【化工标准】 有机硫加氢催化剂试验方法

中华人民共和国化工行业标准

HG/T 2514—93

有机硫加氢催化剂试验方法

1 主题内容及适用范围

本标准规定了有机硫加氢催化剂活性、颗粒抗压碎强度、磨耗率及堆密度的试验方法。

本标准适用于合成氨、合成甲醇及制氢装置中T 201、T(T) 203型有机硫加氢催化剂，其它以氧化铝为载体，以钴、钼为活性组份的有机硫加氢催化剂的试验亦可参照使用。

2 引用标准

3 活性测定方法

3.1 活性检测原理

有机硫化物在加氢催化剂的作用下可转化为硫化氢，以最难转化的噻吩为代表，其加氢反应如下：

在一定的试验条件下，测定样品对噻吩的转化率。

3.2 试验设备及仪器

3.2.1 气相色谱仪 带有热导检测器的任何型号的气相色谱仪，其灵敏度及稳定性应符合GB/T 9722中有关规定。

3.2.2 反应器 规格：(内径 × 长度) 6 mm × 50 mm。

3.2.3 加热炉 功率：≥1500 W。

3.2.4 箱式温度控制仪 控制精度：1250 ± 0.5℃。

3.2.5 温度计 精度等级：1.0级。

3.2.6 冰箱恒温槽 0~500℃。

3.2.7 热电偶

3.2.8 微量注射器 0~10 μL。

3.2.9 量筒 5 mL。

3.2.10 试验筛 250~425 μm (符合 GB 6003, R40/3系列)。

3.3 试剂和材料

3.3.1 角鲨烷 气相色谱固定液。

3.3.2 乙醚 (GB/T 12591) 分析纯。

3.3.3 噻吩 化学纯。

3.3.4 正已烷 优级纯。

3.3.5 二硫化碳 分析纯。

3.3.6 酸洗 101 白色担体 色谱担体，250～180 μm。

3.3.7 硝酸钠 (GB/T 636) 化学纯。

3.3.8 硝酸钾 (GB/T 647) 化学纯。

3.3.9 亚硝酸钠 (GB/T 633) 化学纯。

3.3.10 石英砂 粒度 850～425 μm。

3.3.11 氢气 纯度为 99.99%。

3.4 活性检验流程见图 1

3.5 活性检验条件

3.5.1 催化剂装量 0.7 mL，粒度 250～425 μm。

3.5.2 压力 常压。

3.5.3 反应温度 350±1℃。

3.5.4 试验溶液为噻吩和正已烷的混合物。噻吩与正已烷比为 1，氢气做为加氢氢源和色谱载气。

3.5.5 色谱条件

3.5.5.1 柱温 75±2℃；
鉴定器温度 75±2℃，

3.5.5.2 载气流量 100 mL/min (载气为氢气)。

3.5.5.3 汽化温度 100～110℃。

3.5.5.4 桥电流 150 mA。

3.5.5.5 色谱柱 Φ5×1 mm，柱长 2 m，柱前压 0.1 MPa。

3.5.5.6 记录仪灵敏度—5 mV。

3.6.1 试样的制备

从实验室样品中按四分法取出 10 g 左右催化剂，破碎至 250~425 μm 后，在 120 ℃下烘干 1 h。在干燥器中冷却至室温，用 5 mL 量筒紧密堆积 2 mL 试样并称重，求得堆密度。然后称取相当于 0.7 mL 质量的试样。

3.6.2 催化剂装填

在反应器底部垫一小块镍铬丝网。将预先处理干净的 0.5 mL 石英砂装入反应器中墩实，然后将 0.7 mL 样品倒入反应器，边倒边用木棒轻轻敲打反应器壁。样品装填好后，反应器上部再装入石英砂至距上口 5 mm 处为止。将反应器接入系统，用载气试漏，系统试漏合格后方可进行试验。

3.6.3 催化剂预硫化

通载气后，启动色谱仪、记录仪和加热电炉。当盐浴升温到 300 ℃左右时，将反应器接入系统，反应温度达到 350±1℃并稳定后，向反应器内通载气，当流量稳定后可进行预硫化。每间隔 2 min 脉冲注入 3 μL 二硫化碳，共注入 10 个脉冲。

3.6.4 活性测定

催化剂预硫化后，稳定 10 min，脉冲注入噻吩正己烷溶液进行活性检验。每隔 2 min 向反应器内注入 2 μL 噻吩正己烷溶液，共注入 10 个脉冲，测量每次脉冲进样后未反应的噻吩的峰高值。然后切换四通阀，使载气不流经反应器，注入 5 个脉冲试样，测量反应前噻吩的峰高值。反应前最少取 3 次测定的峰高平均值作为测量结果；反应后最少取 7 次测定的平均值作为测量结果。所取数据的绝对差值≤5 mm。按 (1) 式计算噻吩转化率。

A = ((h - h₁)/h) × 100%      (1)

式中： A —— 噻吩转化率， %；
        h —— 反应前噻吩平均峰高值， mm；
        h₁ —— 反应后噻吩平均峰高值， mm。

检验完毕后，切断电源，拆下反应器，10 min 后关掉载气。

4 颗粒径向抗压碎强度的测定

颗粒径向抗压碎强度的测定和计算按 GB/T 3635 有关规定进行。

4.1 测试仪

量程：0~250 N
精度：1级
加力速度：5 N/s

4.2 强度测定的颗粒

从试样中随机取出 50 粒催化剂样品，剪取长度 4~6 mm，两端磨平。测定每颗的抗压碎强度。

5 磨耗率的测定

磨耗率的测定和计算按 GB/T 3636 有关规定进行。

5.1 测定条件

转速：25±1 r/min
转数：500 转
磨样筒尺寸（内径×长度）：36 mm × 300 mm
样品装量：25 ± 2 g (精确至 0.01g)