石油催化裂化加工过程中副产大量催化油浆,对催化油浆的利用至今尚无高效的方法,研究开发油浆高附加值转化与利用的方法是炼油行业的迫切需求。本文采用高温快速裂解的方式考察油浆在深度裂化时的裂解特性,并选取两种模型化合物采用实验和量子化学计算结合的方法研究其裂解机理,为开发油浆高温裂解生产高附加值不饱和烃的工艺提供理论依据。设计了一套高频率快速升温裂解装置,考察油浆在不同温度和载气流量下的裂解特性,实验表明,温度是影响裂解气各组分产率的关键因素,升温可增加CH4和H2的产率,但过高的温度会加剧C2H4、C2H6和C3H6的二次反应导致其产率先增后减,升温也会加剧缩合反应,增加积炭产率,并使其微观形貌发生变化。另外,载气流量的增加可在一定程度上增加裂解气产率。选取模型化合物十氢萘和乙苯分别代替油浆内的饱和分和带侧链芳香分,进行气流床高温快速裂解及快速冷却实验研究,考察了裂解温度和产物冷却温度对油浆快速裂解过程的影响,实验表明,各组分产率变化趋势与油浆裂解气组分的趋势相似,但十氢萘的小分子烃类产率明显高于乙苯的小分子烃类产率,作为饱和烷烃的十氢萘裂解性更好,对增加油浆的小分子烃类产率的贡献更大。为避免产物二次反应,采用不同温度的冷却剂对产物进行降温,发现快速冷却对十氢萘和乙苯产物的影响效果存在差异。通过模拟计算研究了油浆不同组分的裂解机理,利用密度泛函理论计算十氢萘和乙苯裂解反应的反应能垒和反应热,进而推导出较易进行的反应路径,结果表明,十氢萘易开环、断碳链生成小分子烃类,而乙苯的苯环稳定,小分子烃类主要由侧链断裂生成。