近年来，由于原油的重质化和劣质化趋势加剧，渣油的有效利用成为石化行业发展的主要研究方向之一，加氢技术能够有效地实现重质油的轻质化和清洁化，在渣油加工利用方面越来越受到人们的重视。超临界水（SCW）作为一种新型的反应介质，由于成本较低且绿色环保，逐渐成为研究的热点。本文在高压反应釜中进行渣油加氢转化实验，反应系统中加入不同量的蒸馏水，通过对反应产物进行分析，考察SCW对渣油转化率、加氢产物分布及杂原子脱除率的影响，并对反应体系中SCW的作用方式进行初步探索。添加少量的SCW，其物理方面的分散作用和溶解作用会降低体系的生焦量，渣油转化率和轻油收率随之增大；提高SCW的添加量，水分子降低了体系中氢分子的浓度，阻碍了加氢反应的发生，生焦量开始升高，轻油收率和渣油转化率开始降低；继续增大SCW的添加量，大量水分子形成的“笼效应”抑制了重组分的聚集缩合，促进了其轻质化转化，所以焦炭产率又开始降低。加氢反应是杂原子S、N脱除的关键，SCW对加氢反应的抑制也降低了杂原子的脱除效果，但水分子的“笼效应”有利于大分子的转化，在一定程度上促进了杂原子的脱除。渣油临氮体系下焦炭产率随SCW的添加呈下降的趋势，水分子的物理作用阻碍了焦炭颗粒的吸附聚集，所以SCW条件下生焦颗粒层状结构明显，整体性较差，表面结构也不如空白实验清晰。分析气体产物中CO2的浓度，发现SCW能够通过水气转化反应实现供氢作用。通过改变原料渣油，发现SCW对不同渣油的影响没有太大差别，SCW对S、N脱除的抑制作用随杂原子含量的升高而逐渐加强。改变操作条件，发现SCW条件下渣油转化率、加氢产物分布和杂原子脱除率随反应温度、氢初压和反应时间的变化趋势与空白实验基本一致，但不同转化阶段SCW的作用强度也不一致。温度较低时，SCW条件与空白实验的反应结果差距较小，随温度的升高，两者差距逐渐明显，继续升高温度，两者又开始接近；高的氢分压一定程度上抵消了SCW对加氢反应的抑制作用，所以与空白实验的差距也较小；而SCW对渣油加氢转化过程的影响与反应时间的长短关系不大。