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本文首先在间歇式反应器中对两种模型化合物(正十六烷和己基苯)在超临界水中的热裂解行为进行了动力学研究。在此基础上，研究了减压渣油在超临界水中的反应动力学，确定了各操作变量对减压渣油轻质化行为的影响并对工艺条件进行了优化。实验结果表明，反应温度是调节模型体系和减压渣油体系的热裂解反应速率和反应平衡最有效的手段，高温(大于460℃)条件使减压渣油结焦严重，例如在460℃时，焦炭在改质产物中的含量高达20.7wt％。定量考察了本工艺减压渣油的实际轻质化效果。对原料与产物进行了硫、氮、钒、镍、胶质、沥青质和焦炭含量的测定，以及粘度、平均分子量的测定、红外光谱分析和模拟蒸馏。检测结果表明，与原料相比，改质产物中饱和分含量增加，芳香分、胶质、沥青质、硫、氮、钒、镍含量降低。改质产物的粘度可以达到6.2153mPa·s，比原料降低了179倍。对超临界水作用下的减压渣油轻质化机理进行了探讨。本课题的研究方法与实验结果可认为是进行超临界水中改质减压渣油工艺研究的基础。