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作为煤、天然气以及生物质的高效和清洁利用途径,以合成气(CO和H2)为原料,在催化剂的作用下制备优质液体燃料和高品质化学品的费-托(Fischer-Tropsch,FT)合成反应,已成为缓解能源压力,改变能源结构的重要工业技术之一,获得了人们的广泛关注。然而,由于受到Anderson-Schulz-Flory(ASF)聚合动力学的限制,FT合成反应具有产物分布宽,种类多,且对特定产物的选择性差等缺点。如何调变其产物分布,提高目标产物的选择性,对FT合成的工业化具有重要的理论和现实意义,同时也是FT合成相关研究的挑战性课题。结合现有选择性调控FT合成反应产物分布的文献报道以及本课题组的前期研究积累,本论文选取不同HZSM-5分子筛,制备了一系列的Ru/分子筛催化剂。通过XRD、SEM、TEM、物理及化学吸附等表征分析,从催化剂结构、酸性及还原行为等方面出发,对比分析了小晶粒HZSM-5(KD-HZSM-5)和空壳型ZSM-5(KK-HZSM-5)两种分子筛负载Ru催化剂的FT反应性能,并与商品HZSM-5(SS-HZSM-5)、SAPO-34和SiO2(Q15)负载Ru催化剂的FT反应性能进行了对比分析,明确了分子筛结构及酸性等影响FT合成反应活性及产物选择性的作用机制。研究内容及主要结论如下:(1)研究了不同类型催化剂的FT合成反应活性和产物分布。分别以Si/Al比为60的KD-HZSM-5、KK-HZSM-5、SS-HZSM-5为载体,采用过量浸渍法制备了 3 wt.%Ru/HZSM-5。采用相同的方法制备了 Ru/SAPO-34和Ru/Q15,并在P=1.0MPa,T=235℃,H2/CO=2,W/F=10.0gh.mol-1 条件下,系统考察了上述催化剂的FT合成反应性能。结果表明,与其他载体相比,KK-HZSM-5的特殊中空结构为Ru物种提供了较大的比表面积及丰富的酸性位,促进了重质烃在其上发生裂解和异构化等二次反应,提高了产物中C5～C12的选择性。(2)考察了 Ru/KK-HZSM-5的稳定性及产物分布情况。结果表明,与10 h的产物相比,反应50 h时C2～C12的选择性提高,且产物以烯烃为主。然而,CO转化率从10 h的39.9%降低为50 h时的31.5%。与Ru/KD-HZSM-5和Ru/SS-HZSM-5 相比,Ru/KK-HZSM-5 的稳定性较好。(3)为考察分子筛Si/Al比对FT合成反应性能的影响,分别选用Si/Al为27,36,60,80 和 120 的 SS-HZSM-5 和 Si/Al 为 60,80 和 120 的 KK-HZSM-5为载体,采用过量浸渍法制备了一系列3 wt.%Ru/HZSM-5催化剂。采用XRD,低温氮吸附,NH3-TPD以及H2-TPR等方法,研究了 HZSM-5和Ru/HZSM-5的结构、酸性位以及还原行为等特性,并在P=1.0 MPa,T=235 ℃,H2/CO=2,W/F=10.0g h·mol-1的条件下,考察了 Ru/HZSM-5的FT反应性能。结果表明,随Si/Al比的增加,FT合成反应活性增大,CO转化率升高,CH4选择性降低,这与Ru/SS-HZSM-5-120和Ru/KK-HZSM-5-120具有较大的比表面积和适中的酸量有关。而Ru/KK-HZSM-5的特殊中空结构和较高的还原性能使其比Ru/SS-HZSM-5表现出更好的催化活性,且对汽、柴油馏分具有较高的选择性。