乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等低碳烯烃是非常重要的基本有机化工原料,特别是乙烯的生产能力常常被视为一个国家和地区石油化工发展水平的标志。蒸汽裂解和催化裂解都可以生产低碳烯烃。与传统的蒸汽裂解技术相比,催化裂解的原料更加宽泛,而且反应温度低,能耗和生产成本下降。催化裂化汽油是我国商品汽油的主要调和组分,但是由于烯烃含量远超过国家商品汽油标准,需要对其进行降烯烃处理。本论文以催化裂化汽油为裂解原料,在降低汽油中烯烃含量的同时,生产一部分市场急需的低碳烯烃。本论文利用小型固定流化床实验装置,研究了催化裂化汽油在催化裂化平衡剂和石英砂上的裂解反应规律,发现反应温度、剂油比、水油比和重时空速均对裂解产物的产率和分布具有不同程度的影响。对于催化裂解,丙烯、丁烯以及总低碳烯烃产率在反应温度增加的过程中出现最大值。对于热裂解,乙烯、丙烯、丁烯以及总低碳烯烃产率随着反应温度的升高而增大。研究确定了催化汽油催化裂解的优化操作条件:反应温度600℃,剂油比为10,重时空速为12 h^-1左右,水油比为0.4。在优化的操作条件下,催化汽油的转化率为36.9 wt%,乙烯、丙烯和总低碳烯烃的产率分别为5.6 wt%、14.6 wt%和27.3 wt%,总低碳烯烃选择性为68.4%。通过实验研究确定了催化汽油热裂解的优化操作条件:反应温度700℃,重时空速为5.7 h^-1左右,水油比0.5。在优化的操作条件下,催化汽油的转化率为45.1 wt%,乙烯、丙烯和总低碳烯烃的产率分别为9.2 wt%、11.6 wt%和28.9 wt%,总低碳烯烃选择性为64.0%。考察了催化汽油窄馏分的催化裂解性能,发现馏程温度越低的馏分裂化深度越深,低碳烯烃产率越高,汽油原料主要发生了烯烃裂化、芳构化等反应。催化裂解与热裂解反应相比,催化汽油裂解程度深,低碳烯烃产率高,产物分布较好。在600℃以上,热裂解对催化汽油裂解生成低碳烯烃的贡献不可忽略。