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随着常规石油资源的日益减少,稠油等低品位资源得到重视。稠油储量丰富,占全球油藏的70%。目前,稠油的开采日益增多,但采收率较低。稠油的开采方法以热采为主,这主要利用了其粘度随温度升高而降低的特点。催化剂可以有效降低水热裂解反应活化能,从而降低裂解反应的温度。因此,催化降粘可以促进稠油重质组分的分解,改善原油品质。本文以六水合三氯化铁（FeCl3·6H2O）为铁源,七钼酸铵(（NH4）6Mo7O24·4H2O)为钼源,采用水热法制备了钼掺杂β-FeOOH纳米微粒并通过XRD、FTIR、TEM、SEM、XPS、热分析对其进行了表征。以胜利油田稠油的降粘率为指标,考察了钼掺杂β-FeOOH纳米微粒的催化活性,并通过四组分分析、元素分析和1H NMR的手段提出了降粘机理。然后分别研究了表面修饰、反应温度和油水比对稠油降粘率的影响。主要研究内容与结果如下:1.钼掺杂β-FeOOH纳米微粒的制备、表征及其对稠油的催化降粘作用采用简单的一步法制备了钼掺杂β-FeOOH纳米棒。XRD和FT-IR结果表明钼掺杂β-FeOOH纳米棒的形成依赖于FeCl3·6H2O和（NH4）6Mo7O24·4H2O的比例。以胜利油田的超稠油（50℃下粘度为175000 mPa·s）的降粘率为指标,考察了钼掺杂β-FeOOH纳米棒和其它产物的催化活性,催化降粘反应温度为200℃,时间为24 h,催化剂用量为0.2%（质量百分含量）,结果显示编号为Mo1Fe50的β-FeOOH纳米棒的活性最高,稠油降粘率达28.2%。然后通过SEM元素面分布、XPS、热分析对Mo1Fe50进行进一步的表征,结果表明Mo均匀地分散于β-FeOOH纳米棒中且以MoO3的形式存在,其化学式为:FeMo0.14O1.42（OH）。同时加入Mo1Fe50和四氢萘可使降粘率进一步提高至72.7%。最后分别考察了反应前后稠油样品的饱和分、芳香分、沥青质和重组分的C、H、S和N元素的含量以及1H NMR,分析降粘反应机理为:催化剂主要是促进C-S键的断裂,而四氢萘能有效抑制小分子的重新聚合。2.催化剂表面修饰、温度、油水比对稠油降粘率的影响1)采用六甲基二硅氮烷（HMDS）对Mo1Fe50进行表面修饰得到一系列催化剂,并通过XRD、FT-IR证明HMDS的成功地修饰在Mo1Fe50上。然后通过胜利油田超稠油（50℃下粘度为178000 mPa·s）的降粘反应来考察催化剂的活性,催化剂的质量百分比为0.2%,并加入助表面活性剂CTAB,油水比为70:30,反应温度200℃,反应时间24 h。结果表明,Mo1Fe50@HMDS-1-15降粘效果最好,可以达到38.8%。元素分析结果显示Mo1Fe50@HMDS-1-15对沥青质和重组分中杂原子S的脱除率分别达到79.9%、27.6%,而Mo1Fe50@HMDS-1-1对沥青质和重组分杂原子S的脱除率分别为75.1%、26.6%,表明修饰后的催化剂对C-S键的断裂效果明显。1H NMR结果表明,Mo1Fe50@HMDS-1-15对芳香族化合物的缩聚没有抑制作用,而Mo1Fe50@HMDS-1-1则对芳香族缩聚物有着解聚合的作用。2)固定体系初始压力为3 MPa、油水比为70:30,考察反应温度对超稠油催化降粘率的影响。结果表明,无论催化剂加入与否,降粘率均随温度的升高而逐渐提高,而催化剂的加入会进一步提高降粘率,在280℃时降粘率达到64.88%。固定体系初始压力为3 MPa、反应温度为280℃,考察油水比对超稠油催化降粘率的影响。结果表明,无催化剂时,降粘率随着油水比的增大而增加。催化剂加入后,降粘率则呈现先增加后下降的趋势,在280℃、油水比为80:20的条件下,降粘率达到69.26%。通过对稠油四组分的C、H、S、N和1H NMR的测试结果进行分析,推断降粘机理为:催化剂促进了C-S键的断裂;而水在高温下可以产生活性氢,促进大分子的解聚合并抑制小分子的聚合。