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费托合成油中含氧化合物影响 α- 烯烃应用，现有脱氧方法存在不足。研究人员制备 BaCO3/γ-Al2O3催化剂，用于费托 C10 混合油中 1 - 辛醇脱氧。该催化剂能高效脱氧且抑制 1 - 癸烯异构化，为费托合成油醇类催化脱氧工业化提供方法。
费托合成（Fischer-Tropsch synthesis）是一种重要的化工过程，可生产液体燃料和油品，用来替代石油基汽油、柴油和润滑油。在高温费托合成产生的液体油品中，含有大量烯烃，其中 α- 烯烃更是重要的化工原料，可用于合成洗涤剂、润滑油等。然而，美中不足的是，高温费托合成油中存在着不少含氧有机化合物，尤其是醇类，它们的存在严重限制了 α- 烯烃的进一步应用。要是在后续加工前不把这些醇类去除掉，在转化过程中它们可能会腐蚀设备，还会让催化剂 “中毒” 失去活性，这可给费托合成油的实际应用带来了大麻烦。
目前，常用的费托合成油脱硫脱氧方法，像蒸馏、吸附和选择性氢化，都各有各的缺点。蒸馏不仅投资大，能耗也高，还很难彻底去除醇类；吸附剂的吸附能力有限，还得多次再生；选择性氢化需要用氢气，这会让烯烃很容易氢化变成饱和烷烃，大大降低了合成油的利用价值。所以，开发一种高效的催化剂来解决这些问题就显得尤为重要。
为了攻克这些难题，研究人员开展了针对费托合成油脱氧精制的研究。虽然文中未明确研究机构，但他们精心制备了一系列 BaCO3改性的 γ-Al2O3催化剂。研究发现，这种催化剂在特定条件下，能高效催化费托 C10 混合油中 1 - 辛醇的脱氧反应，同时还能抑制 C10 混合物中 1 - 癸烯的异构化。此外，研究人员还对 1 - 辛醇的催化脱氧动力学进行了研究，揭示了反应的吸热特性、活化能以及反应级数等关键信息，从理论层面揭示了 1 - 癸烯在催化剂表面的吸附和活化情况。这一研究成果对于推动费托合成油醇类催化脱氧的工业化应用意义重大，相关研究发表在《Chinese Journal of Chemical Engineering》上。
研究人员在开展研究时，主要用到了以下关键技术方法：首先是催化剂的制备技术，通过将 BaCO3与 γ-Al2O3混合高温煅烧来制备催化剂；其次是采用连续固定床反应器（continuous fixed-bed reactor）来评估催化剂的性能；最后利用粉末 X 射线衍射（PXRD）技术对催化剂的晶体结构进行表征。
在材料和试剂方面，研究用到的伪勃姆石粉末、BaCO3、浓 HNO3等试剂均有明确的商业来源，高温费托合成油 C10 馏分由宁夏煤业有限责任公司提供。
催化剂的制备：研究人员详细介绍了 1% BaCO3/γ-Al2O3催化剂的制备过程，先称取 50g 伪勃姆石粉末，后续经过一系列处理，虽然文中未完整呈现全部步骤，但整体思路是清晰的。通过这种方法制备出不同 BaCO3负载量的催化剂，为后续研究做准备。
催化剂的表征：利用 PXRD 对 γ-Al2O3和 BaCO3/γ-Al2O3催化剂的晶体结构进行研究。结果显示，γ-Al2O3的 PXRD 图谱与标准图谱（PDF:29 - 0063）相符，存在特定的晶格平面特征峰。当少量 BaCO3负载在 γ-Al2O3上并煅烧后，由于生成的 Ba 物种尺寸小，PXRD 图谱中仅显示 γ-Al2O3的特征峰，这表明 BaCO3在 γ-Al2O3上实现了均匀分散。
催化性能研究：在连续固定床管式反应器中，对 BaCO3/γ-Al2O3催化剂在费托 C10 混合油中 1 - 辛醇脱水反应的催化性能进行评估。研究发现，3% BaCO3/γ-Al2O3催化剂在反应温度为 310oC、进料空速为 1 h-1时，展现出较高的催化脱水性能。这说明该催化剂在特定条件下能有效地促进 1 - 辛醇的脱水反应，实现脱氧目的。
催化脱氧动力学研究：研究人员还对 1 - 辛醇的催化脱氧动力学展开研究，发现该反应是吸热反应，活化能为 64 KJ?mol-1，反应级数为 2。这一结果为深入理解反应机理、优化反应条件提供了重要的理论依据。
理论研究：通过理论研究揭示了 1 - 癸烯在路易斯酸性位点和碱性 Ba 位点上的吸附和活化情况。研究表明，1 - 癸烯在路易斯酸性位点更容易异构化为 2 - 癸烯。这一发现从分子层面解释了 α- 烯烃异构化的原因，对于进一步优化催化剂、抑制 α- 烯烃异构化具有重要意义。
综合来看，研究人员制备的 BaCO3/γ-Al2O3催化剂在费托合成油中 1 - 辛醇的催化脱氧反应中表现出色，既能高效脱氧，又能抑制 1 - 癸烯的异构化。通过对反应动力学和理论层面的研究，深入揭示了反应机理和 α- 烯烃异构化的原因。这一研究成果为费托合成油醇类催化脱氧的工业化应用提供了有力的技术支持和理论依据，有望推动相关产业的发展，提高费托合成油的利用价值，解决长期以来困扰该领域的含氧有机化合物去除和 α- 烯烃异构化问题。
