ICS 71. 100. 99 G 74 备案号：38598—2013
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 4348—2012
轻油蒸汽转化催化剂活性试验方法
Test method of naphtha steam reforming catalysts
2013-06-01实施
2012-12-28发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T4348—2012
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准的附录A为规范性附录。 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：山东齐鲁科力化工研究院有限公司、南化集团研究院。 本标准主要起草人：程玉春、高步良、田力、尹长学、谭永放、李世勤。
I
建筑321---标准查询下载网 www. jz321. net HG/T4348—2012
轻油蒸汽转化催化剂活性试验方法
警告一本标准所涉及的试验用原料（原料气)和尾气（含H2、CO、CO2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设施。 1范围
本标准规定了轻油蒸汽转化催化剂的试验方法。 本标准适用于以石脑油、炼厂气、液态烃等为原料的轻油蒸汽转化催化剂。
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，仅所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金属丝编织网试验筛 GB/T6678化工产品采样总则 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法
3原理 3.1原料气中的碳氢化合物在轻油蒸汽转化催化剂的作用下，发生化学反应生成氢气、一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等，其化学反应方程式如下：
C.Hm+nH2O→nCO+(n+m/2)H2
CO+3H2CH4+H2O CO+H2OCO2+H2
分析反应前的烃原料组成以及反应后气体中烃类体积分数，计算出其反应后C2以上组分的体积分数，以此表征催化剂活性。 3.2原料气中的甲烷在轻油蒸汽转化催化剂的作用下，发生化学反应生成氢气、一氧化碳以及二氧化碳等，其化学反应方程式如下：
CH4+H2O→CO+3H2 CO+H2OCO2+H2
分析反应后的一氧化碳、二氧化碳的体积分数，计算出其反应后单位时间和单位质量催化剂所转化的甲烷的体积分数，以此表征催化剂活性。 4试验装置 4.1流程
轻油蒸汽转化催化剂活性试验装置示意图见图1、图2。
- HG/T4348—2012
去分析
放空
X
油计量泵； 2-水计量泵；
冷凝器；分离器；稳压阀；湿式气体流量计。
-
7- 8 8
汽化器；一混合器；管式反应器；
3- 一
4
5-
图1轻油蒸汽转化催化剂（上段）活性试验装置示意图
区
2
占 凸12
I
反应
级
分 去
板
一流量计； 2- 一预热器； 3--反应器；
气液分离器； 5- 干燥器。
1
图2轻油蒸汽转化催化剂（下段）活性试验装置示意图
4.2主要性能
轻油蒸汽转化催化剂活性试验装置主要性能设计参数见表1，
建筑321---标准查询下载网 www. jz321. net HG/T43482012
表1活性试验装置主要性能设计参数
参 数
项 目
上段 $25×3 5. 0 950 5 5
下段 10×2 0. 5 950 5 5
反应器中反应管的规格/mm 最高使用压力/MPa 最高使用温度/℃ 平行性(绝对差值)/% 复现性(绝对差值)/%
≤ ≤
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5 章和第6章的规定。 5上段催化剂 5.1采样 5.1.1实验室样品
按GB/T6678中的规定取得。 5.1.2试样
取适量实验室样品破碎后，用孔径为0.850mm和2.00mm的试验筛（符合GB/T6003.1中R 40/3系列)筛分。取粒度为0.850mm~2.00mm的试样按附录A的规定测定其堆积密度。 5.1.3试料
根据试样的堆积密度，称取45mL的试样（5.1.2），精确至0.1g，待用。 5.2试验步骤 5.2.1原料
直馏轻油：干点≤180℃，芳烃体积分数≤12%，烯烃体积分数≤1%，硫的质量分数<0.5mg/kg；去离子水：符合GB/T6682中的二级水；氢气：99.9%（体积分数）。
5.2.2试料的填装
在反应器的反应管底部托盘上装一层粒度为3.00mm5.00mm的惰性氧化铝，并敲实填充至规定的位置。将催化剂试料（5.1.3)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（约为270mm）；拧紧反应器螺帽后，将反应器接人试验系统。打开原料气总阀，向系统内通入原料气，并稳定在3.0MPa；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，并将三支热电偶插入热电偶套管内，使其热端位于催化剂床层的顶部人口、中部2/3处、底部出口。 5.2.3升温还原
催化剂在未经还原前不具有活性。使用前必须采用氢气将氧化镍还原为镍，还原后的活性镍对轻油转化反应具有良好的活性。
其还原反应方程式如下：
NiO+H2Ni+H20
还原步骤：向反应器内通人还原气（氢气和水，其物质的量比为6.0），空速为1000h-1，系统压力为0.5MPa。其升温还原操作按表2的规定。
3 HG/T4348—2012
表2还原操作条件
温度范围 /℃
升温速率 /(℃/h) 120 185 200
所需时间
/h
480℃（催化剂床层人口） 750℃（催化剂床层2/3处） 800℃（催化剂床层出口） 480℃（催化剂床层人口） 750℃（催化剂床层2/3处） 800℃（催化剂床层出口）
室温～
4
恒温
8
0
5.2.4活性的测定 5.2.4.1活性的测定条件
轻油蒸汽转化催化剂活性的测定条件见表3。
表3活性的测定条件
目
项
条
件
试料装填量/mL 原料空速/h-1(碳空速）水碳比系统压力/MPa
45 8000±50
2. 5 3. 0 480±5 670±5 750±5
催化剂床层人口催化剂床层2/3处催化剂床层出口
活性测定温度/℃
5.2.4.2活性测定步骤
还原结束后，改通轻油原料，在0.5h内将压力升至3.0MPa、空速提至8000h-1。待反应器温度、原料空速等稳定10h后，用分析仪分析转化气中的C2组分的体积分数，然后每隔1h～1.5h分析 -次。当连续三次所测定出口C2以上烃类体积分数<0.2%，则可以结束试验。 5.2.5停车
-
试验结束后，切断系统电源，排放冷凝器中的冷凝水，然后关闭原料气总阀和冷凝水总阀。 5.3结果计算
催化剂活性以转化后组分中C2以上烃类的残余量计，数值以%表示。 取三次连续测定结果的算术平均值作为测定结果。
6下段催化剂 6.1采样 6.1.1实验室样品
按GB/T6678中的规定取得。 6.1.2试样
取适量实验室样品置于研钵内研碎，用孔径为0.300mm和0.500mm的试验筛（符合 GB/T6003.1中R40/3系列)筛分。 4
建筑321---标准查询下载网 www. jz321. net HG/T4348—2012
6.1.3试料
称取0.1g的试样（5.2），精确至0.001g，待用。 6.2试验步骤 6.2.1原料
甲烷：硫的体积分数小于5×10-7，甲烷的体积分数大于99%；去离子水：符合GB/T6682中的二级水；氢气：99.9%（体积分数）。
6.2.2试料的填装
在反应器的反应管底部托盘上装一层粒度为0.500mm1.00mm的情性氧化铝，并敲实填充至规定的位置。将催化剂试料(6.1.3)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的装填高度；拧紧反应器螺帽后，将反应器接人试验系统。打开原料气总阀，向系统内通人原料气，并稳定在0.5MPa，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，并将热电偶插入热电偶套管内，使其热端位于催化剂床层的中部。 6.2.3升温还原
催化剂在未经还原前不具有活性。使用前必须采用氢气将氧化镍还原为镍，还原后的活性镍对轻油转化反应具有良好的活性。
其还原反应方程式如下：
NiO + H2- Ni + H2O
还原步骤：向反应器内通入还原气（氢气和水，其物质的量比为3.0），空速为20000h-1，系统压力为常压。其升温还原操作按表4的规定，
表4还原操作条件
温度范围 /℃ 室温～750
升温速率 /(℃ /h) 500
所需时间
/h 1. 5 2
750
0
6.2.4活性的测定 6.2.4.1活性的测定条件
轻油蒸汽转化催化剂活性的测定条件见表5。
表5 活性的测定条件
目
项
条 件
试料装填量/g 原料空速/h-1 水碳比系统压力活性测定温度/℃
0. 1 40000±50
3. 0 常压 750±5
6.2.4.2活性测定步骤
还原结束后，改通天然气原料。待反应器温度、原料空速等稳定2h后，用分析仪分析转化气中一氧化碳、二氧化碳的体积分数，并计算其甲烷的转化速率，然后每隔0.5h分析一次。当连续三次测定
5 HG/T4348—2012 甲烷转化速率的相对偏差≤3%，则可以结束试验。 6.2.5停车
试验结束后，切断系统电源，关闭原料气总阀。 6.3结果计算
催化剂活性以甲烷的转化速率计，数值以毫升每克分[mL/(g·min)表示，按式(1)计算：
ZC. Q
Y=
(1)
m
式中： C一一尾气中CO、CO2体积分数的数值，以%表示； Q一一转化气流量的数值，单位为毫升每分（mL/min）；
一试料的质量的数值，单位为克（g）。
m
取三次连续测定结果的算术平均值作为测定结果，三次测定结果的相对偏差应≤3%。
建筑321---标准查询下载网 www. jz321. net