作为一种可再生、洁净、价格低廉的资源，生物质转化与综合利用已成为近年来研究的热点课题，并且受到越来越广泛的关注。木质纤维素催化裂解制低碳烯烃为烯烃的生产提供了一个全新的途径，本论文研究了不同生物质原料及其组元（纤维素、半纤维素和木质素）催化裂解制低碳烯烃的过程。主要研究内容和创新成果如下：　　 一、生物质催化裂解制低碳烯烃核心控制条件研究　　 利用稻壳为典型的木质纤维素原料，采用6wt.％La/HZSM-5分子筛催化剂和固定床反应系统，研究了稻壳催化裂解制低碳烯烃的核心控制条件，包括反应温度、气相滞留时间、催化剂中La的负载量以及催化剂用量等参数对低碳烯烃收率、气固液产物分布、气体产物碳收率及烯烃分布的影响。结果表明，在反应温度为600℃、气相滞留时间为10s、催化剂与原料比为3∶1的优化反应条件下，获得的最大低碳烯烃质量收率和碳收率分别为10.5wt％、20C-mol％。　　 二、不同类型的木质纤维素催化裂解制低碳烯烃研究　　 分别对甘蔗渣、稻壳、木屑、纤维素、半纤维素和木质素六种原料进行对比性研究，低碳烯烃收率的排序为，纤维素＞半纤维素＞甘蔗渣＞稻壳＞木屑＞木质素，纤维素、半纤维素或纤维素/半纤维素含量高的的生物质原料容易气化，并且有较高的低碳烯烃收率，而木质素或木质素相对含量较高的生物质催化裂解易形成积碳，导致低碳烯烃收率下降。　　 三、熟裂解与催化裂解的反应历程研究　　 本文详细分析了生物质的热裂解和催化裂解过程，发现二者最大的区别在于：与热裂解相比，催化裂解过程得到的低碳烯烃收率明显增加。生物质热裂解主要是大分子聚合物解聚生成小分子化合物：催化裂解过程分两步：一是通过热裂解过程形成大量中间含氧化合物，二是中间含氧化合物在催化剂上进一步经过脱羧基、脱羰基、脱水反应形成低碳烯烃或其他碳氢化合物。