合成氨装置投产
钌基氨合成催化剂由于低温低压活性高，对水、一氧化碳等不敏感的优点而引起国内外的广泛关注，并被誉为继熔铁型氨合成催化剂之后的新型氨合成催化剂。大量的深入研究表明，氯离子是钌催化剂的活性毒物。因此有必要弄清氯离子的来源和状态。
1、氯离子的来源
催化剂中氯离子的来源很多，它可以由不同的途径(活性组分的组成成分、载体成分或制备过程中所用试剂带入的杂质)进入到催化剂中，其中活性前体RuCl3的使用是它最主要的来源。RuCl3是不多的几种钌的稳定化合物之一，用于制备钌催化剂有很多有利条件。但是它的组成中的氯离子却是氨合成催化剂的毒物，尤其是对以氧化物为载体的催化剂，还原后催化剂上仍有氯离子残留。而对以活性炭为载体的钌基催化剂，残余的少量氯离子的毒性作用则不如以氧化物作载体的那么明显。梁长海对以活性炭为载体的钌基催化剂中残留的氯离子作了研究，发现催化剂中残留的氯离子对氨合成的活性具有抑制作用。活性炭是常用的载体之一，它有发达的孔隙结构、巨大的比表面积和优良的吸附性能，并具有传输电子的能力，可以作为活性物质载体。当选用活性炭作为载体时，其表面除了存在C-O络合物以外，也存在H、N、S及卤素等络合物。同时在制备过程中，活性炭和含氯的气相或液相接触时，活性炭上可生成无极性的氯碳化合物，这使得氯离子在还原条件下不能很好地除去。另外，如制备过程中所用的助剂、溶剂等化学药品由于纯度不同，也将导致数量不等的氯离子进入催化剂中。虽然从相对含量来看，助剂所带入催化剂的氯的量很少，但是对于合成氨反应的影响也是不可忽略的。
2、氯离子的状态
钌粒子具有很高的表面能，所以在还原后Ru的表面仍然会有氯原子残留。有研究提到在无促进催化剂的钌离子上有氯离子的弱键存在。从热力学的观点看，RuCl3很容易被还原，纯的RuCl3在175℃时就可能被完全还原，生成单质的Ru并放出HCl。在催化剂还原过程中，生成的HCl有可能被载体再次吸附。催化剂所使用的载体不同，氯离子在催化剂中的存在方式也不同，它所产生的负面作用的强弱也不同。Shiffett 等曾研究过氯的存在对Ru/SiO2和Ru/Al2O3催化剂的影响。氯以母体的阴离子或以载体的成分(如用盐酸浸渍载体)引入催化剂中。结果表明，RuCl3残留于Ru/SiO2中氯离子对催化性能无影响。而残留于Ru/Al2O3中氯离子取决于氯的存在形式，若氯以载体成分存在，则表观活化能增加，氨合成活性下降；若氯离子以母体阴离子的形式存在，则表观活化能降低，氨合成活性变化不大。在Ru/SiO2 催化剂上残留的氯离子主要位于钌上，而在Ru/Al2O3催化剂上氯离子同时位于钌和载体上。Narita 等研究了氢气还原的Ru/Al2O3催化剂上氯离子的残留情况和它对H2和CO吸附的影响，得到(CO+Cl)/Ru 对还原温度的图。结果表明，随着还原温度的升高，(CO+Cl)/Ru的值并没有发生很大的下降，这说明大部分的氯离子残留在载体上，而不是在Ru的表面。他的另一个研究补充证实了这个结论。Murat和Aika研究氢气处理温度对Ru/MgO上氯离子去除效果的过程中，通过XPS表征发现，氯离子既能与钌表面成键也能与MgO作用。氯离子在催化剂中并非固定不动。以RuCl3为母体制备的Ru/MgO催化剂，在低温(< 500℃)还原时氯离子在钌表面上，而高温(>500℃)还原时大部分氯离子迁移到载体上以MgCl2的形式存在。