針對國家能源重大戰略需求，以重質油有效開采、高效轉化與化化利用為目標，以學科前沿基礎研究、共性關鍵技術開發為核心，著力開展重質油領域關鍵科學和技術問題的系統研究，發展新理論及新方法，凝聚高素質、高水平的研究隊伍、開展前沿科學研究，重大技術開發、高層次人才培養和高水平學術交流的重要基地，為國家能源安全和可持續發展做出重要貢獻。并且在實踐中不斷完善，形成了特色鮮明、穩定的三個主要研究方向:

1）重質油化學

建立重質油組成結構定性及定量分析的系統方法，不斷推進重質油化學結構的認識從超分子的“組分”層次逐步向“分子”層次發展；進一步針對重質油成因、成藏及高效開采開展有機質成油化學、油田化學及環境化學研究；針對重質油高效清潔轉化與利用開展轉化化學及綠色化學研究。

2）重質油轉化利用催化劑

基于重質油復雜的物理及化學特征的深入認知，開展相關催化材料及催化劑研究，發展催化材料的分子設計方法，“量體裁衣”地構建重質油高效轉化、清潔燃料生產、石油生產過程污染控制和重質油加工產品潔凈利用的高效催化劑體系。

3）重質油轉化利用工藝與工程

基于重質油成因成藏及化學組成與結構的深入認知、重質油轉化化學特征的定量掌握和催化劑體系的高效構建，發展重質油高效開采、重質油輕質化、清潔油品生產、石油生產過程污染控制、重質油殘渣高附加值利用及高效分離石油生產過程副產氫氣的創新工藝方法，深入系統開展多相流動反應工程基礎研究，配套開發專用關鍵裝備，進行節能減排導向的系統工程優化，加速研究成果產業化。

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