本研究以多套工业重油催化装置不同性质的实际进料数据为基础，以蒙特卡罗方法联合结构导向集总理论为指导，建立重油催化原料油模拟方法。模拟得到分子个数为1000-10000分子矩阵，并且依据分子矩阵计算出的各种物理性质均比较符合实际数据，计算值与实际值间的最大相对误差基本不超过5％。同时改进了优化算法，提高了特征结构优化值的准确性。在此基础上生成的分子结构符合理论规定，大幅度地提高了模拟分子与实际原料油复杂组成之间的相似性。在深入研究催化裂化反应机理和反应规律的基础上，根据Monte Carlo模拟确定反应路径，结合结构导向集总方法编制大量反应规则，开展重油催化反应模拟。利用原料油模拟程序的结果直接作为初始反应物，模拟不同性质原料的反应过程。模拟结果与工业实测数据吻合较好，模拟得到的主要产品产率的相对误差均小于10％。以5000个虚拟分子的反应数据为基准，考察各种产品产率随反应深度的变化关系。预测结果表明，各种产品产率较好的符合实际装置中产物的生成趋势，同时体现出不同原料所经历反应过程的差异。这进一步说明本研究建立的反应模拟方法是正确可行的。研究成果对复杂反应体系的分子尺度反应动力学模型的构建和改进具有重要的指导意义。