煤焦油产自煤的热解过程,因其含有较高的硫、氮等杂原子,故一般需经过加氢精制处理后利用。目前国内外对于煤焦油加氢脱硫（HDS）和加氢脱氮（HDN）的理论研究仍处于探索阶段,特别是对全馏分煤焦油这一复杂体系的研究并无广泛报道。此外,计算机模拟技术在化工生产过程中的应用与日俱增,为了能够准确描述全馏分煤焦油的加氢反应过程,迫切需要利用修正的宏观反应动力学模型以及反应器模拟技术进行深入研究。本文首先以全馏分煤焦油为原料,在压力10¹4 MPa,空速0.2⁰.4 h^-1,温度613⁶53 K,氢油体积比1000:1的实验条件下进行了1512 h的加氢精制试验。其次,分别建立了多参数修正的HDS和HDN动力学模型。最后,在gPROMS软件平台下分别建立起等温实验室滴流床反应器模型和绝热工业反应器模型。以上研究所得主要结果如下:（1）分别对HDS、HDN动力学参数进行非线性拟合,结果分别如下:活化能94965 J/mol、98173 J/mol,反应级数1.5、1.58,催化剂半衰期20140 h、12196 h。准确性验证结果表明,该模型具有较高的预测精度。（2）在实验室规模反应器模型的计算中,得到反应器内气、液、固三相中各物质的轴向变化规律。研究发现硫化氢的存在并不会对HDS产生抑制作用。反应条件的影响表现为:压力、温度越高,空速越低则硫氮脱除率越高。与HDS反应相比,HDN反应表现出更高的催化剂效率因子且压力对HDN反应脱除率的影响更低。（3）根据煤焦油加氢反应放热特点设计如下三种方案:等床层温升;等床层长度;等床层长度不同床层入口温度,得到了工业规模反应器模型。通过对冷氢添加量、化学氢耗以及硫氮脱除率进行计算,结果表明:方案一虽然能够实现催化剂床层的优化配置,但不能满足热能的合理利用,导致冷氢添加量相对较高;方案二不能满足单段床层温升要求,易导致催化剂床层内形成热点;方案三能够实现反应放热的自利用,所需冷氢添加量最低为47360.65 Nm³/h,各段床层温升分别为23.74℃,21.39℃,12.90℃,6.42℃,且硫氮脱除率分别为81.65%,80.36%。此外,通过与原油加氢反应器相比,发现煤焦油加氢放热所形成的床层温升更高,故所需床层段数更多,单段床层长度较短。