ICS 71.100.99 G 74
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T31585—2015
煤制气中氧硫氰化物净化催化剂
活性试验方法
Test method of activity for oxygen and sulphur and cyanide
removal purification catalyst from coal gas
2016-01-01实施
2015-06-02发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 中华人民共和国
国家标准
煤制气中氧硫氰化物净化催化剂
活性试验方法 GB/T 31585—2015
*
中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029) 北京市西城区三里河北街16号(100045)
网址www.spc.net.cn
总编室：(010)68533533 发行中心：(010)51780238
读者服务部：(010)68523946 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷
各地新华书店经销
*
开本880×1230 1/16 印张0.75 字数18千字
2015年6月第一版 2015年6月第一次印刷
*
书号：155066·1-51739定价 16.00元
如有印装差错 由本社发行中心调换
版权专有 侵权必究举报电话：(010)68510107 GB/T 31585—2015
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（SAC/TC63)归口。 本标准起草单位：华烁科技股份有限公司、福州大学化肥催化剂国家工程研究中心、南化集团研
究院。
本标准主要起草人：肖安陆、钱胜涛、江莉龙、邱爱玲、刘华伟、张清建、魏华、孔渝华。
H GB/T31585—2015
煤制气中氧硫氰化物净化催化剂
活性试验方法
1范围
本标准规定了煤制气中氧硫氰化物净化催化剂的活性试验方法。 本标准适用于焦炉煤气及IGCC煤制气等煤制工业原料气中同时用于耐硫脱氧、氢氰酸转化、氧硫
化碳和二硫化碳水解转化的净化催化剂。
规范性引用文件
2
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 3化工产品采样总则
3原理
原料气中的氧气、氧硫化碳、二硫化碳、氢氰酸在催化剂的作用下，分别发生化学反应，其化学反应方程式如下：
O2+2H2—2H0 COS+H2OH,S+CO CS+2H202H,S+CO HCN+2H2ONH+HCOOH
用控氧仪分析反应前后气体中氧的体积分数，计算出氧的转化率；用微量硫分析仪分析反应前后气体中氧硫化碳和二硫化碳的体积分数，计算出氧硫化碳和二硫化碳转化率；用氢氰酸检测管分析反应前后气体中氢氰酸的体积分数，计算出氢氰酸的转化率，以此表征催化剂活性。
4试验装置
4.1流程
煤制气中氧硫氰化物净化催化剂活性试验装置示意图见图1。
1 GB/T 31585—2015
XI X
文
2
说明：
一原料气；硫化气；
1 2
3- 质量流量计； 4- 缓冲罐； 5 水饱和器； 6- 恒温水浴；
反应管； 8- 一加热炉。
7.
图1 煤制气中氧硫氰化物净化催化剂活性试验装置示意图
4.2 主要性能
煤制气中氧硫氰化物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
性能参数 $8X1
项 目
反应管规格（不锈钢)/mm 反应器等温区长度*/mm 最高使用压力/MPa 最高使用温度/℃ 平行性(极差值)/% 复现性(极差值)/%
75 2.0 600 1 2
≥
≤ ≤
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，检验装置的平行性、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。
采样 5.1 实验室样品
5
按GB/T6678中的规定取得。
2 GB/T31585—2015
5.2试样
将实验室样品混合均匀，用四分法取约20g，置于瓷研钵内破碎研细，再用四分法取约10g，用孔径为0.45mm和0.90mm的试验筛（符合GB/T6003.1中R40/3系列）筛分。取粒度为0.45mm~0.90mm 的试样，置于烘箱中（120士5）℃干燥2h，取出放在干燥器中冷却至室温，按附录B的规定测定其堆积密度。 5.3试料
根据试样的堆积密度，称取1.0mL对应质量的试样，精确至0.01g，待用。
6试验步骤
警告一一本标准所涉及的试验用原料气和尾气（含CO、HCN、COS、H2S、CS2等）对人体健康和安全具有中毒、易燃、易爆危害，应严防系统漏气，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。 6.1原料气
原料气（以体积分数计）由氢气（30%）、二氧化碳（8%）、一氧化碳（5%）、硫化氢（0.001%～ 0.100%）、氧气（0.1%~0.4%）、氧硫化碳（0.01%~0.10%）、二硫化碳（0.01%~0.10%）、氢氰酸（0.001%~0.050%），其余为氮气组成。
6.2硫化气
硫化气（以体积分数计）由硫化氢（1%）、氢气（5%～10%），其余为氮气组成。
6.3试料的装填
在反应器的反应管底部的筛板上垫一层干净细钢网，将处理好的粒度为0.45mm～0.9mm的石英砂装人反应管内，并敲实，填至测定等温区时所确定的位置。再在石英砂上加一层细钢网，将催化剂试料（见5.3)分次小心倒人反应管内，轻轻敲打管壁，使催化剂床层装填紧密，并测量其催化剂床层装填高度，然后加一层细钢网，用石英砂装填至距反应管入口截面10mm左右的位置。 6.4系统试漏
将反应管接入系统。打开氮气总阀，向系统内通入氮气，并稳定在0.8MPa，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，使其热端位于反应管外壁、催化剂床层内5mm处，
6.5升温硫化
向反应器内通人氮气，按表2的条件进行升温；在反应器温度升至200℃时，切换为硫化气，开始硫化；400℃时，分析反应器进出口H2S体积分数，直至进出口H2S含量平衡，硫化结束。
3 GB/T315852015
表2升温硫化条件
反应器温度范围/℃ 升温速率/(℃/h)
空速/h-1
系统压力
所需时间/h
室温至200
100 0 100 0 100 0
2 1 1 2.5 1 4
200 200~300
500
常压
300 300~400
1 000
400
6.6 5活性的测定
硫化结束后，切断硫化气，系统改通原料气，控制并调节其系统压力为常压、活性测定温度为（200士 1)℃、空速为（3000士20)h-1气体相关的流量校正见附录C)、水汽饱和器温度控制在（30士1)℃，稳定 2h后，开始用控氧仪分析反应前后气体中氧的体积分数，计算出其脱氧率；用微量硫分析仪（FPD检测器)分析反应前后气体中氧硫化碳和二硫化碳的体积分数，计算出其氧硫化碳和二硫化碳转化率；用氢氰酸检测管分析反应前后气体中氢氰酸的体积分数，计算出其氢氰酸脱除率。然后每隔0.5h测定一次，当连续三次测定数值的绝对差值不大于2%，则可结束试验。
7结果计算
活性以氧(或氧硫化碳、二硫化碳、氢氰酸)的转化率E计，按式(1)计算：
E = P1= × 100%
(1)
91
式中： 1- 原料气中氧（或氧硫化碳、二硫化碳、氢氰酸）的体积分数的数值，以10-6表示；
尾气中氧（或氧硫化碳、二硫化碳、氢氰酸)的体积分数的数值，以10-‘表示。
2
取三次连续测定结果的算术平均值作为测定结果，三次测定结果的绝对差值应不大于2.0%。 GB/T 31585—2015
附录A （规范性附录）
反应器等温区长度的测定
A.1装填
在反应器底部垫两层细不锈钢丝网，装人0.45mm～0.9mm的石英砂，至距反应器人口截面 10mm左右的位置，并敲实。将反应器联接到多功能净化催化剂性能试验装置中，试压试漏至合格，向反应管外壁热电偶套管内插人热电偶。
A.2测定步骤
向反应器内通入原料气并升温，将温度、压力、空速及原料气体积比控制在催化剂活性试验的条件下，待条件稳定2h后开始测定等温区。具体按下列步骤进行：
a）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。
b）将反应器温度升温至400℃恒温，待条件稳定2h后，按a)的步骤测定400℃下的等温区。 c）取200℃和400℃的共同区间作为该反应器的等温区，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≤1℃，等温区长度应≥75mm。 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
根据测得等温度区的长度，确定反应器内不锈钢筛板的固定位置和催化剂试料装填高度，计算出热电偶插入的长度。