ICS 71. 100.99 G 74 备案号： HG 中华人民共和国化工行业标准 HG/T5582XXXX 液化气中正构烯烃制异丁烯催化剂活性试 验方法 Test method of activity for catalyst from normal olefins to isobutene in liquefied gas （报批稿） （本稿完成日期：2018.12） XXXX -XX - XX 发布 XXXX-XX-XX实施 发布 中华人民共和国工业和信息化部 HG/T XXXXX—XXXX 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国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：山东迅达化工集团有限公司、中石化南京化工研究院有限公司。 本标准主要起草人：胡文斌、崔国栋、邢西猛、崔旭浩、杨金帅、邱爱玲、曾飞、陈延浩。 I HG/T XXXXX—XXXX 液夜化气中正构烯烃制异丁烯催化剂活性试验方法 警示一一本标准所涉及的试验用原料气和尾气（含C2、C3、C4等烃类）对人体健康和安全具有中毒 易燃、易爆危害，必须严防系统漏气，现场严禁有明火，并且应配有必要的灭火器材、排风设备和防毒 口罩等预防设施。 1范围 本标准规定了液化气中正构烯烃制异丁烯催化剂活性试验方法。 本标准适用于混合C4原料中正构烯烃制异丁烯用分子筛催化剂。 2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件。 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。 GB/T6003.1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 3原理 C4原料中的正丁烯在催化剂的作用下，发生碳链异构反应生成异丁烯，其化学反应式如下： CH2—CHCH2CH3 → CH2—C (CH:) 2 CH:CHCHCH → CHz—C (CHs) 2 通过分析反应前后气体中异丁烯的体积分数，计算出单程异丁烯的收率，以此来表征催化剂的活性， 4试验装置 4.1装置 液化气中正构烯烃制异丁烯催化剂活性试验装置示意图见图1。 1 HG/T XXXXX—XXXX 5 30H 2 放 10 空 原 料 N2 气 1一一净化罐；2——汽化器；3、8——稳压阀；4、7——气液分离器；5—一质量流量计； 6一一反应器：9一一气相色谱仪：10一一数据处理器 图1 液化气中正构烯烃制异丁烯催化剂活性试验装置示意图 4.2主要性能 液化气中正构烯烃制异丁烯催化剂活性试验装置主要性能参数见表1。 表1 活性试验装置主要性能参数 项目 指标 反应器内径/mm Φ14×4 反应器的等温区长度"/mm 80 最高使用压力/MPa 1. 0 最高使用温度/℃ 500 复现性（绝对差值）/% 2. 0 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。 5样品 实验室样品 按GB/T6679的规定取得。 5.2试样 2 HG/T XXXXX—XXXX 取适量实验室样品，置于瓷研钵内破碎研细，用孔径为1.18mm和2.36mm的试验筛（按照GB/T6003.1 中R40/3系列）筛分。取粒度为1.18mm～2.36mm的试样放入烘箱内，于120℃土5℃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10mL对应质量的试样，精确至0.1g，待用。 6试验步骤 6.1原料气 以炼油厂或化工厂的混合C4（异丁烷30%～40%、正丁烷10%～15%、反丁烯10%～20%、顺丁烯10%～ 15%、正丁烯10%～20%、异丁烯<1%，丙烯、丙烷合计约5%）为原料气。 6.2试料的装填 在反应器的反应管等温区底部垫一层不锈钢筛板，再在不锈钢筛板上加三层不锈钢丝网，将催化剂 试料（见5.3）小心倒入反应管内，轻轻敲击管壁，使催化剂床层装填紧密，并测量其催化剂床层装填 高度，再装入10mL粒度为2.5mm3mm的瓷球，轻轻敲实，拧紧反应器螺帽，将反应器接入试验系统。 6.3系统试漏 打开氮气阀，向系统通入氮气，并稳定在0.50MPa，关闭系统进出口阀门。如在0.5h内压力下降小 于0.02MPa，则视为系统密封。试漏符合要求后打开系统出口阀排气，使系统降至常压。将测温热电偶 插入热电偶套管内，使其热端位于催化剂床层中部。 6.4测定 将反应器以120℃/h的速率升至300℃后，系统改通原料气，控制并调节其系统压力为0.2MPa、反应 器温度为300℃土1℃、质量空速为1.0h。2h后，用色谱（色谱操作条件见表2）分析反应器进出口气体 中异丁烯的体积分数，并计算其收率。每隔1h分析一次，24h后，停止试验。取24h数值的平均值作为催 化剂的单程异丁烯收率的最终数值。 表2色谱操作条件 项目 指标 色谱柱 A1:0,毛细管柱,50m×0.53mm×20μm 柱温/℃ 100 检测器温度/℃ 300 氮气（载气）流量/（mL/min） 25 氢气流量/(mL/min) 30 空气流量/(mL/min) 400 进样量/μL 50 7试验数据处理 液化气中正构烯烃制异丁烯催化剂活性以单程异丁烯收率y计，按式（1）计算： 3 XXXX—XXXXX 1/5H , -0 1×100% y= (1) 式中： W2一一出口气中异丁烯的体积分数的数值，以%表示； WI一一原料气中异丁烯的体积分数的数值，以%表示； W3一一原料气中丁烯总量的体积分数的数值，以%表示。 取24h连续测定结果的算术平均值作为测定结果。 4 HG/T XXXXX—XXXX 附录A （规范性附录） 反应器等温区的测定 A.1装填 在反应器底部垫两层细不锈钢丝网，装入1.4mm～2.5mm的惰性瓷球，至距反应器入口截面10mm左右 的位置，并敲实，拧紧反应器螺帽。将反应器接到试验装置中，试压试漏至合格，向热电偶套管内插入 热电偶。 A.2测定步骤 向反应器内通入原料气并升温，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： 将热电偶插入反应器热电偶套管内的适当位置，记下热电偶插入反应器套管内的长度和相应的温度 （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2℃以上为止。随后再将热电偶向套管内插入，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，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80mm。 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瓷环的高度和催化剂试料装填高度，计算出热电偶 的插入长度。 5