在重油催化反应中，由于重油分子尺寸与催化剂孔径相近，导致扩散受阻严重，降低了分子与催化剂活性位的可接近性，从而影响了重油的高效转化。因此，本论文首先结合分子模拟获得的重油分子尺寸信息，在隔膜池实验装置中利用聚碳酸酯膜片的特殊孔径与催化剂孔径相似的特点，详细考察了大港减压渣油超临界流体萃取分离(SCFE)窄馏分及其亚组分通过不同孔径膜片的扩散规律以及温度对扩散的影响。 研究结果表明，大港减压渣油窄馏分在15 nm孔径膜片中的扩散阻力最大，在50 nm和80 nm中的次之，在1000 nm孔径膜片中，窄馏分进行主体扩散，基本不存在扩散阻力。另外，温度对窄馏分的扩散也存在影响。在35℃时窄馏分扩散系数比25℃时大，但在15 nm孔径中，温度提高对扩散系数的改变影响较小。同时发现，温度的变化对窄馏分分子尺寸影响不大。 利用分子力学法和分子动力学法对大港减压渣油SCFE窄馏分以及萃余残渣进行分子模拟的研究。得到窄馏分分子最小横截面直径为1.68～2.25 nm，萃余残渣分子为3.07 nm。而根据窄馏分在1 000 nm孔径膜片中的主体扩散系数以及Stokes-Einstein方程，计算出窄馏分的分子尺寸为1.22～2.07 nm，萃余残渣分子为7.77 nm。两者存在一定的差异，原因是由于分子模拟针对分子在真空下的状态，而扩散系数法得到的分子尺寸是受到溶剂等因素影响的。 将大港减压渣油各窄馏分按照四组分的方法分离出亚组分，详细考察了饱和分、芳香分及胶质的扩散规律。由于饱和分中侧链是烃分子的主要部分，其易于弯曲的性质使整个分子尺寸变小，故表现为扩散系数最大。而胶质分子中环状结构占主体，分子尺寸较大，扩散系数最小。芳香分则介于二者之间。不过在同一窄馏分中，三者扩散系数相差不大。