Американские ученые (Bureau of Mines, USA) [7—10, 27] обстоятельно исследовали каталитическое гидрирование оксида углерода на азотированных железных катализаторах. Обработка восстановленных железных катализаторов (особенно плавленых) аммиаком или газами, содер­жащими аммиак, при 250—450 °С в течение 7—15 ч [7] приводит к образованию нитридов железа, которые при каталитическом гидрировании оксида углерода проявляют повышенную активность и селективность. Особенно эффективным оказался гексагональный нитрид (е-нитрид) с атомным соотношением N : Fe, равным 0,3—0,5.

Сопоставительные исследования [8, 9] плавленых, спеченных и осажденных катализаторов на основе железа показали, что толь­ко для плавленых катализаторов наблюдается долго сохраняю­щееся повышение активности, а для спеченных и осажденных ка­тализаторов уже после нескольких недель работы первоначально повышенная активность падает до уровня, обычного для нормаль­но восстановленных катализаторов без последующего азотирова­ния. При температуре синтеза 240 °С во всех опытах достига­ется уменьшение объема (контракция) газа (исключая СО₂), равное 63—65%; это дает возможность сопоставлять полученные результаты.

Так, фракция продуктов, выкипающая до 185°С, содержит до 60% (масс.) алифатических кислородсодержащих соединений, преимущественно первичных спиртов. В более высококипящих фракциях также обнаружена значительная доля этих соединений (опыты при 0,8—2 МПа, соотношении СО: Н₂, равном 1 : 1, и объ­емной скорости подачи газа  300 ч^-1  без циркуляции).

На полузаводской установке в присутствии азотированных же­лезных катализаторов, суспендированных в углеводородной фрак­ции («жидкофазный» синтез [10]), при 250 °С, 2,1 МПа и соот­ношении СО: Н₂ в синтез-газе, равном 1 : 1, степень превращения синтез-газа падала от 62 до 34% при увеличении подачи свеже­го газа с 200 до 500 ч^-1. Доля кислородсодержащих соединений (считая на С₃ и более высококипящие) возрастала от 38 до 42% (масс), а образование углеводородов С₁—С₂ уменьшалось. За счет рециркуляции (1 объем свежего газа на 0,5 объема цирку­ляционного) долю кислородсодержащих соединений и степень превращения синтез-газа можно повысить. При этих «жидкофаз-ных» опытах плавленый катализатор по активности и селектив­ности превосходил осажденный катализатор, обработанный ана­логичным образом. Правда, концентрация кислородсодержащих соединений в продуктах синтеза на осажденных катализаторах была заметно выше.

В качестве примера приведем «жидкофазный» синтез кислородсодержащих соединений на азотированном плавленом железном катализаторе при 250°С, 2,1 МПа, объемной скорости подачи свежего газа 300 ч-¹. циркуляции газа (1 объем свежего на 0,5 объема циркуляционного), соотношении СО : Н₂, рав­ном 1 : 1, и степени превращения смеси СО : Н₂, равной 56%. Состав продуктов синтеза таков (% масс):