重质油的深度加工处理已经成为当代炼油工业的重要组成部分,作为重油轻质化主要加工工艺之一的溶剂脱沥青技术具有独特的作用与地位。虽然溶剂脱沥青过程已经工业化了一个世纪之久,但对于溶剂脱沥青技术过程的设计与操作条件的优化通常都是建立在工业实验基础上的经验设计。问题的关键在于作为溶剂脱沥青过程应用基础的重油-轻烃体系相平衡的研究相对较少,没有基础的热力学数学模型可以凭借,因此对重油-轻烃体系的相平衡模型进行系统的研究具有重要的实际意义。本文采用以族组成分析结果为基础的虚拟组分划分方法,基于虚拟组分的基础物性关联获得重油特征化参数,利用流程模拟软件对重油-轻烃体系相平衡过程进行计算后,在Matlab环境语言下开发了基于稳定性分析的气液平衡闪蒸模型,实现了对重油溶剂脱沥青过程超临界条件下产物组成和产品性质的预测。首先,对代表性的重油进行组成特征化,以族组成分析中获得的八组分和四组分划分重油原料的虚拟组分,建立了以组分分子量、氢碳比和芳碳率为基础的热力学参数关联方法,将复杂的重油原料处理成可以数学表达的形式。利用Aspen HYSYS模拟重油溶剂脱沥青工艺中的相平衡过程,选择流程模拟软件中集成的状态方程对该过程进行计算,预测值和实验值吻合良好,证明了方法的有效性,但部分条件下存在无法正确计算分相判据的问题。然后,为了解决Aspen HYSYS中内置分相判据无法正确计算重油溶剂脱沥青相平衡过程组成的问题,本文开发了基于稳定性分析的平衡闪蒸模型,稳定性分析方法既可以判断混合物体系能否分相,还可以为平衡闪蒸计算提供稳定的相平衡常数初值,利用该模型对简单烃类化合物多元体系气液相平衡过程进行计算,对比组成结果,证明了模型构建方法的可行性,将该模型应用于重油-轻烃体系相平衡过程计算,分析了脱沥青油收率计算值随温度、压力和溶剂比的变化情况,得到平衡两相组成后计算产物性质与实验值对比,各项性质均保持了较高的精度,有望为溶剂脱沥青过程设计及条件优化提供指导。