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油砂作为一种非常规石油资源,在全球储量丰富。面对石油资源短缺,如何清洁高效利用油砂资源,使之成为补充能源是值得研究的问题。与已勘明油砂资源相比,印尼地区油砂含油率较高,具有很好的利用价值,因此,本文考察了印尼油砂在氢气气氛下热解产物生成规律和产物中硫分布情况,并与氮气气氛下做了比较。为了提高焦油品质,本文加入了Ni-Mo/MCM-41催化剂,探究了氢气气氛下催化剂的加入对油砂热解产物产率及硫分布的影响,并与氮气气氛下加入催化剂热解实验结果进行对比。同时,利用层析柱分离和GC/MS分析了氮气气氛、氢气气氛和加氢催化条件下焦油组成的差异。在氢气气氛下,通过对不同热解温度(400～560℃)、恒温时间(20～50min)、反应压力(0.1～1.0MPa)和氢气流速(100～180ml/min)等反应条件对油砂热解产物产率的分析发现：在考察的条件范围内,当热解温度440℃,恒温时间40min,压力0.5MPa,氢气流速160ml/min时,油砂热解的出油率最高,该条件下油砂焦油产率(收到基为基准)为17.11%,即甲苯索氏抽提油含量的88.52%经热解转化为焦油产品。相比于相同反应条件氮气气氛下,焦油产率增加了1.88%。对热解产物的硫含量分析后发现,氢气和氮气气氛下硫都主要分布在焦油中(>80%,以所有热解产物计)。氢气气氛下,随热解温度升高(400℃～560℃),分布在焦油中的硫从78.05%上升到89.88%,分布在半焦中硫从20.38%下降到8.72%,分布在气体中硫先升高后降低,480℃最高,为1.95%。对于氢气气氛下催化热解,达到最高出油率的反应条件与加氢热解的反应条件一致,为16.42%,相比于加氢热解略有降低。加入催化剂以后,分布在焦油里的硫显著降低,在出油率最高的条件下,分布在焦油中的硫从83.01%降低到38.54%,随热解温度升高(400℃～560℃),分布在焦油里的硫从35.13%上升到44.58%；；分布在催化剂中的硫先增加后降低,在440℃时最高(50.80%),硫从焦油向催化剂中转移。对于氮气气氛下催化热解,在加氢催化热解出油率最高的反应条件下,出油率仅为14.96%,下降了1.46%,随热解温度升高(400℃～560℃),分布在焦油里的硫从58.58%上升到64.42%；分布在催化剂中的硫在440℃时最高(29.08%),与加氢催化相比,焦油中硫含量显著增加。当热解温度440℃,反应压力0.5MPa,载气流速160SCCM,停留时间40min时,与氮气气氛下相比,氢气气氛下脂肪烃中烯烃所占比例减少,烷烃和环烷烃所占比例增加；对于含杂原子的化合物,以含硫化合物最多,比例大于70%。其中存在大量的环状硫化物,如苯并噻吩及其取代物。加入催化剂以后,脂肪烃中烯烃所占比例降低,烷烃和环烷烃所占比例增加；杂原子化合物中含硫化合物所占比例由73.11%变为了33.94%。