铂钯系脱氧剂脱氧性能试验方法

铂钯系脱氧剂脱氧性能试验方法

国家标准 GB/T36766一2018 铂钯系脱氧剂脱氧性能试验方法 PerformaneetestmethodsofdeoxidationforPt-Pdbaseddeoxidationecatalyst 2018-09-17发布 2019-04-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/36766一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由石油和化学工业联合会提出 本标准由全国化学标准化技术委员会化工催化剂分技术委员会(SAC/TC63/sC10)归口 本标准起草单位:华烁科技股份有限公司、西安凯立新材料股份有限公司、南化集团研究院 本标准主要起草人:刘华伟、刘应杰,张之翔、魏华、王先厚,邱爱玲,曾利辉、万克柔、陈延浩
GB/36766一2018 铂钯系脱氧剂脱氧性能试验方法 范围 本标准规定了铂钯系(即铂或/和钯系,以下简称铂钯系)脱氧剂脱氧性能试验方法 本标准适用于脱除合成气,氮气、氢气、乙烯,丙烯中氧用催化燃烧型铂钯系脱氧剂 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 件 GB/T6003.！试验筛技术要求和检验第1部分;金属丝编织网试验筛 GB/T6679固体化工产品采样通则 原理 原料气中的氧气与氢气或一氧化碳,在脱氧剂的作用下,发生化学反应生成水或二氧化碳,其化学 反应方程式如下 2H+O2H.,O 2CO+O2Co. 用氧分析仪分析反应器进出口氧含量,计算出脱氧率,以此来表征脱氧剂的脱氧性能 试验装置 4.1流程 铂钯系脱氧剂脱氧性能试验装置示意图见图1 说明 -原料气钢瓶 -流量计; -减压阀 管式反应器; -混合罐 氧分析仪 图1铂钯系脱氧剂脱氧性能试验装置示意图
GB/T36766一2018 4.2主要性能 铂钯系脱氧剂脱氧性能试验装置主要性能设计参数见表1 表1试验装置主要性能设计参数 目 参 项 反应器中反应管的规格/mm 33×1.5 反应器的等温区"/mm 50 最高使用压力(表压/MPa 1.0 最高使用温度/C 400 平行性(绝对差值)/% 复现性(绝对差值)/% 反应器等温区长度的测定按附录A的规定 4.3校验 正常情况下,试验装置的平行性、复现性每年用参考样或保留样至少测定一次,其测定方法按第6 章和第7章的规定 样品 5 5.1实验室样品 按GB/T6679的规定取得 5.2试样 的试验筛(按照 mm和5.0mm 将实验室样品混合均匀,用四分法取约500g 用孔径为3.0 GB/T6003.1中R40/3系列)筛分 取粒度为3.0mm一5.0mm的试样,置于烘箱中120C士5笔干 燥2h,取出放在干燥器中冷却至室温,按附录B的规定测定其紧堆密度 5.3试料 根据试样的紧堆密度,称取30.0mL对应质量的试样,精确至0.01g,待用 试验步骤 6 警示本标准所涉及的试验用原料气和尾气对人体健康和安全具有中毒、易燃、易爆危害,应严 防系统漏气,现场严禁有明火,并且应配有必要的灭火器材和排风设备等预防设施 6. 原料气、还原气 原料气(以体积分数计)由氢气(45%一55%)一氧化碳(20%一30%)氧气(O.1%一0.4%),其余 为氮气组成 还原气(以体积分数计)由氢气(1%5%),其余为氮气组成
GB/36766一2018 6.2试料的填装 在反应管底部的筛板上垫一层干净细钢网,将处理好的粒度为3mm5mm的惰性瓷球装人反应 管内,并敲实,填至测定等温区时所确定的位置 再将催化剂试料(见5.3)分次小心倒人反应管内,轻轻 敲打管壁,使催化剂床层装填紧密,并测量其催化剂床层装填高度,然后用惰性瓷球装填至距反应管人 口截面10mm左右的位置 6.3系统试漏 将反应管接人系统 打开氮气总阀,向系统内通人氮气,并稳定在0,5MPa,关闭系统进出口阀门 用肥皂水检查各接头连接处,进行试漏 试漏符合要求后打开系统出口阀排气,使系统降至常压 6.4升温还原 向反应器内通人高纯氮气.按表2的条件进行升温,在反应器温度升至200笔时,切换为还原气,开 始还原,还原12h后结束 预还原型脱氧剂,直接以高纯氮气升温至活性测定温度 表2升温还原条件 反应器温度 升温速率 所需时间 空速 压力(表压 C/ h一！ MPa 室温200 100 1000 0.l0.5 200 12 3000 6.5脱氧率的测定 还原结束后,系统改通原料气 控制并调节其系统压力为0.01MPa一0.1MPa,温度为150C士1C、 空速为3000h'士30h'(气体相关的流量校正见附录C),2h后,开始用氧分析仪分析反应器前后气 体中氧的体积分数,计算出其脱氧率 然后每隔1h测定一次,当连续三次测定数值的绝对差值不大于 1%,则可结束试验 6.6停车 试验结束后,切断原料气,系统改通高纯氮气,反应器自然降温,待反应器温度低于50C后,切断气 源,关闭电源 结果计算 脱氧剂的脱氧性能以脱氧率E计,按式(1)计算 P1一9 ×100% E= 9 式中: 原料气中氧的体积分数的数值,以%表示 9 尾气中氧的体积分数的数值以%表示 9 取三次连续测定结果的算术平均值作为测定结果,三次测定结果的绝对差值应不大于1.0%
GB/T36766一2018 附 录 A 规范性附录) 反应器等温区的测定 装填 A.1 在反应管底部垫两层细不锈钢丝网,装满粒度为3mm一5mm的惰性瓷球,至距反应管人口截面 10nmm左右的位置,并敲实 将反应器接到活性试验装置中,试漏至合格,将热电偶插人热电偶套 管内 A.2测定步骤 向反应器内通人原料气并升温,将温度、压力、空速控制到催化剂活性试验条件,待条件稳定2h后 开始测定等温区 具体按下列步骤进行: 将热电偶插人反应器热电偶套管内的适当位置,记下热电偶插人反应器套管内的长度和相应 a 的温度(即原点处的温度) 将热电偶沿反应器热电偶套管向外拉,每拉出10mm,等2min 3min,记录稳定后的温度,直至温度相差2C以上为止 随后再将热电偶向套管内插人,方法 同上,直到热电偶插到原点位置为测定一次 按上述步骤再重复测定一次,取两次测定的共同 区间为该温度下等温区 b 将反应器温度降至300C恒温,待条件稳定2后,按a)的步骤测定300C下的等温区 取150C和300C的共同区间作为该反应器的等温区,该区间长度即为反应器等温区长度,单 位为mm,等温区内的温度差值应不大于1,等温区长度应不小于1001 mm 若所测量温度显示不出等温区,需将反应器拆下,调整电炉丝的疏密位置,然后重测等温度区 A.3等温区的确定 根据测得的等温度区长度,确定反应器底部装填石英砂的高度和催化剂试料装填高度,计算出热电 偶的插人长度
GB/36766一2018 附录 B 规范性附录 催化剂紧堆密度的测定 B.1试样的堆积 将适量的试样(见5.2)分成若干份,依次加人250mL量筒内;每加一次,均需将量筒上下振动若干 次,直至试样在量筒内的位置不变为振实,反复操作,直至振实的试样量为250mL B.2试样的称量 称量振实的250mL试样(见B1)的质量,精确至0.01g B.3紧堆密度的计算 紧堆密度p,数值以克每毫升g/mL)表示,按式(B.1)计算 m2一mn" .(B,1 式中: 250mL 量筒和250mL试样的质量的数值,单位为克(g) m12 250mL 量筒的质量的数值,单位为克(g); m -试样的体积的数值,单位为毫升(mL) 计算结果保留到小数点后两位 取平行测定结果的算术平均值作为测定结果,平行测定结果的相 对误差应不大于2.0%
GB/T36766一2018 附 录 规范性附录) 转子流量计的校正 C.1校正装置 湿式气体流量计流量校正装置示意图见图c,1 出 凶- 4.5 0.5 3.5 2.5 说明: -原料气进气阀 气量调节考克; -转子流量计; 水压差计 温度计 湿式气体流量计 -放空 图c.1湿式气体流量计流量校正装置示意图 首先调节好湿式气体流量计的水平 再拧开水位溢流孔的螺帽,向湿式气体流量计内加人蒸水 当水由溢流孔漫出时,停止加水,待溢流孔不漫水时,拧紧溢流孔螺帽 C.2 校正步骤 打开进气阀,原料气经转子流量计进人湿式气体流量计,用考克调节气体流量的大小 记下湿式气 体流量计的起始读数,同时启动秒表计时,当湿式气体流量计计量一定量气体体积时,按下秒表,记下时 间和湿式气体流量计的终止读数,并计算气体的体积流量 调节气体流量大小,重复测定,直至气体体 积流量为Q时为止,确定转子流量计内浮子上端面的刻度位置 流量计算 C.3 气体体积流量Q,数值以毫升每分(nmlL/min)表示,按式(C,1)计算 SuV,T (C.1 Q 60PT
GB/36766一2018 式中: S -空速的数值,单位为每小时(h'); 催化剂试料的数值,单位为毫升(mL); V -标准状态下的大气压的数值,单位为帕斯卡(Pa)p,=101325); T -测定时室温的热力学温度的数值,单位为开尔文(K); P -测定时的大气压的数值,单位为帕斯卡(Pa); T -标准状态下的热力学温度的数值,单位为开尔文(K)