不断减少的常规石油资源和日益增长的能源需求便重油的合理利用和高效转化问题得到重视,催化加氢、催化裂化等炼油披术成为最具竞争力的重油加工技术。研究表明,在工业应用催化剂中,重油分子的扩散存在着严重的阻力,但目前,对于在高温非反应条件下重油分子在催化剂中扩散行为这方面的研究相对较少。　　 本论文以色谱塔板理论和速率理论为基础,设计并建立了一套测定高温高压条件下扩散系数的超临界流体色谱实验装置;利用这套装置测量了模型化合物在正戊烷中的扩散系数,建立了一种研究重油分子扩散行为的方法,测量了重油分子在高温非反应条件下的扩散系数。　　 在超临界流体色谱实验装置上,测定了萘、蒽、菲、联苯、苯并噻吩和二苯并噻吩六种模型化合物在正戊烷中的无限稀释扩散系数,考察了温度、流速等条件对其扩散行为的影响。结果表明,模型化合物在温度为160℃～240℃、压力为4Mpa条件下的扩散系数数量级为10-5～10-4cm2/s。随着温度的升高、流速的增大,扩散系数逐渐增大,但是在理论塔板高度最低处附近扩散系数变化不大;在正戊烷临界点附近扩散系数随着温度的升高而没有显著增大,针对超临界正戊烷中扩散的奇异现象应用超临界区远程密度的非均匀性理论加以解释。以Wilke-Chang方程为基础,提出了新的计算扩散系数的关联式。　　 本论文以大港减压馏分油(VGO)和应用超临界流体萃取分馏(SFEF)技术将加拿大油砂沥青减压渣油(VTB)分离成的多个窄馏分和萃余残渣为研究对象,利用超临界流体色谱法考察了温度、流速、浓度和分子结构等因素对重油分子扩散行为的影响。结果表明,重油分子在温度为160℃～240℃、压力为4Mpa条件下的扩散系数数量级为10-7～10～cm2/s;温度升高、流速增大导致减压馏分油和窄馏分的扩散系数增大,随着馏分变重,温度和流速对扩散系数的影响程度逐渐减弱;分子结构对重油分子的扩散具有一定的影响,随着分子间缩合程度和芳香化程度逐渐增加,扩散系数逐渐减小;在不发生分子聚集的条件下,浓度变化对减压馏分油和窄馏分的扩散基本没有影响;在正戊烷临界点附近也观察到了重油分子扩散的奇异行为。