;400℃加热前驱体获得的TiO₂,其“钛铜”复合防污剂在实海挂片试验中的防污效果最好。

针对油田调剖堵水过程中由于对出水层的定位不准造成的封堵失效及地层堵塞问题,采用铬冻胶、酚醛树脂冻胶模拟地层堵塞物,通过纳米MnO₂活化过一硫酸盐(PMS)对其进行降解。结果表明,纳米MnO₂能够有效活化PMS降解聚合物冻胶,降解过程中发挥主要作用的物质是硫酸根自由基。在35℃下,PMS/纳米MnO₂体系降解铬冻胶的最佳实验条件为:MnO₂质量分数为0.03%,PMS质量分数为3.6%,该条件下铬冻胶在20 h内完全降解。增加PMS质量分数、MnO₂质量分数及提高温度均能在不同程度上促进PMS/纳米MnO₂体系对酚醛树脂冻胶的降解。在相同条件下,PMS/纳米MnO₂体系的破胶性能明显优于常规解堵体系。

气敏材料的微纳结构与比表面积限制了气敏传感器的实际应用。为此,基于电化学沉积快速制备了具有大比表面积的纳米FeS气敏材料。结果表明,FeS纳米片构建了3D立体微米/纳米微球,显著增大了其比表面积,有利于捕获目标气体分子;同时,电化学快速生长过程容易在纳米片上产生较多的点缺陷(活性位点),有利于气敏传感器快速响应。因此,器件制备2个月后,FeS纳米材料表现出快速地响应速率(在300℃工作温度下,对50 μL/L乙醇气体的响应值为12.0,响应时间为3 s)、较低的检测限(对2 μL/L乙醇的响应值为3.4)。