针对目前低碳烯烃需求量大、石油资源短缺的现状,采用低附加值的原料生产低碳烯烃的研究发展很快。本论文结合我国催化裂化(FCC)装置的实际情况,在深入分析甲醇制低碳烯烃(MTO)与FCC工艺相似性的基础上,对甲醇作为FCC部分进料生产低碳烯烃的反应过程进行了较全面、系统的实验室研究。首先本研究对工业催化裂化反应器的各反应区特点进行了分析,确定甲醇在催化裂化条件下转化的影响因素。分别采用脉冲微反-色谱装置和小型固定流化床装置对甲醇在催化裂化条件下的转化反应进行了研究,主要考察了反应温度、剂醇比、甲醇水溶液、空速、积炭催化剂等因素对甲醇转化的影响,并对实验结果进行了充分的讨论。对两种实验装置和各种不同反应条件的考察结果表明:尽管由于反应器类型的不同,出现最高烃收率和低碳烯烃选择性的最佳反应条件也不同,但其最高烃收率可达30m%左右,最大低碳烯烃选择性在60m%以上。水的存在可提高低碳烯烃的选择性并可抑制催化剂积炭,随着催化剂积炭量的增加,甲醇转化的烃收率和低碳烯烃选择性均下降。为深入分析甲醇加入对催化裂化反应的影响及其反应规律,本文又进行了催化裂化条件下甲醇和各单体烃的相互作用研究。采用甲醇分别与正辛烷、异辛烷、环己烷、苯、甲苯按不同比例共同进料,在催化裂化条件下进行反应,实验结果表明:甲醇和单环芳烃可进行苯环烷基化反应,但该反应仅在芳烃比例高时明显;甲醇分别与正构烷烃、异构烷烃、环烷烃虽然相互不反应,但两者的相互作用可促进甲醇和烃的转化,使得气体烃和焦炭产率提高;并抑制烃裂化的干气组分的选择性;随着甲醇比例的提高,产物汽油中高碳数组分(C7～C10)的选择性增加,而且芳烃的选择性显著增加。在上述研究基础上,本文又进一步研究了甲醇加入对馏分油催化裂化反应的影响。(1)将甲醇与直馏汽油以不同方式(分别、同时)进料的反应结果表明:二者同时进料与单独的直馏汽油裂化比较,气体烃产率增加,低碳烯烃的选择性基本不变;产物汽油的正构烷烃、异构烷烃、环烷烃含量降低,烯烃含量略有增加,芳烃含量增加明显。二者分别进料(先油后醇或反之)的反应结果基本一致,且与单独进料的反应结果相似。(2)将甲醇作为蜡油催化裂化部分进料的反应结果表明:甲醇的加入促进了甲醇和蜡油的转化,使得二甲醚产率降低、气体烃和焦炭产率增加,油品中汽油的选择性增加,柴油和未转化油的选择性降低。总低碳烯烃选择性基本不变。产物汽油组成的变化与甲醇和直馏汽油同时进料的结果一致。为了对甲醇作为催化裂化部分进料的反应过程做出更为全面的认识,本研究又进一步考察了不同反应条件(反应温度、剂油比、空速、甲醇比例)对该过程的影响。结果表明:甲醇的加入并不影响以上反应条件对蜡油催化裂化反应的作用规律。本研究不仅对于上述实验结果及可能的原因和机理进行了详细的分析、讨论,而且还在总结上述研究结果的基础上,对甲醇作为催化裂化部分进料制取低碳烯烃的过程做出了总的评价,并结合催化裂化装置的实际情况,对甲醇加入的实施提出了看法。基于本研究是首次涉及到MTO与FCC的耦合,而且对此展开了较为全面、系统的实验室研究,因此本研究结果对进一步深入研究该过程具有重要的借鉴,并对该过程的开发和实际应用具有重要的指导意义。