加拿大油砂资源储量丰富，开发潜力大，但是油砂分离的沥青油(Bitumen)及其合成原油(Synthetic Crude Oil，SCO)与常规原油存在较大差别，重组分多，杂质含量高，制定科学合理的加工方案是十分必要的。本文研究了加拿大油砂沥青重馏分的催化裂化反应性能及其组分转化规律，为深入了解不同来源与加工方式的油砂沥青重馏分催化裂化特性，探讨其催化加工的可行性和加工路线，具有重要的现实意义。 本文选择9种不同来源和加工方式的加拿大油砂沥青重馏分(VGOs)和1种典型常规原油VGO进行对比研究。通过详细分析，确定了原料的理化性质、结构组成和与催化裂化有关的特性参数。采用固定床和流化床MAT、ACE与提升管小型试验装置，分别以不同反应条件和催化剂对原料进行催化裂化试验研究，通过产品产率与分布评价原料的催化裂化性能，并考察评价试验方法和反应器设计对结果的影响。 研究结果表明，通过组成性质分析，确定与催化裂化有关的特性参数(汽油、LCO潜含量和硫、氮、金属、残炭等杂质含量)，可以初步判断原料的催化裂化性能。通过MAT实验评价，可以确定不同来源和加工方式SCO重馏分的裂化特性和产品产率与分布规律。原料的可转化组分含量越高，产品产率越高，原料的最大汽油产率与其汽油潜含量呈良好的线性关系，而发生过度裂化反应时最大汽油产率对应的转化率与原料的芳香烃含量有关，原料的芳香烃含量越高，最大汽油产率对应的转化率越低。综合而言，SCO加氢裂化尾油(HCB)是良好的催化裂化原料，性能优于Rainbow Zama(RZ)常规原油，焦化蜡油经过加氢处理以后(HTC)也可以作为催化裂化原料，但性能不及RZ，也不如加氢处理的HT-VIR和HT-LCF，VIR、LCF、HT-DAO的汽油产率较低，焦炭产率高，不是好的催化裂化原料，但可以作为RFCC的原料或与质量好的原料掺炼，而DAO-LCF和DAO-BIT即使作为RFCC的原料也难以加工。 不同微反(MAT)设计和操作模式对结果有一定影响，但对不同原料评价的变化规律是一致的。在同等转化率条件下，固定床MAT的干气产率和焦炭产率较流化床MAT的高，LPG接近，而ACE则生成较高的干气和LPG、汽油和HCO产率最高、焦炭和LCO产率最低，其次是流化床和固定床MAT。MAT与小型提升管装置评价试验结果有良好的相关性，并建立了二者产品产率的线性关联模型，可以通过MAT实验预测提升管操作。 2种典型类型的工业催化裂化催化剂用于SCO重馏分的裂化，相同转化率或焦炭产率条件下，Dimension 60与HRO 610催化剂对比，具有较好的硫、氮转化特性，但转化率和产品产率低，加工加拿大油砂沥青重馏分原料宜选择重油催化剂HRO 610。原料加氢处理能大大改善其裂化性能和产品质量，溶剂脱沥青处理可以在一定程度上降低原料的杂质含量，但精制效果有限，不是SCO催化裂化原料改质的有效方法。通过模拟蒸馏、PIONA、SPE、GC-MS、GC-NCD、GC-SCD分析MAT微量液体产物TLP烃组成、硫和氮化合物，原料组分转化呈如此规律：饱和分大部分经裂化进入液体产品，并环结构环烷烃发生芳构化反应的可能性大，中间分子的环烷烃容易裂化，并有环烷烃的脱氢芳构化反应发生。随着转化率提高，液体产品的芳香烃含量增加，汽油中的芳香烃是重组分裂化的产物，而LCO和HCO则是由于烃结构的不断裂化发生富集作用。芳香性硫化物与芳香烃的分布和转化规律类似。 建立了简化的四集总反应动力学模型方法，确定气体和焦炭相对于汽油的产品选择性。该方法不取决于原料裂化是否符合二级反应和催化剂失活是否符合指数函数的假设，结果只与原料和催化剂有关，而不受反应器的型式差异的影响，因此可以用于处理MAT评价的时均产品产率，也可以用于对实验结果的检验。