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本文通过对浸渍制备方式、活性金属担载量、助剂种类和助剂担载量的系统筛选寻优,成功开发出一种活性高、寿命长、重质烃选择性大的费托合成Co/Zr/SiO2催化剂。同时对该催化剂进行了BET、TPR、XRD 和EXAFS 等方法表征研究,结果表明:(1)用大孔径SiO2做载体时,由于Co 分散度减少,载体表面上Co 物种与SiO2相互作用机会减少,因此未被还原的Co/SiO2很少,从而提高了催化剂活性和稳定性,但是添加Zr 和使用大孔径载体对产物烃分布的影响却不同;(2)对浸渍法制备的费托合成钴基催化剂,活性金属钴的最佳含量为10%~20%,过高或过低的含量使催化剂的活性或选择性下降;(3)重质烃的高选择性与钴锆界面有较好的对应关系,锆在载体表面呈单层分散状态,它的加入使钴硅相互作用减弱;(4)在考察不同助剂对费托合成催化剂的促进作用时,根据助剂对催化剂结构和费托合成反应所起的不同作用,将助剂分为结构助剂、电子助剂、锆类助剂三种,其中锆类助剂能够显著地促进重质烃的生成;(5)Co/ZrO2/SiO2 催化剂最佳还原温度为673K,还原分两步进行,即: Co3O4 CoO Co。另外,在200ml 固定床反应器中进行了费托合成反应工艺条件考察试验,优化最佳合成条件为:温度200℃、压力3.0MPa、空速500h-1、H2/CO=2.0,反应结果为:CO 转化率95.5%, CH4选择性7.92%,C5+烃选择性88.35%,C20+烃选择性45.2%。在此基础上,又进行了费托合成Co/Zr/SiO2催化剂500 小时寿命试验,考察了催化剂的稳定性,试验结果为:CO 转化率85%,CH4选择性12%,C5+液态烃选择性83%,C20+液态烃选择性45%。