重油中近50%的镍化物以金属卟啉的形式存在。渣油加氢催化剂在反应过程中,金属的沉积失活和碳沉积造成的结焦失活会造成催化剂脱金属活性的降低,缩短催化剂的使用寿命。金属卟啉类化合物分子尺寸较大,在催化剂孔道中普遍存在受阻扩散,使其难以与活性相充分接触发生反应,导致扩散传质成为加氢脱金属（HDM）反应的限制步骤。对镍卟啉化合物在不同孔径及孔结构催化剂中加氢反应及扩散行为进行系统研究,可为高效脱金属催化剂的设计提供指导。基于此,本论文选用两种不同孔径但具有相近比表面积和孔容的NiMo/SBA-15加氢催化剂以及一种商业NiMo/γ-Al₂O₃加氢催化剂,以四苯基卟啉镍（Ni-TPP）和八乙基卟啉镍（Ni-OEP）两种模型化合物作为探针分子,利用固定床加氢微反装置进行HDM实验,得到了Ni-TPP和Ni-OEP在上述催化剂中的反应动力学参数。结果表明,两种镍卟啉化合物在三种催化剂孔道中的扩散均对反应存在一定影响。在相同反应条件下,Ni-OEP的反应活性大于Ni-TPP;由于Ni-TPP具有较大的分子尺寸,其扩散受阻程度大于Ni-OEP。NiMo/γ-Al₂O₃催化剂由于具有相对较高的L酸,其加氢脱金属反应活性明显大于NiMo/SBA-15催化剂,更适用于加氢脱金属反应。本论文利用多种分析仪器研究Ni-TPP和Ni-OEP的加氢转化规律,建立了两种镍卟啉化合物及其加氢产物的高效液相色谱（HPLC）分离分析方法和质谱分析方法。在加氢样品的HPLC分析结果中发现了中间产物二氢镍卟吩的色谱峰。对加氢样品利用Orbitrap Fusion进行质谱分析,发现了二氢镍卟吩存在的直接证据。同时发现,在280°C下高转化率样品的质谱图中,发现了Ni-TPP和Ni-OEP加四氢产物四氢镍卟吩存在的直接证据,丰富了对两种卟啉化合物加氢反应路径的认识。