ICS 71. 100. 99 HG G 74 备案号：38604—2013 中华人民共和国化工行业标准 HG/T 4354—2012 常温氧化铁脱硫剂硫容试验方法 Test method of iron oxide desulfurization sorbent at room temperature 2012-12-28发布 2013-06-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T 4354—2012 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准的附录A附录C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：南化集团研究院、华烁科技股份有限公司。 本标准主要起草人：钟立宏、邱爱玲、魏华、肖安陆、胡典明、尹航丰。 I HG/T4354-2012 常温氧化铁脱硫剂硫容试验方法 1 范围 本标准规定了常温氧化铁脱硫剂硫容的试验方法。 本标准适用于在常温条件下脱除各种化工原料气中硫化氢的氧化铁脱硫剂。 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 警告一本标准所涉及的原料气和尾气(含H2S)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措施。 常温氧化铁脱硫剂与硫化氢作用，生成铁的硫化物和单质硫，从而脱除硫化氢，其化学反应方程式 如下： Fe203·H20+3H2SFe2S3·H20+3H20 Fe2O3·H20+3H2S2FeS+S+4H20 4试验装置 4.1流程 常温氧化铁脱硫剂硫容试验装置示意图见图1。 HG/T4354—2012 放空 1-1 放空 1-1,1-2 玻璃转子流量计； 2-1,2-2 恒温水浴箱； 3-1,3-2 水饱和瓶； 4-1,4-2- 脱硫剂试料； 5-1,5-2 U形反应管； 6-1,6-2- 尾气吸收瓶； 71,72- 湿式气体流量计。 图1常温氧化铁脱硫剂硫容试验装置示意图 4.2主要性能 常温氧化铁脱硫剂硫容试验装置主要性能设计参数见表1。 表1硫容试验装置主要性能设计参数 项 目 性能参数 反应器中反应管的规格/mm 1×1.5(石英玻璃管） 使用压力/MPa 常压 最高使用温度/℃ 06 平行性(绝对差值)/% ≤ 1 复现性(绝对差值)/% <. 1(硫容<10).2(硫容≥10) 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6 章和第7章的规定。 5采样 5.1实验室样品 按GB/T6678的规定取得。 5.2试样 取适量实验室样品置于研钵内研碎，用孔径为0.85mm和1.18mm的试验筛（符合GB/T6003.1 中R40/3系列)筛分。取粒度为0.85mm1.18mm的试样按附录A的规定测定其堆积密度。 5.3试料 根据试样的堆积密度，称取所需装填量（般为2.0mL）的试样（5.2），精确至0.01g，待用。 2 HG/T4354—2012 6试验步骤 6.1原料气的配制 原料气是由氮气和硫化氢组成的混合气体，其中硫的质量浓度为4×10-3kg/m3～6× 10-3kg/m²，测定按附录B的规定。 6.2试料的装填 将处理干净的粒度为1.40mm～2.00mm的石英砂，用紧堆法装填至反应管内所确定的位置，在 石英砂上面垫一层玻璃布，将脱硫剂试料(5.3)慢慢倒人反应管内，边倒边用木棒轻轻敲打反应管壁，使 催化剂床层装填紧密，均勾、平整，然后垫一层玻璃布，用石英砂装填至距反应管人口截面10mm左右 的位置。将反应管放入水浴锅内并接入系统，用氮气进行试漏，确保各接头处不漏气。 6.2.1硫容的测定条件 常温氧化铁脱硫剂硫容的测定条件见表2。 表2硫容的测定条件 项 目 试料装填量/mL 2. 0 原料气空速*/h-1 1000±50 水蒸气与原料气体积比 800 硫容测定温度/℃ 25 ±1 系统压力 常压 原料气空速按附录C的规定进行校验。 6.2.2硫容的测定方法 6.2.2.1首先调节好湿式气体流量计的水平，再拧开水位溢流孔的螺帽，向湿式气体流量计内加人蒸 馏水，当水由溢流孔漫出时，停止加水，待溢流孔没有水溢出时，紧溢流孔螺帽，同时记录下湿式气体 流量计的起始读数。 6.2.2.2在硫容测定条件下打开原料气钢瓶阀门，向反应管内通入原料气，并将空速控制到 1000h-1。当脱硫剂吸硫数小时后，接近穿透时（观察床层颜色变化），开始按附录B的规定测定出口 尾气中的硫的质量浓度。若硫的质量浓度超过0.4×10-6kg/m3时，则认为脱硫剂已被硫穿透。立即 停止通人原料气，同时记录湿式气体流量计的终止读数。关闭原料气钢瓶阀门，通入氮气进行系统置 换，15min后停止置换。 7结果计算 硫容以脱硫剂中硫的质量分数计，数值以%表示，按式(1)计算： 2×10-3×100 (1) m 式中： -原料气中硫的质量浓度的数值，单位为千克每立方米（kg/m3）； Vi -湿式气体流量计起始气体体积的数值，单位为毫升（mL）； V2一—湿式气体流量计终止气体体积的数值，单位为毫升（mL)； 一反应器中脱硫剂试料质量的数值，单位为克（g）。 m- 计算结果保留到小数点后一位小数。 3 HG/T 4354—2012 附录A （规范性附录） 催化剂堆积密度的测定 A.1试样的堆积 将适量的试样(5.2)置于电热鼓风干燥箱中，在（120士5）℃下干燥1h，然后置于干燥器中冷却至 室温，再将试样分成若干份，依次加入10mL量筒内；每加一次，均需将量筒上下振动若干次，直至试样 在量筒内的位置不变为振实，反复操作，直至振实的试样量为10mL。 A.2 试样的称量 称量振实的10mL试样（A.1)的质量，精确至0.01g。 A.3堆积密度的计算 催化剂堆积密度p，数值以克每毫升（g/mL)表示，按式（A.1)计算： m2 (A. 1) V 式中： m2——10mL量筒和10mL试样的总质量的数值，单位为克（g)； m1—10mL量筒的质量的数值，单位为克（g)； V-.—试样的体积的数值，单位为毫升（mL）。 取平行测定结果的算术平均值作为测定结果，平行测定结果的相对误差≤2%。 HG/T4354—2012 附录B （规范性附录） 气体中硫的质量浓度的测定（汞量法） B.1原理 当气体试样中的硫化氢被氢氧化钠溶液吸收后，变为易与汞离子反应的硫离子，以双硫腺（二苯基 硫巴踪）为指示液，用汞离子标准溶液直接滴定。滴定到终点时，在碱的作用下，微过量的汞离子与双硫 形成微红色配合物。 B.2试剂 本标准所采用试剂的纯度，除有特殊说明外，均为分析纯试剂；实验室用水应符合GB/T6682中三 级水的规格。 B.2.1硝酸。 B.2.2氢氧化钠溶液：10.0g/L。 B.2.3汞离子标准溶液：c(Hg²+）=20mg/L。 称取红色氧化汞68.0mg（以氧化汞含量99.6%为基准计算）于100mL烧杯中，加入6mL硝酸 使其完全溶解，加人适量蒸馏水后移至500mL棕色容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。贮存期为 半年。 B.2.4汞离子标准溶液：c(Hg²+）=4mg/L。 吸取汞离子标准溶液（B.2.3)20.00mL于100mL棕色容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用 时现配。 B.2.5汞离子标准溶液：c(Hg2+）=0.5mg/L。 吸取汞离子标准溶液（B.2.3)2.50mL于100mL棕色容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用 时现配。 B.2.6双硫腺三氯甲烷指示液：0.01g/L。 B.3仪器 B.3.1医用注射器：2mL、50mL。 B.3.2三角锥瓶。 B.3.3湿式气体流量计：2L。 B.4分析步骤 B.4.1原料气分析 在50mL锥形瓶中加人约10mL氢氧化钠溶液（B.2.2)，用橡胶塞塞紧并抽真空。用注射器直接 抽取一定体积的原料气并注人该锥形瓶中充分摇荡，使硫化氢被氢氧化钠溶液吸收，加滴双硫腺三氯 甲烷指示液（B.2.6），用汞离子标准溶液（B.2.4），滴定至微红色为终点。同时作空白试验。 B.4.2尾气分析 在吸收管中加人约10mL氢氧化钠溶液（B.2.2)，使得尾气中硫化氢被氢氧化钠溶液吸收，尾气的 体积以湿式气体流量计计量。将吸收液移至50mL锥形瓶中，加一滴双硫腺三氯甲烷指示液（B.2.6）， 用汞离子标准溶液（B.2.5），滴至微红色为终点。同时作空白试验。 B.5结果计算 原料气和尾气中硫的质量浓度$，数值以千克每立方米（kg/m3）表示，按式（B.1)计算： 5