《催化裂化催化剂助燃性能的测定 一氧化碳指数法》

T/CSTMXXXXX—2021T/CSTMXXXXX—2021催化裂化催化剂助燃性能的测定一氧化碳指数法警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。范围本文件规定了采用一氧化碳指数法测定催化裂化催化剂助燃性能的测定方法。本文件适用于催化裂化催化剂一氧化碳指数（COIndex）的测定。测定范围为1.25%~87.96%，超过此范围一氧化碳指数的测定也可用本方法，但精密度尚未考察。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法NB/SH/T0960催化裂化催化剂、助剂和吸附剂采样法术语和定义下列术语和定义适用于本文件。催化裂化催化剂Catalyticcrackingcatalyst用于流化催化裂化装置的催化剂，包含裂化剂、裂解剂等主剂及助燃剂、助燃脱硝剂等其他各类助剂。一氧化碳指数COIndex在一定的操作条件下，向装有催化裂化催化剂的反应器中通入含有一定量一氧化碳（CO）和氧气（O2）的混合气体进行反应，反应转化的一氧化碳（CO）占总一氧化碳（CO）进料的体积分数。原理在一定的操作条件下，向装有催化裂化催化剂的反应器中通入含有一定量一氧化碳（CO）和氧气（O2）的混合气体，测定稳定条件下的一氧化碳（CO）转化率，并将此转化率命名为一氧化碳指数（COIndex）。试剂和材料一氧化碳：纯度≥99.9%（体积分数）。空气：纯度≥99.9%（体积分数）。氮气：纯度≥99.9%（体积分数）。基底剂：催化裂化催化剂，一氧化碳指数不大于2.0%。质控样品：结构和基体与催化裂化催化剂基本一致的样品，性质均匀稳定，有确定的接受参照值。仪器和设备微型固定流化床反应器：石英材质，底部为锥形，上部带有高温密封结构。反应气体从上部进入，通过插入锥底的细管通入到催化剂床层底部，经顶部的过滤器流出。插入的细管为钛合金管或其他无一氧化碳（CO）助燃活性且耐800℃以上高温的合金管。反应器尺寸要求见图1。单位为毫米标引序号说明：1——锥底；2——筒体；3——进气管；4——测温管；5——陶瓷过滤芯；6——螺栓；7——螺母；8——垫片；9——法兰；10——法兰盖；11——出气管；12——接管；13——螺母；14——卡套；15——接头体；16——进料口（φ14×2）；17——进气口（φ6×1）；18——出气口（φ6×1）；19——测温口（φ8×1.5）；20——测温口（φ8×1.5）。微型固定流化床反应器结构示意图及尺寸规格标准筛：孔径分别为212μm及38μm，符合GB/T6003.1的要求。红外二氧化碳分析仪。量程：0～25%（体积分数）二氧化碳（CO2）；准确度：±1%满量程；线性度：±1%满量程；响应时间：<10s。马弗炉：最高温度高于600℃。样品按照NB/SH/T0960的规定采样和制样。将催化剂样品用标准筛过筛，除去大于212μm的大颗粒及小于38μm的细粉。再将过筛后的催化剂样品放入马弗炉中，升温至600℃后焙烧2h，催化剂取出后放入干燥器中保存。针对催化裂化助燃剂、助燃脱硝剂等以助燃为主要功能的催化剂样品，需将其与基底剂以质量比1:99（1.00%的助燃剂+99.00%的基底剂）的比例进行掺混后进行评价试验；而针对催化裂化主剂，无需掺混基底剂即可进行评价试验。试验步骤称取(10.000±0.002)g处理后的催化剂样品，并装入石英反应器中，再将反应器装入加热炉中，连接进、出气管。装置试漏，反应器内充入氮气，压力达到150kPa左右时关闭反应器出口阀，观察压力变化情况，1h内压降≤10kPa，确保装置气密性。开启加热，根据实际情况调整加热炉设定值，反应器内部目标温度为600℃。将装置切换至配气吹扫状态，调节吹扫氮气流量为（1100±2）mL/min左右，一氧化碳（CO）流量（110±1）mL/min，空气流量（1000±2）mL/min，通过调节反应器前放空阀开度以保证进入气体检测仪的流量处于适宜的范围内。当温度、流量、气体检测仪读数均稳定后，切换至反应状态，此时配好的一氧化碳（CO）加空气的混合气体进入反应器，在催化剂的作用下一氧化碳（CO）与氧气（O2）反应生成二氧化碳（CO2），调节反应器后放空阀开度以保证进入气体检测仪的流量处于适宜的范围内。实时监测尾气中一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）含量的变化情况，待反应10min后即可记录数据，一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）的体积分数分别记为φCO，φCO2。操作时注意系统压力变化情况，超过150kPa时应停止实验。试验数据处理催化剂的一氧化碳指数（COIndex）按照式（1）计算： (SEQ标准自动公式\*ARABIC1)式中：φCO2——尾气中二氧化碳（CO2）的体积分数，单位为%；φCO——尾气中一氧化碳（CO）的体积分数，单位为%。精密度概述本文件的精密度是采用7个水平的催化裂化催化剂样品，在3个实验室进行协同试验得到的（每个样品在每个实验室各进行3次试验）。按下述规定判断试验结果的可靠性（95%置信水平）。重复性限，r由同一操作者，在同一实验室，用同一台仪器，按照相同的方法，并在短时间内对同一被测对象相互独立进行测试获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于表1重复性限(r)。再现性限，R由不同操作者，在不同实验室，用不同仪器，按相同的测试方法，对同一被测对象相互独立进行测试获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于表1再现性限（R）。表1一氧化碳指数测定方法的精密度%COIndex范围重复性限r再现性限R1.25~87.962.343.35报告取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果报出，结果保留一位小数报出。质量保证和控制应用质控样品，至少每个月校核一次本方法的有效性，当过程失控时，应找出原因，纠正错误后，重新进行校核，使方法处于受控状态。附录A（资料性）起草单