Сложность реакций Фишера — Тропша и большое число факторов, оказывающих на них влияние (давление, температура, состав ис­ходного газа, время контактирования, транспортирование вещества и тепла, вид катализатора), могут затруднять описание макрокине­тики. Для кобальтовых и никелевых катализаторов кинетические закономерности удается установить гораздо лучше, чем для желез­ных, но только в том случае, если из-за более низких температур синтеза на Со- и Ni-катализаторах вторичная реакция конверсии водяного газа не имеет большого значения. В случае железных ка­тализаторов кинетические закономерности значительно услож­няются.

Составить универсальное макрокинетическое уравнение реакции Фишера — Тропша невозможно. Для каждого типа катализатора и вида процесса имеются свои уравнения, справедливые только для ограниченной области параметров.

Зерна катализатора всегда окружены слоем продуктов. Однако ни транспортирование реагентов к внешней поверхности катализа­тора, ни обратный процесс диффузии продуктов не являются самой медленной стадией, определяющей суммарную скорость: высокая кажущаяся энергия активации ФТ-синтеза (84—105 кДж/моль) это исключает.

Для микрокинетики транспортирование вещества внутри пори­стой системы катализатора может иметь существенное значение, так как поры катализатора заполнены жидкими углеводородами. Реагенты растворяются, диффундируют в порах и реагируют друг с другом на внутренней поверхности пор. Вследствие этого со­здается перепад концентраций, необходимый для диффузии. Реак­ция и транспортирование веществ, таким образом, связаны друг с другом. Концентрация реагентов снижается, а концентрация про­дуктов повышается с увеличением расстояния от входного отвер­стия пор. СО₂ и Н₂О благодаря высокой концентрации окисляют внутреннюю поверхность пор, поэтому (а также вследствие эффек­та обеднения пор) остается [31] активной только зона от входного отверстия пор на глубину порядка 0,1 мм. С большой вероятностью мож­но считать, что именно реакции, протекающие на внутренней актив­ной поверхности катализатора (образование первичного комплек­са, рост цепи и адсорбция продуктов), определяют общую скорость синтеза.

Исследование микрокинетики столь сложной системы связано с серьезными трудностями; по этим причинам до сих пор не имеет­ся никаких надежных данных. Упрощенные методы обработки ре­зультатов микрокинетических исследований и применение диффе­ренциального реактора при малом превращении реагентов, что обычно позволяет получать математические выражения для со­ставления микрокинетических уравнений, в данном случае мало пригодны. Незагруженный катализатор отличается по составу от «работающего», так как лишь после действия исходных веществ и продуктов (более 200 ч) устанавливается соответствующий равно­весный состав отдельных фаз катализатора. Все эти трудности дей­ствительно были обнаружены [100] при исследовании микрокине­тики наиболее простой реакции гидрирования оксида углерода — реакции метанирования [68] на ряде металлов VIII группы в диффе­ренциальном реакторе.