李练昆，颜 鑫

(1.中国石化巴陵公司煤化工部 湖南岳阳 414000； 2.湖南化工职业技术学院 湖南株洲 412000)

众所周知，合成氨需要催化剂，目前氨合成催化剂种类繁多，其中铁基催化剂活性良好、价廉物美、使用寿命长，产品型号达数十种，仅我国就有A103、A103H、A110、A201、A203、A207、A207H、A301、Amomax-10/10H型等十余种[1-2]。国内外对铁钴型催化剂、稀土型催化剂、钌基催化剂、钴钼双金属氮化物催化剂等进行了大量研究，有些已经建设了示范性装置或已实现工业化。铁钴型催化剂、稀土型催化剂基本上是在Fe3O4基催化剂基础上添加钴、钼、稀土等元素作为助催化剂来提高催化剂的催化活性并延长其使用寿命。钌基催化剂的主要活性成分为钌的羰基化合物，活性高、能耗低、氢氮比(H2/N2，物质的量比)范围宽，并可在较低的温度和压力下合成氨，堪称颠覆性的技术进步[2]。但因钌物稀价贵，且负载型钌基催化剂存在机械强度较差、制作过程复杂、使用寿命较短等问题，使钌基催化剂的制造成本和生产成本都较高，难以推广使用[2-4]。钴钼氮化物催化剂被认为是到目前为止在氨合成催化剂的研究中根据理论预测合理发展的最新点[2]，但一直未见相关产业化的报道。

目前铁基催化剂的主要活性成分为Fe3O4、Fe2O3、Fe1-xO，也可视为FeO和Fe2O3的混合体；预还原型催化剂的主要活性成分为单质Fe，其表面覆盖了一层约10 nm厚的Fe2O3氧化膜，所需的还原时间比氧化态催化剂短，提高了还原效率，是目前氨合成催化剂选择的重要方向。总之，各类铁基型氨合成催化剂都必须经过还原使Fe3O4、Fe2O3、Fe1-xO转变成微晶α-Fe单质，才具有催化活性。……