稠油资源约占原油储量三分之一左右,巨大的稠油资源储量决定了稠油在未来世界能源供应上将扮演越来越重要的作用。稠油水热裂解技术因其可以不可逆地降低稠油粘度成为了科研工作者研究重点。但是,目前众多水热裂解催化剂普遍存在的环境适应性差、影响原油品质、生产成本高等缺点。本文主要研究了稠油的催化水热裂解降粘技术,针对目前水热裂解催化剂存在的问题,并结合催化剂实际现场应用环境,选取了两种配体制备了过渡金属配合物,并通过离子交换及氢键等作用将配合物负载到粘土上,催化稠油水热裂解反应。通过实验筛选出两个稠油样品,分析测定了稠油基础物性。后续考察了温度、时间、加水量等因素对水热裂解反应的影响,优化反应条件。实验结果表明,稠油L8401优化反应条件为:反应温度250℃、反应时间4h、水油质量比3:10、醇油质量比1:10,粘土加量为0.5%;河南木秀混合油优化反应条件为:反应温度200℃、反应时间4h、水油质量比3:10、醇油质量比3:10,粘土加量为0.1%。以邻菲罗啉和联吡啶为配体合成了系列过渡金属配合物,并将其负载到粘土上,对制备的催化剂进行了红外、紫外、热重、SEM、XRD等表征,并将其用于稠油水热裂解降粘。对于稠油L8401,以邻菲罗啉为配体合成的复合催化剂中粘土负载邻菲罗啉锰催化剂催化效果最佳,其降粘率达到73.21%,当加入乙醇后,降粘率提升至86.85%。以联吡啶为配体合成的复合催化剂中粘土负载联吡啶锌催化效果最佳,其降粘率达到73.47%,当加入乙醇后,降粘率提升至84.59%。对于河南木秀混合油,以邻菲罗啉为配体合成的复合催化剂中粘土负载邻菲罗啉铬催化剂催化效果最佳,其降粘率达到52.69%,当加入乙醇后,降粘率提升至81.20%。以联吡啶为配体合成的复合催化剂中粘土负载联吡啶锰催化剂催化效果最佳,其降粘率达到52.09%,当加入乙醇后,降粘率提升至78.01%。最后,使用模型化合物在最佳反应条件下进行水热裂解反应,使用GC-MS对生成物进行了分析,对反应机理进行了探讨。分析发现,稠油水热裂解过程中,重组分中大分子物质发生了C-C键、C-N键、C-S键的断裂、羧基的脱除、长链烷烃断裂等一系列化学反应。