未利用化石資源の有効利用技術開発が切望されている．非在来型原油の代表例として，オイルサンドビチュメンが挙げられ，その埋蔵量は在来型原油の数倍に達する．一方，我々は，常圧残油の分解軽質化に高活性を示す酸化鉄系触媒を開発した．本研究では，接触分解によるビチュメンの軽質燃料化を目的とし，触媒開発と反応場設計を実施した．酸化触媒であるTi-Fe系触媒，固体酸触媒であるTi-Zr系触媒を開発し，上記触媒による常圧残油とビチュメンの軽質化に成功した．さらに，亜臨界水条件がCoke生成の抑制に優れることを実証すると共に，ランピングモデルによる詳細な速度解析を実施し，ビチュメンの分解反応経路を明らかにした．