ICS 71.100.99 G 74 备案号： HG 中华人民共和国化工行业标准 HG/T5597—XXXX 高精度脱除硫化氢和硫氧化碳净化催化剂 活性试验方法 Test method of activity for high precision removal of H2S and COS purification catalyst （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 言 前 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：华烁科技股份有限公司、铜陵铜冠神虹化工有限责任公司、中石化南京化工研究 院有限公司。 本标准主要起草人：张清建、雷军、刘华伟、魏华、王先厚、朱世银、唐雁、史志刚、邱爱玲。 HG/T XXXXX—XXXX 高精度脱除硫化氢和硫氧化碳净化催化剂活性试验方法 警示一一本标准所涉及的原料气和尾气（含硫化氢、硫氧化碳、氮气等）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和排风设备等 预防措施；本标准并未揭示所有可能的安全问题，使用者应严格按照有关规定正确使用，并有责任采取 适当的安全和健康措施。 1范围 本标准规定了高精度脱除硫化氢和硫氧化碳净化催化剂活性试验方法。 本标准适用于高精度脱除煤制甲醇、煤制天然气、煤制油、煤制乙二醇、煤制芳烃等大型装置合成 气中硫化氢及硫氧化碳用净化催化剂。 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/T6678化工产品采样总则 3原理 原料气中的硫氧化碳，在催化剂的作用下，与原料气中的水发生化学反应生成硫化氢，反应产生的 硫化氢和原料气中的硫化氢与催化剂反应被脱除，其化学反应方程式如下： H20 + COS = HzS + C02 OH + SW = SH + OW 通过测定催化剂的吸硫时间，计算出催化剂所吸附硫的质量分数，以此表征催化剂的活性。 4 试验装置 4.1流程 高精度脱除硫化氢和硫氧化碳净化催化剂活性试验装置示意图见图1。 1 HG/T XXXXX—XXXX 吸收后放空 Q 吸收后放空 3 1 6 7 2 1——氮气钢瓶；2——原料气钢瓶；3——流量计；4——水汽饱和器： 5——反应器；6——恒温水浴；7——恒温油浴。 图1 高精度脱除硫化氢和硫氧化碳净化催化剂活性试验装置示意图 4.2 主要性能 高精度脱除硫化氢和硫氧化碳净化催化剂活性试验装置主要性能设计参数见表1。 表1 活性试验装置主要性能设计参数 项 目 性能参数 反应器中反应管的规格/mm Φ33×1.5（石英玻璃管） 最高使用压力/MPa 0. 5 最高使用温度/℃ 250 平行性（绝对差值）/% ≤ 0. 4 复现性（绝对差值）/% ≤ 0. 3 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。 5样品 5.1 实验室样品 按GB/T6678的规定取得。 5.2试样 2 HG/T XXXXX—XXXX 将实验室样品混合均匀后，用孔径为3.0mm和5.0mm的试验筛（按照GB/T6003.1中R40/3系列）筛 分。取粒度为3.0mm～5.0mm的试样（如样品直径大于5.0mm，先将样品砸碎，再进行筛分；条状样品需 将长度处理成3.0mm～5.0mm。），置于烘箱中120℃±5℃干燥2h，取出放在干燥器中冷却至室温，按附 录A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。 6试验步骤 6.1原料气 原料气由硫化氢（140mgS/m～200mgS/m）、硫氧化碳（140mgS/m～200mgS/m）、饱和水（30℃ 土1℃），其余为氮气组成。 6.2试料的装填 在反应器的反应管底部垫一层钢丝网，将处理干净的耐火球（Φ3mm～中5mm）装入反应管内，敲实 填充至测定等温区时所确定的位置。再在耐火球上加一层钢丝网，将催化剂试料（见5.3）分次小心倒 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的装填高度，然后加一层钢 丝网，装入50mL耐火球，轻轻敲实，拧紧反应器螺帽后，将反应器接入试验系统。 6.3系统试漏 打开氮气钢瓶总阀，向系统内通入氮气，并稳定在0.3MPa，关闭系统进、出口阀门。如在0.5h内压 力下降小于0.05MPa，则视为系统密封。试漏符合要求后，打开系统出口阀，使系统压力降至常压。 6.4测定步骤 打开原料气阀门，控制并调节其系统压力为常压、水汽饱和器温度为30℃土1℃、反应器温度为180℃ 土1℃、空速为1000h1（气体相关的流量校正见附录B）。用气相色谱仪测定反应器入口处硫化氢和硫氧 化碳含量，连续测定三次数据稳定后，将气源接入催化剂反应器，并开始计时。当催化剂吸硫数小时后 （视硫容大小而定），用气相色谱仪（硫化氢和硫氧化碳的检出限均小于7×10~mgS/m"）测定尾气中的 硫质量浓度。每隔30min或15min测定一次。若尾气中硫化氢和硫氧化碳的质量浓度之和连续三次测定超 过14x10"mgS/m时，立即停止通入原料气。以硫化氢和硫氧化碳的质量浓度连续三次测定超过 14×10mgS/m中第一次测定的时间为反应结束时间。 6.5停车 试验结束后，切断原料气，系统改通氮气，30min后关闭氮气。 7试验数据处理 活性以催化剂中硫质量分数w计，按式（1）计算： Sv×c×t×10-9 0= x100% (1) mv 3 HG/T XXXXX—XXXX 式中： Sv一一空速的数值，单位为每小时（h"）； 一反应器入口硫化氢和硫氧化碳质量浓度之和的数值，单位为毫克每立方米（mg/m）； t一一反应时间的数值，单位为小时（h）； m一一催化剂试料质量的数值，单位为克（g）； V一一催化剂试料体积的数值，单位为毫升（mL）。 取三次连续测定结果的算术平均值作为测定结果，三次测定结果的极差值应不大于0.3%。 4 HG/T XXXXX—XXXX 附录A （规范性附录） 催化剂紧堆密度的测定 A. 1 试样的堆积 将适量的试样（见5.2)分成若干份，依次加入100mL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100mL。 A.2试样的称量 称量振实的100mL试样（见A.1)的质量，精确至0.01g。 A.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（A.1）计算： m,-m p=: (A. 1) V 式中： m一一100mL量筒和100mL试样的质量的数值，单位为克（g）； m一一100mL量筒的质量的数值，单位为克（g）； V一一试样的体积的数值，单位为毫升（mL）。 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%。 5