本文以热解焦为载体,采用气体改性和等离子体焙烧的方法制备ZnO负载型热解焦催化剂,对原煤热解产生的气相焦油进行催化裂解。实验采用两段式热解固定床,一段炉中放入原煤,二段炉中放入热解焦催化剂,原煤热解产生的气相焦油气进入二段炉,在催化剂的作用下发生催化裂解反应,以改善焦油品质和提高气体产量。通过FT-IR、XRD、XPS、BET、SEM等检测方法对热解焦催化剂进行表征,研究催化剂对焦油的裂解机制首先,采用热解炉制备不同热解终温和不同热解恒温时间的热解焦,利用热解焦对焦油进行催化裂解,研究不同终温和恒温时间的热解焦对焦油裂解产物的影响,筛选出热解焦的最优制备条件。其次,采用气体(H2O、CO2、NH3)对最优热解焦进行改性,制取不同改性流量、不同改性温度以及不同改性时间的热解焦,利用改性热解焦对焦油进行催化裂解,研究改性热解焦对焦油裂解产物的影响,筛选出气体改性热解焦的最优制备条件。最后,以最优的气体改性热解焦作为载体,制取等离子体不同焙烧时间和不同焙烧功率以及ZnO不同负载量(5%、10%、15%)的负载型热解焦催化剂,利用ZnO热解焦负载型催化剂进行焦油裂解,研究等离子体焙烧条件和负载量对焦油裂解产物的影响,最终制备出最优的等离子体焙烧ZnO负载型热解焦催化剂。结果表明:(1)制备热解焦的最优温度和时间分别是750℃和2h;(2)改性热解焦的最优气体为H2O,最优改性流量、温度和时间分别为450mL/min、650℃和60min,最优改性热解焦使得气体产量、焦油质量以及焦油组分有了进一步的提高和改善;(3)等离子体焙烧ZnO负载型热解焦催化剂的最优焙烧功率为60W、最优焙烧时间为5min最优ZnO负载量为10%;(4)最优等离子体焙烧ZnO负载热解焦催化剂裂解焦油,使得裂解的焦油质量提高了 119.8%,气体产量提高了66.2%,焦油中轻质组分总含量提高了85.8%。