研究通过量化计算和实验测定研究了超临界水介质中烃裂化过程碳正离子机理β断裂存在的可行性。理论计算表明,端基为烯烃的链烷烃被质子活化为碳正离子后,其发生β断裂的反应速率稍高于相同碳链长度自由基发生β断裂的相应值。根据十二烯在超临界水介质中的裂化实验,气体产物中碳正离子机理β断裂释放的丙烯与自由基机理β断裂释放的乙烯的相对含量随水密度的提高呈现单调上升趋势。碳正离子机理的存在使得软沥青在超临界水介质中缩合生成沥青质时,稠环中心的脱烷基反应随着水密度的提高得到显著加速。研究其次对重质油原料分子组成进行了模拟。在对原有结构向量进行适当修改的基础上,提出了代表重质油分子组成的86类种子分子,共4321种分子集总。根据分子性质和结构之间的关系和遗传算法优化,研究提出了一种模拟计算重质油分子组分组成的新方法。利用该计算模型较好反映了重质油分子集总的组成和含量关系。最后模拟得到的重质油性质和实际宏观值接近。