目前液化石油气在城市燃气中所占比例逐步降低,同时作为汽油添加剂的甲基叔丁基醚（MTBE）用量日益增加,而其原料异丁烯的直接产量有限,需其他工艺补充。其中异丁烷脱氢是增产异丁烯的一个有效途径。异丁烷脱氢制异丁烯固定床工艺具有流程简单、投资少和能耗低等优点,其常用的催化剂有Pt系和Cr系催化剂,Pt系催化剂价格昂贵且对原料气纯度要求高,而Cr系催化剂价格便宜且对原料气要求低。因此,本文选用Cr系催化剂作为异丁烷脱氢制异丁烯的催化剂。本文采用混捏法制备催化剂载体,通过调整其表面酸性以改善催化性能。考察了助剂钡的前驱物、硝酸钾和硼酸的添加量以及载体焙烧温度等因素对催化剂异丁烷脱氢性能的影响。结合表征分析,筛选出最佳的助剂负载量:3.0 w%的Ba（CH₃COO）2、6.0 w%的KNO₃和1.5 w%的H₃BO₃,载体最佳焙烧温度为500℃。研究结果表明,钡和钾作为碱性助剂,均可有效降低催化剂的表面酸性;钡有利于活性组分铬的分散,提高活性中心Cr3+的数目;钾可显著提高异丁烯的选择性,降低催化剂的表面积炭量;硼的引入亦能减少载体表面的积炭。采用等体积浸渍法将活性组分负载到载体上,分别考察了CrO₃负载量和Na2Cr2O7·2H2O对异丁烷脱氢性能的影响。筛选出最佳的催化剂制备工艺:等体积浸渍Na₂Cr₂O₇·2H₂O/CrO₃=1:3（以载体质量的6.0 w%CrO₃中Cr元素的总质量计算各组中Na2Cr2O7·2H2O与CrO₃的添加量）,浸渍后催化剂焙烧温度为600℃。活性组分Cr的负载量直接影响催化剂的活性,负载量低于6 w%时催化剂的活性随负载量的增加而提高,但是催化剂稳定性变差。添加Na2Cr2O7·2H2O虽然会使催化剂初始活性降低,但催化剂的稳定性得到大幅提高。最后,考察了反应温度、进料空速和催化剂床层高径比对所制得的催化剂的异丁烷脱氢反应性能的影响。确定最佳的工艺条件:反应温度为560℃、进料空速为200 h^-1300 h^-1、高径比4.0。