摘 要：随着经济不断的发展和人们生活水平的提高,私人小汽车越来越多，在一定程度上加剧了石油供需矛盾。为了缓解这一矛盾，必须用相应产品替代石油，以满足实际需求。熔铁催化剂超临界相费托合成在一定程度上能满足这一需求。然而，熔铁催化剂在超临界相费托合并不成熟。在这种情况下，就应该对熔铁催化剂超临界相费托合成进行相应研究。本文主要从熔铁催化剂超临界在费托合成中应用必要性、对熔铁催化剂超临界在费托合成中应用进行分析两方面出发，对熔铁催化剂超临界想费托合成进行相应研究。
关键词：熔铁催化剂 超临界 相费托合成
超临界介质因具有类似液相热容、溶解能力和相应气象扩散效率，很早就被应用在费托合成中并作反应介质进行使用。随着时代不断的发展，超临介质不能更好解决费托合成传质和传热问题。而熔铁催化剂在一定程度上能解决超临界介质在费托合成中出现的问题。但是熔铁催化剂相关方面的研究并不成熟，在这种情况下，只能在固定床反应器中以熔铁催化剂超临界费托合成中的介质为依据对反应物和反应物扩散进行相应研究。如何更好的对熔铁催化剂超临界相托费托合成进行相应研究，已经成为相关部门值得思索的事情。
一、熔铁催化剂超临界在费托合成中应用必要性
对于费托合成来说，其在固定床上发生反应，是具有较高反应速率的。然而，在固定床上进行相应反应也有其劣势，不能将反应中的热量及时移去，甚至会出现飞温，从而使反应物中的甲烷选择性升高是，使催化剂的寿命减短。虽然费托合成在浆态床中发生反应，能解决固定床反应中出现的飞温问题，但却会减慢催化剂微孔中传质速率，从而使合成气的反应速率变慢，甚至使其无法超越气相反应速率。在这种情况下，要想使费托合成更好发挥其作用，必须选用理想的反应介质。而超临界流体在一定程度上能满足上述需求，超临界介质在与费托合成在固态床上发生反应时，超临界介质能使扩散系数变大，使合成气浓度增加，再加上超临界介质有近似于液体的溶解能力、液相热容和气相传质速率，能将反应物从催化剂表面传递给催化剂孔道，以增加催化剂表面活性效率。然而，在超临界流体在费托合成中应用并发生相应反应时，一氧化碳的转化率和气相或液相反应有所提高产生物中的甲烷选择性下降，从而使烯烃的选择性提高。在因子增加情况下，超临界相费托合成不能发挥其应有作用。为了更好满足费托合成需求，相应研究人员开始对熔铁催化剂上的超临界与费托合成反应进行相应分析，结果表明，这种超临界介质在反应过程中能使传质和传热有所改善，也能使一氧化碳转化率和相应产物的选择性得以提高。目前来看，熔铁溶剂因廉价且耐磨性能强、时空收率及烯烃选择性高等优势，已经成为商业费托合成催化剂首选，但是这种熔铁溶剂作为催化剂并未广泛应用，在一些地方尚有不成熟之处，仍需要进行进一步研究。本文可以从熔铁催化剂在固定床反应器中与费托合成反应进行相应分析。综上所述，熔铁催化剂在超临界相费托合成中应用，已经成为费托合成研究的重点。
二、对熔铁催化剂超临界在费托合成中应用进行分析
在对熔铁催化剂超临界在费托合成中应用进行分析的时候，有必要对超临界费托合成在固态床上的反应进行相应分析。研究过程中，采用的是熔铁催化剂熔融法制备进行的。在实验前，应该准备一定剂量的催化剂和力度一定的石英砂并将其混装在固定床反应器中。发生反应前，氢气必须在规定的时间内还原，还原时必须保证其温度。还原之后还应该对其进行冷却，当达到一定温度时，将其转化为合成气并使温度缓慢升至反应温度，在此基础上再将熔铁催化剂超临界介质注入反应器中，当临界温度和熔铁费托合成中温度一致时，可以进行实验。实验表明，当将熔铁催化剂超临界介质加入费托合成中时，一氧化碳的转化率会提高，甲烷的选择性也会降低。在实际反应过程中，当催化剂力度超过0.1mm时，超临界相反应中一氧化碳转化率几乎无变化，内部扩散基本消除。而在气相反应中，接近0.1mm时，其内扩散才会基本消除。这在一定程度上反映了将熔铁超临界介质加入后能使反应物在催化剂孔道中扩散速度加快。此外，在不同相反映状态下，烯烷比在一定程度上是会发生变化的，其反应物烯烃选择性也会随之变化。在气相中反应中，传介速率比较快，但是在液相中反应物无催化剂表面的脱附速率却较慢。而在超临界相中介质对反应物却有着较大的溶解性质，在一定程度上能使产物及时从催化剂表面脱附并传递到催化剂微孔中，在减少中间产物加氢生成烷烃同时，也能使烯烃的选择性得以显著的提高，从而使熔铁催化剂超临界相费托合成更好的发挥作用。
三、结束语
目前来看，石油供需矛盾已经成为全球性问题，这一供需矛盾使得石油价格迅速上升，给社会带来了一定压力。在这种情况下，研究出一种能解决石油供需矛盾的方法，已成为时代发展的关键。而费托合成在固定床、流化床和浆态床上反应时，不仅具有较强的反应效率，同时还能迅速的将产物扩散，凭借其独特的优势能替代石油，缓解石油矛盾。但是因不能及时将催化剂床层反应热及时移去，不能更好的发挥其作用。而要想使费托合成更好的发挥其作用，还需要通过相应反应介质来实现，超临界流体能更好满足这一需求。熔铁催化剂超临界相托费合成的相关研究仍在进行中，随着科学技术不断的发展，熔铁催化剂超临界相托费合成将会更好的替代石油，以满足现实需求。
参考文献
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