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渣油加氢过程对于提高石油利用效率，缓解我国的能源紧张形势具有重要意义。催化剂在该过程中起着重要的作用，它对反应体系的物料分配、流体力学、床层压降、传质及传热等有重要的影响。由于催化剂颗粒较小，易造成流体阻力增大，破坏正常操作；颗粒过大易降低催化剂内表面活性位的利用率，故在床层中填充单一规格的催化剂易造成床层压力增大，不利于渣油经过床层，造成上层催化剂焦结，下层催化剂利用率低，因而需要采用不同形貌的催化剂进行级配装填，有利于降低床层间传质阻力，提高催化剂的利用率，有利于充分发挥催化剂活性，因此对不同形貌的催化剂进行研究非常有意义。按照中石油石化研究院的要求以大庆油田常减压渣油为原料，利用NiMo型催化剂，以浆态床为反应器，实施实验方案设计。通过改变反应时间、反应压力、氢油比等操作条件，确定了反应条件：原料油：50.0g，催化剂：10.0g（剂油比为1：5），反应温度：370℃，反应压力：7MPa，氢油比为：400：1，反应时间：1h，反应后急冷。在该条件下对不同直径的催化剂进行活性评价，评价结果显示催化剂在直径较小或较大时均不利于杂质的脱除，综合考虑所有杂质的脱除率知，直径为1.2mm时催化剂的总体活性较好。结合XRD、BET、TG/DSC、TPO、SEM/EDS等表征手段对催化剂活性下降原因进行进一步研究，结果显示渣油中沥青、含金属的卟啉结构等大分子生成焦炭、金属硫化物等附聚物和沉积物，这些物质沉积在催化剂表面及孔道中降低了催化剂的活性，导致杂质的脱除率下降。