在目前我国能源现状和环保压力下,如何高效清洁利用较为丰富的煤炭资源是亟待解决的问题之一。煤热解是煤炭利用和气化、热解等转化工艺的关键,但煤热解焦油通常存在沥青组分含量高的特点,降低了焦油的品质并增加了焦油加工的难度,因此有必要对热解焦油进行轻质化以提高其利用价值。在水蒸气氛围下的催化裂化（蒸汽催化裂化）提质焦油是一种具有潜力的焦油加工途径,其过程关键在于催化剂的设计。本文使用共沉淀法制备了Mn/Fe₂O₃-Al₂O₃催化剂,在两种固定床反应装置上研究了淖毛湖焦油蒸汽催化裂化提质。研究工作的开展可为焦油催化提质及应用于蒸汽催化裂化的催化剂设计提供技术支撑和理论依据。论文考察了Mn负载量、质量空速和再生次数对焦油蒸汽催化裂化过程中轻质油收率和品质的影响,获得了最优的工艺参数。结合多种表征手段表明:Fe₂O₃-Al₂O₃（FA）负载Mn后有利于提高催化剂比表面积,进而形成更多的活性位点,Fe-Mn固溶体（Fe₃Mn₃O₈）的形成进一步促进了焦油部分氧化裂化;在Mn₂FA上,焦油产物中轻质油含量和轻质油产率均取得最大值;质量空速降低,增加了沥青转化率,轻质油产率在空速为1.96 h^-1时取得最大值（66.6 wt.%）;此外,在催化剂的再生特性考察中发现,催化剂多次再生会形成更多铁锰固溶体,使催化活性更加稳定,说明负载Mn能够有效地优化再生性能。在煤热解焦油原位蒸汽催化裂化研究中,首先考察了未添加催化剂时载气流速对轻油产率的影响。结果表明,低气速下焦油发生二次裂解生成轻质组分,导致焦油产率下降,但轻质油含量和产率均提高,且在气速为100 mL/min时,轻质油产率达到最大。随后研究了催化剂对焦油原位蒸汽催化裂化提质性能的影响,并对得到的焦油产物的馏程分布、组成等进行了分析。添加催化剂有助于产生更多轻质焦油。焦油产物的NMR和GC/MS分析结果表明,焦油蒸汽催化裂化反应中稠环芳烃发生了部分裂解;较长的侧链发生氧化断裂,生成具有含氧官能团脂肪类组分;苯类和脂肪族类轻质组分的含量增加,使焦油品质得到提升。