Изменением N 5, утвержденным первым заместителем председателя комитета нефтепереработки 4 июня 1992 г., в настоящий ОСТ внесены изменения, вступающие в силу с 1 января 1993 г.
Отраслевой стандарт ОСТ 38.01161-78
"Катализаторы крекинга микросферические и молотые. Методы испытаний"
5 октября 1983 г., 3 апреля 1986 г., 21 июня 1988 г., 3 июля 1990 г., 4 июня 1992 г.
Срок действия с 1 января 1979 г. до 1 января 1996 г.
Взамен ТУ 38 101570-75
Настоящий стандарт устанавливает единые методы контроля качества микросферических и молотых катализаторов крекинга, выпускаемых катализаторными производствами, новых катализаторов, разрабатываемых научно-исследовательскими организациями и проб катализаторов, отобранных из установок каталитического крекинга.
Отраслевой стандарт предусматривает две группы испытаний: контрольные и исследовательские.
Каждая группа испытаний включает физико-механические испытания, определение каталитических свойств и химического состава.
Применение методов предусматривается отраслевыми стандартами и техническими условиями, устанавливающими требования к микросферическим, молотым, аморфным и цеолитсодержащим катализаторам.
Контрольные методы предназначены для текущего контроля качества промышленных партий катализатора, выпускаемого катализаторными производствами. Данные, полученные по контрольным методам, вносятся в паспорт на катализатор.
Исследовательские методы предназначены для оценки качества катализаторов при уточнении условий их получения, при оценке влияния отдельных параметров производства на качество катализатора и для проверки опорных или сомнительных результатов, полученных по контрольным методам.
Какое-либо изменение режима или расходных показателей даже в пределах параметров, допускаемых регламентом, может производиться на катализаторном производстве только после получения сопоставительных данных по исследовательским методам. Данные, полученные по контрольным методам, не могут являться основанием для такого изменения. Результаты, полученные по исследовательским методам, вносятся в регламент на производство катализатора и могут являться основанием для выработки опытно-промышленных партий катализаторов.
Чертежи лабораторных аппаратов и установок (общие виды схемы), используемых при контроле качества катализаторов, а также инструкции по их поверке входят в комплект документации настоящего ОСТа.
Рабочие чертежи, предназначенные для изготовления указанных аппаратов, высылаются ГрозНИИ по запросам предприятий.
1. Контрольные методы
1.1. Отбор пробы для анализа
Проба катализатора отбирается в соответствии с ТУ на катализаторы крекинга микросферические и молотые (технические требования). Поступившую в лабораторию на анализ пробу помещают в полиэтиленовый мешок или емкость, при этом проба должна занимать не более его половины. Мешок плотно завязывают и поворачивают в вертикальном и горизонтальном направлениях в течение 10 мин. Емкость плотно закрывают пробкой и тщательно перемешивают. После чего из него отсыпают половину пробы также в полиэтиленовый мешок или емкость. После перемешивания вышеуказанным способом отбирают пробы на анализ совком из середины мешка. Так, для определения насыпной плотности, определяемой по ОСТ 38 01134-77, отбирают пробу в количестве, примерно, 120 см3, для проведения стабилизации, примерно, 100 см3, определения начальной активности - 50 см3, гранулометрического состава -30+35 см3, прочности - 10 см3 и химического состава - 10 см3.
Отбор проб из системы установок крекинга производят в соответствии со специальной инструкцией, составленной применительно к установкам конкретного типа и в зависимости от цели обследования. Если проба закоксована, ее необходимо перед взятием на анализ прокалить в муфеле при 550°С в течение 2 час.
1.2. Определение гранулометрического состава
Методика состоит из 2-х частей: содержание фракций с размером более 0,1 мм определяется ситовым методом, фракций с размером менее 0,04 и 0,02 мм - седиментометрическим методом.
1.2.1. Ситовой метод
1.2.1.1. Аппаратура
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
Взамен ГОСТ 24104-88 постановлением Госстандарта РФ от 26 октября 2001 г. N 439-ст с 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001
Взамен ГОСТ 7328-82 постановлением Государственного комитета РФ по стандартизации и метрологии от 26 октября 2001 г. N 438-ст с 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 7328-2001
прибор для определения зернового состава модели 029 Усманского механического завода с комплектом латунных сит модели 026 NN 0315, 0160, 0100 по ГОСТ 6613-86 на сетки проволочные тканые нормальной точности, допускается использование других приборов для определения зернового состава с комплектом сит соответствующих размеров ячеек;
кисть мягкая N 20 и N 25;
чашки фарфоровые по ГОСТ 9147-80;
пипетка вместимостью 2,0 см3 по ГОСТ 20292-74.
1.2.1.2. Проведение анализа
Для проведения анализа на поддон устанавливают сита в следующей последовательности NN 0100, 0160 и 0316. На верхнее сито, закрываемое крышкой, помещают пробу катализатора в количестве 10+-0,01 г. Сита устанавливают на приборе. Рассев производят в течение 15 мин., соблюдая при этом правила, указанные в инструкции к аппарату. При рассеве сухих катализаторов пробы не увлажняют, прокаленные катализаторы увлажняют добавлением 2,0 см3 дистиллированной воды.
После рассева остатки на ситах взвешивают с погрешностью не более 0,01 г.
1.2.1.3. Обработка результатов
Содержание фракции (C_i) вычисляют по формуле
Р х 100
i
С = --------
i Р
где: Р - масса i фракции в пробе, г;
i
Р - масса всей пробы, г.
За окончательный результат анализа принимается среднее арифметическое между 2-мя параллельными определениями.
Для оценки точности анализа суммируют массы всех фракций и определяют потери или привес массы в процентах к исходной навеске.
Суммарная масса всех фракций в % должна быть не меньше 97 и не больше 101.
1.2.2. Седиментометрический метод
В основе метода лежит закон Стокса, согласно которому скорость оседания сферических частиц в жидкости выражается формулой
H (ро - ро ) (ро - ро )
обв в 2 обв в 2
W = --- = ------------ х g х u = ------------ х d
t 18 х эта альфа
где W - скорость оседания частиц, см/сек;
Н - высота оседания, см;
t - время оседания, сек;
g - ускорение силы тяжести, см/сек2;
ро - плотность чатицы#, поры которой заполнены седиментоци-
обв онной жидкостью, г/см3;
ро - плотность седиментационной жидкости, г/см3;
в
эта - коэффициент вязкости седиментационной жидкости, пуаз;#
d - диаметр частицы, см.
Сущность метода заключается в последовательном отборе проб суспензии с известной глубины в фиксированные моменты времени и определении количества твердой фазы в отобранной пробе. Масса твердой фазы в пробе, выраженная в процентах от массы начальной пробы (вычисленной по расчетной концентрации дисперсной фазы в начальный момент), характеризует процент массы всех частиц, размер которых меньше определенного диаметра, осевших с высоты к моменту времени отбора пробы.
Методика предназначена для определения фракций менее 0,04 и 0,02 мм.
1.2.2.1. Оборудование, материалы, реактивы
Пипетка вместимостью 25 см3 по ГОСТ 20292-74;
цилиндр измерительный с пришлифованной пробкой вместимостью 500 см3 по ГОСТ 1770-74;
тигли фарфоровые по ГОСТ 9147-80 N 5, 6;
термометр стеклянный по ГОСТ 28498-90;
весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
секундомер по ГОСТ 5072-79;
склянка с тубусом типа СТРТ по ГОСТ 23932-90;
стакан стеклянный типа ВН по ГОСТ 23932-90;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
печь муфельная с автоматическим регулированием температуры, обеспечивающая нагрев до 800°С.
1.2.2.2. Подготовка к анализу
На черт. 1 изображена установка для проведения седиментометрического анализа.
Суспензию катализатора готовят в цилиндре (1). Пипетку (6) укрепляют на штативе (3) так, чтобы высота погружения ее в цилиндре составляла 20 см от уровня зеркала суспензии. Для этого на пипетку и на штатив наносятся метки. Пипетку с помощью каучуковой трубки через кран (4) соединяют с буферной емкостью (2), заполненной водопроводной водой.
При опускании пипетки в цилиндр с суспензией краны (4 и 5) должны быть закрыты. Отбор пробы в пипетку осуществляют следующим образом: за 15 сек. до начала отбора открывают сначала кран (5), а затем кран (4) и суспензию засасывают в пипетку до метки, после чего краны (4 и 5) закрывают. Если помещение не термостатируется, то в качестве термостата можно использовать сосуд диаметром около 20 см и высотой около 30 см, наполненный водопроводной водой с температурой 20-25°С.
1.2.2.3. Проведение анализа
В анализируемом катализаторе определяют содержание влаги, удаляемой при 800°С по п. 1.7. Одновременно с навесками для определений ППК берут навеску катализатора в количестве 5 г. Взвешивание производят на технических весах с погрешностью не более 0,01 г в стеклянном стакане. Навеску заливают дистиллированной водой в количестве, равном примерно 75 см3 и оставляют на 15 мин. для полного заполнения пор катализатора водой, периодически перемешивая для удаления пузырьков воздуха.
Подготовленную таким образом пробу количественно переносят в цилиндр, объем суспензии в цилиндре доводят дистиллированной водой до 500 см3. Цилиндр плотно закрывают пробкой и тщательно перемешивают суспензию в течение 1 минуты. Перемешивание производят переворачиванием цилиндра на 180°. Цилиндр ставят так, чтобы ось цилиндра была точно под пипеткой, укрепленной на штативе и сразу же по секундомеру отмечают начало отстоя. Температура суспензии в цилиндре и температура окружающей среды должна быть одинаковой, в пределах 20-25°С. Пробы отбирают пипеткой по истечении времени, необходимого для осаждения частиц диаметром 0,04 и 0,02 мм при одном и том же положении пипетки.
Схема установки для проведения седиментометрического анализа
Время отбора вычисляют по формуле
альфа х Н
тау = ------------------
2
(ро - ро ) х d
обв в
Плотность частицы катализатора (ро_обв), поры которой заполнены дистиллированной водой, вычисляют по формуле
ро = ро х (1 + V х ро ),
обв каж n в
где ро - кажущаяся плотность катализатора в г/см3, определяемая
каж по п. 1.3;
V - объем пор катализатора в см3/г определяют по п. 1.3;
n
ро - плотность дистиллированной воды в г/см3.
в
В таблице N 1 приведено время отбора проб, в зависимости от плотности обводненного материала и температуры.
Отобранные пробы переносят в фарфоровые тигли, доведенные до постоянного веса. Остатки суспензии на стенке пипетки смывают дистиллированной водой в те же тигли. Тигли с пробами ставят в сушильный шкаф, где упаривают при 150°С до сухого остатка, затем прокаливают при температуре 800°С в течение 1 часа. Взвешивание производят на аналитических весах с погрешностью не более 0,0001 г.
Масса твердой фазы определяется как разность между массой тигля с осадком и массой пустого тигля.
1.2.2.4. Обработка результатов
Содержание фракций (X_i) в процентах вычисляют по формуле
g
i
Х = ---- х 100,
i g
i
g - масса твердой фазы в пробе, г;
i
Диаметр частиц в миллиметрах
Таблица N 1
Обв. г/см3 |
Диаметр частиц в миллиметрах |
|||||||||||||||||||||||
0,04 |
0,02 |
|||||||||||||||||||||||
Температура проведения анализа, °С | ||||||||||||||||||||||||
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|||||||||||||
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
|
1,1 |
37 |
46 |
36 |
48 |
35 |
50 |
34 |
58 |
34 |
3 |
32 |
30 |
141 |
16 |
137 |
37 |
134 |
8 |
130 |
48 |
127 |
22 |
121 |
33 |
1,15 |
25 |
20 |
24 |
42 |
24 |
5 |
23 |
30 |
22 |
54 |
21 |
52 |
94 |
45 |
92 |
22 |
90 |
4 |
87 |
53 |
85 |
38 |
81 |
48 |
1,20 |
19 |
3 |
18 |
35 |
18 |
8 |
17 |
41 |
17 |
15 |
16 |
29 |
71 |
17 |
69 |
50 |
67 |
49 |
66 |
10 |
64 |
31 |
61 |
39 |
1,25 |
15 |
17 |
14 |
54 |
14 |
42 |
14 |
11 |
13 |
51 |
13 |
13 |
57 |
8 |
55 |
44 |
54 |
21 |
53 |
5 |
51 |
46 |
49 |
28 |
1,30 |
12 |
45 |
12 |
26 |
12 |
8 |
11 |
50 |
11 |
33 |
11 |
3 |
47 |
39 |
46 |
30 |
45 |
23 |
44 |
17 |
43 |
13 |
41 |
18 |
1,35 |
10 |
56 |
10 |
40 |
10 |
25 |
10 |
10 |
9 |
45 |
9 |
29 |
40 |
53 |
39 |
52 |
38 |
56 |
38 |
1 |
37 |
5 |
35 |
26 |
1,40 |
9 |
35 |
9 |
21 |
9 |
7 |
8 |
54 |
8 |
41 |
8 |
18 |
35 |
49 |
34 |
56 |
34 |
6 |
33 |
17 |
32 |
28 |
31 |
3 |
1,45 |
8 |
30 |
8 |
18 |
8 |
6 |
7 |
55 |
7 |
43 |
7 |
23 |
31 |
49 |
31 |
4 |
30 |
19 |
29 |
37 |
28 |
54 |
27 |
37 |
1,50 |
7 |
39 |
7 |
28 |
7 |
18 |
7 |
7 |
6 |
57 |
6 |
39 |
28 |
40 |
27 |
58 |
27 |
18 |
26 |
40 |
26 |
1 |
24 |
52 |
1,55 |
6 |
58 |
6 |
48 |
6 |
39 |
6 |
29 |
6 |
19 |
6 |
3 |
26 |
3 |
25 |
25 |
24 |
50 |
24 |
15 |
23 |
39 |
22 |
43 |
1,60 |
6 |
23 |
6 |
14 |
6 |
00 |
5 |
57 |
5 |
48 |
5 |
33 |
23 |
54 |
23 |
19 |
22 |
27 |
22 |
14 |
21 |
42 |
20 |
45 |
1,65 |
5 |
54 |
5 |
45 |
5 |
37 |
5 |
29 |
5 |
22 |
5 |
7 |
22 |
4 |
21 |
32 |
21 |
7 |
20 |
32 |
20 |
2 |
20 |
9 |
1,70 |
5 |
29 |
5 |
21 |
5 |
13 |
5 |
6 |
4 |
59 |
4 |
51 |
20 |
30 |
20 |
10 |
19 |
32 |
19 |
4 |
18 |
37 |
19 |
48 |
1,75 |
5 |
7 |
5 |
00 |
4 |
52 |
4 |
46 |
4 |
39 |
4 |
27 |
19 |
8 |
18 |
40 |
18 |
14 |
17 |
48 |
17 |
23 |
17 |
37 |
1,80 |
4 |
48 |
4 |
41 |
4 |
34 |
4 |
28 |
4 |
21 |
4 |
10 |
17 |
56 |
17 |
30 |
17 |
5 |
16 |
41 |
16 |
18 |
16 |
34 |
1,85 |
4 |
31 |
4 |
24 |
4 |
18 |
4 |
12 |
4 |
6 |
4 |
00 |
16 |
52 |
16 |
28 |
16 |
4 |
15 |
42 |
15 |
20 |
15 |
57 |
1,90 |
4 |
16 |
4 |
9 |
4 |
3 |
3 |
58 |
3 |
52 |
3 |
47 |
15 |
56 |
15 |
33 |
15 |
11 |
14 |
50 |
14 |
29 |
14 |
10 |
1,95 |
4 |
2 |
3 |
56 |
3 |
51 |
3 |
45 |
3 |
40 |
3 |
35 |
15 |
6 |
14 |
44 |
14 |
23 |
14 |
3 |
13 |
43 |
14 |
24 |
2,00 |
3 |
50 |
3 |
44 |
3 |
39 |
3 |
34 |
3 |
29 |
3 |
24 |
14 |
21 |
14 |
00 |
13 |
40 |
13 |
21 |
13 |
2 |
13 |
44 |
2,05 |
3 |
39 |
3 |
34 |
3 |
29 |
3 |
24 |
3 |
19 |
3 |
14 |
13 |
40 |
13 |
20 |
13 |
1 |
12 |
43 |
12 |
25 |
12 |
8 |
2,10 |
3 |
29 |
3 |
24 |
3 |
19 |
3 |
15 |
3 |
10 |
3 |
6 |
13 |
3 |
12 |
44 |
12 |
25 |
12 |
8 |
11 |
51 |
11 |
35 |
g - масса твердой фазы в начальной пробе, г, рассчитанная по
0
формуле
a x (100 - в) х 25
g = ------------------,
0 100 х 500
а - навеска катализатора, г;
в - содержание влаги в катализаторе, удаляемой при 800°С, %;
25 - вместимость, см3;
500 - объем суспензии катализатора, приготовленной для анализа, см3.
Результат анализа рассчитывается как среднее арифметическое из двух параллельных определений, расхождения между которыми не должны превышать 16% относительных от среднего значения при 95% доверительной вероятности.
1.3. Определение объема пор, кажущейся и истинной плотности
Объем пор оценивается по количеству дистиллированной воды, затраченной на их заполнение при титровании навески пористого порошка до потери им подвижности.
При расчете объема пор учитывается влага, содержащаяся в воздушно-сухой исходной навеске.
Общий кажущийся объем порошка вычисляется после заполнения его пор водой по разности между объемом мерной колбы, в которой проводилось титрование, и количеством воды, добавляемой затем в колбу с пробой до метки. Кажущаяся плотность рассчитывается как отношение массы навески к ее объему.
Истинная плотность представляет собой величину, обратную удельному истинному объему материала.
Истинный объем пор рассчитывается как разность между кажущимся объемом порошка и объемом его пор.
1.3.1. Аппаратура, реактивы
Колбы мерные вместимостью 100 см3, тип 1 по ГОСТ 1770-74;
бюретки вместимостью 50 см3, тип 1 по ГОСТ 20292-74;
воронка стеклянная, тип 1 б N 2 по ГОСТ 23932-90;
весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
палочка стеклянная;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
1.3.2. Подготовка к испытанию
Для анализа используют воздушно-сухой материал, для чего проба катализатора выдерживается в лабораторной комнате в открытом сосуде не менее 2-х часов.
Одновременно берутся навески для проведения анализа и определения ППК по п. 1.7.
Взвешивание проб для определения объема пор, кажущейся и истинной плотности осуществляется в мерных колбах с погрешностью не более 0,01 г.
Порошок засыпается в колбы с помощью стеклянной воронки. Величина навески должна составлять около 25,0 г по сухому веществу.
1.3.3. Проведение испытания
В колбу с катализатором количественно добавляют с помощью бюретки дистиллированную воду на 1-2 см3 меньше ожидаемого для заполнения пор.
Колбу закрывают пробкой и энергично встряхивают для равномерного увлажнения катализатора.
Так как при смачивании пористого материала водой возможно существенное разогревание, следует охладить колбу водопроводной водой.
"Титрование" проводят до полного насыщения пор катализатора водой, прибавляя вначале по 0,5 см3, а к концу по 0,1-0,2 см3 воды.
После прибавления каждой порции воды колбу энергично встряхивают, образовавшиеся комочки осторожно разбивают стеклянной палочкой.
Колбу постукивают о твердую поверхность, быстро переворачивают вверх дном и оценивают сыпучесть катализатора.
Если порошок превратился в сплошную массу, которая удерживается на дне более двух секунд, "титрование" считают оконченным. Для практически полного заполнения пор катализатора продолжительность "титрования" должна составлять не менее 15 минут.
Количество воды, затраченной на "титрование" записывают, затем доливают колбу до метки и по бюретке отмечают объем воды, затраченной на заполнение колбы с "оттитрованной" навеской.
1.3.4. Обработка результатов
Объем пор Vn, см3/г рассчитывают по формуле
g х W
V + --------
в 100 x ро
V = ---------------,
n g х (100 х W)
-------------
100
где V - объем воды, затраченной на "титрование", см3;
в
g - навеска воздушно-сухого катализатора, г;
W - влажность воздушно-сухого катализатора, %;
ро - плотность воды в катализаторе, условно принята равной
1 г/см3.
Кажущуюся плотность ро_каж, г/см3, рассчитывают по формуле:
g х (100 - W)
------------
100
ро = --------------
каж V - V
к в
где V - вместимость мерной колбы, см3;
к
V - объем воды, затраченной на заполнение колбы с "оттитрован-
в ной" навеской, см3.
Истинную плотность ро_ист, г/см3, рассчитывают по формуле
ро
каж
ро = ------------
ист 1 - ро х V
к n
За результат анализа принимают среднее арифметическое из двух параллельных определений, расхождения между которыми не должны превышать 10% относительных от среднего значения при доверительной вероятности 95%.
1.4. Определение износоустойчивости катализаторов
Метод предназначен для определения износоустойчивости катализаторов в пределах от 100 до 50%.
Определение износоустойчивости катализаторов производят на приборе, который представляет собой мельницу с вертикально расположенными барабаном и грузом. Рабочей камерой является пространство между стенками двух цилиндров заполненное мелющими телами-калиброванными стальными шарами от шарикоподшипника N 306, диаметр шаров 12,3 или, число шаров 13 шт.
Износ происходит в результате трения и дробления при взаимодействии частиц катализатора с шарами.
Оценка износа производится по количеству образующейся фракции менее 0,02 мм.
1.4.1. Аппаратура
Прибор для определения износоустойчивости микросферического катализатора черт. ППМ.ООО.ООСБ - общий вид (приложение);
весы лабораторные рычажные или квадрантные ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
регулятор напряжения лабораторный, 250в 2а;
измеритель напряжения лабораторный, 250в, по ГОСТ 8711-60;
секундомер по ГОСТ 5072-79;
кисть мягкая;
печь муфельная с автоматическим регулированием, обеспечивающая нагрев до 800°С;
стакан стеклянный типа ВН по ГОСТ 23932-90;
воронка, чертеж 105 с 001.В. ОООСБ (приложение) или любая другая бытового назначения с закрепленной на ней сеткой
1.4.2. Подготовка пробы
Отбор пробы на испытание проводится по п. 1.1. Все прокаленные катализаторы перед испытанием прокаливаются следующим образом: пробу катализатора помещают в холодный муфель, в течение часа поднимают температуру до 700°С и выдерживают при этой температуре в течение 1 часа, затем выгружают пробу в эксикатор и охлаждают до комнатной температуры. Сухой катализатор прокаливают при 700°С шесть часов и испытывают как прокаленный.
1.4.3. Проведение испытания
Пробу катализатора в количестве около 5 г взвешивают с погрешностью не более 0,01 г на технических весах в закрытом бюксе.
Рабочую камеру (19) прибора для определения износоустойчивости устанавливают на валу двигателя (12), засыпают в нее испытуемый образец и шары. Сверху ставят груз (18), пластину (14) поворачивают в такое положение, при котором она удерживает груз от вращения, включают двигатель прибора (12) тумблером (26). При подаче напряжения загорается индикаторная лампочка (23). Электродвигатель получает питание от автотрансформатора типа РНО. Напряжение питания равно 140+-3 в. Контроль напряжения производится по вольтметру.
Длительность испытания составляет 15 минут для прокаленного и 6 минут для сухого катализатора.
После окончания испытания в камеру с шарами и катализатором постепенно заливают примерно 50 см3 воды. Затем шары, катализатор и воду из камеры переносят на воронку, вставленную в цилиндр для седиментации и тщательно смывают водой. Убедившись, что шары, камера и груз свободны от частиц катализатора, цилиндр доливают до метки водой и оставляют на 15 мин. для полного заполнения пор катализатора водой.
Определение содержания фракции менее 0,02 мм в исходном образце и после размола производится по п. 1.2.2.3. Время отбора проб приведено в таблице 2. Стабильность работы прибора контролируется один раз в месяц по величине износа контрольного образца в течение 15 мин. и по числу оборотов мельницы, которое должно составлять 78-80 об/мин на ее холостом ходу. Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 16% относительных. Контрольный образец рассылается ГрозНИИ по требованию.
Таблица 2
Обв. г/см3 |
Диаметр частиц 0,02 мм |
|||||||||||
Температура проведения анализа, °С | ||||||||||||
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|||||||
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
|
1,10 |
150 |
58 |
147 |
6 |
143 |
18 |
139 |
40 |
136 |
00 |
132 |
40 |
1,15 |
101 |
35 |
98 |
42 |
96 |
14 |
93 |
52 |
91 |
34 |
89 |
22 |
1,20 |
76 |
10 |
74 |
16 |
72 |
26 |
70 |
41 |
68 |
58 |
67 |
20 |
1,25 |
61 |
2 |
59 |
32 |
58 |
4 |
56 |
42 |
55 |
18 |
54 |
2 |
1,30 |
50 |
56 |
49 |
40 |
48 |
28 |
47 |
18 |
46 |
10 |
45 |
6 |
1,35 |
43 |
42 |
42 |
36 |
41 |
36 |
40 |
36 |
39 |
38 |
38 |
44 |
1,40 |
38 |
14 |
37 |
18 |
36 |
24 |
35 |
34 |
34 |
48 |
33 |
54 |
1,45 |
34 |
00 |
33 |
11 |
32 |
23 |
31 |
38 |
30 |
53 |
30 |
10 |
1,50 |
30 |
37 |
29 |
53 |
29 |
10 |
28 |
29 |
27 |
48 |
27 |
10 |
1,55 |
27 |
51 |
27 |
10 |
26 |
31 |
25 |
54 |
25 |
18 |
24 |
44 |
1,60 |
25 |
32 |
24 |
55 |
24 |
19 |
23 |
45 |
23 |
12 |
22 |
40 |
1,65 |
23 |
35 |
23 |
00 |
22 |
27 |
21 |
57 |
21 |
25 |
20 |
50 |
1,70 |
21 |
53 |
21 |
22 |
20 |
51 |
20 |
22 |
19 |
53 |
19 |
25 |
1,75 |
20 |
26 |
19 |
57 |
19 |
28 |
19 |
1 |
18 |
34 |
18 |
9 |
1,80 |
19 |
9 |
18 |
42 |
18 |
15 |
17 |
50 |
17 |
25 |
17 |
1 |
1,85 |
18 |
2 |
17 |
36 |
17 |
11 |
16 |
47 |
16 |
24 |
16 |
1 |
1,90 |
17 |
2 |
16 |
38 |
16 |
14 |
15 |
51 |
15 |
29 |
15 |
8 |
1,95 |
16 |
9 |
15 |
45 |
15 |
23 |
15 |
1 |
14 |
40 |
14 |
20 |
2,00 |
15 |
20 |
14 |
58 |
14 |
37 |
14 |
16 |
13 |
56 |
13 |
38 |
2,05 |
14 |
37 |
14 |
16 |
13 |
55 |
13 |
36 |
13 |
17 |
12 |
53 |
2,10 |
13 |
57 |
13 |
37 |
13 |
17 |
12 |
59 |
12 |
41 |
12 |
24 |
1.4.4. Обработка результатов
Величину износа испытуемого катализатора вычисляют по формуле
U = g - g ,
2 1
где g - содержание фракции менее 0,02 мм в исходном образце, %;
1
g - содержание фракции менее 0,02 мм в образце после испыта-
2 ния, %.
Пример:
Наименование образца |
Содержание фракции менее 0,02 мм |
Износ, % |
Исходный образец |
2 |
- |
Образец после испытания |
17 |
15 |
Результат анализа рассчитывается как среднее арифметическое из двух параллельных определений, расхождение между которыми не должны# превышать 16% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
Износоустойчивость катализаторов (%) определяют по формуле
J = 100 - U
где U - величина износа катализатора, %.
1.5. Определение начальной активности
Начальная активность характеризует каталитические свойства свежего катализатора, выработанного катализаторным производством. Она определяется по выходу бензина с концом кипения 200°С, полученного при крекинге контрольного сырья и по величине селективности, характеризующей долю бензина в величине превращения сырья. Одновременно вычисляется условная глубина превращения сырья.
Определение активности цеолитсодержащих катализаторов проводят по двум режимам, различающимся весовыми скоростями подачи сырья (7 и 20 ч(-1)). 1 режим применяют для катализаторов, выпускаемых в настоящее время катализаторными производствами, 2 режим используют для перспективных, высокоцеолитных катализаторов. Определение активности аморфных катализаторов проводят при объемной скорости 0,7 ч(-1).
В качестве контрольного сырья крекинга используют керосино-газойлевую фракцию краснодарских нефтей нафтенового основания.
Физико-химические свойства сырья приведены ниже.
Наименование показателей |
Показатели |
Плотность, ро(20)_4, г/см3 |
0,8620 |
Фракционный состав: |
|
Температура начала кипения,°С |
203 |
10% перегоняется при температуре,°С |
238 |
50% -"- -"- |
275 |
90% -"- -"- |
323 |
96% -"- -"-
|
336 |
Групповой углеводородный состав, % масс. |
|
парафиновые углеводороды |
36,6 |
нафтеновые углеводороды |
38,1 |
ароматические углеводороды |
25,3 |
1.5.1. Аппаратура, материалы, реактивы
1.5.1.1. Установка для проведения крекинга
Принципиальная схема установки, экспликация аппаратов, приборов и потоков представлена на черт. АКМ-ООО СХП К (приложение),
регулятор напряжения - лабораторный, 250в, 9а;
реостат (S = 3-4а, R = 30 см);
весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
секундомер по ГОСТ 5072-79;
трубки резиновые по ГОСТ 5496-78;
пробки резиновые по ГОСТ 7852-76;
асбест листовой по ГОСТ 6102-78;
Взамен ГОСТ 6102-78 постановлением Комитета РФ по стандартизации, метрологии и сертификации от 23 марта 1995 г. N 159 с 1 января 1996 г. введен в действие ГОСТ 6102-94
бусы стеклянные размером 5-6 мм;
сито N 005, ГОСТ 6613-86 на сетку нормальной точности;
кварцевый песок или крошка размером 0,6-1,0 мм или другой каталитический инертный материал, например, корунд;
смазка для шлифов и кранов (Циатим-221 по ГОСТ 9433-80(х));
кальций хлористый плавленый по ТУ 6-09-4711-81;
натрий хлористый технический;
азот газообразный, чистотой не ниже 99,0%;
термометр лабораторный химический от 0 до +100°С по ГОСТ 28498-90;
термометр лабораторный химический от -30 до +70°С по ГОСТ 28498-90.
1.5.1.2. Аппарат для проведения разгонки катализата
Принципиальная схема аппарата представлена на черт. АКМШЦР-ОООСБ (приложение);
регулятор напряжения лабораторный 250в, 2а;
секундомер по ГОСТ 5072-79;
штативы лабораторные;
термометр лабораторный химический от -30 до +70°С по ГОСТ 28498-90;
натрий хлористый технический;
лед.
1.5.2. Монтаж и наладка установки для проведения крекинга
Аппаратуру установки монтируют на стенд по технологической схеме (черт. АКМ-ООО СХПК).
Обязательной является схема монтажа. Конструктивное оформление стенда может быть различным.
Печь крекинга представляет собой цилиндрический трубчатый электронагреватель (позиция 3) из меди, латуни или алюминия.
Электронагреватель вставляют в кожух, заполненный изолирующим материалом. В качестве изолирующего материала используют жженный асбест, слюду или перлит.
Регулировка температуры печи производится либо путем изменения питающего напряжения регулятором напряжения, либо автоматически с помощью регулирующих устройств различного типа. Во всех случаях точность регулировки должна составлять +-5°С. Вновь установленная электропечь должна быть проверена на постоянство температуры по высоте печи в зоне реакции. При такой проверке замер температуры следует производить при заполненном катализатором реакторе и при продувке его воздухом. Для этой цели используют реактор, изготовленный по чертежу AKР-1000.
Замер температуры по высоте печи производят следующим образом. В середине реактора устанавливают температуру 450°С для аморфного или 500°С для цеолитсодержащего катализаторов. Затем замеряют температуру по высоте реактора, перемещая термопару от дна кармана термопары вниз через каждый сантиметр, периодически проверяя температуру середины реактора, которая должна оставаться постоянной.
Высота зоны постоянной температуры должна быть около 20 см для аморфных и 15 см для цеолитсодержащих катализаторов, перепад температуры по высоте этой зоны не должен превышать +-3°С. Изменяя силу тока в средней секции электрообмотки с помощью реостата и изменяя плотность набивки изолирующего материала добиваются того, чтобы температура в зоне предварительного подогрева была несколько выше, чем в зоне реакции (505-510 против 500°С).
Соединение деталей установки осуществляют с помощью стеклянных и каучуковых трубок. Краны и шлифовые соединения тщательно смазывают для обеспечения герметичности.
В реометре (поз. 8) заливают подкрашенную жидкость. Капилляр реометра предварительно калибруют на заданные расходы воздуха с погрешностью не более 1 л/час.
В газометр (поз. 9), предназначенный для сбора газа, заливают насыщенный раствор хлористого натрия. Газометр градуируют через 0,1 дм3. Для осушки воздуха и азота применяют плавленный хлористый кальций.
Для подачи керосино-газойлевой фракции в реактор используют сырьевой насос МДП-Ш*(1) (поз. 2). Насос обеспечивает строгое дозирование сырья в заданном объеме. Время дозирования при этом выдерживается с погрешностью не более +-1 мин. Визуальный контроль подаваемой дозы осуществляют по изменению уровня в сырьевой бюретке (поз. 1). Насос соединяют с бюреткой эластичной поливинилхлоридной трубкой. Выход из насоса соединяют такой же трубкой с двухходовым краном для подачи сырья в реактор. В бюретку заливают керосино-газойлевую фракцию, включают насос и вытесняют воздух из соединительных трубок.
1.5.3. Сборка аппарата для проведения разгонки
Аппарат для проведения разгонки катализатора монтируют на столе по схеме черт. АКМШЦР-ОООСБ (приложение). Детали укрепляют на лабораторных штативах. Проверяют качество изготовленного елочного дефлегматора (поз. 1), сосочки которого во избежание образования сплошного канала должны находиться в разных плоскостях. Обматывают дефлегматор от шлифа до отводной трубки шнуровым асбестом один-два слоя в зависимости от толщины шнура таким образом, чтобы общая толщина составляла около 5 мм. Термометр на плотно пригнанной резиновой пробке вставляют в шейку дефлегматора так, чтобы его ось совпадала с осью шейки, а верх ртутного шарика находился на уровне нижнего края отводной трубки в месте ее припая (ГОСТ 2177-82).
Взамен ГОСТ 2177-82 постановлением Госстандарта России от 21 сентября 1999 г. N 300-ст с 1 января 2001 г. введен в действие ГОСТ 2177-99
Наблюдение за положением термометра должно производиться со стороны шейки дефлегматора, противоположной отводной трубке. Собранный аппарат проверяют на герметичность, для чего в системе аппарата создается избыточное давление около 100 мм вод. ст. Аппарат считается герметичным, если в течение 10 мин. падение давления не превышает 10 мм вод. ст. по манометру.
Дефлегматор с установленным термометром проверяют по дистиллятам с известным фракционным составом. Если выход фракции до 200°С выше, чем в известном дистилляте, то термометр опускают на 1-2 мм. Расхождение в выходах фракций, отогнанных до 200°С, не должно превышать +-0,5% абсолютных.
1.5.4. Регламентируемые режимы крекинга
Для катализаторов цеолитсодержащих
Режим 1
Загрузка катализатора в реактор - 15+-0,05 г.
Температура - 500°С, допускается кратковременное понижение температуры до 485°С.
Продолжительность подачи сырья - 10+-1 мин.
Весовая скорость - 7 ч(-1).
Объем расходуемого сырья - 20+-0,5 см3.
Режим 2
Загрузка катализатора в реактор - 5+-0,05 г.
Температура - 500°C, допускается кратковременное понижение температуры до 485°С.
Продолжительность подачи сырья - 7+-1 мин.
Весовая скорость - 20 ч(-1).
Объем расходуемого сырья - 14+-0,5 см3.
Для аморфного катализатора:
Загрузка катализатора в реактор - 70 см3.
Температура - 450+-5°С.
Объемная скорость - 0,7 ч(-1).
Продолжительность подачи сырья - 30+-1 мин.
Объем расходуемого сырья - 25 см3.
Установка продувается сухим азотом перед началом крекинга в течение трех минут, скорость подачи азота - 18 дм3/ч.
После крекинга установка продувается азотом в течение 5 мин. для цеолитсодержащих и 10 мин. для аморфных катализаторов со скоростью 18 дм3/ч.
Регенерация цеолитсодержащих катализаторов:
Продолжительность - 2 ч.
Скорость подачи воздуха - 18-20 дм3/ч.
Температура - 500°С, разрешается повышение температуры регенерации до 550°С.
Регенерация аморфных катализаторов:
Продолжительность - 2,0-2,5 ч.
Скорость подачи сухого воздуха - 10 дм3/ч.
Температура регенерации - 550+-10°С.
1.5.5. Подготовка к испытанию
Из пробы прокаленного цеолитсодержащего катализатора отбирают примерно 50 см3, делят ее на 2 части, каждую из которых подвергают отдувке в течение 15 мин. в трубке (черт. ТОК.ООО.ООО) для удаления мелких частиц (приложение).
Воздух в трубку подают со скоростью, достаточной для создания кипящего слоя. После окончания продувки катализатор выгружают из трубки, отсеивают фракцию менее 0,05 мм на сите N 005 и рабочую фракцию более 0,05 мм, прокаливают в муфеле при температуре 750°С в течение 1 часа. Разрешается проводить только отсев (без отдува) на сите N 005 несколькими порциями. До определения активности катализатор хранят в герметично закрытой посуде.
Поступивший на испытание аморфный катализатор вручную тщательно отсеивают от мелочи на сите с диаметром отверстий 0,050 мм. Общее количество фракции крупнее 0,050 мм должно составлять 70 см3. Разрешается использовать сито с диаметром отверстий 0,063 мм. Рассев удобнее вести небольшими порциями по 10-20 г катализатора.
При выработке катализаторным производством сухого (непрокаленного) цеолитсодержащего катализатора, последний подготавливают к испытанию вышеуказанным способом, после чего 60-70 см3 катализатора перемешивают с кварцевой крошкой фр. 0,6-1,0 мм в отношении 1:1 и прокаливают в печах для стабилизации.
Разогрев катализатора ведут при подаче осушенного воздуха со скоростью 10 л/час. Расход воздуха замеряют ротаметром.
Режим прокалки следующий: температура 750°С, продолжительность 6 час. в паро-воздушной среде, содержащей 40% водяного пара. При загрузке 70 см3 катализатора необходимо одновременно подавать в реактор 6 дм3 воздуха и 3 см3 воды за час. После окончания прокалки катализатор продувают осушенным воздухом в течение 30 мин. Охлаждение проводят в герметично закрытом реакторе. Подогреватель реактора заполняют стеклянными бусами диаметром 3-5 мм.
Загрузку цеолитсодержащего катализатора в реактор АКР-3000, поз. 4 осуществляют следующим образом.
Взвешивают с погрешностью не более 0,01 г две равные порции катализатора при загрузке в реактор 5 г и три равные порции при загрузке 15 г. На дно реактора помещают стеклянную вату, поверх которой засыпают инертный разбавитель. Катализатор загружают в реактор слоями, между которыми засыпают инертный разбавитель в таком количестве, чтобы расстояние между слоями было 10-15 мм, а карман термопары погружался в последний слой катализатора на 5 мм. Свободное пространство реактора заполняют инертным разбавителем и закрывают сверху небольшим количеством стеклянной ваты.
Загрузку аморфного катализатора в реактор АКР-1000, поз. 17 проводят следующим образом. Отмеряют цилиндром без уплотнения 70 см3 приготовленной фракции катализатора и также без уплотнения засыпают ее в реактор, куда предварительно закладывают стеклянную вату (не более чем на 10 мм по длине реактора). Поверх катализатора засыпают инертный разбавитель, который закладывают плотным слоем стеклянной ваты.
Реактор вставляют в печь подогревателем вверх, соединяют его нижний конец с холодильником при помощи каучуковой трубки; верхний конец через тройник с системой подачи воздуха и дозатором сырья.
В случае цеолитсодержащих катализаторов термопары вставляют в карманы подогревателя и реактора, опуская их до дна.
Для аморфных катализаторов вставляют термопару в карман подогревателя до дна, а в карман реактора до середины слоя катализатора (20 см от дна печи).
На шлиф холодильника надевают колбу-приемник. Включают обогрев электропечей и через осушительные склянки и реометр подают воздух со скоростью 18 дм3/час, который следует пропускать во время подогрева, сбрасывая его в вытяжной шкаф.
Разогрев печи до температуры опыта длится около 2,0 часов, по достижении температуры приемник снимают и присоединяют другой, чистый, предварительно взвешенный вместе с пробкой. Приемник помещают в водяную баню, температура которой должна быть на протяжении опыта 0+-1°С для цеолитсодержащих и 20+-1°С для аморфных катализаторов. В рубашку холодильника подают водопроводную воду. Прекращают подачу воздуха и систему продувают азотом. Выход из реактора соединяют с газометром. Проверяют герметичность всей установки.
1.5.6. Проведение испытания
Включают насос для дозирования сырья и одновременно секундомер. При крекинге через каждые три минуты записывают температуру в реакторе и подогревателе, уровень сырья в бюретке и температуру воздуха непосредственно вблизи сырьевой бюретки. С помощью регулятора напряжения поддерживают температуру в реакторе при испытании на цеолитсодержащих катализаторах на уровне 500+-5°С.
За время проведения опыта допускается кратковременное понижение температуры до 485°С.
При испытании на аморфных катализаторах температура в реакторе поддерживается 450+-5°С.
После подачи необходимой порции сырья насос выключают. При испытании цеолитсодержащих катализаторов в течение 5 мин. реактор продувают азотом со скоростью 18 дм3/час, после продувки азотом заменяют баню с температурой 0°С под приемником на водяную баню с температурой +20°С и выдерживают 10 мин., при этом газометр должен быть соединен с приемником. Затем снимают приемник с катализатом, герметично закрывают его пробкой, с которой он предварительно тарировался, и взвешивают. К шлифу холодильника присоединяют другой приемник.
При испытании аморфных катализаторов продувают азотом в течении# 10 мин. со скоростью 18 дм3/ч, приемник снимают сразу после продувки. И поступают далее как описано выше.
Для регенерации в реактор подают воздух, по режимам указанным в пункте 1.5.4.
Газы регенерации следует сбрасывать в вытяжной шкаф. После окончания регенерации приступают к повторному проведению крекинга.
Разгонку катализата выполняют следующим образом. Предварительно взвешенный приемник для сбора бензина соединяют со шлифом и помещают его в баню с температурой минус 15°С.
Колбу с катализатом после взвешивания присоединяют к дефлегматору и подставляют колбонагреватель, включают обогрев и отгоняют от катализатора бензин до 200°С.
Скорость разгонки регулируют таким образом, чтобы она закончилась через 45+-3 мин. (скорость подъема температуры 20°С за 5 мин ). После достижения температуры паров 200°С (по разгоночному термометру) выключают и снимают обогрев с колбы.
После снижения температуры по разгоночному термометру до 50-80°С колбы с бензином и остатком последовательно отсоединяют, закрывают пробками, с которыми они предварительно тарировались, и взвешивают с погрешностью не более 0,01 г. Потери при разгонке не должны превышать 0,3 г.
Для повторного использования песка, его отсеивают от катализатора на сите 0,6 мм. Песок или кварцевую крошку контролируют на отсутствие частиц катализатора визуально.
1.5.7. Обработка результатов
Обработка результатов для цеолитсодержащих и аморфных катализаторов проводится одинаково.
Выход бензина в % от крекируемого сырья (А) вычисляют по формуле
Р х 100
1
А = ----------,
V х ро
где P - масса бензина, выкипающего до 200°С, г;
1
V - объем пропущенного сырья, см3;
ро - плотность сырья при температуре окружающей среды в опыте,
г/см3.
Выход остатка после разгонки в % от крекируемого сырья (R) вычисляют по формуле
Р х 100
2
R = ----------,
V х ро
где Р - масса остатка после разгонки в % от крекируемого сырья.
2
Выход катализата в % от крекируемого сырья (К) вычисляют по формуле
Р х 100
3
К = ----------,
V х ро
где Р - масса катализата, г.
3
Условную глубину превращения сырья (X) в % от крекируемого сырья вычисляют по формуле
X = 100 - R,
где R - остаток после разгонки, %.
Селективность (S) в % вычисляют по формуле
А
S = --- х 100,
Х
где А - выход бензина в % от крекируемого сырья;
X - условная глубина превращения сырья, %.
Расхождения в величинах выхода бензина в массовых долях, полученные в параллельных циклах, не должны превышать для аморфных катализаторов 1,5%, а для цеолитсодержащих - 2% при доверительной вероятности 95%.
1.6. Определение стабильной активности
Стабильная активность характеризует способность катализатора сохранять каталитическую активность при эксплуатации на установках каталитического крекинга. Определяется стабильная активность по выходу бензина с концом кипения 200°С, полученного при крекинге контрольного сырья и по величине селективности, характеризующей долю бензина в величине превращения сырья, но после предварительной стабилизации катализатора в атмосфере водяного пара. Одновременно вычисляется условная глубина превращения сырья.
1.6.1. Стабилизация цеолитсодержащих и аморфных катализаторов
1.6.1.1. Аппаратура и материалы
Принципиальная схема прибора для стабилизации, экспликация аппаратов, приборов и потоков представлена на черт. 2ПСК 000000С_х П (Приложение).
Сито N 05С ГОСТ 6613-86 на сетку нормальной точности;
весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7323-73;
цилиндр измерительный по ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 см3;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
источник сжатого воздуха;
кварцевый песок, кварцевая крошка или корунд фр. 0,6-1,0 мм.
1.6.2. Монтаж и наладка прибора для стабилизации
Основным элементом прибора для стабилизации является нагреватель коаксиального типа прямого нагрева*(2) (поз. 6), который предназначен для обогрева реактора (поз. 7) с катализатором. Он представляет собой две трубы разного диаметра из стали 12X18H10T, вставленных одна в другую и сваренных в верхней части. К нижним концам труб приварены пластины для подсоединения силовых питающих проводов.
Нагрев печи производится через специальный понижающий трансформатор (поз. 15), изготовленный на базе автотрансформатора РНО-250-2. Тороид трансформатора освобожден от внешнего кожуха и в центральное отверстие уложено 4 витка изолированного медного провода, сечением 90 мм2. Нагреватель помещен в теплоизолирующий кожух (поз. 17) с диатомовой или перлитовой набивкой.
В центральной части снаружи трубы нагревателя укреплена термопара ТХА, связанная с первым каналом 3-х-канального регулятора типа КСП-4, который через блок реле БР-01 управляет двухпозиционным тиристорным бесконтактным регулятором напряжения (поз. 13,14) - переключателем тока в печи. Второй канал прибора связан с термопарой ТПР, которая служит для контроля и регистрации температуры в реакторе. Допускается использование термопары ТХА в случае, если она изготовлена из материала по ГОСТ 3044-77, класс 1. Предварительный выбор режима питания печи больше или меньше номинального обеспечивает поддержание температуры с точностью +-5°С. Вновь установленная электропечь должна быть проверена на постоянство температуры нагрева по ее высоте. Замер температуры следует производить с вставленным в печь реактором, заполненным катализатором и при продувке его паром. На основании предварительного замера температуры по высоте печи выбирается зона, обеспечивающая перепад температуры, не превышающей +-5°С. Замер зон производится как указано в пункте 1.5.2.
Высота зоны постоянной температуры должна быть не менее 1/3 части длины реактора, что обеспечивает равномерную температуру прокалки всей порции загруженного в реактор катализатора.
Металлический реактор (поз. 7) емкостью около 150 см3 изготавливают из стали марки 12X18H10T*(3). Для этого воздух из сети через регулятор давления и реометр подают в реактор.
Реактор следует считать герметичным, если при закрытом выходе из него, в течение 5 минут уровень жидкости в реометре под давлением воздуха не менее 100 мм водяного столба остается на нуле.
Для подачи воды используют насос шланговый (поз. 2), отрегулированный на производительность 10-11 см3/ч. Насос предварительно заполняют дистиллированной водой.
Изменением N 1, утвержденным Заместителем Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 25 октября 1983 г., пункт 1.6.3 настоящего ОСТа изложен в новой редакции, вступающей в силу с 1 января 1984 г.
1.6.3. Регламентируемые режимы стабилизации
I режим:
Температура - 750+-5°С
Время обработки - 6 ч
Скорость подачи воды - 10-11 см3/ч
Определение активности выполняется по пункту 1.5.4, I режим.
II режим:
Температура - 775+-5°С
Время обработки - 6 ч
Скорость подачи воды - 10-11 см3/ч
Определение активности после стабилизации выполняется по пункту 1.5.4. II режим.
I режим предназначен для испытания ныне выпускаемых катализаторов КМЦР и КМЦ.
II режим применяется при испытании всех новых катализаторов отличающихся по технологии или режиму приготовления от КМЦР и КМЦ.
1.6.4. Проведение стабилизации
Пробу цеолитсодержащего катализатора перед стабилизацией подвергают отдувке воздухом и отсеву на сите с N 005, как указано в п. 1.5.5. В низ реактора загружают 35 см3 кварцевого песка или крошки фракции 0,6-1,0 мм., затем 30-50 см3 подготовленного катализатора, смешанного с кварцевым песком в отношении 1:1 (по объему).
Смешение катализатора с кварцевой крошкой производят следующим образом. В цилиндр на 100 см3 с притертой пробкой засыпают подготовленный катализатор и добавляют до суммарного объема 100 см3 (без утряски) кварцевый песок или кварцевую крошку. Цилиндр с катализатором плотно закрывают пробкой и перемешивают его содержимое, поворачивая цилиндр в вертикальном и горизонтальном направлениях до получения однородной смеси. Поверх катализатора засыпают около 20 см3 кварцевой крошки.
Допускается, катализатор загружать в реактор пятью примерно равными слоями, перемежая его слоями кварцевой крошки или песка толщиной примерно 10 мм.
Поверх катализатора засыпают около 20 см3 кварцевой крошки. Пробу аморфного катализатора в количестве 85-90 см3, отсеянную на сите N 005 или N 063, засыпают в реактор, куда предварительно загружают 35 см3 кварцевого песка или крошки, поверх катализатора засыпают около 20 см3 кварцевой крошки.
Если используется реактор из кварцевого стекла, то пробу катализатора загружают непосредственно на дно (пористую пластину) реактора.
Реактор вставляют в печь так, чтобы слой катализатора располагался в пределах изотермической зоны печи.
Нижний конец реактора соединяют с холодильником (поз. 9), верхний конец через тройник с насосом для подачи воды и с системой подачи воздуха. Зазоры между реактором и трубкой печи вверху и внизу закрывают асбестовой ватой. В карман реактора вставляют термопару так, чтобы ее спай находился в середине слоя катализатора. Разогрев катализатора производят при обязательной подаче воздуха со скоростью 13-15 дм3/ч., начиная с момента включения электрообогрева печи. Воздух осушают хлористым кальцием. На регуляторе температуры устанавливают заданную температуру стабилизации, печь включают в электросеть. Разогрев печи длится около 1,5 часов. По достижении заданной температуры прекращают подачу воздуха и в реактор с заданной скоростью подают воду насосом*(4) (поз. 2).
Началом обработки считают момент включения насоса.
Аморфные катализаторы разрешается обрабатывать водяным паром снизу. Для этого под реактором устанавливают колбу с водой и соединяют ее герметично с нижней трубкой реактора. Верхнее загрузочное отверстие реактора закрывают пробкой и к отводной трубке подсоединяют холодильник (поз. 9). По достижении заданной температуры стабилизации доводят воду в колбе до кипения и начинают обработку катализатора водяным паром.
За начало обработки считают момент появления в холодильнике первой капли конденсата.
Регулируя напряжение в колбонагревателе обеспечивают равномерную подачу водяного пара через слой катализатора. Количество водяного пара должно составлять 8-11 см3 в час.
В процессе стабилизации, через каждые 30 мин. записывают температуру в зоне катализатора и объем конденсата в приемнике.
Через 6 часов подачу воды прекращают, катализатор продувают воздухом, осушенным хлористым кальцием, со скоростью 2 дм3/мин в течение 30 минут, затем реактор герметично закрывают, включают обогрев и после охлаждения выгружают.
До определения активности выгруженный катализатор хранят в герметично закрытой посуде.
Определение активности производят по пункту 1.5.
1.7. Определение влаги, удаляемой при 800°С (ППК)
1.7.1. Аппаратура, материалы
Печь муфельная с автоматическим регулированием, обеспечивающая нагрев до 800°С;
весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
эксикатор по ГОСТ 23932-90;
тигли фарфоровые по ГОСТ 9147-80, N 3;
кальций хлористый плавленный по ТУ 6-09-4711-81.
1.7.2. Проведение испытаний
В фарфоровые тигли, доведенные до постоянной массы, берут параллельно 2 навески по 1-2 г с погрешностью не более 0,0002 г. Тигли с навесками помещают в муфельную печь, температура в которой не должна превышать 100°С, после чего печь в течение 1-2 часов нагревают до 800°С и при этой температуре прокаливают тигли с навесками 1 час. Охлаждение тиглей ведется в эксикаторе с осушителем - хлористым кальцием. Разность в массах навески до и после прокаливания, выраженная в процентах от первоначальной навески, дает содержание влаги в катализаторе (ППК).
g - g
1 2
ППК = --------- х 100,
g
1
где g - первоначальная навеска, г;
1
g - прокаленная навеска, г.
2
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 10% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
Так как катализатор очень гигроскопичен, проба, из которой берется навеска для определения влажности, должна храниться в герметичной таре.
1.8. Определение потерь при прокаливании (ППП)
1.8.1. Аппаратура, реактивы
Печь муфельная с автоматическим регулированием, обеспечивающая подъем температуры до 1000°С;
весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
тигли фарфоровые по ГОСТ 9147-80 N 3;
ступка яшмовая, агатовая или фарфоровая;
эксикатор по ГОСТ 23932-90;
кальций хлористый плавленный по ТУ 6-09-4711-81.
1.8.2. Подготовка пробы к анализу
Образец катализатора, подлежащий химическому анализу, в количестве около 2-3 г растирают в ступке до тонкой пудры. Ввиду того, что цеолитсодержащие катализаторы обладают способностью жадно поглощать влагу из воздуха, следует брать одновременно навески на химический анализ и для определения ППП.
Определение потерь при прокаливании для химического анализа ведется следующим образом: в фарфоровый тигель, доведенный до постоянной массы, берут навеску подготовленной пробы в количестве 0,5-1,0 г, взвешенной с погрешностью не более 0,0002 г. Тигель с навеской помещают в холодную муфельную печь, поднимают температуру до 950-1000°С и выдерживают при этой температуре 1 час, затем охлаждают его в эксикаторе до температуры окружающей среды и взвешивают.
Потери при прокаливании (ППП) в процентах вычисляют по формуле
g - g
1 2
ППП = --------- х 100,
g
1
где g - масса первоначальной навески, г;
1
g - масса прокаленной навески, г.
2
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 10% относительных от среднего значения при доверительной вероятности 95%.
1.9. Определение содержания окиси натрия
Определение окиси натрия производится пламенно-фотометрическим методом с использованием смеси воздух - природный или нефтезаводской газ.
1.9.1. Аппаратура, реактивы, материалы
Пламенный фотометр "флафокол" - ГДР, ФПЛ-1, ПФ-2 или подобный другой марки;
баня песочная;
электроплитка бытовая по ГОСТ 14919-83;
весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88, с
комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
бюретка вместимостью 50 см3 по ГОСТ 20292-74;
колбы мерные вместимостью 250, 500, 1000 см3 по ГОСТ 1770-74;
пипетки мерные вместимостью 25 см3 по ГОСТ 20292-74;
цилиндры мерные вместимостью 25 см3 по ГОСТ 1770-74;
чашки платиновые круглодонные по ГОСТ 6563-75;
кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78, "ч";
кислота серная по ГОСТ 4204-77(х), "хч";
кислота соляная по ГОСТ 3118-77, "хч", разбавленная 1:2;
фиксанал натрий хлористый 0,1 г - экв по ТУ 6-09-2540-82;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
1.9.2. Перевод пробы в раствор
Перевод пробы в раствор осуществляется разложением ее фтористоводородной и серной кислотами. В платиновую чашку с погрешностью не более 0,0002 г отвешивают на аналитических весах около 0,4 г подготовленной к химическому анализу пробы. Навеску смачивают несколькими каплями дистиллированной воды, добавляют 15 см3 фтористоводородной кислоты, 0,5 см3 серной кислоты и упаривают досуха на песочной бане. Затем чашку охлаждают, приливают 12,5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:2, и нагревают до полного растворения осадка. Раствор количественно переносят в мерную колбу на 250 см3 и доводят до метки водой. Полученный раствор "А" используется для определения Na2О, Fe2O3, Аl2О3 и окислов РЗЭ. Аналогично готовят раствор для холостого опыта. Холостой опыт проводят только при замене реактивов.
При определении содержания только натрия допускается после разложения вести разбавление в объеме 100 см3.
Если содержание окиси натрия в катализаторе ниже 0,1%, то растворение навески в этом случае ведется следующим образом: навеску катализатора 0,6-0,8 г взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г в платиновой чашке, смачивают несколькими каплями воды, заливают 20 см3 фтористоводородной кислоты и 0,5 см3 серной кислоты и осторожно выпаривают досуха на песочной бане. Затем чашку охлаждают, приливают 12,5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:2, слегка нагревают чашку, затем приливают 10 см3 воды и продолжают нагревать до полного растворения осадка. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят водой до метки и определяют в нем содержание Na2O.
1.9.3. Приготовление стандартных растворов
Раствор 1. Фиксанал "натрий хлористый" количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят объем водой до метки.
Раствор 2. В мерную колбу вместимостью 500 см3 помещают 25 см3 раствора 1 и доводят объем водой до метки.
Стандартные растворы. При помощи бюретки помещают в мерные колбы вместимостью 500 см3 последовательно 5, 10, 20, 30, 40, 60 см3 раствора 2, приливают по 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:2, доливают водой до метки и тщательно перемешивают.
Приготовленные стандартные растворы содержат соответственно 1,55 х 10(-6); 3,1 х 10(-6); 6,2 х 10(-6); 9,3 х 10(-6); 12,4 х 10(-6); 18,6 х 10(-6) г/см3 окиси натрия.
1.9.4. Проведение испытания
Прибор готовят к работе согласно инструкции к пламенному фотометру. Нулевую точку гальванометра устанавливают по дистиллированной воде, стопроцентную точку шкалы устанавливают по наибольшему стандартному раствору окиси натрия. Строят калибровочный график зависимости показаний прибора от концентрации окиси натрия в стандартных растворах. Для определения содержания Na2O в анализируемой пробе используют раствор, полученный как описано в пункте 1.9.2.
1.9.5. Обработка результатов
По калибровочному графику определяют концентрацию окиси натрия в анализируемом растворе. Содержание окиси натрия в пробе в процентах расчитывают по формуле
(a - b) x v x 100
С = -----------------,
Wa2O g
где а - концентрация Na2O в анализируемом растворе, найденная по
калибровочному графику, г/см3;
b - концентрация Na2O в растворе холостого опыта,г/см3;
v - объем, в котором растворена навеска анализируемой пробы,
см3;
g - навеска анализируемой пробы в расчете на абсолютно сухое
вещество, г.
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 5% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
1.10. Определение содержания окиси железа
Метод основан на способности сульфосалициловой кислоты образовывать в аммиачном растворе желтое соединение как с ионами трехвалентного железа (III), так и с ионами двухвалентного железа (II).
1.10.1. Аппаратура, реактивы и материалы
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
фотоэлектроколориметр ФЭК-М, "Spekol" - ГДР и другие марки фотоэлектроколориметров;
микробюретка вместимостью 5 см3 по ГОСТ 20292-74;
пипетки вместимостью 5,25 см3 по ГОСТ 20292-74;
колбы мерные вместимостью 100, 1000 см3 по ГОСТ 1770-74;
кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-78, 20%-ный водный раствор;
аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 25%-ный раствор;
аммоний сернокислый по ГОСТ 3769-78;
кислота соляная по ГОСТ З118-67(х), "хч", разбавленная 1:1;
железо окись (III), "осч", по ТУ 6-09-563-85;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
1.10.2. Приготовление стандартного раствора железа (III)
Стандартный раствор железа (III) с концентрацией 0,0001 г/см3 Fe2О3 готовят следующим образом: на аналитических весах отвешивают точно 0,1000 г окиси железа, растворяют при нагревании в 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Наряду с окисью железа при приготовлении стандартного раствора допускается использовать квасцы железо-аммонийные по ТУ 6-09-5359-87, стандартный раствор готовится по ГОСТ 4212-76.
1.10.3. Проведение испытания
В мерные колбы вместимостью 100 см3 при помощи микробюретки помещают последовательно 0,5; 1; 2; 3; 4 см3 стандартного раствора окиси железа, 25 см3 анализируемого раствора и 25 см3 раствора холостого опыта, полученных, как описано в пункте 1.9.2. В каждую колбу добавляют воду приблизительно до объема 50 см3, по 1 г сухого сернокислого аммония, 5 см3 20%-ного раствора сульфосалициловой кислоты, после чего приливают аммиак до появления устойчивой желтой окраски, доводят до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность растворов на колориметре с синим светофильтром (ламбда = 420-430 мк) в кювете с рабочей гранью 10 мм. Нулевой раствор готовят также как стандартные растворы, но без навески железа.
1.10.4. Обработка результатов
Строят калибровочный график зависимости оптической плотности стандартных растворов от концентрации окиси железа. По калибровочному графику определяют концентрацию окиси железа в анализируемом растворе. Содержание окиси железа в катализаторе в процентах вычисляют по формуле
(a - b) x v x 100
С = -----------------,
Fe2O3 g х с
где а - концентрация окиси железа в анализируемом растворе, найден-
ная по калибровочному графику, г/100 см3;
v - объем, в котором растворена навеска анализируемой пробы,
см3;
g - навеска анализируемой пробы в расчете на абсолютно сухое
вещество, г;
с - аликвотная часть анализируемого раствора, взятая на колори-
метрирование, см3;
b - концентрация окиси железа в растворе холостого опыта,
г/100 см3.
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 5% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
1.11. Определение содержания окислов редкоземельных элементов
Метод основан на титровании редкоземельных элементов раствором трилона Б при рH = 5 в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого при содержании РЗЭ выше 1%.
1.11.1. Аппаратура, реактивы, материалы
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
пипетки мерные вместимостью 10,25 см3 по ГОСТ 20292-74;
колбы мерные вместимостью 1000 см3 по ГОСТ 1770-74;
цилиндры мерные вместимостью 1000 см3 по ГОСТ 1770-74;
колбы конические вместимостью 250 см3 по ГОСТ 23932-90;
микробюретка вместимостью 5 см3 по ГОСТ 20292-74;
аммиак водный по ГОСТ 3760-79, раствор разбавленный 1:1;
уротропин (гексаметилентетраамин) по ГОСТ 1381-73, "хч", насыщенный раствор;
окись лантана по ТУ 48-4-184-72, "осч";
ксиленоловый оранжевый (индикатор) по ТУ 6-09-15-09-72;
кислота соляная по ГОСТ 3118-67, "хч";
кислота соляная, раствор разбавленный 1:1;
трилон Б по ГОСТ 10652-73,"хч", 0,012M раствор;
натрий сульфосалициловокислый 10%-ный раствор (возможно применение кислоты сульфосалициловой по ГОСТ 4478-78, "ч", 10%-ный раствор);
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
1.11.2. Подготовка к испытанию
1.11.2.1. Приготовление стандартного раствора окиси лантана
Навеску окиси лантана, предварительно прокаленной при 700°С в течение 2 часов, отвешивают в количестве около 0,25 г с погрешностью не более 0,0002 г, растворяют в 10-15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и тщательно перемешивают.
1.11.2.2. Определение титра раствора трилона Б по сумме окислов РЗЭ
20 см3 полученного стандартного раствора окиси лантана помещают в коническую колбу для титрования вместимостью 250 см3, доливают водой до 100 см3, доводят рН среды до 5 по универсальной индикаторной бумаге аммиаком, разбавленным 1:1, добавляют 8-10 капель уротропина и титруют по микробюретке раствором трилона Б в присутствии ксиленолового оранжевого до перехода окраски из сиреневорозовой# в соломенно-желтую.
Титр раствора трилона Б по сумме окислов РЗЭ вычисляют по формуле
а х с
Т = К х -----,
V
где а - аликвотная часть стандартного раствора, взятая на титрова-
ние, см3;
с - концентрация стандартного раствора окиси лантана,г/см3;
V - объем раствора трилона Б, затраченный на титрование, см3;
К - коэффициент пересчета окиси лантана на сумму окислов редко-
земельных элементов цериевой группы (К = 1,01).
1.11.3. Проведение испытания
25 см3 раствора "А", полученного по пункту 1.9.2, помещают в коническую колбу для титрования вместимостью 250 см3, доливают до 100 см3 охлажденной до 10-12°С водой, приливают 2 см3 10%-ного раствора натрия сульфосалициловокислого, доводят рН до 5 раствором аммиака, разбавленным 1:1, приливают 8-10 см3 уротропина и титруют раствором трилона Б в присутствии ксиленолового оранжевого до перехода окраски из сиреневорозовой# в желтую или апельсиновую. Охлаждение титруемого раствора до температуры 10-12°С способствует лучшему переходу окраски индикатора.
Если при добавлении сульфосалициловокислого натрия анализируемый раствор приобретает сиренево-красную окраску, что указывает на присутствие окислов железа, то в этом случае поступают следующим образом: доводят рН до 2 по универсальной индикаторной бумажке, приливая по каплям аммиак разбавленный 1:1, нагревают раствор до 70°С и сразу титруют раствором трилона Б со скоростью 2 капли в минуту до исчезновения сиреневой окраски от одной последней капли трилона Б. Количество раствора трилона Б, затраченное на это титрование, в расчет не принимают. Затем оттитрованный раствор охлаждают до 15-17°С, доводят рН до 5, прибавляют уротропин и титруют РЗЭ, как это было указано выше.
Объем раствора, взятый на титрование при содержании РЗЭ менее 1,5%, может быть увеличен до 100 см3.
1.11.4. Обработка результатов
Содержание суммы окислов редкоземельных элементов в процентах вычисляют по формуле
b х Т х V
с = --------- х 100,
рзэ g х а
где b - количество раствора трилона Б, затраченное на титрование,
см3;
Т - титр раствора трилона Б по сумме окислов РЗЭ, г/см3;
V - объем, в котором растворена навеска пробы, см3;
g - навеска пробы в расчете на абсолютно сухое вещество, г;
а - аликвотная часть анализируемого раствора "А", взятая для
титрования, см3.
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 5% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
2. Исследовательские методы
2.1. Отбор проб для анализа производится по п. 1.1.
2.2. Определение гранулометрического состава
Методика состоит из 2-х частей, содержание фракций с размером частиц более 0,1 мм определяют ситовым методом, фракций с размером менее 0,05; 0,04 и 0,02 мм - седиментометрическим методом.
2.2.1. Ситовой метод
Определение содержания фракций размером более 0,1 мм производится по пункту 1.2.1.
2.2.2. Седиментометрический метод.
2.2.2.1. Оборудование, материалы, реактивы
Используется оборудование, материалы, реактивы по п. 1.2.2.1
2.2.2.2. Подготовка к анализу
Подготовка к анализу производится по пункту 1.2.2.2.
2.2.2.3. Проведение анализа
В анализируемом катализаторе определяют содержание влаги, удаляемой при 800°С по п. 1.7. Одновременно с навесками для определения ППК берут на анализ две навески катализатора по 5-10 г каждая. Взвешивание производят на технических весах с погрешностью не более 0,01 г в стеклянных стаканах. Каждую навеску заливают дистиллированной водой в количестве, равном примерно 75 см3, и оставляют на 15 минут до полного заполнения пор катализатора водой при периодическом перемешивании для отделения пузырьков воздуха. Подготовленные таким образом пробы переносят в два цилиндра, объем суспензии в каждом цилиндре доводят дистиллированной водой до метки 500 см3. Один из цилиндров плотно закрывают пробкой и тщательно перемешивают суспензию в течение 1 минуты. Перемешивание производят переворачиванием цилиндра на 180°. Цилиндр ставят в термостат так, чтобы ось цилиндра была точно под пипеткой, укрепленной на штативе, и сразу же по секундомеру отмечают начало отстоя. Пробы из цилиндра отбирают по истечении времени, необходимого для осаждения частиц диаметром 0,05 и 0,02 мм. Второй цилиндр готовят к анализу так же как и первый, из него отбирают пробу по истечении времени, необходимого для осаждения частиц диаметром 0,04 мм.
Время отбора проб вычисляют по п. 1.2.2.3.
В таблице N 2 приведено время отбора проб для частиц диаметром 0,05 мм в зависимости от плотности обводненного материала и температуры анализа.
Время отбора проб для частиц диаметром 0,04 и 0,02 мм дано в п. 1.2.2.3.
Отобранные пробы переносят в фарфоровые тигли. Остатки суспензии на стенке пипетки смывают дистиллированной водой и промывные воды присоединяют к основной пробе. Тигли с пробами выдерживают в сушильном шкафу при температуре 130-150°С до полного испарения жидкости, затем прокаливают при 800°С в течение 1 часа. Взвешивание производят на аналитических весах с погрешностью не более 0,0001 г.
2.2.2.4. Обработка результатов
Содержание фракций (X) в процентах вычисляют по пункту 1.2.2.4.
Таблица N 2
ро_обв, г/см3 |
Диаметр частиц в миллиметрах 0,05 |
|||||||||||
Температура проведения анализа, °С | ||||||||||||
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|||||||
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
мин. |
сек. |
|
1,10 |
24 |
10 |
23 |
33 |
22 |
57 |
22 |
23 |
21 |
48 |
20 |
48 |
1,15 |
16 |
13 |
15 |
48 |
15 |
24 |
15 |
02 |
14 |
33 |
14 |
00 |
1,20 |
12 |
12 |
11 |
54 |
11 |
37 |
11 |
19 |
11 |
02 |
10 |
33 |
1,25 |
9 |
47 |
9 |
32 |
9 |
18 |
9 |
05 |
8 |
51 |
8 |
28 |
1,30 |
8 |
09 |
7 |
57 |
7 |
46 |
7 |
35 |
7 |
24 |
7 |
04 |
1,35 |
7 |
00 |
6 |
49 |
6 |
40 |
6 |
30 |
6 |
21 |
6 |
04 |
1,40 |
6 |
08 |
5 |
59 |
5 |
50 |
5 |
42 |
5 |
33 |
5 |
19 |
1,45 |
5 |
27 |
5 |
19 |
5 |
11 |
5 |
04 |
4 |
57 |
4 |
44 |
1,50 |
4 |
54 |
4 |
47 |
4 |
40 |
4 |
34 |
4 |
27 |
4 |
15 |
1,55 |
4 |
28 |
4 |
21 |
4 |
15 |
4 |
09 |
4 |
03 |
3 |
52 |
1,60 |
4 |
25 |
4 |
00 |
3 |
50 |
3 |
48 |
3 |
43 |
3 |
33 |
1,65 |
3 |
47 |
3 |
41 |
3 |
36 |
3 |
31 |
3 |
26 |
3 |
17 |
1,70 |
3 |
30 |
3 |
25 |
3 |
20 |
3 |
16 |
3 |
11 |
3 |
03 |
1,75 |
3 |
16 |
3 |
12 |
3 |
07 |
3 |
03 |
2 |
58 |
2 |
51 |
1,80 |
3 |
04 |
3 |
00 |
2 |
55 |
2 |
51 |
2 |
47 |
2 |
40 |
Результат анализа рассчитывается как среднее арифметическое из двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать 16% от средней величины при доверительной вероятности 95%.
2.3. Определение износоустойчивости
Определение износоустойчивости катализатора производится по пункту 1.4.
2.4. Определение начальной активности катализаторов при крекинге керосино-газойлевой фракции
Начальная активность характеризует каталитические свойства свежего катализатора, выработанного катализаторным производством. Она определяется по выходу бензина с концом кипения 200°С при крекинге контрольного сырья с одновременным определением выходов газа и кокса и по величине селективности, характеризующей долю бензина в величине превращения сырья. Одновременно вычисляют условную глубину превращения сырья.
2.4.1. Аппаратура, материалы, реактивы
Принципиальная схема установки, экспликация аппаратов, приборов и потоков представлена на черт. АКМ-ООО СхП (приложение). Дополнительно используются:
весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
аскарит по ТУ 6-09-4128-85;
гранулированная окись меди по ГОСТ 16539-79;
регулятор напряжения лабораторный 250в, 9а - 2 шт;
склянки с тубусом типа СТРТ по ГОСТ 23932-90(х) на 2-3 дм3 - 6 шт.
Печь для дожига СО (поз. 14) состоит из цилиндрического трубчатого нагревателя с нанесенным на него электрообогревом и металлического кожуха, в который вставляется нагреватель, пространство между кожухом и нагревателем заполняют изолирующим материалом.
2.4.2. Подготовка к испытанию
Подготовка к испытанию проводится по пункту 1.5. Дополнительно заполняют трубки для окиси меди (поз. 19) гранулированной окисью меди на две трети высоты и вставляют их в электропечь для дожига СО.
Аскаритные трубки (поз. 11) заполняют аскаритом, закрывают их пробками и взвешивают с погрешностью не более 0,01 г. При хранении и после сборки на стенде до момента начала использования заполненные аскаритные трубки должны быть герметично закрыты. Температура в печи дожига СО должна быть 370+-10°С.
Для каждого газового пикнометра (поз. 12) определяют вместимость по ГОСТ 17310-86, пункт 2.
2.4.3. Регламентируемые режимы крекинга
Крекинг проводят по трем режимам, первые два указаны в пункте 1.5.4.
Режим 3
Загрузка катализатора в реактор - 3,4+-0,05 г.
Температура - 500°+-5°С, допускается во время опыта кратковременное понижение температуры до 485°С.
Продолжительность подачи сырья - 7+-1 мин.
Весовая скорость - 30 г(-1).
Объем расходуемого сырья - 14+-0,5 см3.
Продувку установки азотом проводят по пункту 1.5.4.
Регенерацию катализатора проводят по режимам, указанным в пункте 1.5.4.
2.4.4. Проведение испытания
Испытание проводят по пункту 1.5.6. При этом обязательным является определение не только выхода бензина, но и выходов газа и кокса.
Газ крекинга и продувочный азот собирают в газометр (поз. 9). Определяют плотность газа по его массе в объеме пикнометра. Перед определением плотности газа крекинга краники пикнометра смазывают вазелином и проверяют на герметичность.
Пикнометр продувают осушенным воздухом в течении# 10 мин, при этом воздух поступает через трубку, доходящую до дна. По истечении 10 мин воздух отключают и одновременно закрывают краны пикнометра. После чего его выдерживают в течение 10 мин около весов, чтобы он принял температуру окружающей среды. Уравнивают давление в пикнометре с атмосферным поворотом кранов на 180° и взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более 0,001 г. Затем пикнометр продувают газом в количестве около 1,5 л, для чего соединяют его с газометром через трубки (поз. 10), заполненные хлористым кальцием. Газ из газометра вытесняют раствором хлористого натрия. После этого закрывают краны газометра и пикнометра и оставляют последний около весов в течение 10 мин. Быстрым поворотом кранов на 180° уравнивают давление в пикнометре с атмосферным и затем взвешивают с погрешностью не более 0,001 г. Одновременно записывают температуру окружающей среды и атмосферное давление.
2.4.5. Регенерация катализатора с определением выхода кокса
После проведения крекинга и продувки системы азотом выход из реактора соединяют последовательно с трубкой, заполненной хлористым кальцием, двумя заполненными аскаритными трубками, трубкой заполненной окисью меди, трубкой с хлористым кальцием и двумя аскаритными трубками. Проверяют систему с поглотителями на герметичность. Регенерацию проводят по пункту 1.5.6.
Сразу после окончания регенерации аскаритные трубки снимают, герметично закрывают и взвешивают. Указанная в пункте 1.5.4. длительность регенерации достаточна для большинства катализаторов. Отдельные образцы катализаторов, полученные при исследовательской работе, могут обладать большой коксообразующей способностью, поэтому конец регенерации следует проверять по взвешиванию первой по ходу газа аскаритной трубки по истечении одного часа регенерации. Привес ее за последующие 15 минут регенерации не должен превышать 0,03 г.
2.4.6. Разгонка катализата
Разгонку катализата производят как указано в пункте 1.5.6. или хроматографическим методом.
Для этой цели используют хроматограф "Вырухром" с пламенно-ионизационным детектором. В качестве неподвижной фазы можно использовать силиконовый каучук SE-30, нанесенный в количестве 5% на хроматон N с размером зерен 0,16-0,20 мм или силиконовый каучук отечественного производства СКГ-13 (10% на хроматоне N с размером зерен 0,25-0,316 мм).
Используется колонка длиною 3,0 м, диаметром 4 мм. Программирование температуры колонки проводится от 45-50°С до 230-240°С со скоростью 4 град/мин. Скорость газа-носителя (азота) в колонке составляет 30-35 см3/мин, давление на входе в колонку около 0,5 атм.
Конец кипения бензиновых фpакций определяется по времени удерживания н-ундекана в тех условиях анализа, что и для катализата. Расчет хроматограммы ведется методом нормировки площадей. Отношение суммы площадей всех пиков до H-C_11 включительно к сумме площадей всех пиков дает выход бензина в %.
2.4.7. Обработка результатов
2.4.7.1. Выход бензина в % от крекируемого сырья (А) вычисляют по формуле
Р х 100
А = ---------,
V х ро
где Р - масса бензина до 200°С, г;
V - объем пропущенного сырья, см3;
ро - плотность сырья при температуре окружающей среды, г/см3.
2.4.7.2. Плотность газа (гамма_газ) в г/дм3 вычисляют по формуле
сигма + гамма х V - сигма
газ возд воз
гамма = -----------------------------------
газ V
где сигма - масса пикнометра с газом, г;
газ
сигма - масса пикнометра с воздухом, г;
воз
V - объем пикнометра, дм3;
гамма - плотность воздуха в условиях опыта, г/дм3, опреде-
возд ляется по формуле
гамма P
возд. = 0,4645 х -------, где
t + 273
Р - атмосферное давление в мм рт.ст. в условиях опыта;
t - температура окружающей среды,°С;
0,4645 - постоянный коэффициент, вычисленный из соотношения
М
-, где
R
М - молекулярная масса воздуха, г/моль;
мм рт. ст. дм3
R - газовая постоянная, --------------
град, моль
2.4.7.3. Выход крекинг-газа в % от крекируемого сырья ( Y) вычисляется по формуле
гамма х V - гамма х V
газ газ азота азота
Y = ------------------------------------- х 100
V х ро
где гамма - плотность смеси азота и газа, г/дм3;
газа
V - объем смеси газа и азота, дм3;
газа
V - объем азота, дм3;
азота
гамма - плотность азота, г/дм3, рассчитывается по формуле
азота
Р
гамма = 0,448 х ----,
азота +273
где Р - атмосферное давление, мм рт.ст. в условиях опыта;
t - температура в условиях опыта, °С;
0,448 - постоянный коэффициент, вычисленный из отношения
M
-,
R
где М - молекулярная масса азота, г/моль;
мм рт. ст. дм3
R - газовая постоянная --------------.
град. моль
2.4.7.4. Выход катализата в % от крекируемого сырья вычисляют по формуле
Р х 100
1
К = --------
V х ро
где Р - масса катализата, г.
1
2.4.7.5. Выход остатка выше 200°С от сырья (R) вычисляют по формуле
Р х 100
2
R = --------,
V х ро
где P - масса остатка выше 200°С, г.
2
2.4.7.6. Выход кокса (С) в % от крекируемого сырья вычисляется по формуле
а х 1,06 х 12 х 100
С = -------------------,
44 х V х ро
где а - суммарный привес трубок с аскаритом, г;
12 - молекулярная масса углерода;
44 - молекулярная масса двуокиси углерода;
1,06 - коэффициент, учитывающий количество водорода в коксе.
2.4.7.7. Потери при крекинге (Z) в % от крекируемого сырья вычисляют по формуле
Z = 100 - (К + Y + С),
где К - выход катализата от сырья, %;
Y - выход крекинг-газа от сырья, %;
С - выход кокса от сырья, %.
2.4.7.8. Потери при разгонке (Q) в % вычисляют по формуле
Q = К - (А + R)
2.4.7.9. Условную глубину превращения сырья (X) в % определяют по формуле
Х = 100 - n
где n - выход остатка выше 200°С, %.
2.4.7.10. Селективность (S) по бензину в % вычисляют по формуле
А
S = --- х 100,
Х
где А - выход бензина, % от сырья;
X - условная глубина превращения, %.
Расхождения в величинах начальной активности, полученные в параллельных циклах, не должны превышать по бензину 4,0; по газу - 3,0; по коксу - 1,0% при доверительной вероятности 95%. Суммарный выход всех продуктов крекинга должен составлять 98-101% от сырья.
2.5. Определение начальной активности катализаторов при крекинге вакуумного дистиллята
Начальная активность характеризует каталитические свойства свежих катализаторов при крекинге сернистого вакуумного дистиллята и определяется по выходу бензина с концом кипения 200°С и по величине селективности, характеризующей долю бензина в величине превращения сырья. Определение проводят по двум режимам. Обязательным является определение полного материального баланса крекинга: выходов бензина, фракции дизельного топлива 200-350°С, газа и кокса и вычисление условной глубины превращения.
В качестве контрольного сырья крекинга используется вакуумный дистиллят сернистой нефти, выкипающей в пределах 350-500°С. Характеристика дистиллята приведена ниже.
Наименование |
Един. измер. |
Показатели |
Плотность, ро |
г/см3 |
0,89-0,91 |
Вязкость при 50°С: |
|
|
кинематическая |
сст |
20-22 |
Температура застывания |
°С |
+25 +30 |
Содержание серы |
% |
1,8-2,2 |
Групповой химический состав: |
|
|
парафино-нафтеновые |
% |
50-56 |
легкая ароматика |
" |
12-16 |
средняя ароматика |
" |
25-28 |
тяжелая ароматика |
" |
3-5 |
Фракционный состав: |
|
|
до 350°С выкипает |
об. % |
10,0-16 |
до 400°С -"- |
" |
35,0-40 |
до 450°С -"- |
" |
85,0-90 |
до 500°С -"- |
" |
99 |
Примечание: Вакуумный дистиллят является контрольным сырьем, но централизованно не заготавливается и не поставляется. Катализаторные лаборатории могут использовать вакуумные дистилляты, получаемые на соответствующих нефтезаводах и обладающие свойствами указанными в таблице или близкими к ним.
Установка для проведения крекинга
2.5.1. Аппаратура, материалы, реактивы
Используют ту же аппаратуру, что и в пункте 2.4.1. Вместо насоса МДП III используют обогреваемый насос для дозирования сырья МДП-IV, разработанный в ГрозНИИ или любой другой насос, обеспечивающий необходимую производительность и нагрев сырья. В случае отсутствия насоса можно использовать обогреваемую бюретку (ВНИИНП). Вместо водяного холодильника, применяют спаренный воздушно-водяной холодильник черт. АКХ-2000. (Приложение) Для обогрева сырья в бюретке используют ультратермостат TC-16.
2.5.2. Аппарат для разгонки
Для отгона бензиновой фракции нк-200°С используют разгоночную аппаратуру по п. 1.5.1.2. Дизельная фракция 200-350°С отгоняется из колбы с насадкой, чертеж АКН ООО (Приложение).
Длительность разгонки дизельной фракции 30 мин. Аппаратура для разгонки катализата должна быть помещена в вытяжной шкаф.
2.5.3. Монтаж и наладка установки
Детали установки монтируют на стенде в соответствии с технологической схемой. Производят заполнение бюретки и насоса разогретым сырьем.
2.5.4. Подготовка к испытанию
В реактор загружают заданное количество катализатора, подготовленного по пункту 1.5.5.
Загрузку катализатора в реактор производят как указано в пункте 1.5.5.
Реактор помещают в электропечь. В карманы подогревателя и реактора вставляют термопары. Реактор соединяют с помощью каучуковой трубки с холодильником, верхнюю часть реактора через трехходовой кран соединяют с насосом и системой подачи воздуха. Включают обогревы печи для крекинга и печи для дожига СО. Во время подогрева через всю систему пропускают сухой воздух со скоростью 18 дм3/ч. Включают обогрев дозатора и ультратермостат TC-16. После выхода на режим бюретку заполняют разогретым сырьем. По достижении температуры опыта прекращают подачу воздуха, заменяют приемник на другой, чистый, предварительно взвешенный вместе с пробкой. Приемник погружают в водяную баню. Во время проведения опыта и продувки азотом температура в бане поддерживается 20+-1°С. Перед опытом проверяют всю систему на герметичность, после чего продувают азотом со скоростью 18 дм3/ч, сбрасывая его в атмосферу. По истечении 3-х минут прекращают подачу азота, отключают систему от воздушной линии и соединяют выход из холодильника с газометром для сбора газа.
2.5.5. Регламентируемые режимы крекинга
Режим 1
Загрузка катализатора в реактор 15+-0,05 г.
Температура крекинга - 500°С, допускается кратковременное понижение температуры до 485°С.
Продолжительность подачи сырья - 5 мин.
Объем расходуемого сырья - 10 см3.
Весовая скорость - 7 ч(-1).
Режим 2
Загрузка катализатора в реактор - 5+-0,05 г.
Температура крекинга - 500°С, допускается кратковременное понижение температуры до 485°С.
Продолжительность подачи сырья - 5 мин.
Объем расходуемого сырья - 10 см3.
Весовая скорость - 20 ч(-1).
Регенерация
Температура - 500°С, допускается повышение температуры до 550°С.
Продолжительность - 90 мин.
Скорость подачи воздуха - 18 дм3/ч.
2.5.6. Проведение испытания
Включают насос и начинают подачу сырья в подогреватель реактора. В процессе проведения опыта через три минуты записывают температуру в подогревателе, реакторе и уровень сырья в бюретке.
Пропустив сырье через катализатор, отмечают объем газа в газометре и продувают систему 2,1 дм3 азота в течение 7 мин. (азот собирают в газометр), фиксируют объем смеси газа крекинга с азотом, снимают приемник с катализатом, закрывают его пробкой и взвешивают. На шлиф холодильника надевают запасной приемник. Выход из холодильника соединяют с системой для поглощения СО2 и дожига СО. Температура печи для дожига СО должна быть - 370+-10°С. Для проведения разгонки собирают широкую фракцию от 2-х циклов крекинга в один и тот же приемник.
Разгонку катализата производят, как указано в пункте 1.5.6, 2.4.6. и 2.5.2.
Регенерацию катализатора проводят, как указано в пункте 2.4.5., продолжительность регенерации 1,5 часа.
2.5.7. Обработка результатов
Вычисление выходов бензина, газа и кокса проводят по пункту 2.4.7.
Выход дизельной фракции 200-350°С в % от крекируемого сырья вычисляют по формуле
Р х 100
4
Д = --------,
V х ро
где Р - масса фракции 200-350°С;
4
V - объем пропущенного сырья, см3;
ро - плотность сырья при температуре окружающей среды, г/см3.
Остаток после отгона дизельной фракции в % от крекируемого сырья вычисляют по формуле
Р х 100
5
R = --------,
1 V х ро
где Р - масса остатка после отгона дизельной фракции, г.
5
Условную глубину превращения сырья вычисляют по формуле
Х = 100 - R ,
1 1
где R - остаток после отгона дизельной фракции, %.
1
Селективность S в % вычисляют по формуле
А
S = --- х 100,
Х
1
где А - выход бензина, %;
X - условная глубина превращения, %.
Расхождения в величинах начальной активности, полученные в параллельных циклах, не должны превышать по бензину - 5%, по газу - 5,0%, по коксу 1,5% при доверительной вероятности 95%.
Суммарный выход всех продуктов крекинга должен составлять 97-102% от сырья.
2.5.8. Определение детализированного баланса крекинга
Для более точной характеристики катализаторов определяют детализированные балансы крекинга, как при крекинге керосино-газойлевой фракции, так и сернистого вакуумного дистиллята.
Для расчета детализированных балансов определяется содержание углеводородов C_1-C_5 и выше в газе и C_3-C_4 в бензине хроматографическим методом. Для этого из газометра отбирают на анализ около 2-х литров газа.
Газовую пробу анализируют на хроматографе типа ЛХМ-8МД с колонкой 5 м, заполненной ТЗК с 7% вазелинового масла, и на колонке с молекулярными ситами 13X. Бензин крекинга фр.нк-200°С анализируют на хроматографе типа Цвет 101 с колонкой длиной 6 м, заполненной ТЗК с 8% вазелинового масла. Затем рассчитывают содержание отдельных углеводородов на сырье.
Содержание углеводородов С_5 и выше вычитают из количества газа и суммируют с выходом бензина. Величину потерь при разгонке суммируют с выходом газа.
Определяют содержание углеводородов C_3-C_4 включительно, вычитают из бензина и суммируют с выходом газа. В детализированных балансах бензиновую фракцию следует обозначать С_5 - 200°С, а газ C_1-C_4.
За результат анализа при хроматографическом определении индивидуального углеводородного состава в газе и бензине крекинга берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 10% относительных от средней величины.
2.5.9. Определение йодного числа бензина крекинга
В бензинах крекинга определяется йодное число по ГОСТ 2070-55(ХХ), для чего из полученного при крекинге бензина нк-200°С отгоняют фракцию до 50°С. Йодное число определяется во фракции 50-200°С.
2.6. Определение первой стабильной активности
Определение первой стабильной активности производится по пунктам 2.4 и 2.5 после предварительной обработки катализатора водяным паром при температуре 750°С в течение 6 часов по пункту 1.6. При определении активности катализатора после стабилизации определяют полный баланс, т.е. выход бензина, газа, кокса и глубину превращения сырья.
2.7. Определение второй стабильной активности
Вторая стабильная активность характеризует способность катализатора сохранять каталитическую активность в условиях эксплуатации при сокращенном расходе катализатора.
Вторая стабильная активность определяется по выходу бензина с концом кипения 200°С и по величине селективности, характеризующей долю бензина в величине превращения сырья при крекинге керосино-газойлевой фракции или сернистого вакуумного дистиллята по режимам, указанным в п.п. 2.4 и 2.5, после стабилизации в атмосфере водяного пара при температуре 775°С в течение 6 часов по пункту 1.6. При определении активности катализатора после стабилизации определяют полный баланс, т.е. выход бензина, газа, кокса и глубину превращения сырья.
2.8. Определение содержания окиси алюминия
Метод основан на титровании избытка раствора трилона Б раствором сернокислого цинка при рН 5 в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого.
2.8.1. Аппаратура, реактивы и материалы
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
бюретки вместимостью 25 см3 по ГОСТ 20292-74;
пипетки мерные вместимостью 10 см3, 20 см3 по ГОСТ 20292-74;
колбы мерные вместимостью 1000 см3 по ГОСТ 1770-74;
цилиндры мерные вместимостью 10 см3, 25 см3 по ГОСТ 1770-74;
колбы конические вместимостью 250 см3 по ГОСТ 23932-90;
аммиак водный по ГОСТ 3760-79, "хч";
алюминий металлический, "хч", по ГОСТ 3568-83;
соляная кислота по ГОСТ 3118-67, "хч", раствор разбавленный 1:1;
кислота серная по ГОСТ 4204-77, "хч", раствор разбавленный 1:2;
ксиленоловый оранжевый (индикатор) по ТУ 6-09-1509-82;
трилон Б по ГОСТ 10652-73, "ч", 0,012 М раствор;
аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117-78, "чда";
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
ступка яшмовая, агатовая или фарфоровая;
цинк сернокислый семиводный по ГОСТ 4174-77.
2.8.2. Подготовка к испытанию
2.8.2.1. Приготовление ацетатного буферного раствора с рН = 5 - 5,5. 80 г уксуснокислого аммония помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в воде и доводят объем водой до метки.
2.8.2.2. Приготовление 0,01 M раствора сернокислого цинка
Семиводный сернокислый цинк в количестве 2,87 г помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в воде, приливают 2 капли серной кислоты, разбавленной 1:2, и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.
2.8.2.3. Приготовление 0,012 М раствора трилона Б
Навеску трилона Б в количестве 4,47 г помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в воде, доводят до метки водой и тщательно перемешивают.
2.8.2.4. Определение соотношения объемов растворов сернокислого цинка и трилона Б
10 см3 раствора трилона Б титруют раствором сернокислого цинка в присутствии 10 см3 ацетатного буферного раствора и нескольких капель 0,1% водного раствора ксиленолового оранжевого до перехода окраски от желтой до устойчивой розовой. Соотношение объемов растворов сернокислого цинка и трилона Б вычисляют по формуле
V
тр. Б
d = --------,
V
2NSO4
где V - объем раствора трилона Б, взятый на титрование,см3;
тр. Б
V - объем раствора сернокислого цинка, затраченный на тит-
2NSО4 рование, см3.
2.8.2.5. Приготовление стандартного раствора алюминия и определение титра раствора трилона Б по окиси алюминия
Навеску металлического алюминия в количестве около 0,1 г, взвешенную с погрешностью не более 0,0002 г, растворяют при нагревании в 100-150 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, охлаждают до 20°С, доводят объем раствора дистиллированной водой до метки. 20 см3 приготовленного таким образом раствора переносят пипеткой в коническую колбу для титрования вместимостью 250 см3, добавляют точно по бюретке 10 см3 0,012 М раствора трилона Б, доводят рН среды до 3 по универсальной индикаторной бумажке, приливая по каплям аммиак водный, разбавленный 1:1, кипятят не менее 3 минут, затем добавляют 10 см3 ацетатного буферного раствора, после чего охлаждают и титруют 0,01 М раствором сернокислого цинка в присутствии нескольких капель 0,1% водного раствора ксиленолового оранжевого. Переход окраски от соломенно-желтой до устойчивой розовой или сиреневой.
Титр раствора трилона Б по окиси алюминия вычисляют по формуле
V х С
Т = ---------,
а - b x d
где V - количество стандартного раствора, взятое на титрование, см3
(равно 20);
С - концентрация окиси алюминия в стандартном растворе, г/см3;
а - количество раствора трилона Б, см3;
b - количество раствора сернокислого цинка, затраченное на тит-
рование, см3;
d - соотношение объемов растворов сернокислого цинка и трилона
Б.
2.8.3. Проведение испытания
В коническую колбу для титрования вместимостью 250 см3 помещают аликвотную часть раствора "А" (см. п. 1.9.2), равную 20 см3. Туда же добавляют точно 10 см3 раствора трилона Б, доводят рН среды до 3, приливая по каплям аммиак водный, разбавленный 1:1, кипятят не менее 3 минут, затем приливают 10 см3 ацетатного буферного раствора с рН 5-5,5. Раствор охлаждают и титруют сернокислым цинком в присутствии нескольких капель 0,1% водного раствора ксиленолового оранжевого до перехода окраски от соломенно-желтой до розовой или сиреневой.
2.8.4. Обработка результатов
Если в анализируемой пробе из полуторных окислов присутствует только алюминий, то содержание окиси алюминия в процентах вычисляют по формуле
(a - b х d) х Т x V x 100
С = -------------------------,
Al2O3 g х V
1
где а - количество раствора трилона Б, см3;
b - количество раствора сернокислого цинка, затраченное на
титрование, см3;
d - соотношение объемов растворов сернокислого цинка и трилона
Б;
Т - титр раствора трилона Б по окиси алюминия, г/см3;
V - объем, в котором растворена навеска пробы, (раствор "А"),
см3;
V - аликвотная часть анализируемого раствора "А", взятая на
1 титрование, см3;
g - навеска пробы в расчете на абсолютно сухое вещество, г.
Если в анализируемой пробе кроме алюминия присутствуют железо и редкоземельные элементы, то первоначально определяют и рассчитывают процентное содержание полуторных окислов (Сп.о) по той же формуле, как описано выше для определения Al2О3. Определяют содержание РЗЭ и Fe203 по п. 1.11. и п. 1.10, а затем по формуле
С = С - 0,31 х С - 0,637 х С ,
Al2O3 п.о. РЗЭ Fe2O3
где 0,31 и 0,637 - коэффициенты пересчета.
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 5% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
2.9. Определение содержания окислов редкоземельных элементов (РЗЭ)
Определение содержания окислов редкоземельных элементов проводится по п. 1.11. В случае, если анализируемый образец содержит РЗЭ менее 1%, следует использовать колориметрический метод, сущность которого заключается в способности редкоземельных элементов образовывать в слабокислых растворах с реагентом арсеназо III устойчивые комплексы с максимумом поглощения на длине волны ламбда =650 ммн.
2.9.1. Аппаратура, реактивы, материалы
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
спектрофотоколориметр марки "Spekol", фотоэлектроколориметр типа ФЭК, ультрафиолетовый спектрофотометр любого типа, рН-метр "РН-340";
печь муфельная МП-2У или аналогичная;
бумага индикаторная универсальная ТУ 6-09-1181-86;
колбы конические вместимостью 250 см3 по ГОСТ 23932-90;
колбы мерные вместимостью 50, 100, 250, 1000 см3 по ГОСТ 1770-74;
цилиндры измерительные вместимостью 10, 100, 250 см3 по ГОСТ 1770-74;
пипетки мерные лабораторные стеклянные вместимостью 1, 2, 5, 10, 15, 20, 25 см3 по ГОСТ 20292-74;
воронки стеклянные по ГОСТ 3613-75;
микробюретка вместимостью 2 см3 по ГОСТ 20292-74,
аммиак водный, по ГОСТ 3760-79 "х.ч.", разбавленный 1:1,
азотнокислые соли цериевой подгруппы, используемые для синтеза анализируемых цеолитов и катализаторов, ТУ 95-120-77,
арсеназо III (индикатор) по ТУ 6-09-4151-75 "ЧДА",
кислота соляная по ГОСТ 3118-67, "ХЧ",
разбавленная 1:1, 1 H, 0,2 H растворы;
раствор 0,01Н, рН = 1,8,
кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-78 "чда",
20%-ный раствор;
натр едкий по ГОСТ 4328-77,"чда", 20%-ный раствор,
калий хлористый по ГОСТ 4234-77, "хч", 0,2 Н раствор;
алюминий сернокислый по ГОСТ 3758-75, "чда",
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
2.9.2. Подготовка к испытанию.
2.9.2.1. Приготовление стандартных растворов соли редкоземельных элементов (РЗЭ)
Стандартный раствор с концентрацией по окислам редкоземельных элементов 0,25 г/л готовят из азотнокислых солей РЗЭ, используемых для синтеза катализаторов.
Рабочий стандартный раствор готовят разбавлением стандартного раствора в 10 раз (раствор "1").
2.9.2.2. Приготовление раствора сернокислого алюминия
3,3 г соли сернокислого алюминия помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, растворяют в дистиллированной воде, доводят объем до метки и перемешивают (раствор "П" с концентрацией Al2О3 - 1 г/л).
2.9.2.3. Приготовление буферного раствора с рН = 1,8
83 см3 0,2 Н раствора соляной кислоты и 250 см3 0,2 H раствора хлористого калия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. рН раствора проверяют на рН-метре и при необходимости тем или другим раствором доводят его до нужного рН.
2.9.2.4. Приготовление раствора соляной кислоты с рН-1,8
Фиксанал "HCl" количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят объем дистиллированной водой до метки и перемешивают (0,1 н).
В мерную колбу вместимостью 1000 см3 помещают 100 см3 0,1 н раствора, доводят объем водой до метки и перемешивают, при этом получают 0,01 н раствор. Затем с помощью pH-метра устанавливают pH - 1,8 добавлением 1 н раствора соляной кислоты. Или точно 158 см3 0,1 н раствора HCl помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят объем дистиллированной водой до метки и перемешивают. Полученный раствор имеет рН точно 1,8, его корректировка не требуется.
Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником
2.9.5. Проведение испытания
В 7 мерных колб вместимостью 50 см3 вносят последовательно из микробюретки 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6 см3 раствора "1", в каждую колбу пипеткой добавляют 1 см3 раствора "2", 1 см3 20%-го раствора сульфосалициловой кислоты и по универсальной индикаторной бумаге 20%-ным раствором щелочи устанавливают рН среды 2. Добавляют 5 см3 буферного раствора, 5 см3 0,05%-ного раствора арсеназо III, объем раствора в колбах доводят до метки раствором соляной кислоты с рН 1,8 и перемешивают.
Приготовленные контрольные растворы содержат соответственно 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 мкг РЗЭ.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 пипеткой помещают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 30-70 мкг РЗЭ. Затем добавляют 1 см3 20%-го раствора сульфосалициловой кислоты и по универсальной индикаторной бумаге 20%-ным раствором щелочи устанавливают рН среды 2. Затем добавляют 5 см3 буферного раствора, 5 см3 0,05%-го раствора арсеназо III, доводят объем раствора в колбе до метки раствором соляной кислоты с рН 1,8 и перемешивают.
Измерение оптической плотности растворов производят на колориметре "Spekol" в кювете с рабочей гранью 1 см при длине волны ламбда = 650 ммк или на фотоэлектроколориметре ФЭК-М с красным светофильтром.
В качестве "нулевого" принимают раствор, который готовится так же, как эталонные, но без раствора "1".
Для построения градуировочного графика на горизонтальной оси откладывают концентрацию рабочих стандартных растворов, на оси ординат соответствующее значение оптической плотности.
2.9.4. Обработка результатов
Содержание РЗЭ в процентах (C_РЗЭ) рассчитывают по формуле
С х V х 100
1
С = -------------, где
РЗЭ 6
10 х V х g
2
С - концентрация РЗЭ в анализируемом растворе, найденная по калиб-
ровочному графику, мкг/50 см3;
V - объем, в котором растворена навеска анализируемой пробы, см3;
1
V - аликвотная часть раствора, взятая для колориметрирования, см3;
2
g - навеска анализируемой пробы в расчете на абсолютно сухое ве-
щество, г.
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 7% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
2.10. Определение содержания окислов кальция и магния
Метод основан на прямом комплексонометрическом титровании суммы кальция и магния раствором трилона Б в щелочной среде в присутствии индикатора эриохром черного Т и кальция в присутствии смешанного индикатора.
2.10.1. Определение содержания окиси кальция.
2.10.1.1. Аппаратура, реактивы, материалы
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
бюретка вместимостью 25 см3 по ГОСТ 20292-74;
пипетки мерные вместимостью 20, 50 см3 по ГОСТ 20292-74;
цилиндры мерные вместимостью 1000 см3 по ГОСТ 1770-74;
колбы конические вместимостью 250 см3 по ГОСТ 23932-90;
натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79, "хч";
натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-76, "хч";
уротропин (гексаметилентетраамин), "хч", по ГОСТ 1381-73, 30%-ный раствор;
флуорексон (индикатор);
тимолфталеин (индикатор) по ТУ 6-09-1877-82;
калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77;
кальций углекислый по ГОСТ 4530-76, "хч";
калий гидрат окиси (едкое кали) по ГОСТ 9285-78, "хч";
трилон Б по ГОСТ 10652-73, "ч", 0,012 М раствор;
кислота соляная по ГОСТ 3118-67(х), "хч", раствор разбавленный 1:1;
аммиак водный по ГОСТ 3760-79, "хч";
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
индикатор малахитовый зеленый по ТУ 6-09-1551-82,"чда".
2.10.1.2. Подготовка к испытанию.
Приготовление смешанного индикатора
Смешанный индикатор готовится следующим образом: навески 0,1 г флуорексона, 0,025 г тимолфталеина, 2,5 г калия азотнокислого смешивают и растирают до тонкой пудры.
Приготовление стандартного раствора окиси кальция
Стандартный раствор окиси кальция готовится следующим образом: навеску углекислого кальция в количестве около 0,1 г, взвешенную с погрешностью не более 0,0002 г, растворяют в 50 см3 соляной кислоты, разбавленной водой 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят объем раствора до метки.
2.10.1.3. Установка титра раствора трилона Б по окиси кальция
В коническую колбу для титрования вместимостью 250 см3 помещают 20 см3 стандартного раствора, прибавляют 1-2 капли малахитового зеленого, а затем доводят рН до 12. Для этого в колбу по каплям приливают 30% раствор едкого кали до исчезновения зеленого окрашивания с избытком 5-8 капель. После этого добавляют смешанный индикатор и титруют 0,012 М раствором трилона Б на черном фоне до исчезновения зеленой флуоресценции. Параллельно ставят холостой опыт с тем же количеством воды и реактивов. Титр раствора трилона Б по окиси кальция в г/см3 вычисляют по формуле
V х С
1
Т = ------,
а - b
где V - количество стандартного раствора, взятое на титрование,
см3;
С - концентрация окиси кальция в стандартном растворе, г/см3;
1
а - количество раствора трилона Б, затраченное на титрование
стандартного раствора, см3;
b - количество раствора трилона Б, затраченное на титрование
холостого опыта, см3.
2.10.1.4. Подготовка пробы к анализу
Навеску анализируемого образца около 0,4 г, взвешенную с погрешностью не более 0,0002 г, сплавляют в платиновом тигле с 3 г натрия углекислого и 1,5 г буры на газовоздушной горелке до получения однородного плава. По окончании сплавления плав выщелачивают в 50 см3 воды, содержащей 10 см3 концентрированной соляной кислоты. Выщелачивание производят при интенсивном перемешивании на магнитной мешалке до полного растворения плава. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, нейтрализуют раствором аммиака до появления мути, которую растворяют прибавлением по каплям соляной кислоты (1:1), затем прибавляют 20 см3 30%-ного раствора уротропина, нагревают до 80°С и выдерживают при этой температуре в течение 10-15 минут.
Колбу охлаждают до 20°С, доводят водой до метки и фильтруют через плотный фильтр в сухой стакан. Первую порцию фильтрата (10-20 см3) отбрасывают, а остальное используют для определения CaО и MgО.
2.10.1.5. Проведение испытания
Аликвотвую часть фильтрата 50 см3 помещают в коническую колбу для титрования, прибавляют 1-2 капли малахитового зеленого, затем по каплям приливают 30%-ный раствор едкого кали до полного исчезновения зеленого окрашивания с избытком 5-8 капель. Раствор титруют 0,012 М раствором трилона Б в присутствии смешанного индикатора на черном фоне до исчезновения зеленой флуоресценции. Параллельно титруют холостой опыт со всеми реактивами.
2.10.1.6. Обработка результатов
Содержание окиси кальция в процентах вычисляют по формуле
(a - b) х Т x V x 100
1
С = ----------------------,
СаО g х V
1
где a - количество раствора трилона Б, затраченное на титрование
пробы, см3;
b - количество раствора трилона Б, затраченное на титрование
холостого опыта, см3;
V - объем,в котором растворена навеска пробы, см3;
T - титр раствора трилона Б по окиси кальция, г/см3;
1
g - навеска пробы в расчете на абсолютно сухое вещество, г;
V - аликвотная часть фильтрата, взятая для титрования,см3.
1
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 5% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
2.10.2. Определение содержания окиси магния.
2.10.2.1. Аппаратура, реактивы, материалы
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82,
бюретка вместимостью 25 см3 по ГОСТ 20292-74,
пипетки мерные вместимостью 5, 10, 20 см3 по ГОСТ 20292-74,
цилиндры мерные вместимостью 10 см3 по ГОСТ 1770-74,
колбы конические вместимостью 250 см3 по ГОСТ 23932-90,
трилон Б по ГОСТ 10652-73,"ч", 0,012 М раствор;
кислота соляная по ГОСТ 3118-67,"хч", концентрированная и разбавленная 1:1,
фиксанол магний сернокислый 0,1 г-экв,по МРТУ 6-09-1678-64,
аммиак водный по ГОСТ 3760-79,"хч",
аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72,
эриохром черный Т (индикатор) по ТУ 6-09-1760-82,
натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, "хч",
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
2.10.2.2. Подготовка к испытанию
Приготовление аммиачного буферного раствора
Аммиачный буферный раствор с рН = 10 готовят следующим образом: 20 г хлористого аммония растворяют в небольшом количестве воды в мерной колбе вместимостью 1000 см3, приливают 100 см3 аммиака, доливают водой до метки и перемешивают.
Эриохром черный Т смешивают с кристаллическим хлористым натрием в соотношении 1:100 и растирают до порошкообразного состояния.
Установка титра раствора трилона Б в присутствии индикатора эриохром черного Т
20 см3 стандартного раствора окиси магния помещают в коническую колбу для титрования, доливают до 100 см3 водой, приливают 10 см3 аммиачного буферного раствора, добавляют на кончике шпателя индикатор эриохром черный Т и титруют раствором трилона Б до перехода окраски от розовой до чисто-синей. Параллельно титруют холостой опыт с тем же количеством реактивов.
Титр раствора трилона Б по окиси магния в присутствии эриохром черного Т вычисляют по формуле
V х С
1
Т = ------,
2 а - b
где V - количество стандартного раствора, взятое на титрование,
см3;
С - содержание окиси магния в стандартном растворе, г/см3;
1
а - количество раствора трилона Б, затраченное на титрование
стандартного раствора, см3;
b - количество трилона Б, затраченное на титрование холостого
опыта, см3.
2.10.2.3. Проведение испытания
Определение суммы кальция и магния
Аликвотную часть 20 см3 полученного фильтрата (см. 2.10.1.4) помещают в коническую колбу для титрования, приливают воду до 100 см3, добавляют 10 см3 аммиачного буферного раствора, щепотку индикатора эриохром черного Т и титруют раствором трилона Б до перехода окраски от сиренево-розовой в синюю. Вблизи точки эквивалентности титрование замедляют (2-3 капли в минуту).
2.10.2.4. Обработка результатов
Суммарное содержание окислов кальция и магния в процентах вычисляют по формуле
С (a - b) х Т х V х 100
(СаО + MgO) 2
------------ = ----------------------,
по MgO V х g
1
где а - количество раствора трилона Б, затраченное на титрование
пробы, см3;
b - количество раствора трилона Б, затраченное на титрование
холостого опыта, см3;
Т - титр раствора трилона Б по окиси магния в присутствии
2 эриохром черного Т, г/см3;
V - объем, в которой# растворена навеска пробы, см3;
V - аликвотная часть фильтрата, взятая на титрование, см3;
1
g - навеска пробы в расчете на абсолютно сухое вещество, г.
Содержание окиси магния в процентах вычисляют по формуле
С
(СаО + MgO)
С = ------------ - 0,714 х С ,
MgO по MgO СаО
где 0,714 - коэффициент пересчета.
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 5% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
2.11. Определение содержания двуокиси кремния колориметрическим методом
Сущность метода заключается в способности кремния образовывать с молибдатом аммония окрашенный комплекс. Метод основан на дифференциальном колориметрировании синего кремнемолибденового комплекса.
2.11.1. Аппаратура, материалы, реактивы
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82,
фотоколориметр ФЭК-М или "Spekol" (ГДР);
мешалка электромагнитная мм-01, мм-2 или мм-3;
тигли платиновые по ГОСТ 6563-75,
воронки стеклянные по ГОСТ 23932-90;
колбы мерные вместимостью 100, 200, 500 см3 по ГОСТ 1770-74,
пипетки мерные вместимостью 15, 20, 25 см3 по ГОСТ 20292-74,
стаканы стеклянные вместимостью 250-300 см3 по ГОСТ 23932-90,
соляная кислота по ГОСТ 3118-67, "хч", 4 л/раствор,
натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79, "хч",
натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-76, "хч",
аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, "хч",
кислота лимонная по ГОСТ 3652-69;
кислота аскорбиновая медицинская по ГОСТ 4815-54,
Согласно Изменению N 3, утвержденному Заместителем Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 21 июня 1988 г. ГОСТ 4815-76 отменен и действует Государственная фармакопея СССР, X изд., ст. 6
Согласно приказу Минздрава РФ от 24 апреля 2003 г. N 182 Государственная фармакопея СССР (X и XI издания) считается государственной фармакопеей РФ
двуокись кремния по ГОСТ 9428-73, "осч";
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
2.11.2. Подготовка к испытанию
4 N раствор соляной кислоты готовят путем разбавления 69 см3 концентрированной кислоты до объема 200 см3.
5%-й раствор молибденовокислого аммония готовят растворением 5 г аммония молибденовокислого в небольшом количестве воды, затем объем доводят до 100 см3. Полученный раствор фильтруют через плотный фильтр.
Восстановительную смесь готовят растворением 2,5 г лимонной кислоты и 0,5 г аскорбиновой кислоты в 50 см3 воды. Смесь готовят непосредственно перед употреблением, так как она быстро разлагается.
2.11.3. Приготовление стандартного раствора
Для приготовления стандартной двуокиси кремния можно использовать измельченную до мелкой крупки трубку из плавленного кварца.
Кварцевая крупка десятикратно обрабатывается 10%-ным раствором соляной кислоты при кипячении, отмывается от ионов Cl(1-) и прокаливается при температуре 1000°С в муфельной печи в течение 2-3 часов.
Навеску полученной двуокиси кремния в количестве около 0,05 г, взвешенную с погрешностью не более 0,0002 г, сплавляют с таким же количеством реактивов и переводят в раствор таким же образом, как это описано в пункте 2.11.4. Объем раствора доводят в мерной колбе до 500 см3. Рабочий анализируемый раствор готовят разбавлением полученного в 4 раза.
2.11.4. Подготовка пробы к анализу
Навеску анализируемого образца около 0,04 г, взвешенную с погрешностью не более 0,0002 г, сплавляют в платиновом тигле с 1 г натрия углекислого и 0,5 г буры на газовоздушной горелки до получения однородной массы. По окончании сплавления плав выщелачивают в 250 см3 воды, содержащей 7 см3 концентрированной соляной кислоты, строго соблюдая следующие условия:
1. Поместить платиновый тигель в пустой стакан емкостью 400-500 см3.
2. Поместить магнитики (кусочки железа, заплавленные в полиэтилен) по одному в тигель с плавом и в стакан.
3. Включить магнитную мешалку и убедиться, что она работает.
4. Не выключая мешалку, прилить 250 см3 охлажденной до температуры 10-15°С воды, чтобы уровень жидкости в стакане превышал уровень тигля на 2-5 см и при непрерывном перемешивании растворить плав.
(Необходимо соблюдать эти условия для того, чтобы избежать полимеризации кремневой кислоты).
После полного растворения плава содержимое стакана количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3 и доводят до метки водой. Рабочий анализируемый раствор готовят разбавлением полученного в 4 раза.
2.11.5. Проведение испытания
В мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают порции 15, 20 и 25 см3 рабочего стандартного раствора и аликвотную порцию 10 см3 рабочего анализируемого раствора, затем в каждую колбу приливают по 40 см3 воды, 2 см3 4 N соляной кислоты, 5 см3 5%-ного раствора молибдата аммония. Через 15 минут в каждую колбу прибавляют по 5 см3 восстановительной смеси, колбы доливают до метки водой и перемешивают. Через 30-40 минут производят измерение оптической плотности растворов на фотоэлектроколориметре в кювете с рабочей гранью 1 см с красным светофильтром (ламбда = 687 ммк).
В качестве "нулевого" принимают раствор, содержащий 20 см3 стандартного раствора, который устанавливается на деление 0,25 шкалы оптической плотности для ФЭК-М, или на деление 50 для колориметра "Spekol".
Для построения градуировочного графика на горизонтальной оси откладывают концентрацию рабочих стандартных растворов, на оси ординат соответствующее значение оптической плотности.
2.11.6. Обработка результатов
Содержание двуокиси кремния в процентах вычисляют по формуле
а х V x K х 100
С = ---------------,
SiO2 g
где а - концентрация двуокиси кремния в анализируемом образце,
найденная по градуировочному графику, г/см3;
V - объем, в котором растворена исходная навеска, см3;
g - навеска анализируемого образца в расчете на абсолютно сухое
вещество, г;
К - коэффициент, учитывающий разбавление раствора.
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 2% относительных от средней величины при доверительной вероятности 95%.
2.12. Определение содержания двуокиси кремния весовым методом (проверочный метод)
2.12.1. Аппаратура, материалы и реактивы
Весы лабораторные рычажные или квадрантные по ГОСТ 24104-88 с комплектом гирь по ГОСТ 7328-82;
тигли платиновые N 100-7 по ГОСТ 6563-75;
чашки платиновые по ГОСТ 6563-75, N 115-5, или фарфоровые по ГОСТ 9147-80, N 3;
щипцы тигельные;
горелка газовоздушная;
воронки стеклянные по ГОСТ 23932-90;
фильтры обеззоленные (синяя лента) по ТУ 6-09-1678-87;
тигли фарфоровые по ГОСТ 9147-80, N 3;
баня водяная или песочная с регулятором температуры;
калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332-76, "чда";
натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-76, "хч";
кислота соляная по ГОСТ 3118-67, "хч";
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
2.12.2. Проведение испытания
Навеску анализируемого образца в количестве около 0,5 г отвешивают с погрешностью не более 0,0002 г в платиновый тигель, туда же прибавляют 3 г соли калий-натрий углекислого и 1 г буры, прикрыв тигель крышкой, нагревают его в пламени газовоздушной горелки до полного сплавления образца (3-5 минут). После сплавления осторожно разливают расплавленную массу по стенкам тигля, дают ему остыть, после чего помещают тигель в платиновую или фарфоровую чашку, наливают 20-30 см3 10%-ной соляной кислоты и осторожно удаляют плав из тигля (чашку, во избежание разбрызгивания, прикрывают часовым стеклом), тигель и часовое стекло смывают в чашку 10%-ной соляной кислотой, нагревают на водяной бане (при этом окись кремния переходит в труднорастворимую форму), выпаривают до сухих солей, после чего пробу дополнительно обрабатывают 2 раза 5 см3 концентрированной соляной кислоты с выпариванием после каждой обработки. Затем осадок смачивают концентрированной соляной кислотой и оставляют чашку на холоду# 20-30 минут, после чего приливают 50-60 см3 кипящей соляной кислоты 1:100 и перемешивают. Дав отстояться, осадок фильтруют через обеззоленный фильтр, промывают 3-5 раз горячей водой, проверяют полноту отмывки осадка от ионов U(1-) (проба с AgNo3 в промывных водах). Фильтр с осадком переносят в доведенный до постоянной массы фарфоровый тигель, озоляют и прокаливают до постоянной массы.
2.12.3. Обработка результатов
Содержание SiО2 в процентах в исходном образце вычисляют по формуле
g х 100
2
SiO2 = --------,
g
1
где g - масса прокаленного осадка, г;
2
g - навеска исходного образца с учетом ППП, г.
1
За результат анализа берется среднее арифметическое между двумя параллельными определениями, расхождение между которыми не должно превышать 2% относительных при доверительной вероятности 95%.
2.14. Определение содержания цеолита в цеолитсодержащих катализаторах
Сущность метода заключается в сравнении интенсивности в рентгенограммах испытуемого и эталонного образца.
2.14.1. Аппаратура
Рентгеновский дифрактометр типа "Дрон" по ГОСТ 7248-75;
стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 23932-90;
шкаф сушильный типа СНОЛ;
ступка агатовая или яшмовая.
2.14.2. Подготовка к испытанию
Испытуемый образец в количестве около 1 г растирается в ступке до порошкообразного состояния, после чего он переносится в бюкс и подсушивается в сушильном шкафу при температуре 120°С 2 часа. Затем закрытый крышкой бюкс охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры и образец катализатора из бюкса переносится плотным слоем в кювету.
2.14.3. Проведение испытания
Кювета с образцом помещается в рентгеновский дифрактометр, где производится съемка наиболее интенсивных рефлексов цеолита, соответствующих межплоскостным расстоянием#
альфа = 14,290 А° и альфа = 3,775 А°
Двойные узлы отражения, соответствующие этим межплоскостным расстояниям, равны соответственно 6°6' и 23°30'.
Содержание цеолита в катализаторе определяется путем сравнения площадей пиков на рентгенограмме испытуемого образца с эталонным, содержание цеолита в котором известно,
2.14.4. Обработка результатов
Расчет содержания цеолита в цеолитсодержащем катализаторе производится по формуле
F
э
С = С х ---,
и э F
и
где С , С - содержание цеолита в испытуемом и эталонном катализа-
и э торах соответственно;
F , F - площади однотипных пиков на рентгенограмме испытуемого
и э и эталонного образцов.
Сравнение производится для двух указанных межплоскостных расстояний. За окончательный результат принимается среднее из 2-х значений. Метод позволяет приближенно оценить содержание цеолита в испытуемом образце катализатора по отношению к эталонному с точностью +-10% относительных.
Изменением N 2, утвержденным заместителем министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 3 апреля 1986 г., в настоящее приложение внесены изменения, вступающие в силу с 1 мая 1986 г.
Приложение
______________________________
*(1) До организации централизованного производства аппаратуры разрешается использовать насосы других конструкций, обеспечивающие заданную производительность.
*(2) До организации централизованного производства аппаратуры разрешается использовать приборы для стабилизации других конструкций.
*(3) До организации централизованного производства аппаратуры разрешается использовать реакторы из кварцевого стекла.
*(4) До централизованного производства насосов разрешается использовать насосы других конструкций, обеспечивающих нужную производительность.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Отраслевой стандарт ОСТ 38.01161-78 "Катализаторы крекинга микросферические и молотые. Методы испытаний"
Срок действия с 1 января 1979 г. до 1 января 1984 г.
Изменением N 1, утвержденным Заместителем Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 25 октября 1983 г., срок действия настоящего ОСТа продлен до 1 января 1989 г.
Изменением N 3, утвержденным Заместителем Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 21 июня 1988 г., срок действия настоящего ОСТа продлен до 1 января 1991 г.
Изменением N 4, утвержденным Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 3 июля 1990 г., срок действия настоящего ОСТа продлен до 1 января 1993 г.
Изменением N 5, утвержденным первым заместителем председателя комитета нефтепереработки 4 июня 1992 г., срок действия настоящего ОСТа продлен до 1 января 1996 г.
Взамен ТУ 38 101570-75
Грозненский нефтяной научно-исследовательский институт
Директор А.С. Леонтьев
Руководитель службы Г.И. Успенский
стандартизации
Руководитель разработки:
Зав.отделом Я.В. Мирский
Исполнитель:
Зав. лабораторией Т.С. Несмеянова
Зав. лабораторией Б.З. Вотлохин
Ст. научный сотрудник Л.В. Иванова
Ст. инженер Т.П. Твердохлебо-
ва
Ст. инженер Т.В. Гоос
Ст. инженер Н.В. Старицкая
Ст. инженер Л.В. Перепеченова
Ст. инженер Н.Ф. Ковалева
В настоящий документ внесены изменения следующими документами:
Изменение N 5, утвержденное первым заместителем председателя комитета нефтепереработки 4 июня 1992 г.
Изменения вступают в силу с 1 января 1993 г.
Изменение N 4, утвержденное Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 3 июля 1990 г.
Изменения вступают в силу с 1 января 1991 г.
Изменение N 3, утвержденное Заместителем Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 21 июня 1988 г.
Изменения вступают в силу с 1 января 1989 г.
Изменение N 2, утвержденное заместителем министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 3 апреля 1986 г.
Изменения вступают в силу с 1 мая 1986 г.
Изменение N 1, утвержденное Заместителем Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 25 октября 1983 г.
Изменения вступают в силу с 1 января 1984 г.