我国缺油富煤，发展煤直接液化工艺，有效利用我国煤炭资源，弥补我国对马达燃料的需求，对于保证我国能源安全具有重大的战略意义。煤直接液化残渣是煤直接液化的主要副产物，占原煤的30％左右，残渣的高效利用直接影响煤直接液化过程的整体经济性。通常设计的利用途径有燃烧、气化等，但存在一定的技术和原料合理利用的问题。　　 本论文基于973项目“大规模煤炭直接液化的基础研究”的要求，系统研究了煤直接液化残渣及其萃取组分，在典型加氢条件下，超细Fe基催化剂和NiMo/Al2O3催化剂的作用下的加氢转化特性，研究了热解回收残渣中重质油的适用条件及萃取组分的热解特性，初步探讨了残渣及萃取组分加氢行为与热解行为的关系。　　 论文的主要创新之处在于：系统研究了神华煤残渣及其溶剂萃取(族)组分在超细Fe基和NiMo/Al2O3两种催化条件下的加氢转化特性。系统研究了神华和胜利煤残渣的热解分离特性，并获得了回收残渣中重质油的最佳热解温度：450-500℃。在此温区的热解油产率与残渣中的重质油含量相当；神华煤残渣热解油与原渣中的重质油差别不大，胜利煤残渣热解油与原渣中的重质油的差别较大，含有约一半的沥青烯。揭示了残渣及萃取组分的加氢特性与热解特性之间的关系；初步揭示了在加氢和热解过程中，残渣萃取组分之间的相互作用和前沥青烯( PA)对加氢不利影响的原因。　　 论文的主要进展及结论如下：　　 1.神华煤残渣(SHR)在煤液化反应条件下仍具有加氢能力，表明原有的煤液化反应并不彻底，进一步加氢处理残渣可增加油收率。在在线加氢反应条件下可进一步提高残渣的加氢转化率。　　 2.残渣中甲苯可溶物(TS)和四氢呋喃可溶物(THFS)在第二段加氢反应条件下或在在线加氢反应条件下均可加氢转化为轻质产物，而且TS在在线加氢反应条件下没有四氢呋喃不溶物(THFIS)形成。THFS在煤液化加氢反应条件下和在线加氢反应条件下均有THFIS形成，THFIS的形成归因于前沥青烯(PA)组分的存在。　　 3.在煤液化反应条件下神华煤残渣中重质油(HS)组分很稳定，不会向重质组分转化，有望作为循环溶剂返回煤液化反应器。沥青烯(A)、PA和THFIS均可加氢转化为HS。在在线加氢反应条件下，促进了各组分进一步加氢转化。　　 4.研究神华和胜利煤残渣的热解分离特性，发现500℃以下热解油的产率与残渣中重质油含量相当，500℃半焦产率与残渣中前沥青烯、沥青烯和四氢呋喃不溶物之和相当；SHR的热解油主要是己烷可溶物组分(HS)，与SHR中HS结构相似。但SLR的热解油中A组分含量接近50％。　　 5.SHR各萃取组分的的加氢转化主要是通过热分解实现的。重质油(HS)在500℃以下没有发生明显分解和聚合反应导致了HS在加氢处理时转化率低；沥青烯(A)的加氢转化率低于前沥青烯(PA)是由于热处理时A中某些组分发生了蒸馏；THFIS的分解能力明显低于A和PA的，导致了THFIS的加氢转化率较低。各萃取组分之间的相互作用导致了HS或A和PA组分中的某些挥发组分在<450℃温区产生了裂解，是这四种组分在SHR加氢液化产生的正协同作用的原因。PA的存在抑制了HS和A在<450℃温区的裂解，导致了其不利于加氢。