ICS 75.080 HS E30 中华人民共和国石油化工行业标准 NB/SH/T0863--2013 流化催化裂化催化剂中化学元素 X射线荧光光谱法测定指南 Standard guide for determination of chemical elements in fluid catalytic cracking catalysts by X -- ray fluorescence spectrometry(XRF) 2013-10-01实施 2013-06-08发布 国家能源局 发布 NB/SH/T 0863—2013 前 本标准使用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD7085-04（2010）=1《流化催化 裂化催化剂中化学元素测定标准指南一X射线荧光光谱法（XRF）》。 在第2章规范性引用文件中将ASTMD7085-04（2010）的部分引用标准用我国相应的行业标 准代替，因为SH/T0696—2000等效采用ASTMD1977-98； 在6.1和6.2增加了熔片法和压片法用到的试剂种类，为了扩大试剂的选用范围； 在6.8增加了有关标准溶液方面的描述，为了方便标准溶液的使用； 在8.5.1.4增加了压片法用新鲜流化催化裂化（FCC）催化剂配制标准样品的制备方法，为了 解决标准样品的来源问题； 在8.6.3增加了不加粘结剂的粉末直接压片制样方式，由于FCC催化剂粘结性较好一般情况 下可不加粘结剂。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280/ SC1）归口。 本标准起草单位：中国石油化工集团公司洛阳石油化工工程公司。 本标准主要起草人：程荣奇、白正伟、李兵、李怪。 NB/SH/T0863—2013 流化催化裂化催化剂中化学元素X射线荧光光谱法测定指南 1范围 1.1本标准规定了用X射线荧光光谱法（XRF）对流化催化裂化（FCC）催化剂中29种化学元素进行 定量分析时可供选择的几种方法，本标准也可以扩展到其他的元素。29种化学元素分别为：铝（AI）、硅 (Si)、铁（Fe）、镍（Ni)、钒（V）、钠（Na）、硫（S）、磷（P）、镧（La）、铈（Ce）、镁（Mg）、钾 (K)、钙（Ca）、钡（Ba）、钛（Ti）、钴（Co）、铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、锑（Sb）、锡（Sn）、 锰（Mn）、钼（Mo）、锶（Sr）、锆（Zr)、铋（Bi）、错（Pr）、钕（Nd)、（Sm）。 1.2本标准适用于FCC新鲜催化剂、FCC平衡剂、FCC待生剂、FCC催化剂粉。 1.3本标准涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所用安全问题都提出建议。 因此，用户在使用本标准前，应建立适当的安全和防护措施，并确定相关规章限制的适用性。 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。 SH/T0696一2000FCC平衡催化剂中镍和钒测定方法（氢氟酸/硫酸分解一原子光谱分析法） ASTMC982自 能量色散X射线荧光光谱仪（XRF）系统部件选取指南 ASTMC1118 波长色散X射线荧光光谱仪（XRF）系统部件选取指南 ASTME1172 波长色散X射线荧光光谱仪描述和说明规范 ASTM E 1361 X射线光谱分析中基体效应修正指南 ASTME 1621 X射线发射光谱分析指南 ASTME1622 波长色散X射线荧光光谱仪中谱线重送修正规范 3指南概要 3.1试样的表面必须干净、均一和平整，两种常用的样品处理方法为粉末压片法（以下简称压片法） （方法A，第8章）和熔融制样法（以下简称熔片法）（方法B，第9章）。 3.2原级X射线照射在经过压片或者熔片处理的样品的表面上，产生的X射线的二次谱线（荧光） 就是样品中化学元素的特征光谱。 3.3利用两种不同类型的X射线荧光光谱仪（XRF）一波长色散X射线荧光光谱仪（WDXRF）和能 量色散X射线荧光光谱仪（EDXRF），收集、处理X射线谱线。用WDXRF时，样品产生的二次X射 数（单位时间内到达检测器上的X射线的数量）记录；用EDXRF时，样品产生的二次X射线被送往 检测器，在检测器里整个X射线的光谱通过能量的不同进行分类，然后通过多通道的分析器进行计数 处理。根据测量的X射线强度，通过由合适参考物质建立的标准曲线来确定样品中元素的浓度。 3.4波长色散X射线荧光光谱仪（WDXRF）的主要优点是分辨率高以及检测限低，能量色散X射线 荧光光谱仪（EDXRF）的主要优点是检测速度快并且仪器的成本较低。 1 NB/SH/T0863—2013 4意义和用途 4.1新鲜催化剂和平衡剂的化学组成可以用于预测催化剂性能，催化剂粉的分析也能够提供有关FCC 单元和粉末收集装置的性能信息 4.2检测平衡剂的化学组成可以用于评价材料的毒性或者危险性，以便于处理或者二次利用。 5仪器 5.1X射线荧光光谱仪：带有真空样品室的波长或者能量色散型X射线荧光光谱仪，XRF系统的规定 参见指南/ASTMC982、ASTMC1118和规范ASTME1172及附录A（仪器条件范例一波长色散X射线荧 光光谱仪)。 5.2 高温炉！能够在600℃下工作。 5. 3 电加热板能够维持恒定温度200℃。 5. 4 瓷盘：能够烧50g试样量。 5.5 真空烘箱：能够维持恒定温度60℃，仅在分析催化剂粉的时候用。 5.61 真空干燥器：用以存储样品的熔片或者压片。 5. 7 熔片设备： 5.7.1熔化炉或者熔融装置：工作温度为1100℃。 5.72熔化埚和模具：材料为石墨或者铂与5%（质量分数）金的合金，应和X射线荧光光谱仪样 品盒的大小相匹配。 5.8压片设备： 5.8.1、研磨机或者粉碎机：手动的（比如以玛瑙、莫来石、氧化铝、碳化钨或者碳化硼为材质做的研 钵和研棒）或者自动的（具有代表性的是用碳化钨制作的研磨容器），避免使用钢质的研磨容器。 5.8.2混合研磨机：用来混合研磨过的样品和压片前加人的粘合剂。 5.8.3混合瓶：大小要和混合研磨机相匹配。 5.8.4 压片机：手动的或者自动的，用于粉末压片制样，能够可重复地维持至少172MPa的压力，压 片的大小须和X射线荧光光谱仪的样品盒相匹配，一般为25mm~40mm。 6试剂 6.1熔片法所用试剂： 6.1.1熔剂：硼酸锂碳酸锂，分析纯：或者硼酸锂-碳酸锂混合物。 6.1.2脱模剂：碘化锂、碘化铵、碘化钠、溴化钠溴化锂、溴化铵，分析纯；加人的脱模剂不能对 所要分析元素的光谱产生干扰。 6.1.3氧化剂：硝酸锂硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠，分析纯；加人的氧化剂不能对所要分析元素的光 谱产生干扰。 6.2压片法所用试剂： 6.2.1重吸收剂：氧化镧、氧化锁、氧化铅、硫酸锁，分析纯；必要时加人，并且不能对所要分析元 素的光谱产生干扰。 6.2.2粘结剂：硼酸、甲基纤维素、聚乙烯、石蜡、淀粉；必要时加入，并且不能对光谱产生任何干扰。 6.3检测器气体：波长色散系统的流气正比计数器（FPC）所用气体P-10，由10%（体积分数）的 甲烷和90%（体积分数）氩气组成。 2 NB/SH/T0863-—2013 6.4异丙醇：分析纯，用于压片机的清洗。 6.5校准用参考物质：目前市场上可获得的标准物质或者有证参考物质或者由超高纯度的试剂制备的 混合试剂，这些试剂的元素含量应包含试样中元素含量的浓度范围。 6.6氧化镍：光谱纯，用手配制镍标准溶液和熔样。 6.7五氧化二钒：光谱纯，用于配制钒标准溶液和熔样。 6.8标准溶液：粮据实际需要，配制或选用合适浓度的镍标准溶液和钒标准溶液。采用市售的镍标准 溶液和钒标准溶液或镍和钒的光谱纯试剂配制的镍标准溶液和钒标准溶液均可，其他元素的标准溶液 也可采用类似的方法选用或配制。在配制镍标准溶液和钒标准溶液时，可参考SH/T0696—2000中的 镍标准溶液和钒标准溶液的配制方法。 步骤 7. 1 用压片法或者熔片法准备试样。 7.2 用与分析试样过程中相同的技术和试剂来准备校准用的标准样品。 7.2. 1 如果分析的准确度和精密度有保证，可以用以前分析过的样品来制备校准的标准样品。对粉末 压片技术来说，这是典型的校准方法，采用粉末压片技术对29种元素进行全范围校准可能需要使用多 达100全分析过的标准样品 7.2.2 可以通过光谱纯化学试剂、分析过的样品、有证参考物质来制备合成标准样品，对熔融制片技 术来说，这是典型的校准方法 7.3 在附录B中，给出了用压片法分析FCC平衡剂中29种元素所必需的一些操作条件。 方法A压片法 8 8. 1 适用范围 8. 1. 本方法提供了采用压片法处理试样，利用波长色散X射线荧光光谱仪或者能量色散X射线荧 光光谱仪，对FCC平衡剂中镍和钒进行分析的一个示例。 8.1.2 本方法可以扩展到其他元素的分析。 8.2 意义和用途 FCC催化剂在使用过程中会被原料油中一些金属污染，测定这些金属元素的贪量特别是能引起催 化剂中毒的镍和钒的含量，可以预测催化剂的性能。 8.3危害 危害包括以下四个方面！ 催化剂粉尘 X射线辐射， 高温； 高压。 8.4仪器的准备 8.4.1 根据实际情况，选择合适的波长色散X射线荧光光谱仪或者能量色散X射线荧光光谱仪。对 FCC催化剂样品，用能量色散X射线光谱仪分析FCC催化剂中含量低于0.1%（质量分数）的元素比 3