异丁烯是一种非常重要的有机化工原料,具有广泛的用途和价值。近年来随着异丁烯下游产品行业的快速发展,异丁烯的需求量急剧增长,而国内异丁烯的产量较低,目前异丁烯已成为稀缺资源之一。国内异丁烷的含量丰富,利用率却极低。因此,开发异丁烷脱氢生产异丁烯是解决异丁烯资源紧缺的竞争性手段。本论文以含异丁烷和正丁烷的炼厂液化气为原料,对负载型Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化剂进行了改性研究,考察了金属助剂及载体对异丁烷脱氢性能的影响;对脱氢工艺条件进行了优化;最后对催化剂的再生稳定性进行了研究。首先,采用共浸渍法制备了含K 0.1wt%的Pt-Sn-K/γ-Al₂O₃催化剂,向该催化剂中添加稀土金属Ce,发现Ce能够分散Pt的粒子、显著提高丁烯的选择性、降低产物中正丁烷的含量、减少催化剂表面的积炭含量。当K用量超过0.1wt%时,不能用共浸渍法制备,当采用分步浸渍法制备不同K含量的催化剂时,发现催化剂中Pt出现了不同程度的聚集现象,脱氢性能较差。对脱氢工艺条件进行研究,结果表明:在温度为600℃、气体的氢烃体积比为1:2、混合烷烃的体积空速为1000h-1的反应条件下,异丁烯的收率可达到40%以上。其次,选用具有良好热稳定性的复合氧化物-镁铝尖晶石加入催化剂载体中,制备了Pt-Sn-Ce-K/γ-Al₂O₃-镁铝尖晶石催化剂,评价结果表明:烷烃的转化率及异丁烯的收率显著增加,其脱氢效果优于单纯以γ-Al₂O₃为载体的催化剂。对脱氢工艺条件进行研究表明,在载体中尖晶石含量40%、在温度为600℃、气体的氢烃体积比为1:2、混合烷烃的体积空速为1100h-1的反应条件下,脱氢效果较好,异丁烯的收率可达到45%。最后,对催化剂的再生稳定性进行了研究,对比分析了催化剂反应前后结构性质的变化,并考察了温度及氧气含量对烧炭再生的影响。实验表明:再生温度为450℃,再生气体中氧气含量为1%时,催化剂的再生性能达到最佳水平。