我国石油资源的匮乏加之国际油价的不断攀升,导致国内燃油紧缺。通过费托合成可将我国丰富的煤炭和天然气资源转化为液体燃料,不仅可以缓解国内能源需求的紧张局势,亦可提高能源的清洁度,是一项促进可持续发展的战略储备技术。　　 费托合成反应强放热且温度敏感,催化剂密集区的反应剧烈并放出大量热。如果热量不能及时导出,将会严重影响催化剂的反应性能甚至导致其失活。针对这一问题,对反应装置进行改进并采取分段装填不同稀释程度的催化剂的方式削弱催化剂床层温升。实验表明催化剂床层的四段装填法对于催化剂的利用效率较高,两段装填法则有利于费托合成链增长反应和重烃产物生成,三段装填法的轴向温度梯度小,反应的温度控制和稳定性好。总结出三段装填方式催化剂床层温升较小,CO的转化率和C5+的选择性均为80%以上,CH4选择性9%以下,效果比较理想。在此基础上进一步对工艺条件进行了考察,得到优化的压力为2.3MPa,空速为500h-1。200h稳定实验显示在反应进行一段时间以后,CH4选择性较高,C5+选择性降低。这是由于催化剂的内扩散和/或温度上升所至。针对这一问题对催化剂的内扩散效应进行了研究。　　 原料气在催化剂表面的扩散和吸附密切相关。Co/SiO2催化剂的吸附行为对反应性能和目的产物的影响较为重要。通过对不同粒径的催化剂进行程序升温还原,H2,CO和H2/CO混合气的程序升温脱附进行了考察。实验表明催化剂粒径减小有利于提高还原度,提高氢吸附量和吸附强度,Co基催化剂上合成气吸附存在明显的共吸附效应,能显著增加氢的吸附量和吸附强度。同样对加入锆助剂的Co/SiO2催化剂进行以上实验,结果显示锆的加入导致H2吸附量大幅增加,显著提高催化剂表面H2/CO比。并对全浸渍型催化剂和蛋壳型催化剂进行比较,发现蛋壳型催化剂有效降低孔道扩散。之后通过对催化剂反应性能的评价及表征,分析了制备高转化率和低甲烷选择性的费托合成催化剂的关键影响因素。