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本发明涉及一种正丁烯氧化脱氢制丁二烯的铁催化剂及其制备方法和应用,该催化剂包括铁元素、锌元素、其他元素、氧元素,其中,铁(Fe)/锌(Zn)质量比值为1.21-6.94;1,所述的其他元素总含量为催化剂总量的0.001%-2.00wt%,所述的其他元素选自钙(Ca)、镍(Ni)、铜(Cu)、钡(Ba)、铬(Cr)、锰(Mn)、磷(P)、硅(Si)、钒(V)、钴(Co)、铝(A1)、钼(Mo)、锡(Sn)、锑(Sb)、钛(Ti)、锆(Zr)和稀土中的一种或多种。催化剂采用沉淀法制备,适用于绝热固定床。与现有技术相比,本发明催化剂具有高活性和选择性等优点。