Q/SY
中国石油天然气集团有限公司企业标准
Q/SY 03006—2020
石油炼制催化剂积炭含量测定
元素分析仪法
Test method for instrumental determination of carbon accumulation
in petroleum refining catalyst
2020一10一12 实施
2020—07—30 发布
中国石油天然气集团有限公司 发布 Q/SY 03006—2020
目 次
前言·
I
范围规范性引用文件
1
2
3 方法概述
仪器试剂与材料试验步骤
4
5
2
..
6
6.1 样品的准备 6.2 试样包装及称量 6.3 标准曲线 6.4 测试结果计算 8 精密度 8.1 重复性 8.2 再现性 8.3 偏差 9 报告
7 Q/SY 03006—2020
前言
本标准按照GB/T 1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由中国石油天然气股份有限公司炼油与化工分公司提出。 本标准由中国石油天然气集团有限公司标准化委员会炼油与化工专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：石油化工研究院、大连石化分公司。 本标准主要起草人：赫丽娜、肖占敏、赵铁凯、周锋、杨晓彦、霍明辰、修远、王家玉、范国宁、
徐华、刘卫东。
II Q/SY 03006—2020
石油炼制催化剂积炭含量测定元素分析仪法
警告：本标准涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但无意对与此相关的所有安全问题提出建议。因此，使用者在应用本标准以前应建立适当的安全和保护措施，并确定相关的规章限制的适用性。
1 范围
本标准规定了用元素分析仪法测定石油炼制催化剂中积炭含量的试验方法。 本标准适用于石油炼制催化剂中积炭含量的测定，测定催化剂积炭质量分数范围为0.10% 一
17.50%。
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/T 3723　工业用化学产品采样安全通则 GB/T 6678　化工产品采样总则 GB/T 6679固体化工产品采样通则 GB/T 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
3　方法概述
称取已知质量的试样，在高温和氧气环境中充分燃烧，催化剂中的积炭完全氧化生成二氧化碳，通过载气氮气将二氧化碳及其他氧化产物组成的混合气流引人还原管，通过高温铜去除多余的氧气，使用加热的吸附解吸附柱将气体分离开，用热导检测器定量检测二氧化碳含量，并自动计算积炭含量。
4仪器
4.1元素分析仪：由进样和通氧系统、加热炉和反应区、气体分离部件、检测器等四部分组成，加热炉和反应区内安装燃烧管和还原管。燃烧条件满足（在所有合适的样品范围内）能使试样的全部被测组分完全转化为二氧化碳。检测器能完全测定试样燃烧产生的二氧化碳，且每一次试样的分析过程对其他试样的分析过程不产生干扰。仪器可以直接输出积炭的质量分数数据。 4.1.1燃烧管：内装氧化铜，可耐950℃高温。 4.1.2还原管：内装还原铜，可耐550℃高温。 4.2电子天平：感量0.001mg 4.3真空烘箱：能将温度控制在120℃±5℃。 4.4烘箱：能将温度控制在110℃±5℃。
I Q/SY 03006—2020
4.5锡舟：根据不同仪器要求配套使用。
5试剂与材料
5.1除非另有说明，在分析中仅使用确认为化学纯及以上纯度的试剂。 5.2校准样品：用来校准仪器的参考物质，推荐使用表1中给出的标准物质，也可使用其他合适的标准物质或纯化合物。
表1标准物质化学分子式
名称 N-乙酰苯胺阿托品苯甲酸
碳元素质量分数，%
C:H,NO C17H23NO3 C,H.O2 C,H4N2 C,Hi2N204S2 CloHi6N2O: C,H.NO,S C.HisNO;
71.09 70.56 68.84 52.92 29.99 41.10 41.84 48.30 4.57 6.17
咪唑胱氨酸
乙二胺四乙酸
磺胺三乙醇胺 Chalky 碳化钨AR307
5.3载气：高纯氮气，纯度高于99.995%。 5.4氧气：高纯氧气，纯度高于99.995%。 5.5 甲苯。
注：可以使用煤油或溶剂油等其他溶剂代替，但精密度无法确定。
6试验步骤 6.1 样品的准备 6.1.1取样：按照 GB/T 3723、GB/T 6678、GB/T 6679规定的安全和技术要求取得代表性试样50g 以上。如果试样为使用过的催化剂，用5.5规定的溶剂进行索氏抽提，至回流抽提液澄清后再继续抽提30min，然后放人真空烘箱120℃±5℃烘于6h。 6.1.2将试样研磨成均匀的粉末，用“四分法”缩分至10g以下。 6.1.3测试前将试样在110℃±5℃下烘干2h，除去试样中吸附的水分。 6.2试样包装及称量
称取均匀试样于锡舟（见4.5）中，推荐试样称取质量见表2。将锡舟压平并折叠，使其紧密地包裹试样。对试样包装进行挤压以赶尽空气，将包好的试样抖动几次以去掉可能粘附在外表面的样品或杂质。不应用手直接接触试样。 2 Q/SY 03006—2020
表2试样量试样量，mg
试样预计积炭质量分数，%
通氧时间，s
20 10 5 2
<0.1 0.1 ~ 0.25 0.25 ~ 0.5
140 120 100 80
>0.5
6.3标准曲线 6.3.1试样测试前进行空白实验，空白实验不需要加试样，与试样相同的测试条件下空白值应限定在仪器规定的峰面积值以内，通常为100以下，使空白值低且稳定。 6.3.2准备条件化样品和校准测试样品，保证质量不重复且分布均匀，校准样品对应的碳绝对质量可涵盖催化剂试样积炭测试范围。一个典型的标准曲线测试的例子见表3。
表3标准曲线测试表样品及重量
测试次数 样品类型
测试条件试样质量：2mg 通氧时间：80s 试样质量：2mg 通氧时间：80s 试样质量：2mg 通氧时间：80s 试样质量：2mg 通氧时间：80s
碳元素绝对质量
条件化 Chalky : 3mg
3
Chalky，质量（mg）顺序：
11
校准样品 0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.3, 0.00457mg ~ 0.128mg
1.6, 2.0, 2.4, 2.8
条件化 乙酰苯胺：2mg
2
乙酰苯胺，质量（mg）顺序： 0.2,0.4，0.6，0.8，1.0,1.2，1.5
0.142mg ~ 1.066mg
校准样品
7
6.3.3 按6.4.1的测试条件和6.4.3的测试步骤对条件化样品和校准样品进行测试。 6.3.4 保存原始数据，并按照仪器规定的校准方法绘制标准曲线。 6.3.5 不需要每次测试都重新绘制标准曲线，仅在每次开机分析样品前，校正因子（K）在0.9～1.1 以外时、更换吸附柱时或者测试范围发生明显改变时进行。 6.4　测试 6.4.1 仪器准备
按照不同型号仪器说明书的要求准备仪器并分别连接氮气（见5.3）和氧气（见5.4）。典型仪器测试条件见表4。也可根据不同仪器型号的规定设置仪器条件。 6.4.2校正因子的测定 6.4.2.1按照规定进行空白实验，空白实验不需要加试样，空白值应限定在仪器规定的峰面积值以内，使空白值低且稳定。然后选用标准物质（见表1）进行3次测试以做好仪器测试准备，再连续运行2～3次标准物质用于计算校正因子（K)，用校正因子进行当日仪器校准。 6.4.2.2至少选择一个标准物质作为试样进行验证试验，碳元素的测试结果应在理论值的±1%范围内，否则重新对仪器进行校准。
3 Q/SY 03006—2020
表4典型仪器测试条件
参数 950℃ 550℃ 40℃ 90℃ 200mL/min 200mL/min
仪器操作条件燃烧管温度还原管温度吸附柱吸附温度吸附柱解吸附温度被测气体流速
氨气流速氧气流速
0.2MPa, 28mL/min ～ 30mL/min
6.4.3测试 6.4.3.1开始测试试样之前，先按6.4.2的规定测试校正因子。 6.4.3.2按顺序将6.2中包好的试样放入进样盘对应孔位。 6.4.3.3采用6.4.1的测试条件，根据6.3中不同试样量选取合适通氧时间进行试样测试。每个试样重复测试3次。 6.4.3.4在实际测试过程中，样品测试设置条件应与仪器校准时相同。 6.4.3.5在试样测试过程中，随机插入标样进行测试，以核对标准曲线。标样的测试次数取决于试样类型及分析条件是否改变。通常，每隔20～30个试样加做一个标样。 6.4.3.6注意检查灰分管，避免灰分堵塞通氧管，影响测试结果。
7结果计算
7.1试样中积炭含量的质量分数w按公式（1）计算：
R,'me'We Re-mp
W:
(1)
式中: W- 试样中积炭含量（质量分数），用百分数表示； Rp 除去空白后试样中碳的响应值； me 标准物质质量，单位为毫克（mg）； We 标准物质中碳含量（质量分数），用百分数表示； Re 除去空白后标准物质中碳的响应值； mp- -试样质量，单位为毫克（mg)。 注：上述结果可由仪器系统自动计算得出。
7.2以3次重复测定结果的算术平均值作为分析结果，按GB/T8170的规定进行数值修约，结果修约至0.01%（质量分数）。
8精密度 8.1重复性
同一操作者，在同一实验室，使用同一仪器，按照同一方法，对同一试样连续测定得到的两个测
4