原油劣质化趋势加剧,能源消耗需求及环保压力的剧增推动着渣油加氢技术的快速发展。渣油中的金属钒含量虽少,但对石油运输、炼制及石油产品的使用产生严重的负面影响。目前对于加氢脱钒的研究,多以减压渣油(减渣)为研究对象,得到的结果差异较大,未能形成统一的认识。重油中钒化物尺寸相对较大,且易于与其它物质缔合,导致其在催化剂内扩散的影响显著但相关研究较为薄弱。本论文以委内瑞拉减压渣油为原料,用溶剂萃取-柱色谱联合分离方法将其分为卟啉钒和“非卟啉”钒富集组分,并探索了减压渣油及其卟啉钒、“非卟啉”钒富集组分的加氢反应行为,对渣油中两类钒化物的加氢性能有了初步认识,并对减渣卟啉钒富集组分在反应条件下和非反应条件下的扩散行为进行了探索性研究。分离富集结果显示,乙腈对本实验所采用原料中卟啉钒的萃取效果优于甲醇。以乙腈萃取物为原料进行柱色谱分离,得到卟啉钒富集组分的极性范围在1.75-2.84之间,其金属钒浓度为6215.91μg/g,是原料21.2倍。加氢反应结果显示,卟啉钒富集组分和“非卟啉”钒富集组分均遵循1级动力学规律,而二者的混合物委内瑞拉减渣则遵循2级动力学规律,实验结果与动力学聚合理论吻合。对比两种富集组分的加氢动力学行为可见,卟啉钒富集组分的活化能远小于“非卟啉”钒富集组分,而反应速率常数则与之相反,表明减渣加氢脱钒反应的主要阻力在于“非卟啉”钒而不是卟啉钒。但减压渣油的反应活化能大于卟啉钒和“非卟啉”钒,其加氢性能最差。改变催化剂粒径,获得卟啉钒富集组分的本征及表观动力学反应数据,并计算得到反应条件下的有效扩散系数。两种情况下的动力学参数与有效扩散系数均表明原料在40-45目催化剂条件下反应时,扩散对反应已经产生影响,反应温度越高,扩散影响越显著。改变膜孔直径,采用膜池法探究减压渣油卟啉钒富集组分的扩散受阻行为,结果显示膜孔尺寸越小,分子尺寸越大,分子的受阻扩散因子越小,扩散受阻程度越严重。