Введение
Глава 1. Литературный обзор 7
1.1. Краткая история 7
1.2. Научные основы синтеза углеводородов из СО и Нг 12
1.2.1. Стехиометрия 12
1.2.2. Термодинамика 14
1.2.3. Молекулярно-массовое распределение продуктов 15
1.2.4. Механизм синтеза углеводородов из СО и Нг 18
1.3. Катализаторы синтеза Фишера-Тропша 22
1.3.1. Металлы-катализаторы 22
1.3.2. Железосодержащие катализаторы для синтеза Фишера-Тропша 24
1.3.3. Синтез Фишера-Тропша в присутствии ультрадисперсных катализаторов 30
1.4. Методы получения наночастиц металлов и их оксидов 38
Глава 2. Экспериментальная часть 43
2.1. Приготовление наноразмерных железосодержащих катализаторов 43
2.2. Характеристика использованных реагентов для синтеза наноразмерных железосодержащих катализаторов 43
2.3. Исходные реагенты для синтеза Фишера-Тропша 44
2.4. Описание установки и методики проведения каталитического эксперимента 45
2.5. Анализ газообразных продуктов синтеза Фишера-Тропша 47
2.6. Анализ жидких продуктов синтеза Фишера-Тропша 48
2.7. Анализ воды образующейся в ходе синтеза Фишера-Тропша 50
2.8. Анализ размера частиц 51
2.9. Определение реологических характеристик 53
2.10. In situ магнитные измерения 53
2.11. ИК-Фурье-спектроскопия 55
2.12. Термический анализ 55
2.13. Условные обозначения 55
Глава 3. Основные результаты и их обсуждение 57
3.1. Особенности формирования высокодисперсной суспензии оксида железа и ее свойства 57
3.1.1. Приготовление высокодисперсной суспензии оксида железа 57
3.1.2. Влияние температуры разложения на размер образующихся частиц 58
3.1.3. Влияние растворителя при приготовлении прекурсора на размер образующихся частиц 59
3.1.4. Влияние концентрации железа в дисперсионной среде на размер образующихся частиц 60
3.1.5. Влияние природы прекурсора и дисперсионной среды 62
3.2. Основные закономерности протекания синтеза Фишера-Тропша в трехфазной системе в присутствии наноразмерного железосодержащего катализатора 65
3.2.1. Влияние размера частиц 65
3.2.2. Влияние содержания железа в дисперсионной среде 66
3.2.3. Влияние количества жидкой фазы 68
3.2.4. Влияние условий восстановления 71
3.2.5. Влияние промоторов 74
3.2.6. Влияние условий синтеза 82
3.2.6.1. Температура 82
3.2.6.2. Влияние состава синтез-газа 84
3.2.6.3. Влияние давления и нагрузки по синтез-газу 85
3.2.6.4. Влияние нагрузки 88
3.3. Физико-химические исследования каталитических композиций высокодисперсный оксид железа-парафин П-2 91
3.3.1. ИК-спектроскопическое изучение железосодержащего ультрадисперсного катализатора 91
3.3.2. Определение реологических характеристик композиции парафин П-2 - высокодисперсный оксид железа 92
3.3.3. Изучение особенностей превращения железосодержащего наноразмерного катализатора на стадии формирования, активации и синтеза Фишера-Тропша 95
3.3.4. Изучение особенностей восстановления системы Fe-Al-K 99
Заключение 108
Выводы 116
Список литературы 117
