1、中华人民共和国化工行业标准HG 2273.4-92 天然气一、二段转化催化剂试验方法1主题内容与适用范围本标准规定了天然气-、二段转化催化剂系列产品的活性、颗粒径向抗压碎强度、耐热性能及化学组分的试验方法.本标准适用于合成氨厂一、二段转化及制氢装置中使用的Z102、Z107、Z108、Z109-1 Y、Z 109-2 Y地Z1l0Y、Z111、Z203、Z204、Z206型天然气一、二段转化催化剂系列产品及其与Z 204型催化剂配套使用的Z205型热保护剂.2 引用标准GB 601 化学试剂漓定分析(容量分析)用标准溶液制备方法GB 3635 化肥催化剂、分子筛、吸附剂颗粒抗压碎强度测定方法Z
2、B G 75003 化B催化剂烧失重分析方法ZB G 75004 化肥催化剂水分分析方法ZB G 75005 天然气转化催化剂化学成分分析方法3 i舌性检测3. 1 活性检测原理天然气的主要成分是甲统.甲统与水蒸汽在一定条件下进行转化反应和变换反应，生成一氧化碳、二氧化碳和氢气.其化学反应式如下:CH.+日，0C0+3日2-206.3kJ / mol CO+H20CO2+H沪41.0 kJ /mol 天然气中如含有以上短类时，也会进行类似反应.3.2 活性检测装置流程活性检测装置流程如图1所示.给水可采用其他方式，但应保持给水量稳定、准确、可靠.天然气计量可采用反应前加压计量，也可采用反应后减
3、压计量，然后通过物料衡算计算空速和水碳比.中华人民共和国化学工业部1992-03-03批准1993-01-01实施9 3.3 I - r -. 5 1-1、1-2一流量计;5一贮水罐;6-一定量管;EG 2273. 4 .,. 92 因1活佳检测装置流程图2-1、2-2一稳程二器;3一脱硫器;4一亲发混合器;7一水泵;8.一反应管;9-冷却分离器;1湿式流量计反应管:外X伊内xl.mm: 25x18x650.材质Cr25Ni20.其结构如图2所示.也可采用同内径同长度其他形式的反应管.10 催化R!l粒度:1. 0-2. 0 mm. 催化剂装填量:3.0 ml; 反应压力:3.00士0.05M
4、Pa; 图2符合GB碳空速:195 :t 102-205x 102h ; 水蒸汽/碳:2.00士0.05;反应器结构示意图6003中R40/3系列的试验筛，、飞 , 品二-一EG2273.4-92 反应温度(以催化剂床层出口截画中心温度为控制温度):一段长型和二段催化剂指示温度出口:800 :t 2C. 进口:780 :t 20C; 一段短型催化剂指示温度出口:520土2巴，进口:到O:t20C;净化后天然气总硫:J -, 1000 18 273 B2.3 (B 3) . = n 式中:V永一-每小时冷凝水体积，ml; V.一每小时通过湿式流量计的原料气体积，L; n(水蒸汽)一一与原料气体积
5、相对应的水蒸汽物质的量，mol; d，一一室温t时水的密度，g/ml; F一一测定温度下，每立方米原料气中B2.4水碳比计算水碳比按式(B4)计算:(B4 ) g/皿3. HzO/C= L; 与原料气相对应的水蒸汽物质的囊，mol; a一一测定温度下，原料气体积换算为标准状态下体积的换算系数;1:C-天然气中的总碳，mol. 式中:HzO/C-一-水碳比;V 17 EG 2273.4-92 附录C转子流量计流量校正(参考件)Cl 天然气流量的准确度，对催化剂活性检测数据影响很大.所以，在转子流量计使用前以及使用一段时间以后，特别是室温变化较犬以及活性检测数据出现异常现象时，均需对转子流量计的流
6、量进行校正.其校正方法采用湿式流量计计量法.C2 校正流程如3.2图1所示.C3缓慢通人天然气，将系统提压到操作压力.C4 在室温下按3.4.4条试压试漏合格.cs调节湿式流量计的水平.打开水位溢流孔旋塞，向其内加入蒸锢水，使其水位到达规定位置，多余的水从溢流孔流出，待水位平稳0.5h后，关闭溢流孔旋塞.C6根据催化剂的装填量和所采用的空速，按式(C1)求得标准状态下的气体流量几:S. V . z-一-2LHH-. (C 1 ) l000x60 式中:S一一空速，h-1;凡tf在化剂装填量，ml; V.-;标准状态下的气体流量tL/min, C7将标准状态下的流量V.换算为测定状态下的气体流量
7、叭，按式(C幻计算:p.V. T V量F一一-X一. ( C 2 ) 式中;Vt测定时的气体流量，L/ min; T.-一标准状态下的温度，273K; TOP T四一测定时的温度(T=几+室温);. p，.一一标准状态下的大气压，Pa; F一一测定时的大气压IPa. C8打开调节阀使天然气经转子流量计进入系统，然后减压进入湿式气体流量计，用调节阀调节天然气流量，待系统及流量完全平稳后，记下气体转子流量计内浮子的上端面所指刻度，启动秒表计时，并记下湿式气体流量计读数，10 min后通过湿式流量计的气体体积等于计算气量时，标出转子流量计内浮子上端面所指刻度记号，并重复测三次，结果相对误差;1.0%
8、即可.Dl试m附录DEDTA标准1商定溶液对稀土氧化物的滴定度的测定(补充件)D 1.1 盐酸(GB632);-.1+1洛液iD 1. 2氨水(GB63 1) 1+1溶液，18 D1.3草酸(HG3-88)浴液;D 1. 3.1 10%溶液;D 1. 3. 2 1%溶液;HG 2273.4-92 D 1.4盐酸经胶(HG3一967)5%榕液iD 1.5六次甲基囚胶缓冲溶液:pH S. 4.配制方法见6.4.2.5;Dl.6 EDTA标准滴定溶液:c (EDTA) =0.01 mol/L.配制方法见6.4;. 6; D 1. 7 甲基橙指示剂:1 g/L溶液;D 1. 8 偶氮E申皿指示剂(HG
9、3-10也;/):2g/L溶液;D2 辛苦土氟化物的提纯取制各催化剂的稀土氧化物约1g.置于250ml烧杯中，加盐酸(D1. 1) 10 ml.盐酸经胶(D1. 4) 2时，加热溶解，加水稀释至约80时，如有盐类析出应加热使其全部溶解，用中速滤纸滤去酸不溶物.将滤液收集在400ml烧杯中，加甲基橙指示剂(D1. 7) 2漓，以氮水(D1. 2)中和至溶液由红色变为橙黄色，再用盐酸(D1. 1)调至恰现红色，并过量5漓，加热至近沸，滴加草酸(D1. 3. 1) 50时，在室温下放置4h.以中速定量滤纸过滤，用草酸(D1. 3. 2)洗涤沉淀数次，将沉淀连同法纸一并放人瓷站祸内，低温灰化后在850
10、t高温炉中烧1.5 h.取出置于干燥器中冷却至室温.D3 滴度的测定称取提纯后的稀土氧化物约。.25g (精确至0.0002g).置于250ml烧杯中，加盐酸(D1.1) 2 ml.盐酸经胶(D1. 4) 2时，加热完全溶解，移人250ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀.准确吸取比溶液25时，置于250烧杯中，用氨水(D1. 2)中和至沉淀出现，再滴加盐酸(D1. 1)使沉淀恰好洛解，加六次甲基囚胶缓冲溶液(D1. 5) 10时，加偶氮E申阻指示剂(D1. 8) 2滴，用EDTA标准滴定溶液(D1. 6)滴定至溶液由绿色变为紫红色为终点.D4计算:T=孚.(D 1 ) 式中:T一-:EDTA标准滴定溶液对稀土氧化物的滴定度.g/ml; V EDTA标准滴定溶液的体积，ml; m一一分取提纯后稀土氧化物的质量.g. 附加说明本标准由中华人民共和国化学工业部科技司提出.本标准由化学工业部化肥催化剂标准化技术归口单位归口.本标准由化学工业部离南化工研究院负责起草.本标准主要起草人韩续良、刘德金、王淑远.19
