全球对于燃料和工业化学品的需求都处于增长阶段,而石油在工业生产中起到了关键的作用。但目前,我国石油资源分配不均,对于煤炭资源的过度依赖引起了严重的环境问题。因此,利用费托（F-T）合成技术发展煤炭液化技术,用以合成汽油、柴油和其他化学油品,能够将能源利用效率进一步提高;同时还可以改善能源消费结构,解决液体燃料资源和能源供应不足的现状。本课题采用等体积浸渍法,制备了Fe基单一活性组分催化剂,及Fe-Co、Fe-Ni双金属催化剂,并进行了XRD、BET等分析表征。实验结果表明,制备的Fe基催化剂活性组分在催化剂表面均匀分布;随着Fe含量的上升,比表面积先降后增。在加入了一定量的Ni和Co后,催化剂分散性提高,形成部分双孔结构。Co组分主要是以Co3O4的形式存在;Ni组分主要是以Ni O和Ni Al2O4的形式存在。反应评价结果表明,随着Co含量的增多,CO的转化率呈现出先增大后减小的趋势,CO2选择性减小,CH4选择性增加。随着Ni含量的增加,CO转化率首先增加随后减小,CO2选择性逐渐减小,CH4的选择性增大。随后以K、ZrO2为助剂,制备了一系列Fe-K和Fe-ZrO2催化剂,研究了K、ZrO2对催化剂的结构和反应性能的影响。实验结果表明,少量Zr O2对Fe2O3的分散是有利的,但是Zr O2的聚合会使得催化剂的分散性变差。K助剂则使得催化剂的比表面积减小,抑制了α-Fe2O3的还原,影响了H2的解离吸附。助剂K和Zr O2的加入,都能够有效提高催化剂的反应活性。最后,系统考察了反应压力、反应温度、原料气中H2/CO比对CO转化率和CO消耗速率的影响。在250℃至340℃反应温度区间,CO的转化率和消耗速率均随着温度升高而增大,且高温区间内CO转化率和消耗速率增长速度更快。在2MPa至5MPa的反应压力区间,CO的转化率和消耗速率均随着压力的升高而增大。在气料比1至3的区间中,随着H2和CO的气料比增大,CO的转化率和消耗速率随之增加。应用L-M算法,回归得到CO消耗速率的动力学模型。经验证,CO消耗速率的计算值和实验值符合情况较好;计算得出费托合成反应的活化能为78.26 k J/mol。