随着石油资源逐渐重质化和劣质化,如何实现劣质重油的清洁高效转化显得尤为重要。延迟焦化工艺是国内处理劣质重油的首选技术,但存在液体收率低且油品品质差、高硫石油焦利用困难等问题。国外的灵活焦化技术虽能有效处理劣质重油,且无高硫石油焦利用困难等问题,但由于该技术来源国外,专利使用费高,目前在我国并没有工业化应用。因此,如何发展出更为灵活、适应性更强的重油加工技术来实现劣质重油的轻质化是当前炼厂面临的重大问题。针对当前重油加工技术的不足,本课题提出了劣质重油轻质化油气联产工艺,通过耦合裂解段与气化段,能够获得高品质油气,同时可避免石油焦的生成,从而实现重油清洁高效利用。由于流化热转化过程是该工艺中最为基础且核心的部分,因此本课题重点针对其开展基础实验研究,探究重油在焦粉等热载体下的流化热转化反应规律,为新工艺的开发提供理论支撑与可行性验证。论文的主要研究内容和结果如下。（1）劣质重油热解性能研究。通过热重分析仪对三种典型劣质重油的热解反应特性及气体释放规律进行研究,结果表明,大港油浆、委内瑞拉减压渣油和脱油沥青的热解反应温度区间分别为211～440℃、179～460℃和386～511℃。通过三种等转化率方法求解反应动力学参数,结果表明FWO方法拟合效果最好,求得大港油浆、委内瑞拉减压渣油和脱油沥青的活化能分别为73.48～105.19 k J/mol、56.77～178.91 k J/mol和131.46～211.71 k J/mol。（2）大港油浆流化热转化反应特性研究。不同热载体下油浆的流化热转化反应结果表明,随着反应温度的升高,裂解油收率降低,气体和焦炭收率升高。裂解油的红外及GC-MS结果表明,流化热转化实现了油浆中芳烃组分的富集,且FCC催化剂和焦粉的芳烃富集效果更好。热载体循环利用实验结果表明,焦粉裂化效果的稳定性较好,验证了焦粉作为油浆改性接触剂的可行性。（3）改性焦粉（M-Coke）对重油流化热转化反应的影响。由于焦粉对油浆的提质效果有限,因此通过负载金属（Ni、Fe）和掺混FCC催化剂对焦粉进行改性,并用于油浆流化热转化过程。结果表明,负载Ni的焦粉（Ni-Coke）能显著提高裂解气中氢气含量,总体性能优于负载Fe的焦粉（Fe-Coke）。通过在焦粉中掺混不同比例的FCC催化剂,可以改善焦粉反应过程中的结焦结块现象,结果表明,当掺混比例为20%（Coke-20%FCC）时效果最优。以委内瑞拉减压渣油作为原料油,考察两种较好的改性焦粉对渣油流化热转化反应的影响,结果表明Ni-Coke可促进渣油中脂肪环的断裂和促进烷烃脱氢转化为烯烃。而Coke-20%FCC主要促进渣油中环状脂肪类脱氢缩合,产生大量芳烃化合物。