分析甲烷化原料氣體中痕量羰基鐵和羰基鎳的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工行業(yè)甲焼化技術(shù)領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及一種痕量分析方法和 系統(tǒng)，特別涉及一種利用無焰原子吸收光譜法（AA巧測定甲焼化原料氣中痕量撰基鐵和撰 基媒的方法，W及實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國煤制天然氣、煤制帰姪、煤制甲醇蓬勃發(fā)展，絕大多數(shù)煤化工工藝采用煤炭氣 化制取合成氣轉(zhuǎn)化為甲醇、帰姪、己二醇等有機(jī)化工產(chǎn)品。
[0003] 在煤制天然氣生產(chǎn)過程中對甲焼化原料氣中各組分含量要求越來越嚴(yán)格，尤其是 對高效催化劑產(chǎn)生毒害的撰基鐵和撰基媒，原料氣中含的撰基鐵和撰基媒很容易在低于反 應(yīng)器溫度的條件下生成，又能在反應(yīng)溫度下分解而沉積在催化劑表面，覆蓋在催化劑表面 和堵塞孔隙，使催化劑活性的活性降低甚或失活，反應(yīng)生成熱不能及時帶走，會使催化劑 床層溫度升高，可導(dǎo)致催化劑中毒，影響催化劑的使用壽命。而且還引起一些副反應(yīng)，在很 大程度上影響了裝置的長周期運行。
[0004] 送是因為，原料氣中所含的C0及少量C〇2加&在媒催化劑存在下生成CH4和&0， 化學(xué)反應(yīng)方程式為：
[0005] C0+3H2=CH4+H2OΔH°298 = -206KJ/mol
[0006] CO2+4H2=CH4巧H2OΔΗ°298 = -165KJ/mol
[0007] 此反應(yīng)過程中如果氣體中含有微量的鐵、媒，鐵、媒能在較溫和條件下直接與CO 氣體反應(yīng)生成撰基化合物化(CO)5和Ni(CO)4,其反應(yīng)式為：
[0008] Fe(S) +5C0 (g) -化(C0)5(g)
[0009]Ni(s) +4C0 (g) -Ni(CO)4(g)
[0010] 目前，現(xiàn)有技術(shù)中尚沒有采用此方法測定甲焼化原料氣中的撰基鐵和撰基媒。在 其他行業(yè)中測定撰基鐵和撰基媒的主要方法有石墨爐原子吸收、ICP、ICP-MS。其中ICP 測定過程中因加入有機(jī)溶劑導(dǎo)致無機(jī)進(jìn)樣系統(tǒng)點火時滅炬，需更換有機(jī)進(jìn)樣系統(tǒng)，測量過 程中需要消耗大量氮氣增加檢測成本，同時ICP的檢出限較石墨爐原子吸收法偏高。而 ICP-MS的檢出限過于低，溶劑的背景干擾較大，重復(fù)性不佳。本發(fā)明創(chuàng)造性地采用石墨爐原 子吸收法測定甲焼化原料氣中撰基鐵和撰基媒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種利用無焰原子吸收光譜法分析甲焼 化原料氣中痕量撰基鐵和撰基媒的方法，W及實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。
[0012] 本發(fā)明的上述目的是通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0013] 一方面，本發(fā)明提供一種利用無焰原子吸收光譜法分析甲焼化原料氣中痕量撰基 鐵和撰基媒的方法，該方法包括W下步驟：
[0014] (1)用洗涂溶液對甲焼化原料氣進(jìn)行吸收處理，得到吸收了所述甲焼化原料氣中 撰基鐵和撰基媒的洗涂溶液，并記錄所述甲焼化原料氣的流量；
[0015] (2)將步驟（1)得到的洗涂溶液轉(zhuǎn)移至量筒中，記錄體積后利用無焰原子吸收光 譜法進(jìn)行分析。
[0016] 在本發(fā)明所述的方法中，所述步驟（1)中的吸收處理是通過包括W下步驟的方法 實現(xiàn)的：
[0017] (a)將甲焼化原料氣通入通過連接管依次串聯(lián)的至少一個裝有洗涂溶液的洗氣瓶 和至少一個裝有去離子水的洗氣瓶；
[0018] 化）用少許甲醇清洗步驟（a)中所有的洗氣瓶和連接管，得到清洗液；
[001引（C)將步驟（a)中得到的洗涂溶液、步驟化）中得到的清洗液加入到量筒中，得到吸收了所述甲焼化原料氣中撰基鐵和撰基媒的洗涂溶液。
[0020] 所述裝有洗涂溶液的洗氣瓶為2~6個。優(yōu)選地，所述裝有洗涂溶液的洗氣瓶為 4個。更優(yōu)選地，所述裝有去離子水的洗氣瓶為1個。
[0021] 在本發(fā)明所述的方法中，所述洗涂溶液為賄-氨賄酸混合液，每個洗氣瓶中的洗 涂溶液相同。
[0022] 另一方面，本發(fā)明還提供一種用于實現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括吸收處理裝 置和原子吸收分析裝置，所述吸收處理裝置包括通過連接管依次串聯(lián)的至少一個裝有洗涂 溶液的洗氣瓶、至少一個裝有去離子水的洗氣瓶和流量計；所述原子吸收分析裝置包括量 筒和原子吸收光譜儀。
[0023] 裝有洗涂溶液的洗氣瓶為2~6個，優(yōu)選為4個，更優(yōu)選為1個。
[0024] 在一個實施方案中，吸收處理裝置還包括與第一個所述裝有洗涂溶液的洗氣瓶的 進(jìn)氣端連接的針型閥。
[00巧]在一個實施方案中原子吸收分析裝置還包括取樣器量杯。
[0026] 在一個實施方案中所述流量計為氣體流量計，優(yōu)選為濕式氣體流量計。
[0027] 在本發(fā)明所述的方法中，所述洗涂溶液為賄-氨賄酸混合液，每個洗氣瓶中的洗 涂溶液相同。
[002引應(yīng)當(dāng)理解的是，可W采用常規(guī)方法來記錄甲焼化原料氣的流量，例如可W采用氣 體流量計。但本發(fā)明并不受氣體流量計的限制，凡是能夠計量甲焼化原料氣體積的氣體流 量計均可用于本發(fā)明，例如可W采用LMF-2濕式氣體流量計（北京金志業(yè)儀器設(shè)備有限責(zé) 任公司）。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有W下有益效果；加大了氣體吸收量，減小了測定 誤差，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高了分析準(zhǔn)確度、精密度和操作者的工作效率，撰基鐵和撰 基媒最低檢出限可達(dá)到0. 005ppm〇
【附圖說明】
[0030]W下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方案，其中：
[0031] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)一個優(yōu)選實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例W鐵（Fe)標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0033] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例W媒（Ni)標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0034] 附圖標(biāo)巧說明：
[0035] 1-針型閥，2、3、4、5-洗涂溶液洗氣瓶，6-去離子水洗氣瓶，7-濕式氣體流量 計，8-甲焼化原料氣出口。
【具體實施方式】
[0036] 下面通過具體的實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是，應(yīng)當(dāng)理解為送些實施例僅是用 于更詳細(xì)具體地說明之用，而不應(yīng)理解為用于W任何形式限制本發(fā)明。
[0037] 如圖1所示，本發(fā)明的吸收處理裝置包括通過連接管依次串聯(lián)的洗涂溶液洗氣瓶 2、3、4、5和去離子水洗氣瓶6。去離子水洗氣瓶6另一端與濕式氣體流量計7連通。
[0038] 在進(jìn)行分析時，首先將70mL洗涂溶液分別加入至250mL洗涂溶液洗氣瓶2、3、4、5 中，將70mL去離子水加入到去離子水洗氣瓶6中，讀取濕式氣體流量計7的初始度數(shù)，記為 Ml化)，通過采樣針型閥1將取樣流量控制在40~50LA之間，W避免洗涂溶液延流進(jìn)隨后 的洗氣瓶中。將甲焼化原料氣與裝置的針型閥1連接，通入大約15化的甲焼化原料氣（若 撰基的濃度水平預(yù)計很高，則少用一些氣體），對其進(jìn)行吸收處理，同時將甲焼化原料氣出 口 8排出的氣體排放到安全地帶。停止通氣，讀取濕式氣量計7的最終度數(shù)、壓力和溫度， 分別記為M2化)、Pi化Pa)和TCC)。
[0039] 然后，將裝有洗涂溶液的洗氣瓶2、3、4、5中的洗涂液加入到500mL的燒杯中，再用 少量甲醇清洗所有洗氣瓶和連接管并將清洗液加入到所述燒杯中，得到吸收了撰基鐵和撰 基媒的洗涂溶液