近年来原油趋向劣质化及重质化，原油中高含量的镍钒对石油加工的影响愈来愈突出，因此有关原油中脱除镍钒的研究越来越受到重视。论文以劣质原油中过渡金属镍钒有机化合物为研究对象，合成改性具有配位基团的天然可降解聚合物，采用管式连续微波装置和罐式脉冲微波装置，在微波强化作用下开展原油预处理过程中原油脱镍钒的研究；对微波前后原油中镍钒分布的影响进行分析，采用紫外光谱和拉曼光谱方法研究微波和脱镍钒剂对镍钒卟啉模型油的影响。开展了微波对原油脱镍钒机理研究。研究结果表明：以壳聚糖CTS-50进行化学修饰制备的DTC-CTS、C-CTS、V-CTS和CM-CTS四种壳聚糖基聚合物对于原油脱镍和钒的效果均优于CTS-50。CM-CTS分子具有配位基团多及与原油中镍和钒反应空间位阻较小的特点，论文采用正交设计方法优化CM-CTS的合成条件合成出CM10产物。CM10、CM10-Ni和CM10-VO的红外光谱分析表明，CM10分子结构中的-NH-和-COO-基团参与了与镍和钒的配位反应。对CM10进行了扫描电镜，结果显示CM10表面存在许多网络孔洞和缝隙，有利于对原油中镍和钒的络合反应。对淀粉进行化学修饰合成SC和SX系列产物，SC系列产物中对原油脱镍钒效果最佳的为取代度为0.20的阳离子淀粉SC5;SX系列产物具有与原油中镍钒有较强络合作用的-O-CSS-配位基团，具有更好的与镍钒配位反应的能力，采用正交实验优化合成条件合成出SX10。淀粉基聚合物SX10其长碳链上的官能团可以吸附分散体系中的微粒，具有淀粉的卷扫以及网捕的特性，使SX10与原油中镍和钒生成的络合物迅速沉降下来。　　 采用管式连续微波装置和罐式脉冲微波装置进行原油脱镍钒实验。在微波功率为300W，微波时间为2min，原油初始温度为60℃，反应温度为85℃，反应时间为20min，CM10加入量为400mg/L，管输原油脱镍率和脱钒率分别为77.17％和83.95%，北疆原油脱镍率和脱钒率分别为80.77%和86.34%，西北局原油脱镍率和脱钒率分别为84.79%和90.24%。SX10加入量为400mg/L，管输原油脱镍率和脱钒率分别为79.05%和86.98%，北疆原油脱镍率和脱钒率分别为82.61%和89.25%，西北局原油脱镍率和脱钒率分别为85.88%和91.53%。随着微波脉冲占空比的增加，原油镍和钒的脱除率增大。当占空比增大到5:10，继续增加占空比，镍和钒的脱除率增加不大。SX10加入量为200mg/L，脉冲微波时间为60S，管输原油的脱镍率和脱钒率分别为66.75%和77.36%，北疆原油的脱镍率和脱钒率分别为72.90%和80.52%，西北局原油的脱镍率和脱钒率分别为79.42%和84.68%。在微波强化作用下CM10和SX10对北疆、西北局及管输原油脱除镍脱钒具有显著的效果。　　 论文研究了微波对原油中卟啉镍钒分布以及以M-沥青质形式存在镍钒的影响，微波对钒卟啉的影响强于对镍卟啉的影响，镍卟啉较钒卟啉更稳定；对ETIO和DPEP影响顺序为VO-ETIO＞VO-DPEP，Ni-ETIO＞Ni-DPEP，在原油卟啉镍钒化合物中M-DPEP对中心离子的供电子能力要明显强于M-ETIO，同一中心离子与DPEP形成的配合物稳定性要高于ETIO;微波作用后以M-沥青质形式存在的镍钒含量减小；论文探讨微波对原油中有机镍钒化合物的作用机理。采用紫外光谱和拉曼光谱方法研究微波和脱镍钒剂对镍钒卟啉模型油的影响。进一步证明在微波的作用下壳聚糖基聚合物CM10及淀粉基聚合物SX10分子结构中的配位基团与NiOEP和VOOEP中Ni2+和VO2+发生络合反应。对镍钒卟啉模型油中的镍和钒的脱除具有显著的影响。