随着石油资源趋于重质化,如何有效地加工这些劣质重油已经成为一项具有挑战性的课题。延迟焦化工艺在加工重质油方面有着独特的优势,但在液体收率、产物分布方面依旧不理想,为了优化延迟焦化工艺,同时对可加工性差的焦化馏分采取合理的加工,本论文探讨了将具有供氢作用的馏分油以一定比例与渣油掺炼焦化的可行性及优势。首先,通过对渣油自身和循环馏分油的供氢能力和夺氢能力的考察,对渣油热裂化过程中存在的氢转移反应有了深刻认识,而且发现氢转移能力与原料的结构参数、H/C原子比密切相关。供氢能力随反应时间的延长先逐渐增大到峰值再减小,夺氢能力随时间延长一直增大;通过对克拉玛依减渣和委内瑞拉减渣的氢转移能力的对比,得知KLVR的供氢能力比WVR的要强,但是WVR的夺氢能力比KLVR要强;反应温度升高,供氢能力、夺氢能力均升高,达到供氢能力最大值所需时间缩短;同时发现各段馏分油的供氢能力的大小顺序:C>B>A;馏分油C的添加改善了渣油的氢转移行为,而且添加量达到0.3(馏分油质量/渣油质量)时,效果最佳。采用高压釜连续取样装置探讨了渣油的生焦趋势以及添加馏分油的影响,并结合电导率法测得体系的胶体稳定性。研究结果表明,在生焦诱导期内,生焦速率缓慢,生焦诱导期过后,体系迅速生焦;温度升高,生焦诱导期缩短,而且受热温度越高,生焦诱导期过后的生焦速率也越快;不同渣油的生焦趋势也大不相同,KLVR比WVR具有更长的生焦诱导期;在未达到生焦起始点前,渣油的胶体稳定性逐渐下降,过了生焦起始点后胶体稳定性趋于平稳;不同馏分油的添加对渣油体系生焦诱导期和胶体稳定性产生的影响趋势与馏分油供氢能力峰值的出现相一致,供氢能力较大,峰值出现时间偏晚并且峰值过后下降缓慢,有助于延长生焦诱导期,使胶体稳定性随受热时间下降的趋势变得平缓。最后,采用热重法对克拉玛依减压渣油焦化动力学行为作了研究,并在实验室模拟工业焦化的微型焦化釜考察了焦化反应过程。由热重法得到的克拉玛依渣油及其亚组分的转化率—温度的曲线了解到,饱和分的剧烈裂化温度范围是350℃到480℃;芳香分的剧烈焦化温度为375℃到485℃;胶质为382℃到498℃;渣油本身的剧烈焦化温度为375℃到492℃。确定克拉玛依减渣的焦化温度为500℃。KLVR四组分的生焦率从小到大顺序为饱和分、芳香分、胶质、沥青质。渣油的生焦率介于胶质和芳香分之间。焦化实验表明,温度升高液收升高,汽油、柴油收率上升,焦炭和气体产率降低,但是如果反应温度过高,焦化汽油和柴油会部分再次裂解生成气体,等到反应温度达到500℃后,液收会下降。添加馏分油C后,能明显提高液收。