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F-T合成(Fischer-Tropsch synthesis)是指以合成气(CO+H2)为原料,经催化反应制取烃和其它化学品的过程。我国煤的储量巨大而石油和天然气的储量有限,因此发展煤基合成气的F-T合成制取液体燃料技术具有重要的现实意义。铁基催化剂F-T合成反应活性高,廉价易得,且具有高的水煤气变换(WGS)活性,因此更适用于低H2/CO比的煤基合成气的F-T合成。 大量研究表明,通过助剂和载体的添加能在一定范围内改善铁基催化剂的活性,灵活地控制其F-T合成产物选择性。K、Cu、Mn是比较常用的助剂,文献中有关这几种助剂的研究很多,然而有关碱土金属助剂影响的报道很少,并且很不系统。本论文旨在考察喷雾干燥微球状铁基催化剂上碱土金属助剂的作用,尤其是Mg和Ca。采用连续共沉淀与喷雾干燥技术相结合的方法制备了两个系列催化剂Fe/Cu/K/Mg/SiO2和Fe/Cu/K/Ca/SiO2。以固定床反应器为主要催化剂反应评价装置,采用H2/CO=2的甲醇裂解气作为合成原料气,在250℃、2.0MPa、2000h-1的条件下考察了催化剂的F-T合成反应性能,结合N2物理吸附、程序升温还原(H2-TPR、CO-TPR)、M(?)ssbauer谱(MES)、X-射线衍射(XRD)等表征手段,探讨了Mg助剂、Ca助剂对催化剂F-T合成反应性能的影响,并考察了焙烧温度对Mg助剂的铁基催化剂F-T合成反应性能的影响。 1.Mg助剂对铁基催化剂F-T合成性能的影响 Mg助剂的添加,能明显的增加催化剂的BET比表面积,但是对添加Mg助剂的催化剂而言,催化剂的BET表面积随着Mg助剂含量的增加而减小。Mg助剂能减小α-Fe2O3晶体粒径,使催化剂中α-Fe2O3更为分散。适量的Mg助剂添加能明显促进催化剂的还原和碳化。没有添加Mg助剂的催化剂还原后,体相中有α-Fe2O3和Fe3O4,没有铁碳化物;添加Mg助剂的催化剂还原后没有检测到α-Fe2O3和Fe3O4,除催化剂M-1外,其它三个催化剂均有较多铁碳化物,且铁碳化物的含量随着Mg助剂含量的增大而增大,继续增加Mg含量,铁碳化物含