【讨论】【原创】关于费托合成？

有没有对F-T合成机理了解的朋友？详细点的，比如怎么吸附，链怎么增长的？   有推荐文献也好。
感激不尽。

对工业化了解甚少，膜拜

标记一下，明天过来看。

最后谈谈硫对费-托合成催化剂的一些影响
硫离子是较强的配体，很容易与费-托合成催化剂中的活性金属发生反应形成没有催化活性的金属硫化物，MxS，M为Fe或Co，引起催化剂中毒失活。（实际上大部分金属催化剂对硫都很敏感）
    硫对钴基和铁基催化剂都有影响，对钴的影响更大一些，一般原料气里含有500ppm的硫就会造成催化剂活性显著降低，工业要求原料气中硫的含量要低于5ppm，甚至要求是ppb级，这就对煤气化工段的气体净化部分要求较高（煤气化这块是煤间接液化投资比例最大的一块，其中气体净化占不少比重）
    除了在气体净化工段尽量脱硫外，也有一些耐硫含量比较高的催化剂开发出来，主要是在催化剂中添加一些助剂，一方面这些助剂可以先于活性金属与硫作用，另一方面可以在硫与活性金属之间形成一道屏障。比如说铁基催化剂中Mn助剂就有耐硫中毒的作用，钴催化剂中可以添加少量的硼提高催化剂的耐硫中毒能力。
在工业上如果气体净化达不到要求，还可以采用一种方法来减少催化剂的硫中毒，这种方法主要适用于固定床反应器，就是让反应器上部的部分催化剂充分吸收反应气体中的硫，牺牲这部分催化剂，保护下部的大部分催化剂，但这种方法只是权宜之计，不能长时间操作。
对于铁和钴基催化剂，都有研究得出少量的硫对催化剂反而有好处，但发表的文献仅限于实验室，专利也有一些。
    其实对于这个问题要分为两种，一种是合成气中含硫（主要以硫离子形式存在，如H2S，COS等），这种情况下，高于5ppm可以肯定对于催化剂没有好处。
    还有另外一种情况，也是文献和专利中主要针对的情况，就是催化剂本身含有少量的硫，主要以硫酸根离子形式存在，我了解的大部分提到少量硫对催化剂有好处的公开的文章和专利都属于这种情况。
    研究结果确实表明，少量的硫酸根离子存在（这里要注意，如果是硫离子，情况不一样，对催化剂没好处）对催化剂活性（仅仅是活性，选择性会有改变，产物会偏向低碳数组分）会有好处。
    为什么要研究催化剂含有硫的影响呢（合成气中的硫的影响基本上已经成定论，而且合成气中脱硫相对来说容易一些），对于钴基催化剂主要是两方面原因，一是活性组分和助剂的原料问题，有时候不得不用一些硫酸盐，这种情况相对好避免一些，可以尽量使用非硫酸盐原料，但总有避免不了的，洗也洗不彻底，所以总会残留一点硫酸盐；二是载体的问题，比如说氧化铝载体，在载体生产过程中经常会引入硫酸根（至少国内厂家是这样，国外厂家工艺更好，载体的硫含量控制得比较好，如果要用钴基负载的催化剂，还是选用国外的载体保险一点）高温也烧不完全。对于铁基催化剂，主要是原料和催化剂成型过程中添加的粘合剂会不可避免的引入一些硫酸根离子，经过焙烧也不能完全去除。因此，就有必要研究这些硫的存在对催化剂的影响。



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费-托合成催化剂
　　合成催化剂主要由Co、Fe、Ni、Ru等周期表第VIII族金属制成，为了提高催化剂的活性、稳定性和选择性，除主成分外还要加入一些辅助成分，如金属氧化物或盐类。大部分催化剂都需要载体，如氧化铝、二氧化硅、高岭土或硅藻土等。合成催化剂制备后只有经CO+H2或H2还原活化后才具有活性。目前，世界上使用较成熟的间接液化催化剂主要有铁系和钴系两大类，SASOL使用的主要是铁系催化剂。在SASOL固定床和浆态床反应器中使用的是沉淀铁催化剂，在流化床反应器中使用的是熔铁催化剂。
　　F-T合成反应器
　　SASOL自1955年首次使用固定床反应器实现商业化生产以来，紧紧抓住反应器技术和催化剂技术开发这两个关键环节，通过近五十年的持之以恒的研究和开发，在煤间接液化费-托合成工艺开发中走出了一条具有SASOL特色的道路。迄今已拥有在世界上最为完整的固定床、循环流化床、固定流化床和浆态床商业化反应器的系列技术。
　　1 固定床反应器（Arge反应器）
　　固定床反应器首先由鲁尔化学（Ruhrchemir）和鲁齐（Lurge）两家公司合作开发而成，简称Arge反应器。1955年第一个商业化Arge反应器在南非建成投产。反应器直径3米，由2052根管子组成，管内径5厘米，长12米，体积40m3；管外为沸腾水，通过水的蒸发移走管内的反应热，产生蒸汽。管内装填了挤出式铁催化剂。反应器的操作条件是225°C，2.6MPa。大约占产品50%的液蜡顺催化剂床层流下。基于SASOL的中试试验结果，一个操作压力4.5 MPa的Arge反应器在1987年投入使用。管子和反应器的尺寸和Arge 反应器基本一致。
　　通常多管固定床反应器的径向温差为大约2～4°C。轴向温度差为15～20°C。为防止催化剂失活和积碳，绝不可以超过最高反应温度，因为积碳可导致催化剂破碎和反应管堵塞，甚至需要更换催化剂。固定床中铁催化剂的使用温度不能超过260°C，因为过高的温度会造成积碳并堵塞反应器。为生产蜡，一般操作温度在230°C左右。最大的反应器的设计能力是1500桶/天。
　　固定床反应器的优点有：易于操作；由于液体产品顺催化剂床层流下，催化剂和液体产品分离容易，适于费-托蜡生产。由于合成气净化厂工作不稳定而剩余的少量的H2S，可由催化剂床层的上部吸附，床层的其它部分不受影响。固定床反应器也有不少缺点：反应器制造昂贵。高气速流过催化剂床层所导致的高压降和所要求的尾气循环，提高了气体压缩成本。费-托合成受扩散控制要求使用小催化剂颗粒，这导致了较高的床层压降。由于管程的压降最高可达0.7 MPa，反应器管束所承受的应力相当大。大直径的反应器所需要的管材厚度非常大，从而造成反应器放大昂贵。另外，装填了催化剂的管子不能承受太大的操作温度变化。根据所需要的产品组成，需要定期更换铁基催化剂；所以需要特殊的可拆卸的网格，从而使反应器设计十分复杂。重新装填催化剂也是一个枯燥和费时的工作，需要许多的维护工作，导致相当长的停车时间；这也干扰了工厂的正常运行。
　　2 浆态床反应器
　　德国人在上世纪的40和50年代曾经研究过三相鼓泡床反应器，但是没有商业化。SASOL的研发部门在二十世纪七十年代中期开始了对浆态床反应器的研究。1990年研发有了突破性进展，一个简单而高效的蜡分离装置成功地通过了测试。100桶/天的中试装置于1990年正式开车。SASOL于1993年5月实现了ID=5m、20m高，产能为2500桶/天的浆态床反应器的开工。
　　SASOL的三相浆态床反应器（Slurry Phase Reactor）可以使用铁催化剂生产蜡、燃料和溶剂。压力2.0 MPa，温度高于200℃。反应器内装有正在鼓泡的液态反应产物（主要为费-托产品蜡）和悬浮在其中的催化剂颗粒。SASOL浆态床技术的核心和创新是其拥有专利的蜡产物和催化剂实现分离的工艺；此技术避免了传统反应器中昂贵的停车更换催化剂步骤。浆态床反应器可连续运转两年，中间仅维护性停车一次。反应器设计简单。SASOL浆态床技术的另一专利技术是把反应器出口气体中所夹带的“浆”有效地分离出来。
　　典型的浆态床反应器为了将合成蜡与催化剂分离，一般内置2～3层的过滤器，每一层过滤器由若干过滤单元组成，每一组过滤单元又由3～4根过滤棒组成。正常操作下，合成蜡穿过过滤棒排出，而催化剂被过滤棒挡住留在反应器内。当过滤棒被细小的催化剂颗粒堵塞时可以采用反冲洗的方法进行清洗。在正常工况下一部分过滤单元在排蜡，另一部分在反冲洗，第三部分在备用。另为了将反应热移走，反应器内还设置2～3层的换热盘管，进入管内的是锅炉给水，通过水的蒸发移走管内的反应热，产生蒸汽。通过调节汽包的压力来控制反应温度。此外在反应器的下部设有合成气分配器，上部设有除尘除沫器。其操作过程如下：合成气经过气体分配器在反应器截面上均匀分布，在向上流动穿过由催化剂和合成蜡组成的浆料床层时，在催化剂作用下发生FT合成反应。生成的轻烃、水、CO2和未反应的气体一起由反应器上部的气相出口排出，生成的蜡经过内置过滤器过滤后排出反应器，当过滤器发生堵塞导致器内器外压差过大时，启动备用过滤器，对堵赛的过滤器应切断排蜡阀门，而后打开反冲洗阀门进行发冲洗，直至压差消失为止。为了维持反应器内的催化剂活性，反应器还设置了一个新鲜催化剂/蜡加入口和一个催化剂/蜡排出口。可以根据需要定期定量将新鲜催化剂加入同时排出旧催化剂。
　　浆态床反应器和固定床相比要简单许多，它消除了后者的大部分缺点。浆态床的床层压降比固定床大大降低，从而气体压缩成本也比固定床低很多。可简易地实现催化剂的在线添加和移走。浆态床所需要的催化剂总量远低于同等条件下的固定床，同时每单位产品的催化剂消耗量也降低了70%。由于混合充分，浆态床反应器的等温性能比固定床好，从而可以在较高的温度下运转，而不必担心催化剂失活、积碳和破碎。在较高的平均转化率下，控制产品的选择性也成为可能，这就使浆态床反应器特别适合高活性的催化剂，SASOL现有的浆态床反应器的产能是2500桶/天，2003年为卡塔尔和尼日利亚设计的是ID=9.6m、17000桶/天的商业性反应器。SASOL认为设计使用Co催化剂的能力达到22300桶/天的反应器也是可行的，这在经济规模方面具有很大的优势。
　　3 循环流化床反应器
　　1955年前后，萨索尔在其第一个工厂（Sasol I）中对美国Kellogg 公司开发的循环流化床反应器（CFB）进行了第一阶段的500倍的放大。放大后的反应器内径为2.3米，46米高，生产能力1500桶/天。此后克服了许多困难，多次修改设计和催化剂配方，这种后来命名为 Synthol 的反应器成功地运行了30年。后来SASOL通过增加压力和尺寸，反应器的处理能力提高了3倍。1980年在SASOL II、1982年在SASOL III分别建设了8台ID=3.6m、生产能力达到6500桶/天的Synthol 反应器。使用高密度的铁基催化剂。循环流化床的压降低于固定床，因此其气体压缩成本较低。由于高气速造成的快速循环和返混，循环流化床的反应段近乎处于等温状态，催化剂床层的温差一般小于2°C。循环流化床中，循环回路中的温度的波动范围为30°C左右。循环流化床的一个重要的特点是可以加入新催化剂，也可以移走旧催化剂。
　　循环流化床也有一些缺点：操作复杂；新鲜和循环物料在200°C 和2.5 MPa条件下进入反应器底部并夹带起部分从竖管和滑阀流下来的350°C的催化剂。在催化剂沉积区域，催化剂和气体实现分离。气体出旋风分离器而催化剂由于线速度降低从气体中分离出来并回到分离器中。从尾气中分离细小的催化剂颗粒比较困难。一般使用旋风分离器实现该分离，效率一般高于99.9%。但由于通过分离器的高质量流率，即使0.1% 的催化剂也是很大的量。所以这些反应器一般在分离器下游配备了油洗涤器来脱除这些细小的颗粒。这就增加了设备成本并降低了系统的热效率。另外在非常高线速度的部位，由碳化铁颗粒所引起的磨损要求使用陶瓷衬里来保护反应器壁，这也增加了反应器成本和停车时间。Synthol 反应器一般在2.5 MPa和340°C的条件下操作。
　　4 固定流化床反应器
　　鉴于循环流化床反应器的局限和缺陷，SASOL开发成功了固定流化床反应器，并命名为SASOL Advanced Synthol（简称为SAS）反应器。
　　固定流化床反应器由以下部分组成：含气体分布器的容器；催化剂流化床；床层内的冷却管；以及从气体产物中分离夹带催化剂的旋风分离器。
　　固定流化床操作比较简单。气体从反应器底部通过分布器进入并通过流化床。床层内催化剂颗粒处于湍流状态但整体保持静止不动。和商业循环流化床相比，它们具有类似的选择性和更高的转化率。因此，固定流化床在SASOL得到了进一步的发展，一个内径1米的演示装置在1983年开车。一个内径5米的商业化装置于1989年投用并满足了所有的设计要求。1995年6月，直径8米的SAS反应器商业示范装置开车成功。1996年SASOL决定用8台SAS反应器代替SASOL II和SASOL III厂的16台Synthol 循环流化床反应器。其中4台直径8米的SAS反应器，每个的生产能力是11000桶/天；另外四个直径10.7米的反应器，每个生产能力是20000桶/天。这项工作于1999年完成，2000年SASOL又增设了第9台SAS反应器。固定流化床反应器的操作条件一般是2.0～4.0 MPa，大约340℃，使用的一般是和循环流化床类似的铁催化剂。
　　在同等的生产规模下，固定流化床比循环流化床制造成本更低，这是因为它体积小而且不需要昂贵的支承结构。由于SAS反应器可以安放在裙座上，它的支撑结构的成本仅为循环流化床的5%。因为气体线速较低，基本上消除了磨蚀从而也不需要定期的检查和维护。SAS反应器中的压降较低，压缩成本也低。积碳也不再是问题。SAS催化剂的用量大约是Synthol的50%。由于反应热随反应压力的增加而增加，所以盘管冷却面积的增加使操作压力可高达40巴，大大地增加了反应器的生产能力。

国内外工业催化剂的开发情况

    国际上费-托合成钴和铁催化剂已经工业化应用的只有Sasol（铁、钴）、Shell（钴）两家，还有其他的一些公司也有这方面专利，但没有听说投入大规模工业应用，只是在中试装置上使用，这些公司主要分为以下几种：大的石油公司如Exxon Mobil（钴）、Statoil（钴）、BP（钴）、Conoco（钴）、Chevron（钴）；专业做合成油的公司如Rentech（铁）、Syntroleum（钴）；还有一些专业做催化剂的公司如Johnson Matthey（铁、钴）、Albemarle（铁、钴）等。总体来说，基本上都是开发合成油技术的公司自己开发催化剂，都有自己的专利，很少用其他人的催化剂，而一些专业做催化剂的厂家凡是对外卖的催化剂都会稍差一些（有好的，你有钱也买不到，都是专供，有产权保护，老外很重视信誉，给你开发的产品绝对不会再给第二家用）。
    以上这些国外的公司除了催化剂公司外，不会单独卖催化剂，如果卖，都是和合成油技术一起打包转让，但大部分公司根本不会卖这样的技术，例如Sasol跟中国合作的间接液化项目，一些关键工艺技术和催化剂技术是不给中国的。
    在国内有很多科研院所以及企业的研发部门在做费-托合成催化剂相关研究，中科院系统的有大化所（与BP合作，也为中石化开发钴基催化剂）和煤化所（铁、钴）；高校系统很多，但大部分都是做做研究，属于小打小闹型，做得好的（已经应用到至少中试装置上）的很少；企业方面，中石化、中石油、中海油所属的一些研究院和催化剂公司也有做相关研究的，除此之外，还有兖矿（铁）、神华（铁）、凯迪电力（钴）、金巢国际（铁、钴）等，还有一些企业是跟上述一些科研院所、企业及高校合作开发的，这里就不提了。总体来说，在国内，现在有实力做大规模工业应用的费-托合成催化剂的单位屈指可数，只有兖矿和煤化所，就算是到千吨级和万吨级中试装置这一步的也不多，其中用钴基催化剂的就更少了。我所了解的，已经到中试装置这一步的就三家，煤化所在山西潞安的装置有一条固定床中试侧线，用的是煤化所孙予罕老师课题组开发的钴基催化剂，中石化在镇海的天然气液化装置采用的是固定床钴基催化剂，规模是10吨/天，还有就是金巢国际在陕西宝鸡的一套固定床中试装置，采用了自己开发的钴基催化剂（同时也开发了铁基催化剂，是跟国内一家高校合作开发的）。
    以上简单介绍了一些关于现有国外和国内的费-托合成催化剂的情况，下面我再简单说一下这些催化剂的使用情况。在这之前，有两个概念需要澄清一下，一个就是催化剂的使用寿命，说到一个催化剂使用寿命是两年，不是说这个催化剂在装置上就可以连续不停的运转这么长时间，实际上中间还包括必要的再生和活化过程，还没有哪家催化剂不需要这些过程就可以连续不停的运行两年以上的，Sasol和Shell也做不到。如果一个催化剂在运行期间经过必要的再生活化能连续使用两年不更换已非常不错了。催化剂的再生活化是非常重要的一个技术，Shell、Sasol、Syntroleum有这方面的专利，有兴趣的朋友可以去查一下。另一个需要说明的就是催化剂寿命短是个比较复杂的问题，往往是使用过程中非催化剂自己的问题造成了催化剂使用寿命缩短，如原料发生变化（气体不纯，有杂质引入）、操作不当、工艺条件（反应条件）选择不当或发生变化和波动等等这些问题都会引起催化剂寿命减少，所以不能将催化剂寿命减少简单归结于催化剂本身质量和性能问题。
    对国外费-托合成催化剂来说，钴基催化剂已经工业化的就两家，其他的最多就是中试装置。Sasol在卡塔尔的浆态床反应器用的是钴基催化剂，中试装置上是没有问题的，但是放大后发现产量上不去，检查的结果是因为催化剂强度不够，磨损严重，催化剂和蜡的分离装置不能有效过滤催化剂，催化剂流失严重，催化剂使用寿命减少，而且严重影响了下游工艺。据说这些问题现在已经解决，但是产量仍然达不到设计指标，不知道Sasol是怎么搞的，这么多年的经验，竟然在自己最拿手的地方栽跟头，不过相信他们能解决。Shell在马来西亚的天然气液化装置用的是钴基催化剂，1993年开始运行，中间出过一次大事故，检修后2000年又重新开车了，到现在也快十年了，催化剂都换了好几代了，他们的催化剂应该是现在工业上使用的最好的钴基催化剂（由于是固定床，所以对强度要求没有Sasol那么严格），经过必要的再生活化，用两年没有问题。对于其他一些公司的催化剂，我所了解的大部分中试装置很少运行两年以上的，所以就不好说催化剂寿命怎么样，但是有一点，一个催化剂在实验室首先要运行千小时以上没问题才能放到中试装置上使用，所以，这些中试装置上的催化剂应该性能还可以，但是看看Sasol和Shell就知道，中试过关还远远不够。
    对于国内的费-托合成催化剂，在实验室研究出来的我就不说了，没什么可说的。你把氧化铝或氧化硅载体泡在硝酸钴里，再拿出来晾晾烧烧也能做出活性还说得过去的催化剂，各位别笑，国内大部分实验室里做的工作就是这样的，要么就是拿点新鲜玩意儿和新鲜材料做做催化剂，表征一下，再测个活性和选择性就发文章了，有太多这样的文章，有兴趣可以查一下，但这和工业应用差太远了，没办法，这和国内大环境有关。好在国内还有一批人在认真做工业化的催化剂。国内做到中试的就几家，兖矿的铁基催化剂是从Sasol传下来的，虽然还没有大规模用，但中试装置已经运行了很长时间，大装置上也不会有太大问题，就看国家什么时候批了，兖矿还没有做出工业应用的钴基催化剂，不过在上海的实验室好像在做一些研究。煤化所的钴催化剂用在潞安的固定床侧线，前段时间刚出产物，现在还不好判断寿命怎么样，但他们在实验室小装置上已经运行了很长时间了，没问题才会上到中试装置的，希望他们能做好。中石化在镇海的天然气液化装置采用的是固定床钴基催化剂，规模是10吨/天，运行的还算可以。另外就是金巢国际了，运行了几个月，他们自己开发的钴基和铁基现在情况都还可以，没见明显失活迹象，比做对比用的国外两家公司的催化剂要好，但还需要满负荷运行长时间才能看出到底如何。

不知 LZ 知不知道大连化物所，包信和院士的工作，用碳管做载体，发现催化剂F-T活性大幅度提高，作者归因于碳管的限阈作用

我也是做费托合成钴基催化剂的，想问下有什么办法可以降低甲烷的选择性

不错的帖子，楼主怎么不继续跟踪发表一下最新的进展。。想问问楼主，现在做Co基催化剂做的比较好的课题组，特别是不适用传统氧化物载体的。

不知 LZ 知不知道大连化物所，包信和院士的工作，用碳管做载体，发现催化剂F-T活性大幅度提高，作者归因于碳管的限阈作用
肯定知道啊，碳纳米管限域的铁催化剂，由于管内管外铁的还原等性能的区别，引起管内限域的铁催化剂具有更高的费-托合成活性，包院士课题组关于碳纳米管限域以及纳米反应器相关的工作发了不少高水平的文章。
大化所丁云杰老师课题组也做得不错，现在与中石化合作开发工业用费托合成催化剂，前两天还来我们这讲学了。

谈谈我对费-托合成催化剂一些简单认识
对于铁基催化剂而言，具有催化活性的晶相是铁碳化物，其他晶相没有催化一氧化碳加氢反应活性或者活性较低，如果铁和助剂形成明显的其他晶相的化合物，那么催化活性就会很差。对于钴基催化剂而言，唯一的具有催化一氧化碳加氢活性的是金属钴，其他形式的钴大部分情况下没有活性。
    铁基催化剂采用的常用助剂为铜、钾、锰以及二氧化硅等。在焙烧后的铁催化剂中铁是以三氧化二铁（或高分散无定形的铁氧化物）形式存在，助剂以各自的氧化物形式存在，在还原态（一氧化碳气氛或合成气气氛下还原）的催化剂中，铁大部分以铁碳化物形式存在；铜大部分以金属铜形式存在，起到促进还原的作用（如果铜和铁形成铜铁复合氧化物，铁的还原性反而降低）；钾大部分以K2O形式存在，起到给电子助剂的作用，有助于一氧化碳离解；锰的作用复杂一些，有助于铁的分散、抑制碳化等，一般以锰氧化物或者锰铁尖晶石形式存在；二氧化硅一般起到结构性助剂作用，有助于铁的分散、铁晶相及催化剂骨架结构的稳定。在实际使用的催化剂中，上述这些组分大部分是以提到的这些晶相结构存在，但他们和铁之间肯定都存在一定的相互作用，这种相互作用虽然不是简单的物理接触作用，但也不至于强到能形成较强的化学键（或金属键）。这种相互作用是比较复杂的，不是很容易说清楚，也没有一种合适的手段能表征这种相互作用的存在。如果没有这种相互作用，助剂就起不到助催化作用，各种组分在苛刻的反应条件下结构也不稳定，容易流失，但大部分情况下，相互作用如果太强，甚至助剂和铁形成了某种化合物，催化剂活性反而下降（这也不是绝对的，上面提到的锰就可以和铁形成某种尖晶石结构，反而有助于催化剂的活性和寿命提高，总之要具体情况具体分析）。因此，一般铁基催化剂的助剂含量都比较低（一般重量百分比在5%以下，二氧化硅除外，含量有时较高，可达20%），助剂含量较高时容易和铁之间形成化合物，反而使催化剂性能下降。
    对于钴基催化剂而言，一般除了钴和载体之外，会添加贵金属助剂（Pt、Ru、Re等）和金属氧化物（La、Ce、Zr、Mn、Th以及碱土金属等金属的氧化物）助剂。在还原态的钴催化剂中，贵金属以金属形式存在，一般具有促进还原（通过氢溢流作用）作用、促进钴分散作用以及和钴形成双金属协同效应；金属氧化物以氧化物形式存在，作用比较复杂，有的起到促进钴分散的作用，有的能降低钴和载体之间的相互作用，有的有助于抑制钴烧结、有的有助于催化剂结构稳定。催化剂的载体和这些助剂都与钴存在一定的相互作用，但和铁基催化剂一样，要控制这种相互作用不能太强。其实对于钴基催化剂来说，主要问题还在于如何控制钴和载体之间的相互作用，催化剂中的钴分散度、颗粒大小、结构稳定性以及催化剂的活性寿命等都和这种相互作用有很大的关联，举个例子，这种相互作用有助于钴的分散，但如果这种作用太强，分散度太好，一方面较小的钴颗粒容易烧结，引起催化剂活性寿命降低，另一方面钴和载体之间会形成一定的化合物，很难还原。因此，如何控制这种相互作用到合适的程度是比较复杂的问题，要是详细讲，三天三夜也讲不完，也不是这个帖子要讨论的问题。钴基催化剂的助剂含量一般也较低，贵金属助剂由于价格的原因一般重量百分比在1%以下，氧化物助剂除了个别的（如Zr），一般重量百分比含量都在5%以下，这样做的目的和铁基催化剂一样。
    总之，要避免使助剂在催化剂中和钴或者铁之间形成化合物（形成较强的化学键或金属键），除非这种化合物的存在有助于提高催化剂性能。
    我再说说催化剂中各组分的晶形结构在反应条件下的稳定性问题。催化剂一般都经过了高温焙烧（至少350度），有一定的水热稳定性，在典型的费-托合成反应条件下（200-250度，2MPa左右），催化剂中活性组分和助剂的结构还是比较稳定的，不太容易发生晶形结构破坏，金属离子流失的现象，否则，催化剂性能会下降得很快，那么这种催化剂根本就是不合格的。高温费-托合成（350度）采用的熔铁催化剂是经过高温熔融的，结构稳定性也比较好。但是，有一点是可以肯定的，在费-托合成反应条件下，催化剂在高压一氧化碳和氢气的作用下会有一定的相转变和结构重构现象发生，比如铁会在不同碳化铁物相之间转变，金属钴会存在结构重构现象，这种结构变化一般发生在反应初期，到反应后期，结构会逐渐稳定，这种现象从某种程度来说对催化剂性能是有好处的。另一方面，反应所产生的水和产物肯定是对催化剂有不好的影响（比如氧化作用，堵塞催化剂孔道，阻碍一氧化碳、氢气以及产物在催化剂活性中心表面的吸附和脱附等），这种影响的原因有很多，跟催化剂结构组成、反应条件、产物组成都有关系，减少这种影响的方法也有很多，这也是费-托合成催化剂研究的一个重要方向。

分析的特别全面！我国煤炭资源丰富，要真正运用起来还有很长的路要走啊！

辛苦了，看了下。对工业方面实在了解的太少了。学习下

我少有佩服人，但楼主太威武。

再给大家介绍一个关于费-托合成的网站
是Texas A&M University和Syntroleum公司资助办的。
里面是关于费-托合成的一些研究报告（可以免费下载）以及专利和文献索引，还是很全的。
www.fischer-tropsch.org

但钴催化剂的话不是更倾向于形成碳数多的蜡之类的吗？对吗？

我这主要是想制C2-C4的烯烃，前面有同学做了，就是水煤气变换反应严重，几乎一半都生成了二氧化碳...
你要直接合成低碳烯烃，也只能用铁催化剂了，温度还得高，水煤气变换反应肯定很严重，这也是这个方向最难解决的问题，再就是积碳了。
我不知道你用的什么体系，铁催化剂+ZSM-5/SAPO分子筛？还是铁+碳纳米管？
氢碳比对于费托合成的影响有很多论文描述过，大体来说，氢碳比低，一氧化碳转化率提高，烯烃含量提高，碳链增长几率提高。具体的影响也不是这一句话能概括的，根据催化剂和反应条件不同，影响会不同，建议看看费托方面的综述或硕博论文。
当然氢碳太低和太高都是不行的，钴催化剂最佳的氢碳比在1.8-2.1之间，铁催化剂宽一些，可以适合0.7-2.0。
其实费托合成本身的氢碳比要求为2，只是铁催化剂有水煤气变换活性，可以调节氢碳比，因此适合较宽的氢碳比，这也使铁催化剂适合煤和生物质基合成气（氢气比例较低）。

楼主辛苦！！！学习一下

我也是做费托合成钴基催化剂的，想问下有什么办法可以降低甲烷的选择性
降低甲烷选择性的方法有很多，引起甲烷选择性大的原因也有很多，针对不同的原因措施是不同的。
首先，你得先介绍一下你用什么体系的钴催化剂，什么载体，负载量大概多少？反应条件是什么？空速、温度、压力、氢碳比等等，另外，还有转化率是多少？甲烷选择性是多少？这样我才能判断具体是什么原因造成甲烷高，才能给出解决方案。

不错不错，长见识了，楼主厉害