以分子炼油为指导,优化延迟焦化工艺,是提高重油轻质化加工水平的迫切要求。本文基于结构导向集总方法,构建了分子尺度的延迟焦化反应动力学模型,结合焦炭塔绝热反应器模型,对渣油的延迟焦化反应过程进行模拟,并编制了软件包。论文选取了包含烃类结构、杂原子结构及重金属结构的21个结构单元,构建了包含55类共2791种典型分子的分子库,结合烃类组成信息和平均分子结构参数,采用模拟退火算法建立了基于结构导向集总的渣油分子组成计算模型,获得了渣油的分子组成矩阵。对渣油宏观性质预测值与实验测定值的对比表明,该矩阵可以较准确地对渣油组成进行定量描述。根据延迟焦化反应机理,制定了38条反应规则,根据反应物选择规则和产物生成规则,采用Matlab编程建立延迟焦化反应网络,并转化成反应动力学微分方程组,构建了基于结构导向集总的延迟焦化反应动力学模型,结合相应的反应速率常数和通过量化计算获得的反应热数据,求解微元反应时间的各反应转化率和体系温度变化。基于延迟焦化塔的绝热反应器模型,循环计算微元时间段的反应量和体系组成变化,最终获得延迟焦化反应过程中的分子组成变化,预测焦化产物分布。延迟焦化绝热反应器模型的预测精度优于未计入反应热效应的等温反应器模型。采用延迟焦化结构导向集总绝热反应器模型对不同延迟焦化渣油在不同焦化反应温度和循环比条件下的延迟焦化反应过程进行模拟,焦化气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭五种产物的收率预测误差不超过1.6%,预测产物收率随反应温度和循环比的变化趋势与试验结果吻合较好；焦化产物中典型分子含量的预测误差不超过2.0%。