本發(fā)明公開了一種通過深度熱解提高油頁巖熱解油品質(zhì)的方法，屬于新能源技術領域。利用溶有雙金屬催化劑的超臨界水與油頁巖樣品在初次熱解單元熱解，初次熱解揮發(fā)物通過帶有加熱套的管道進入二次熱解單元，初次熱解揮發(fā)物與催化劑和超臨界CO2進行二次熱解，超臨界CO2具有強大的擴散系數(shù)和降低粘度特性，同時充分與熱解揮發(fā)物融合，抑制了焦炭和氣體的形成，從而達到使熱解油品質(zhì)兩次提升的目的。該方法使用雙金屬催化劑溶于超臨界水提供了加氫活性位點，增強了其對油頁巖熱解的加氫效果，產(chǎn)生了協(xié)同效應，并通過超臨界CO2和催化劑進行二次熱解，實現(xiàn)了對油頁巖熱解油的深度熱解。