高頻紅外吸收法測定石油催化劑中碳的含量

摘要：使用高頻紅外法對催化劑中的碳進(jìn)行了測定,。對稱樣量,、助熔劑,、工作曲線等做了實驗,，測定結(jié)果滿足客戶需求,。

關(guān)鍵詞：高頻紅外法,；催化劑,；碳

催化劑活性是催化劑的核心,，在實際生產(chǎn)應(yīng)用過程中經(jīng)常出現(xiàn)催化劑失活問題，這成為限制催化劑效率,、影響石油煉制效果的主要原因,。導(dǎo)致催化劑失活的原因有很多，其中,，催化劑積炭是降低催化劑活性的主要原因之一,，也是影響石油煉制平穩(wěn)生產(chǎn)的主要不利因素。

圖1石油催化劑  

積炭主要是指石油煉制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種單質(zhì)和有機(jī)物,，沉積在催化劑的活性中心,，堵塞催化劑孔道，降低產(chǎn)品與催化劑的接觸面積,，從而導(dǎo)致催化劑活性降低或消失,。另外，隨著原料重質(zhì)化加劇，為提高反應(yīng)中重質(zhì)油轉(zhuǎn)化率,，導(dǎo)致催化劑上積炭沉積增多,，產(chǎn)品選擇性變差。因此,，準(zhǔn)確測定催化劑積炭含量,，可及時了解催化劑的積炭情況，判斷催化劑使用性能和產(chǎn)品質(zhì)量,，對監(jiān)控裝置運(yùn)行狀況,、保證生產(chǎn)穩(wěn)定、 調(diào)整工藝參數(shù),、指導(dǎo)催化劑開發(fā)研究等具有重要 意義,。

      本文使用高頻紅外法對催化劑中的碳進(jìn)行了測定，對稱樣量,、助熔劑,、工作曲線等做了研究，該方法可以快速準(zhǔn)確的測出催化劑中碳含量,。

圖2 鋼研納克CS3500分析儀

一,、                      實驗部分

1.1  儀器與試劑

儀器：CS3500，鋼研納克,；

電子天平：靈敏度為0.1 mg,；

助熔劑：鎢粒，純鐵（S<0.0005%,C<0.0005%）,；

坩堝：陶瓷坩堝（超低碳硫含量<0.0005%）；

載氣：高純O2（99.95 %）,；

動力氣：普通N2（99.5 %）,；

標(biāo)準(zhǔn)樣品：見表1；

待測樣品：石油催化劑,。

表1標(biāo)準(zhǔn)樣品

1.2  分析原理

樣品和助熔劑放置在陶瓷坩堝內(nèi),，在高頻爐內(nèi)通氧氣燃燒，樣品中的碳生成CO2,、析出,，由載氣攜帶進(jìn)入紅外吸收池測定燃燒氣體中的CO2濃度，通過專用分析軟件計算出樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),。

1.3  實驗方法

待儀器穩(wěn)定后,，使用標(biāo)準(zhǔn)樣品對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

高頻紅外法：在坩堝中加入一定量的石油催化劑樣品,，加入純鐵和鎢助熔劑,，將坩堝放在坩堝托上，點擊開始,，軟件中自動顯示碳的測試結(jié)果,。

二,、                      結(jié)果與討論

2.1稱樣量的選擇

樣品是顆粒狀，稱樣量較低時,，稱量誤差較大,，精度較低；稱樣量過高時,，樣品熔融不wq,，導(dǎo)致結(jié)果較低且飛濺多。

2.2 助熔劑的選擇

高頻紅外法測定樣品在短時間內(nèi)需要完-全燃燒,，試驗中加入純鐵和鎢助熔劑,，純鐵和鎢在高頻作用下、氧氣氛圍中燃燒可釋放大量熱量,，熱量可以幫助樣品中的碳短時間內(nèi)完-全釋放,。

2.3 工作曲線

由于沒有專用的催化劑標(biāo)樣，選擇不銹鋼中碳的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測定,。以被測樣品中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與相應(yīng)檢測池的輸出信號電壓值繪制校準(zhǔn)曲線,，校準(zhǔn)曲線的線性良好，線性相關(guān)系數(shù)大于0.9997,，符合測定要求,，見圖3。

圖3校準(zhǔn)曲線

2.4精密度及準(zhǔn)確度實驗

按照方法,，樣品+純鐵+鎢助熔劑實驗,，數(shù)據(jù)見表2。RSD小于1.0%,。

表2 石油催化劑中碳的測試結(jié)果

三,、                      結(jié)論

本文對高頻燃燒紅外吸收法測定催化劑中碳的含量進(jìn)行了研究,，建立了催化劑中碳準(zhǔn)確測定的分析方法，該方法快速準(zhǔn)確其結(jié)果穩(wěn)定性較好,，測定結(jié)果滿足客戶需求,。