重质油因其自身低API、高粘特点,导致对其改质的工艺要求也越来越高。水作为一种绿色溶剂,因其在临界状态下具有优质的传质扩散能力,可以为重质油改质带来新的研究方向。据此,本文将超临界水(SCW)介入重质油热裂化,并采用结构导向集总方法对热裂化过程中的反应动力学进行分析研究。从而实现在分子层次上更好的预测热裂化产物分布和产物品质,并对工艺放大起到一定的指导作用。论文在传统22个结构向量的基础上,综合原料油的结构参数进行适当的修改。选取77个单核种子分子和33个多核种子分子,然后按照分子量分布将其扩展为4324种分子集总。另外,论文结合对原料油的各种详细分析表征数据和优化算法来求取重质油模拟分子的相对含量。模拟结果表明:其计算值与实验值相对误差在5%以内,能够较好的反映重质油分子组成。其次,对于重质油在SCW中的热裂化机理,采用自由基机理,并制定78条反应规则以用来描述重质油热裂化反应行为,以此构建起热裂化反应网络。结合自由基机理,采用量化计算与回归算法关联反应速率与结构向量之间的联系,运用龙格-库塔法结合相对含量初值求解反应网络。最后,对求解反应网络得到的产物分子集总进行组分划分,得到产物馏分及四组分含量值,并与小型实验室数据进行对比来验证模型的可靠性。验证结果表明:预测结果与实验室数据较为吻合,相对误差不超过8%。研究结果说明采用结构导向集总方法构建重质油在SCW中的热裂化动力学是可行的。