本書按照如何在分子層級上進一步 認識油氣資源、利用油氣資源、用好油氣資源的理念，詳細介紹了作者提出的油氣資源分子工程與分子管理的概念定義、技術框架與構成以及主要內容與應用。其中， 認識油氣資源部分包括油氣資源的分析表征現(xiàn)狀與進展以及計算機模擬技術即重構技術； 利用油氣資源與用好油氣資源即如何在分子層級上開展油氣資源煉制（ 分子工程）與優(yōu)化（ 分子管理），包括油氣資源分子物理性質和化學性質等分子信息的數(shù)字化信息化加工、計算機輔助分子動力學模型構建與求解，以及機器學習（ML）、數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化技術、過程控制系統(tǒng)和過程優(yōu)化（APC、RTO、流程模擬）等；應用部分包括富二氧化碳天然氣資源直接利用與復合能源化工體系建設、煉化企業(yè)數(shù)字化轉型 智能化發(fā)展中的智能煉化建設、大數(shù)據(jù)分析、AI在設備預防性維修維護應用以及油氣資源產(chǎn)品分子精準調和、煉化過程催化新材料、新工藝開發(fā)等。
吳青，男，江蘇蘇州人，工學博士，教授級高工，全國石油和化工優(yōu)秀科技工作者，享受國務院特貼專家、廣東省勞模，現(xiàn)為中國海洋石油集團有限公司資深專家、中國海洋石油集團有限公司暨中海石油（中國）有限公司科技信息部總工程師兼集團三新三化辦公室主任。吳青曾獲國家科技進步二等獎以及中國專利優(yōu)秀獎、侯德榜化工科技成就獎和侯祥麟石油加工科學技術獎、中國海油與中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會等省部級科技發(fā)明、科技進步一等獎多項，已獲授權專利40多件、發(fā)表論文170多篇，出版《智能煉化建設從數(shù)字化邁向智慧化》《石油分子工程》和Machine Learning and Data Science in the Oil and Gas Industry（Elsevier, USA，合著）等專著。目前，吳青領銜的技術創(chuàng)新團隊以油氣資源分子工程與分子管理為指引，圍繞多維定向化學反應提高地下原油原位開采率與改質一體化的CHEOR技術、CBC計劃下原油（重油）直接制化學品與材料的DPC成套技術與高端碳產(chǎn)業(yè)鏈技術、包括富二氧化碳天然氣直接利用與復合能源化工體系建設（PFC&M計劃）在內的CO2海洋碳匯與礦化固化及化工利用等CCUS技術，以及流程工業(yè)數(shù)字化轉型與智能化發(fā)展等積極探索并大力推進其工程化、產(chǎn)業(yè)化。
篇 總 論
章
概述3
節(jié) 概念與定義 3
第二節(jié) 主要內容與技術構架 4
第二章 主要應用領域與發(fā)展 8
節(jié) 富二氧化碳天然氣資源的直接利用與復合能源化工體系建設 8
第二節(jié) 智能煉化建設 10
第三節(jié) 原油分子信息庫與應用 11
第四節(jié) 在新工藝、新技術開發(fā)中的應用 12
第五節(jié) 石油煉制過程的應用與發(fā)展展望 14
第二篇 認識油氣資源獲取分子信息
章 天然氣概況 21
節(jié) 天然氣概況 21
第二節(jié) 天然氣組成 21
第三節(jié) 天然氣工藝過程 23
第四節(jié) 天然氣化工利用 23
第二章 石油分析表征概況 25
節(jié) 概述 25
第二節(jié) 石油常規(guī)性質分析 27
第三節(jié) 化合物組成與結構分析 39
第四節(jié) 石油儀器分析進展 40
第三章 石油分子信息獲取技術Ⅰ 88
節(jié) 單體烴和族組成分析 88
第二節(jié) 族組成分析 92
第三節(jié) 結構族組成分析 138
第四節(jié) 原油組成的分子表征 146
第四章 石油分子信息獲取技術Ⅱ 154
節(jié) 石油組成與性質的數(shù)據(jù)關聯(lián) 155
第二節(jié) 分子重構方法 172
第三篇 信息加工技術
章 油氣資源的化學性質 227
節(jié) 烴類化合物及其反應性 227
第二節(jié) 非烴類化合物及其反應性 245
第三節(jié) 石油煉制過程的化學反應機理 272
第四節(jié) 石油餾分分子組成對加工性能影響 287
第二章 物性描述與信息庫建設 328
節(jié) 石油及其餾分化合物的命名規(guī)則 329
第二節(jié) 石油及其餾分化合物的分子信息分類及其信息化描述 332
第三節(jié) 石油分子信息庫及其應用 341
第三章 化學反應規(guī)則庫 351
節(jié) 石油煉制過程的化學反應 351
第二節(jié) 化學反應規(guī)則庫的構建 351
第三節(jié) 分子反應網(wǎng)絡的構建 356
第四篇 分子管理技術
章 機器學習技術 383
節(jié) 概述 383
目 錄
第二節(jié) 常用建模算法 386
第三節(jié) 關于模型訓練與評估 398
第二章 數(shù)據(jù)處理技術 400
節(jié) 數(shù)據(jù)轉化方法 400
第二節(jié) 數(shù)據(jù)處理技術 407
第三章 過程控制與過程優(yōu)化 417
節(jié) 過程控制系統(tǒng) 418
第二節(jié) 先進控制（APC）技術 439
第三節(jié) 實時優(yōu)化（RTO）技術 449
第四節(jié) 流程模擬 458
第五節(jié) 仿真技術 475
第五篇 分子信息應用
章 分子反應動力學模型及其解析 481
節(jié) 概 述 481
第二節(jié) 反應動力學模型的建立 483
第三節(jié) 反應動力學模型參數(shù)求解 489
第四節(jié) 反應動力學模型的集成建模技術 493
第二章 在油氣加工領域的應用 500
節(jié) 富二氧化碳天然氣資源直接利用與復合能源化工體系建設 500
第二節(jié) 以石油分子工程為基礎 推進煉化企業(yè)數(shù)字化和智能化建設 514
第三節(jié) 石油分子重構與分子精準調和 521
第四節(jié) 分子水平的反應動力學模型及其計算 541
第五節(jié) 新材料、新工藝、新技術開發(fā)方面的應用 570
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