中华人民共和国化工行业标准
氢化锌脱硫剂试验方法
主题内容及适用范围
HG / T 2513 -- 93
本标准规定了氧化锌脱硫剂的硫容、题粒抗压碎强度、磨耗率、烧失重以及化学组份的试验方本标准适用于烃类蒸汽转化、油品精制、有机合成、合成氨等工业原料气脱硫所用的氧化锌脱剂。
2引用标准
GB，T601化学试剂满定分析（客量分析）用标准溶液的制备G.B／T603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB/T3635化肥催化剂、分子筛、吸附剂颗粒抗压碎强度测定方法GBT3636化肥催化剂、分子筛、吸附剂磨耗率测定方法GB 6003试验筛
GB／T6682分析实验室用水规格和试验方法HG／T2512载化锌脱硫剂化学成份分析方法ZB／TG75003化肥催化剂烧失重分析方法3硫容的试验方法
3.1方法原理
氧化锌与硫化氧或部分有机硫化物反应生成化锌：二氧化锰在氢气存在下与硫化氢或部分有机硫化物反应生成硫化锰，从面将原料气中的硫化物脱除。其化学反应式如下：COS + 4H, H,S + CH, + H,O
Zno + H,S Zns + H,O
Zno + cos zns + co,
2ZnO + CSz 2Zns + COz
Zno + CH,sH CH,OH + Zus
MnO, + H, Mno + H,0
MnO + H,S - Mns + H,O
Mno + cos - Mns + co.
3.2流程
如图1所示：
中华人民共和国化学工业部1993-09-09批准4
1994-07-01 实施
温度自调
温度计
压力表
硫化氢气
HG /T 2513—93
电加热
图1硫容试验装置流程图
1-1~1-5—过滤干爆瓶；2-1~2-5—转于流量计：3—饱和器；4—自动加水器；5—电炉；6—气体混合器；7一反应管；名一反应加热炉：9一冷凝器：10气水分离器；11—气体湿式流量计3.3试验条件
反应器：本标准采用三管（或单管）反应器，其管径为?11×1.5mm的硬质玻璃管脱硫剂装量：2.0mL
脱硫剂粒度：0.85~1.18mm
系统压力：常压
试验溢度：
干气空速：
302QT305型220±1c
T304-1型350±1C
3 000± 50 h-
水蒸汽与原科气比例：T302Q、T305型1.0±0.1T 304-1型 0. 3± 0. 1
HG / T 2513 93
原料气组成：合成氨用氢氮混合气（H，：N,能3：1)；硫化氢含量4-6 g/ Nm;
氧含量<0.2%
≤0.4mg/Nm2
尾气硫含量：
3.4试验步骤
3.4.1将脱硫剂样品破碎后，用孔径为0.85~1.18mm试验筛过筛，120c烘1h后，用10mL量简紧密堆积10mL样品并称重，求得堆密度，然后称取相当于2mL质量的样品3.4.2将预先处理干净的1.40~2.00mm的石英砂或玻璃球用紧堆法装填到反应管内至规定高度，上面垫一层玻璃布，然后将2m工样品慢慢倒人反应管内，边倒边用本棒轻轻敲打反应管壁，使试样装填紧密、均勺、平整，再垫一层玻璃布，然后再将石英砂或玻璃球装填至距反应管口10mm左右，
3.4.3将已装好样品的反应管放人电炉，使试样处于电炉的等温区内，接入系统进行试漏，确保各接头处不漏气：热电偶插人脱硫剂床层中部3.4.4饱和器和自动加水器内各加人适量的水（符合GB/T6682中三级水规格）。3.4.5检查装置系统的仪器、仪表都正带后，反应炉以150C／五左右的速率进行升温：a。T302Q型脱硫剂升温至260恒温半小时，使样品中的氧化锰还原完全，再将反应炉温度降至220t恒温；
b。T304-1型脱硫剂升温至350恒温；C.T305型脱硫剂升温至220℃恒温。3.4.6向系统内通人氢氮漏合气进行置换，控制气体空速约1500h，保温管温度加热至150℃左右恒温。饱和器开始升温至汽气比为1.0或0.3时的温度，3.4.7开启硫化氰气源阀门，向氢氮混合气中配人4~6g/Nm的硫化氢气体，将气体空速调整至3000h-，在本试验条件下，每小时测定一次尾气冷凝水量，调节饱和器水温，使水蒸汽与源科气之比在1.0（或0.3）±0.1的范国内-3.4.8通人硫化氢气体数小时后（视硫容大小而定），开始每小时测定一次出口尾气中的含硫量，如发现含硫量增高，改为30min或15min定一款，着含量超过04mg/m，立即再取样测定一次，若还是超过0.4mg／m时，则认为脱碰剂已被硫穿透，立即切断硫化氢气体，饱和器停止加热，氢氮润合气改由旁路进人反应菌，置换残存的水蒸汽，半小时后停止通气，关反应炉加热电源，3.4.9反应炉温度降到50以下，卸山脱硫剂，剔除玻璃球或石英砂后，将脱硫剂全部磨成粉末，混合均勾，在120℃下烘1h，备用。3.4.10按附录A“硫容分析方法\分析脱硫后样品的含硫量，并计算穿透硫容，4颗粒抗压碎强度的测定
4.1强度的测定方法，按GB／T3635的规定进行.4.2测定的样品需经120七烘1h，冷却至室温后进行测定，测定的颗粒数50粒，条状样品测定前筛剪短至5~7mm，两面磨平，
4.3测定仪器量程为010DN，精度1级。5磨耗率的测定
5.1磨耗率的测定方法，按GB／T3636的规定进行5.2测定的样品箫经120烘1h，冷却至室温后进行测定.6
烧失的测定
HG / F 13 93
烧失重的测症方法，按 ZB / T G 75003 的规定进行,7化学组协分析
化学细的分析方法，按HG/T2512的规定进行，A1原理
HG / T 2313 — 93
附最A
硫容分析
燃烧中和法
补充件）
含硫化合物在高温、通氧条件下生成二氧化硫，然后用过氧化氢溶液吸收生成巅酸，碰酸用氢氧化钠标准滴定溶液液定.
2Zn +3022Zn0 +2S0,t
s + Oz so t
SO2 + H,O, H,SO,
H,SO, + 2NaOH - Na,SO, + 2H,OA2 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：实验用水，应符合GB／T6682中三级水的规格，
A2.1氢氧化钠（GB/T629）标准滴定溶液，c（NaOH）=0.1mol/L，按GB/T601规定配制与标定
A2. 2 过氧化氢 (GB / T 6684) 溶液: 3% (V/ W)A2.3澳甲酚绿(HG/T3—1220)-甲基红(HG/T3—958)指示液，按GB/T603规定配制.A3仪器和装置
A3.1一般实验室仪器
A3. 2喷泡式气体吸收管
A3.3磁舟，70mm，用（1+1）盐酸(GB/T.622）煮沸，水洗，蒸水煮沸，烘干，于950C灼烧1h.
A 3. 4高温定获炉
A3.5装置
如图A1所示：
图A1燃烧法分析碗奇量装工示意图一氧气钢瓶：
2-减压表：3—转子流量计；4—石英葡：5--高温定碳炉，6吸收管HG/T2513-93
A 4分析步骤
称取0.1~0.2g吸硫后并经过处理好的试料【精确至0.0001g）均勾暨于磁舟内。将高温定碳炉升温至1050~1100℃，调节氧气流盘为100mL/min，两只吸收管各倒入.15mL过氧化氢溶液并接在石英管出口处将磁舟迅速人石英管中部，随即塞紧橡胶塞。15～20min后取下两只吸收管，将吸收液倒入250mL三角瓶中并洗涤吸收替内整.加人2～3满混合指示液，用氢氧化钠标准滴定溶液滴至红色转变为淡绿色为终点.A5分析结果的装选
脱硫剂的硫容X以质量分数（%）表示，按式（A1）计算：X
c × V × 0. 016
C × V× 0.016
式中：c——氢氧化钠标准滴定溶波的实际浓度，mo1/L;V-一滴定用去氢氧化钠标准滴定溶液的体积。凸L;m一一试样质量，多
0.016——与1.00mL氢氧化钠标准满定溶液【r(Na0H)=1.000mo1/L）相当的以克点表示的硫的质量。
A6允许差
平行分析结果的绝对差值不大于0.3%，取平行分析结果的算术平均值作为分析结巢，附录B
气体中硫离子的分析—汞盈法
(补充件)
B1原理
当气体试样中的硫化氢被氢氧化钠溶液吸收后，变为易与汞离于反应的硫离子，以双硫踪（二苯基硫巴踪）为指示液，用汞离子标准滴定溶液直接滴定。滴定到终点时、在碱的作用下，微过量的汞离子与双硫踪形成微红色络合物B2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：实验案用水应符合GB／T6682中三级水的规格，
B2.1汞离子标准滴定溶液
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，加人6mL矿酸（GB／T626），使其完全溶解，加人适盘蒸馏水后移至500mL棕色容量瓶中，用蒸馅水稀释至刻度，摇匀，该溶液每升相当于20格硫离子，蛇存期为半年。B2.2氢氧化钠（GB/T629）吸收液：C(NaOH）=0.25mo1／L，按GB／T601规定先配制成1 mal/L，使用时将其稀释至0.25mal/L，B2.3双硫脐三氯甲烷（GB/T682）指示液：按GB/T603规定配制。B3器
B3.1般实验室议器
B3.2医用注射器：2mL、5mL50mLB3.3撞击式气体采样瓶
B3.4湿式气体流量计，2L
B4分析步赚
B4.1原料气分析
HG/T2513—93
在50mL三角瓶中加入10mL氢氧化钠吸收液：用橡胶塞塞紧并抽真空，用注射器直接抽取一定体积（mL）的气体试样注人该瓶中充分摇荡，使碰化氢被氢氧化钠裕液吸收，加一满指示液，然后用汞离子标准滴定溶液（每毫升相当于4硫离于），清定至微红色为终点，同时作空白试验，若原料气中硫化氧浓度较低，可用每旁升相当于1格硫高于的汞离于标准溶被流定。B4.2尾气分析
在吸收管中划10 mL氧氧化钠吸收液，以 100 mL/mi 的气体迹速使疏化氢被氢氧化钠溶滤吸收，余气以湿式气体流量计计量（一般取气量为1L）将吸收疲移至100mL三角瓶中，加一滴指示液，用每变升相当于0.5硫离子的汞离子标准滴定溶液，滴至微红色为终点，同时作空白试验。B5分析结果的表述
原料气和尾气中硫的含量X分别以/ m和,m名/ 表示按式(B1)计算高/ m的硫含量cx(v,-v,)
式中：c—汞离子标准滴定溶液的浓度，路/mLV,滴定时用去汞离子标准滴定溶液的体积，mL;V—空白试验用去汞离子标准滴定溶液的体积，而L;V——取气体试样的体积，L.
B6允许整
当被滴定液中硫离子含量在1g以上，溶疲体积不大于10 mL时，滴定相对误差不大于3%，B7°注意事项
丑7.1当发现终点额色变化异常时，应重新配制指示摊，B7.2二氧化碳悬被氢氧化钠溶液吸收、高浓度的二氧化碳将影响终点检定，必须将其控制在0.3mol/L以下，否则滴定时应补加浓氢氧化钠、使其达到所需碱度B7.3氢氧化钠吸收液中某些重金属离子能引起千扰，每1000mL该液中加4g乙二胺四乙酸二钠(EDTA) (GB/T 1401) 可消除
附景C
硫化氢的发生及原料气的配制
(参考件)
C1原理
Na,s + H,PO, Na,HPO, + H,stC2装置
如图℃1所示：
HG / T 2513 -
图 C 1 硫化氢发生装置示蔗图
1-烧瓶：2—考克：3滴液诵斗：4—铁架台：5气囊；6—三通考克；7吸收瓶；B—氢氯气钢瓶：9—硫化氢气瓶：10-真空系：11、12、13、14、15--截止孵：16--真空衣C3操作步累
C3.1100mL磷酸（GB/T1282）量于滴波漏斗，350g硫化钠（NazS9H,0）置于蒸馏烧瓶内，装量按图C1联接好，各联接部位不得漏气。C3.2用氢氮混合气置换气囊和管道中的空气，然后启动真空泵，将铝合金气瓶（或内胆为铝合金的玻璃钢气瓶）抽真空至-0.1MP，关闭阀门12、15C3.3旋转滤被漏斗考克，开始滴加磷酸，调节满速使硫化氢发生量约200mL／min，旋转三通考克6至效空位盘，置换数分钟后旋转考克6，使发生的硫化氢进人气套，C3.4气囊充满后，停止滴加酸，旋转三通考克6至放空位置，并打开阀门11，使硫化氢进入铝合金气瓶，
C3.5气囊中硫化氢全部进入铝合金气瓶后，并闭阀门11，开氢氮气钢瓶阀及阀门13，将氢氮混合气缓慢地充到铝合金气瓶中，压力平衡后关闭两个气瓶的阀门，然后将铝合金气瓶年下平放在地上滚动数十次，并静置12h。取样分析数据稳定后即可使用C4注意事项
严格控制原料气中氧含量应低于0.2%，否则应重新配制，11
HG/T2513—93
反应炉等温区的测定
(参考件)
D1为消除温度差对脱硫剂硫容试验结果的影响，试验样品必须全部装在反应管的等溢区内，因此，新制作的或更换电炉丝的反应炉，郡必须进行等温区的测定。D2反应管内全部装填1.18～1.40mm的石英砂或玻璃球，然后接人系统，床层测温热电偶插人反应管中部。按干气空速3000h-通人氢氮混合气，系统常压，水蒸汽与原料气之比为1.0。以120～50c／h的速率升到220t恒温1h，\3将做好标记的热电偶向黑插入，每插人10mm待温度稳定23min后记下温度和热电偶插人长度，依次测定，直至温度有较明显的变化为止，再将热电偶向外拉，仍按前法，直至温度有较明显的变化为止，为验证测定结果谁确无误，按上法再复测一次D4将反应炉温度升到350，稳定1h后按接D3的方法测定350℃时的等温区，取220七和350七共倒的等温区作为该反应炉的等温区，D5有时所测温度显示不出等温区，应将反应炉拆下，调整电炉丝的疏密位置，然后重测等温区。等温区内温差不大于1℃，等温区的长度大于50mm，D6根据测得等温区的长度，确定反应管下部装填石英砂或璃球的高度以及脱硫剂装填位置，计算出热电偶插人的长度并做好定位标记，附录E
水蒸汽与原料气比例的测定
(参考件)
E1水蒸汽与原料气体积比例的高低，对氧化锌脱硫剂的硫容有一定的影响。为保证过一比例持续稳定地在规定的范围内，因而简要对水蒸汽与原料气的比例进行测定，E2根据工艺流程特点和试验条件，有一部分氢氮气一一硫化氢混台气未经饱和器而进人反应管，因此，水蒸汽与琼料气比例均在硫容试验过程中实测，E3按试验条件：系统各点温度升到规定指标，系统内通人原料气，冷凝器内通人冷却水。饱和器温度稳定后，放掉气水分离器（冷凝水收集器）内积存的冷凝水，同时记下湿式气体流盘计的起婚读数，原料气经湿式气体流量计计量后放空，1h后，放出气水分离器中的冷凝水，用天平准确称量(称准至小数点后一位）并记下通过湿式气体流量计的原料气体积（读准至小数点后1位)。E4水蒸汽与原料气比例(n)按下式计算：m
式中：m—冷凝水量，g：
273 + t
P-Ph,oVv99.net
经过湿式气体流量让的原料气体积，L;一标准状态下的大气压，Pl；
定时的大气压，Pa:
室温t时的饱和水蒸汽分压，Pa;(E)
一测定时之室温，，
HG /T 2513— 93
附录F
转子流量计流量校正
(参考件）
F1转子流量计在该装暨上只起调节作用，在实际使用中，要求转子流量计的转子指示位置在1/3～3/4满量程之间，校正方法用湿式气体流量计计量法。量2调节好湿式气体流盘计的水平，打开水位溢流孔的增克，向湿式气流量计内加人蒸馏水，当水由遵孔溢出时停止加水，当溢流孔不溢水时关闭溢流我考克，F3通人氢氮混合气，将转子流量计的转子调税至20格（刻度）处，记下湿式气体流量计的起始读数，间时启动秒表。5～10mi后，计算通过湿式气体流量让的气体流量。F4依软测完气体经过其他刻度（30格、40格、50格、60格）时的流量，然后绘出刻度-流量校正曲线，并标明校正日期和室温
附加说明：
本标准由中华人民共和国化学工业部科技司提出。本标准由南京化学工业（集团）公司研究院技术归口，本标准由化学工业部化肥工业研究所负责起草，本标准主要起草人翟积坤、刘运，宏意、房坤利、薛永盛，13
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