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的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工行業甲焼化技術領域。具體地，本發明涉及一種痕量分析方法和 系統，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及實現該方法的系統。
【背景技術】
[0002] 我國煤制天然氣、煤制帰姪、煤制甲醇蓬勃發展，絕大多數煤化工工藝采用煤炭氣 化制取合成氣轉化為甲醇、帰姪、己二醇等有機化工產品。
[0003] 在煤制天然氣生產過程中對甲焼化原料氣中各組分含量要求越來越嚴格，尤其是 對高效催化劑產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 應器溫度的條件下生成，又能在反應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，反應生成熱不能及時帶走，會使催化劑 床層溫度升高，可導致催化劑中毒，影響催化劑的使用壽命。而且還引起一些副反應，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， 化學反應方程式為：
[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 氣體反應生成撰基化合物化(CO)5和Ni(CO)4,其反應式為：
[0008] Fe(S) +5C0 (g) -化(C0)5(g)
[0009]Ni(s) +4C0 (g) -Ni(CO)4(g)
[0010] 目前，現有技術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溶劑導致無機進樣系統點火時滅炬，需更換有機進樣系統，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，重復性不佳。本發明創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。
【發明內容】
[0011] 針對上述技術缺陷，本發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及實現該方法的系統。
[0012] 本發明的上述目的是通過W下技術方案來實現的：
[0013] 一方面，本發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)得到的洗涂溶液轉移至量筒中，記錄體積后利用無焰原子吸收光 譜法進行分析。
[0016] 在本發明所述的方法中，所述步驟（1)中的吸收處理是通過包括W下步驟的方法 實現的：
[0017] (a)將甲焼化原料氣通入通過連接管依次串聯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。優選地，所述裝有洗涂溶液的洗氣瓶為 4個。更優選地，所述裝有去離子水的洗氣瓶為1個。
[0021] 在本發明所述的方法中，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，本發明還提供一種用于實現上述方法的系統，該系統包括吸收處理裝 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，優選為4個，更優選為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，優選為濕式氣體流量計。
[0027] 在本發明所述的方法中，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引應當理解的是，可W采用常規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 量計均可用于本發明，例如可W采用LMF-2濕式氣體流量計（北京金志業儀器設備有限責 任公司）。
[0029] 與現有技術相比，本發明至少具有W下有益效果；加大了氣體吸收量，減小了測定 誤差，保證了數據的準確性，提高了分析準確度、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到0. 005ppm〇
【附圖說明】
[0030]W下，結合附圖來詳細說明本發明的實施方案，其中：
[0031] 圖1為本發明系統一個優選實施方案的結構示意圖；
[0032] 圖2為根據本發明的一個實施例W鐵（Fe)標準溶液繪制的標準曲線；
[0033] 圖3為根據本發明的一個實施例W媒（Ni)標準溶液繪制的標準曲線。
[0034] 附圖標巧說明：
[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一步說明本發明，但是，應當理解為送些實施例僅是用 于更詳細具體地說明之用，而不應理解為用于W任何形式限制本發明。
[0037] 如圖1所示，本發明的吸收處理裝置包括通過連接管依次串聯的洗涂溶液洗氣瓶 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，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 撰基的濃度水平預計很高，則少用一些氣體），對其進行吸收處理，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、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