[化工标准]-HG 3556-2004 一氧化碳低温变换催化剂.pdf

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1、I CS 7 1 . 1 0 0 . 9 0 G 75 备案号: 1 5 0 0 6 -2 0 0 5 HG 中 华 人 民 共 和 国 化 工 行 业 标 准 HG 3 5 5 6 -2 0 0 4 代替 HG 3 5 5 6 -1 9 8 0 一氧化碳低温变换催化剂 L o w t e m p e r a t u r e c a r b o n m o n o x i d e s h i f t c a t a l y s t 2 0 0 4 - 1 2 - 1 4 发布2 0 0 5 - 0 6 - 0 1 实 施 中 华 人 民 共 和 国 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会AAi

2、 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 3 556 - 20 0 4 o li吕 本标准的第3 章为强制性的， 其余为推荐性的。 本标准代替 H G 3 5 5 6 -1 9 8 0 02 0 2型一氧化碳低温变换催化剂 。 本标准与 H G 3 5 5 6 -1 9 8 0 相比主要变化如下: 标准名称修订为: 一氧化碳低温变换催化剂; 标准范围增加了B 2 0 4 , B 2 0 6 型一氧化碳低温变换催化剂; 取消了原标准技术要求中“ 主要物理性质和化学组分” 的内容; 修改了活性的测定方法及结果的表述; 机械强度改称颗粒径向 抗压碎 力并改为按H G / T 2 7 8 2 -

3、1 9 9 6 进行测定; 修改了检验规则和标志、 包装、 贮存、 运输的部分内容; 取消了原标准附录D的内容。 本标准的附录A、 附录 B为规范性附录， 附录C为资料性附录。 本标准由中国石油和化学工业协会提出。 本标准由全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会化肥催化剂标准化分技术委员会( S A C / T C 1 0 5 / S C I ) 归口。 本标准起草单位: 中国石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂。 本标准主要起草人: 施燕飞， 贡江华。 本标准于 1 9 8 0 年首次发布。 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 3S 56 一 2 0 04 一氧化碳低温变换催化剂 1

4、 范围 本标准规定了一氧化碳低温变换催化剂的要求、 试验方法、 检验规则和标志、 包装、 贮存、 运输。 本标准 适用于合成氨和制氢装置中一氧化碳加水蒸气制氢的B 2 02、 B 2 04、 B206 型等一氧化碳低温 变换催化剂。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注 日期的引用文件， 其随后所有 的修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 GB / T 1 9 1 一2 0 0 0 包装储运图示标志( e q

5、v 1 S O7 8 o， 1 9 9 7 ) GB / T 1 2 5 O 一1989极限数值的表示方法和判定方法 G B / T6 0 0 3 . 1 一2 0 0 1 金属丝编织网试验筛( e q vI S O3 3 l o 一 1， 1 9 9 0 ) G B / T6 6 7 8 一1 9 8 6 化1产品采样总则( n e qA S T M E 3 o o 一1 9 8 3 ) G B / T6 6 8 2 一1 9 9 2 分析实验室用水规格和试验方法( n e qI S O3 6 9 6， 1 9 8 7 ) HG / T2 7 8 2 一1 9 9 6 化肥催化剂颗粒抗压碎力

6、的测定 国家质量技术监督局第4号令产品质量仲裁检验和质量鉴定管理办法1 9 9 9 年 4 月 1日 3要求 一氧化碳低温变换催化剂应符合表 1 的规定。 表 1一权化碳 低温变换催化荆的技术要求 项目 指标 B 2 0 2B2 04B2 0 6 活性( 一氧化碳转化率) ， % 耐热前妻 一 9 3 耐热后) 8 88 88 0 颗位径向抗压碎力 平 均 值 ， N /c m)一 1 5 0 2 5 0 低 于: 4 。 N /c m 的 颗 粒 分 数 ， 写 镇1一 一一一一 低于 11oN/cm的颗粒分数， %( 一 注 1 : 指标中的“ 一” 表示该型号催化剂的技术指标无此项目 注

7、 2B 2 02、 B 2 04活性测定温度为2 00， B 2 06 活性测定温度为 1 95。 4试验方法 4 . 1 活性的测定 .告本标准所涉及的原料气和尾气 C O、 H : 、 C 认 ) 对人体健康和安全具有中毒， 易坦、 易爆危 害， 必须严防系统漏气和现场严禁有火种， 并且配备必要的灭火器材和排风设备等预防设施。 4 . 1 . 1 反应原理 一氧化碳与水蒸气在一氧化碳低温变换催化剂的作用下， 生成二氧化碳和氢气， 其化学反应方程式如下: CO+HZ O一C 认 +HZ 十0 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 3 55 6- 2 00 4 4 . 1 . 2 流

8、程 一氧化碳低温变换催化剂 的活性测定流程 见图 1 一一原料气钢瓶;1 2 一 一 可调电接点温度计; 2 -减压阀;1 3 电子继电器; 3 - 1 -钢瓶 出口阀;1 4 - 1 , 1 4 - 2 反应器 ; 3 一 2 一一气阻阀;巧加热炉; 3 - 3 , 3 - 4 -湿气阀;1 6 -温度计录仪; 3 - 5 , 3 - 6 干气阀;1 7 - 1 -测温热电偶; 3 - 7 放空阀;1 7 - 2 控温热电偶; 4 - 1 硅胶干燥器;1 8 - 1 , 1 8 - 2 冷凝器; 4 - 2 活性炭脱硫器;1 9 - 1 , 1 9 - 2 气水分离器; 4 - 3 分子筛净

9、化器;2 0 下水槽; 5 波纹管稳压阀;2 1 玻璃考克; 6 - 1 -6 - 5 电磁阀;2 2 分析仪校验用标准气、 零点气人口; 7 - 一 脱硫炉;2 3 硅胶干燥管; 8 - 1 -8 - 4 转子流量计;2 4 一氧化碳分析器; 9 - 1 , 9 - 2 饱和器;2 5 放空; 1 0 水浴;P, , P x 压力表。 n精密温度计; 图 1 一氧化碳低温变换催化荆活性测定流程图 4 . 1 . 3 测定装里性能 一氧化碳低温变换催化剂的测定装置性能见表2 。 表 2测定装置性能 项目指标 反应器规格， mm “ 1 4X2 反应器等温层“ 4 24 6 试样装填量, .L

10、3 . 0 系统压力常压 原料气组成( 体积分数) ， %C O: 4 -5 , C O, : 约 2 ， 余为氢氮气 重复性， %3 . 0 平 行 性 , %一 等温层的侧定按本标准附录 A规定. 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 35 56 - 20 04 4 . 1 . 4 升温还原条件和活性测定条件 一氧化碳低温变换催化剂的升温还原条件和活性测定条件见表 3 、 表 4 , 表 3 升温还原条件 升温范围， 升温速率， / h所需时间， h空速 ， h -压力 室温-1 2 0 5 01 . 5 5 0 0常压 1 2 0- 1 9 5 2 04 1 2 0 - 2 00

11、 B2 02 , B 2 0 4 恒 温 1 9 5 ( 32 06 ) 02 2 0 0( B2 0 2 , B 2 0 4 ) 表 4活性测定条件 项目条件 试样粒度， mm 0 . 4 25 - - 0 . 85 水燕气/ C O 6 空速， h 一 ， 4 00 0 活性测定温度， 一 B 2 0 2, B2 0 42 0 0 耐热温度， 4 0 0 耐热时 间， 卜 4 . 1 . 5 测定步骤 4 . 1 . 5 . 1 原料气的配制 分析半水煤气中一氧化碳和二氧化碳含量， 根据原料气成分要求和钢瓶最终压力， 计算半水煤气体 积量。向钢瓶内压人计算好的半水煤气的体积量， 用氢氮气稀

12、释至最终压力， 两天后取样， 分析原料气 中一氧化碳含量， 合格后方可使用。 4 . 1 . 5 . 2 试样制备 取有代表性的适量样品置于瓷研钵内研碎， 用孔径为。4 2 5 m m , 0 . 8 5 0 m m的符合 G B / T 6 0 0 3 . 1 -2 0 0 1 的试验筛进行过筛。用 1 0 mL量筒紧密堆积 0 . 4 2 5 m m的试验筛面上的试样 1 0 m l ， 用托盘天平称得 1 0 MI试样的质量数值， 计算堆密度， 根据堆密度称取3 mL试样量。 4 . 1 . 5 . 3 试样填装 反应器底部垫一层铜丝网， 用预先处理好的 1 . 1 8 mm-1 . 4

13、 mm石英砂填充至规定高度， 并敲实。 石英砂上面加一层铜丝网， 将称量好的试样依次倒人反应器中， 轻轻敲打器壁， 使催化剂填装紧密， 然后 用石子填充至靠近热电偶顶端处。拧紧螺母， 将反应器接人系统， 进行试漏。试漏合格后， 按规定插好 测温和控温电偶。热电偶的插人长度， 应使热电偶的热端处在相当于催化剂层的中部。 4 . 1 . 5 . 4 升温还原 检查电路、 气路， 一切正常后按表 3 规定的条件进行升温还原将反应器出口阀全部打开， 关闭阀 ( 3 - 3 ) , ( 3 - 4 ) ， 打开阀( 3 - 5 ) , ( 3 - 6 ) ， 向反应器内通人还原气( 原料气) ， 还原压

14、力为常压， 还原空速为 5 0 0 h - 。 4 . 1 . 5 . 5 切换原料气 还原结束后 ， 逐渐关闭阀( 3 - 5 ) , ( 3 - 6 ) ， 打开阀( 3 - 3 ) , ( 3 - 4 ) ， 改通原料气( 湿气) ， 。5h 将空速升至 4 0 0 0 h - 。 4 . 1 . 5 . 6 耐热前活性的测定 待反应器压力、 温度空速稳定 2h后， 即可进行耐热前活性测定。每隔 0 . 5 h 分析一次进出口气体 中一氧化碳含量， 并计算一氧化碳转化率， 若连续三次转化率的绝对差值G4 %， 则耐热前活性测定即告 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 35 56

15、 - 2 0 04 结束， 取三次测定数据的算术平均值作为测定结果。 4 . 1 . 5 . 7 耐 热后活性 的测定 耐热前活性测定后， 在 1h内迅速将反应器温度升至 4 0 0 耐热 2h ， 然后再降温至活性测定温度， 待活性测定条件稳定后， 即可进行耐热后活性测定， 测定手续按 4 . 1 . 5 . 6 步骤。 4 . 1 . 5 . 8 结果计算 以一氧化碳转化率计的低温变换催化剂的活性 E ， 数值以百分数( YO) 表示， 按式( 1 ) 计算: E V一V， V( 1 +V ) X 1 0 0 。 。 。 (1 ) 式 中: E . 一氧化碳转化率， 单位为百分数( %)

16、; V 进口气中一氧化碳体积分数， 单位为百分数( %) ; V 出口 气中 一氧化碳体积分数， 单位为百分数( %) 。 4 . 2 顺粒径向抗压碎力的测定 按 HG / T 2 7 8 2 -1 9 9 6的规定， 其中颗粒抗压碎力试验机量程为 。 - -5 0 0 N， 试样测定颗粒数为 4 0颗 。 5 检验规则 5 . 1 产品的质量由生产厂的质量监督检验部门负责检验。产品未经检验合格不准出厂。出厂产品应 附有质量证明书， 其内容包括: 产品名称、 型号、 批号、 生产日期、 生产厂名称、 产品质量检验内容及结果、 执行标准号等。 5 . 2 产品按检验批检验， 每个检验批量不超过2

17、 0 t 。一个检验批可由基本相同的材料、 工艺、 设备等条 件下制造出来的若干个生产批构成， 但若干个生产批构成一个检验批的时 间不得超过两 个月。 5 . 3 产品按 G B / T 6 6 7 8 -1 9 8 6 的规定确定抽样单元数( 见表 5 ) 。从随机选定的每个抽样单元中抽出 不少于 1 0 0 mL样品， 每批产品抽出总量约 3 L的样品， 充分混合均匀， 以四分法分为试验样和保留样， 并分别装人样品瓶内密封。样品瓶上应贴标签， 说明产品名称、 型号、 批号、 批量、 抽样 日期、 抽样人等。 其中保留样宜保留一年， 以备查核。 表 5抽样单元数 的确定 总包装单元数 抽 样

18、 单 元 数一一 总 包 装 单 元 数 抽样单元数 1 一 1 0 全 部 总 包 装 单 元 数1 8 22 1 6一 1 14 9 2 1 7 2 5 41 9 5 06 4 一1 2 2 5 5 - 2 9 6 一 65 - 81 一: 9 7 - 3 4 3 2 1 8 2 - 1 011 4一 3 4 、 一 3 。 、 2 2 1 02 - - 1 2 5 3 9 5 - 4 5 0 2 3 1 26 - 15 11 64 5 1 - v5 1 22 4 1 5 2 - 1 8 1一1 7 II 5 1 2一3 X - N N为总包装单元数; 如遇小数， 则抽样单元数进为整数 5

19、 . 4 如果检验结果中有一项指标不符合表 1的规定时， 允许按 5 . 3的规定重新抽样进行复检， 其中当 总包装单元数不超过 2 2时， 抽样单元数为总包装单元数; 当总包装单元数大于 2 2 时， 抽样单元数为表 2中相应抽样单元数的两倍。复检结果若仍有一项指标不符合表 1 的规定时， 则该批产品判为不合格 产品。 5 . 5 需方有权按本标准规定的试验方法和检验规则对产品进行检验。供需双方对产品质量发生异议 需仲裁时， 应按国家质量技术监督局第4号令 产品质量仲裁检验和产品质量鉴定管理办法 ( 1 9 9 9 年 4 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 3 55 6- 20

20、0 4 月 1日) 的有关规定执行。 5 . 6 按G B / T 1 2 5 0 -1 9 8 9 中5 . 2 规定的 “ 修约值比 较法” 判定检验结果是否符合本标准 6 标志、 包装、 贮存、 运输 6 . 1 包装桶上应有清晰、 牢固的标志， 标明产品名称、 型号、 商标、 净含量、 生产厂名称和地址 ， 醒目标明 G B / T 1 9 1 -2 0 0 。中规定的“ 怕雨” 、 “ 禁止翻滚” 标志。 6 - 2 产品宜用铁桶包装， 内衬聚乙烯薄膜袋， 并应附有质量合格证， 该证内容包括: 产品名称、 型号、 批 号、 生产日期、 生产厂名称、 合格签章等。包装时应注意密封防潮。

21、 6 一 3 包装好的产品应贮存在干燥的仓库内， 严防污染受潮。 6 _ 4 运输装卸时严禁摔滚和撞击。在运输中应有防雨设施 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 35 56 - 20 04 附录A ( 规范性 附录) 反应器温度控制及等温层的测定 A. 1反应器 温度的控制 反应器温度控制采用镍铬一 镍铝热电偶与温度控制仪或其他自控仪配合使用。水浴箱采用电导表 与继电器配合使用控制饱和器温度。 A . 2 反应器等温层的测定 将反应器装满干净的石英砂， 拧紧螺帽后接人系统。按检测流程接通后开始反应器和水浴箱升温， 并通以空速为 4 0 0 0 h - 的低变原料气。当反应器温度达 2

22、 0 0 0C( 饱和器温度6 0 左右) 时， 稳定 2h 后 开始测定等温区， 并记下该温度及热电偶插人反应器的长度。 将热电偶向外拉， 每次拉出约 1 0 m m, I m i n后待温度稳定后再拉出约 1 0 mm并记下稳定后温度， 依次类推， 直拉到温度明显变化为止。根据拉出长度和插人热电偶所得温度分布情况确定等温区。若 所得数据看不出有等温区， 需将反应器卸下重新调整电路丝的疏密， 再根据上述步骤重新测定。 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 3 55 6 - 20 04 附录B ( 规范性附录) 水蒸气与原料气之比测定及饱和水汽温度的计算 日 . 1 水蒸气 与原料气

23、之比测定 B . 1 . 1 测定原 理 利用变换气与蒸汽混合气中的蒸汽能冷凝成水而与变换气分离的原理 日 . 1 . 2 测定步骤 按图B 1 所示流程， 先放冷水通过冷凝器， 再将反应器后出口气通过冷凝器， 记下流量计上起始数， 及流量计上气体温度和压力， 并记下当时大气压， 待刻度量管中收集的冷凝水为一定体积， 停止通气。 记录流量计上第二次读数， 由流量计上两次读数之差， 可以得出气体的体积。 1 变换气入口; 2 冷凝器; 3 一 一 冷凝器收集器; 4 水银压力计; 5 -温度计; 6 一一气体湿式流量计。 图 B 1 水蒸气与原料气之比测定装置 日 . 1 . 3 结果计 算 以

24、气体体积计的汽/ 变换气比n ， 数值以百分数( %) 表示， 按式 B ( 1 ) 计算: w ， x _2 2 .X 1 8 B( 1 ) 一 当流量计温度较高时， 需对被气体带走的水蒸气进行校正， 校正按式 B ( 2 ) 计算 : (W , + W V , , ) X 锣 V标 B( 2 ) V ，按式 B ( 3 ) 计算: V标=VX 2 73 27 3+ t B( 3) 水蒸气与原料气之比按式 B ( 4 ) 计算: N =n+ ( n+ 1) aB( 4) 式中 : n 水蒸 气与变换 气之 比; 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 35 56 - 20 04 N水蒸

25、气与原料气之比; W水 所收集的冷凝水体积相对应的质量， 单位为克( 9 ) ; W室温下每升气体所带走的水的质量， 单位为克( 9 ) ; V #l 标准状态下通气的体积， 单位为升( L ) ; V = 一 一通气体积， 单位为升( L ) ; “ 反应了的一氧化碳体积分数， 单位为百分数( %) 。 日 . 2 饱和器温度计算 按活性测定条件要求汽/ C O =6 ， 原料气中一氧化碳体积分数为 4 %， 则汽/ 气=6 X4 %一。 . 2 4 ， 此 时水蒸气压力为1 MP a X0 . 2 4 / ( 1 十。 . 2 4 ) =0 . 1 9 MP a 。根据水蒸气压表查得0 .

26、 1 9 MP a 的水蒸气压相 应的温度为 6 0 0C， 该温度即为汽/ C 0 =6 ， 原料气中一氧化碳体积分数为 4 %时饱和器的控制温度 当汽/ C O或原料气中一氧化碳体积分数改变时需重新计算该条件下的水蒸气分压， 查表得到对应 的饱和器温度 。 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 3 55 6- 2 00 4 附录C 资料性附录) 锐孔流t计的校正 C . 1 校正方 法的提示 使气体经锐孔流量计后通人气体湿式流量计， 选用不同大小的锐孔调节压差至要求的气量， 即测得 所 需空速。 C. 2校正装置 校正装置见图C l , 1 原料气考克; 2 气量调节考克; 3 锐

27、孔 流量计; 4 水银压力计; 5温度计; 6 气体湿式流量计 图 C1 锐孔流，计校正装置 C. 3 校正步骤 C . 3 . 1 调节湿式流量计至水平状态， 检查流量计水位， 打开液流孔考克。 C . 3 . 2 将标准状况下的气体流量换算为当时状况下的流量， 其换算见式C ( 1 ) , C ( 2 ) , C ( 3 ) , Va =5 P l vo VX V_ ,C(1 ) P V I C(2 ) V二P 理 10 C( 3) 丁一尸 X 式 中 V o 标准状态下气体流量， 单位为毫升( mL ) ; V 当时状态下气体流量， 单位为毫升( mL ) ; S V操作空速， ( h

28、); V - ,催化剂装填体积， 单位为毫升( mL ) ; P o 标准大气压， 单位为帕斯卡( p a ) ; P 当时大气压( t 时的水蒸气压+P ) ， 单位为帕斯卡( P a ) ; T a 标准状态下的温度( 2 7 3 K) ; T一当时状态下的温度( T =2 7 3 十t “C) ; 尸 沈 流量表压力。 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载 HG 3 556 - 20 04 C . 3 . 3 打开原料气考克 1 ， 用考克 2 调节通过湿式流量计的气量， 记下湿式气体流量计上的起始读数。 同时按下秒表待通过计算好的气量时立即停秒表。若所测时间正好， 则重新核对一次， 然后标上锐孔流 量计压差高度， 此压差即表示在当时状况下的流量。正常检验以此压差高度为准。若时间与流量不是 正好， 则需调节锐孔流量计的压差或调换锐孔玻璃， 直至通过的流量和时间符合为止。 当室温变化较大或活性测定出现反常现象时， 均需对气体流量进行校正。 标准搜搜网 各类标准行业资料免费下载