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随着全球能源问题的日益突出,通过F-T合成反应,将合成气转化为基本化工原料,是当前一个很有吸引力的研究方向。本实验室曾通过激光法成功制备出用于合成气转化制备低碳烯烃的超微粒子催化剂,并继续开发了负载型Fe基催化剂。本文在前期工作的基础上,成功制备出Fe/活性炭催化剂,用于合成气转化制备低碳烯烃反应取得了良好的效果,并对催化剂制备和使用过程中的影响因素进行了研究。对催化剂的制备工艺研究表明,催化剂的制备原料应选用硝酸铁、.硝酸锰、碳酸钾,使用椰壳活性炭做载体,以去离子水为溶剂,少量脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3做为分散剂,采用浸渍法制备,可以获得良好的催化性能。催化剂最终组成的最佳配比为Fe:Mn:K:AC=39:18:3:40(按质量百分比计算)。通过对催化剂的表征条件进行考察,得到催化剂的最佳使用工艺条件为：在360℃的温度下,以空速1800h-1的H2还原4h；然后通入空速600h-1的合成气进行反应,反应温度360℃,反应压力1.5MPa。在最佳条件下,CO转化率为95%左右,气相产物中碳氢化合物的选择性约为70%,碳氢化合物中烯烃含量为66%～68%,烯烃收率可达45%。XRD测试结果表明,反应前催化剂的体相结构主要为α-Fe和(Fe,Mn)O,反应后二者衍射峰减弱,同时出现了FexCy碳化物的新物种。催化剂中混入阴离子后会导致催化活性下降。当催化剂中阴离子的含量为500ppm时,不同阴离子对催化剂性能影响的顺序为：S2->Cl->SO42->NO3-。NO3和SO42-对催化剂性能的影响较小。S2-的加入会明显提高产物中总烃的选择性,而C1-会使产物中总烃含量降低,同时C1-会提高烃类产物中烯烃的选择性。催化剂中S2-和Cl-量小于50ppm,对催化性能基本无影响。XRD测试结果表明,阴离子的加入降低了催化剂的活性组分α-Fe和Fe3C的含量,从而导致催化剂性能下降。这进一步验证了F-T合成反应的碳化物机理。