本文以先进控制与实时优化对石油化工过程模型化的要求为背景，在分析石油馏分组成与特点的基础上，基于石油馏分的真组分描述方法，建立了石油馏分沸点、临界参数、相平衡常数和传质扩散系数等特性的数学模型，并对其进行了仿真研究。 首先，根据石油化工过程模型化的需要，在大量实验数据的基础上，通过分析烃类物质沸点的变化规律，提出了一个新的基团贡献模型来计算石油馏分的沸点。该模型对高沸点烃的沸点预测更为精确。其次，在上述沸点模型的基础上，提出了新的临界参数基团贡献法估算模型。该模型直接采用基团加和的计算方法，具有计算简单易行的特点，同时又能够较精确的预测重组分的临界性质。第三，提出了一个用于相平衡计算的基团贡献模型，应用于二元及三元体系汽液平衡的预测，并与UNIFAC基团贡献模型的预测结果进行了分析比较。结果表明，本模型结构简单、计算量小，同时又能满足先进控制与实时优化对模型预测精度的要求。最后，以计算无限稀释液相分子扩散系数的关联式为基础，根据Vignes所得到的传质过程中扩散系数与溶液组成的关系，推导得到全浓度饱和直链烷烃和苯类体系液相分子扩散系数的半经验方程。 仿真和对比分析表明，本文所建立的石油馏分特性模型具有结构简单，计算量小，精度较高，为先进控制与实时优化模型化奠定了基础，具有一定的应用价值。