石脑油蒸汽裂解和炼油装置副产是生产丙烯的主要途径,但随着我国经济的快速发展,其已难以满足国内日益旺盛的丙烯需求。另一方面,在我国商品汽油构成中,硫含量较高的FCC汽油约占76%,这给我国汽油产品升级带来了巨大压力。而我国甲醇资源非常丰富,因此,开发甲醇制丙烯和清洁汽油技术将是解决这些矛盾的有效手段。本文首先以ZSM-5为催化剂,对甲醇转化规律进行了初步探讨。结果表明,提高反应温度和缩短停留时间均有利于乙烯、丙烯等低碳烯烃的生产,但反应温度不宜过高,否则甲醇热反应严重;积炭会提高乙烯、丙烯产率,但对丙烯/乙烯影响较小,同时还会引起甲醇转化率的降低。通过对ZSM-11与ZSM-5催化剂产物分布的比较,发现ZSM-11催化剂的C4氢转移指数较小,烯烃的选择性较高,适合应用于甲醇制丙烯和汽油领域。在湍动/鼓泡流化床中,对ZSM-11催化剂的反应规律进行了考察。结果表明,提高反应温度能显著提高甲醇转化率和丙烯产率,并且还会起到抑制乙烯生成的作用;缩短停留时间、降低反应压力以及减少催化剂填装量均有利于丙烯等低碳烯烃的生产;在连续反应实验中,降低再生温度,停止烧焦再生,结果表明,连续反应23个小时,催化剂上的炭含量只有1.83wt%,且甲醇转化率和产物分布变化很小,说明该催化剂具有极强的抗生焦能力。根据ZSM-11催化剂的催化特点,结合湍动/鼓泡床和传统提升管反应器的优势,设计了一种适合甲醇反应的新型反应器。采用该反应器对甲醇选择性制丙烯和清洁汽油技术进行了研究。结果表明,ZSM-11催化剂的稳定性好,连续运转270多个小时性能没有发生变化;反应压力以及原料含水量对产物分布的影响不大;而沉降器顶部温度则会显著影响低碳烯烃产率,因此,反应产物与催化剂必须快速分离以减少烯烃的二次转化。此外,本文对粗甲醇进料以及C4组合进料也进行了研究,发现粗甲醇进料的丙烯产率较低、COx产率较高,但粗甲醇价格较低,经济上比精甲醇进料要有优势;C4回炼会减少提升介质用量,降低取热负荷,同时还能起到提高丙烯和汽油产率的作用。