C₄烯烃是重要的化工原料,为了提高我国丰富的C₄烷烃资源的附加值,C₄烷烃脱氢制烯烃反应就尤为重要。本文在实验室前期对异丁烷脱氢铁基催化剂的基础上,分别考察了铁基催化剂用于正丁烷和混合的正丁烷/异丁烷脱氢反应。研究表明铁基催化剂适用于这两种C₄烷烃原料的脱氢反应,论文通过对混合C₄烷烃脱氢催化剂的研究得到了优化的铁基催化剂为活性组分Fe的负载量在5%¹5%,助剂为M1,Fe:M1摩尔比为2。通过对混合C₄烷烃脱氢反应的评价,获得了适宜的反应条件为:温度610℃⁶30℃,空速100 ml/（g·h）²00 ml/（g·h）,汽气摩尔比0.22。研究发现丁烷脱氢过程中,新鲜催化剂在反应初始阶段均存在10 h¹7 h的诱导期。针对该问题进行了研究,并对诱导期过程中不同时间的催化剂样品进行了XRD、H2-TPR和TPO表征。结果表明,在经过诱导期后具有良好反应性能的催化剂上,Fe以Fe3O4晶相存在,并且催化剂上有部分积碳。预先将新鲜催化剂上的Fe2O3还原到Fe3O4后再进行反应,并没有明显缩短诱导期,结合前期考察的载体对诱导期的影响,以活性碳作为载体时,可明显缩短诱导期,且具有良好的反应性能,推测活性中心可能不是单一的Fe3O4,而是Fe3O4和碳共同构成活性中心。对催化剂稳定性和再生过程的研究表明,在优化催化剂上,经100 h反应后烷烃转化率下降约3%,总烯烃选择性90%,通过控制烧碳量对诱导期的影响及再生研究表明通过控制烧碳量可缩短诱导期。通过控制催化剂上积碳量为诱导期的含碳量,发现通过处理后的催化剂诱导期消失,催化剂反应活性恢复,说明积碳控制是解决催化剂诱导期和再生的关键问题,Fe3O4-C共同构成了催化剂的活性中心。