丙烯与C4烯烃都是在石油化工领域具有非常重要地位的基础原料。近年来，随着全球范围内金融危机的复苏以及下游衍生品的广泛应用，致使丙烯与C4烯烃的需求量在逐年上升。同时随着裂解原料轻质化进程的发展，国内丙烯与C4烯烃的供应出现短缺。这些都促进了生产丙烯与C4烯烃新工艺或新方法的研究。蒸汽裂解工艺可以提供较为丰富的C4资源，但是其主要产品为乙烯，因此工艺无法满足已经超过乙烯增长率的丙烯需求。而且该工艺存在着诸多的缺陷与不足，其中最为突出的是能量消耗大。催化裂解工艺虽然可以较好的克服蒸汽裂解工艺的缺陷，但是该工艺的主要产品为丙烯与乙烯，C4烯烃尤其是双烯烃的资源十分匮乏。本论文是在催化裂解工艺的基础之上，通过选择非传统裂解原料（重石脑油）与改善反应催化剂等方式来拓宽生产丙烯与C4烯烃的思路或方法。首先，本论文以正庚烷为原料、硅铝比为50的HZSM-5分子筛为催化剂，在实验室自制的石英管反应器中通过4×4正交试验考察分子筛催化剂与固定床的最佳操作条件。其结果为：压片机的操作压力与时间分别为15MPa与10min；催化剂的床层高度，2.5cm；催化剂的颗粒粒径，180μm-250μm。之后还考察了众多目前比较常用的分子筛对重石脑油催化裂解生成丙烯与C4烯烃的性能，结果为HZSM-5系列分子筛的催化裂解制取目标产物的性能与效果最为突出。其次，通过对重石脑油中组成成分的分析，选择了几种具有一定代表性的烷烃作为裂解原料，考察焙烧处理条件（温度、时间）对各类烷烃在不同硅铝比的HZSM-5分子筛上催化裂解制C3-C4烯烃的性能的影响。其结果为，乙基环己烷在HZSM-5（200）上的催化裂解性能突出，而正辛烷与正庚烷在HZSM-5（80）上有着良好的催化裂解性能，然而异辛烷在HZSM-5分子筛上的裂解性能极差。实验还考察了焙烧处理条件对重石脑油在HZSM-5（200）上裂解制C3-C4烯烃性能的影响。实验数据显示，当焙烧条件为700℃、2hr时，重石脑油催化裂解多产丙烯与C4烯烃的性能与效果达到最佳。最后，通过等体积浸渍法将磷、过渡金属（铂、铼）以及稀土金属（铈、钇）元素分别负载在不同硅铝比的HZSM-5（80与200）分子筛上，重点考察重石脑油在负载型分子筛催化剂上催化裂解制C3-C4烯烃的性能。其结果为，相比于没有经过改性的分子筛催化剂，经过改性的R-HZSM-5分子筛不仅提高了目标产物的收率，而且在较大程度上增加了目标产物的选择性。其中，稀土金属（铈，Ce、钇，Y）改性的HZSM-5分子筛的催化裂解制C3-C4烯烃的性能与效果最为突出，其次是过渡金属（铂，Pt、铼，Re），最后为非金属元素磷（P）。