分析甲烷化原料气体中痕量羰基铁和羰基镍的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工行业甲焼化技术领域。具体地，本发明涉及一种痕量分析方法和 系统，特别涉及一种利用无焰原子吸收光谱法（AA巧测定甲焼化原料气中痕量撰基铁和撰 基媒的方法，W及实现该方法的系统。
【背景技术】
[0002] 我国煤制天然气、煤制帰姪、煤制甲醇蓬勃发展，绝大多数煤化工工艺采用煤炭气 化制取合成气转化为甲醇、帰姪、己二醇等有机化工产品。
[0003] 在煤制天然气生产过程中对甲焼化原料气中各组分含量要求越来越严格，尤其是 对高效催化剂产生毒害的撰基铁和撰基媒，原料气中含的撰基铁和撰基媒很容易在低于反 应器温度的条件下生成，又能在反应温度下分解而沉积在催化剂表面，覆盖在催化剂表面 和堵塞孔隙，使催化剂活性的活性降低甚或失活，反应生成热不能及时带走，会使催化剂 床层温度升高，可导致催化剂中毒，影响催化剂的使用寿命。而且还引起一些副反应，在很 大程度上影响了装置的长周期运行。
[0004] 送是因为，原料气中所含的C0及少量C〇2加&在媒催化剂存在下生成CH4和&0， 化学反应方程式为：
[0005] C0+3H2=CH4+H2OΔH°298 = -206KJ/mol
[0006] CO2+4H2=CH4巧H2OΔΗ°298 = -165KJ/mol
[0007] 此反应过程中如果气体中含有微量的铁、媒，铁、媒能在较温和条件下直接与CO 气体反应生成撰基化合物化(CO)5和Ni(CO)4,其反应式为：
[0008] Fe(S) +5C0 (g) -化(C0)5(g)
[0009]Ni(s) +4C0 (g) -Ni(CO)4(g)
[0010] 目前，现有技术中尚没有采用此方法测定甲焼化原料气中的撰基铁和撰基媒。在 其他行业中测定撰基铁和撰基媒的主要方法有石墨炉原子吸收、ICP、ICP-MS。其中ICP 测定过程中因加入有机溶剂导致无机进样系统点火时灭炬，需更换有机进样系统，测量过 程中需要消耗大量氮气增加检测成本，同时ICP的检出限较石墨炉原子吸收法偏高。而 ICP-MS的检出限过于低，溶剂的背景干扰较大，重复性不佳。本发明创造性地采用石墨炉原 子吸收法测定甲焼化原料气中撰基铁和撰基媒。
【发明内容】
[0011] 针对上述技术缺陷，本发明的目的是提供一种利用无焰原子吸收光谱法分析甲焼 化原料气中痕量撰基铁和撰基媒的方法，W及实现该方法的系统。
[0012] 本发明的上述目的是通过W下技术方案来实现的：
[0013] 一方面，本发明提供一种利用无焰原子吸收光谱法分析甲焼化原料气中痕量撰基 铁和撰基媒的方法，该方法包括W下步骤：
[0014] (1)用洗涂溶液对甲焼化原料气进行吸收处理，得到吸收了所述甲焼化原料气中 撰基铁和撰基媒的洗涂溶液，并记录所述甲焼化原料气的流量；
[0015] (2)将步骤（1)得到的洗涂溶液转移至量筒中，记录体积后利用无焰原子吸收光 谱法进行分析。
[0016] 在本发明所述的方法中，所述步骤（1)中的吸收处理是通过包括W下步骤的方法 实现的：
[0017] (a)将甲焼化原料气通入通过连接管依次串联的至少一个装有洗涂溶液的洗气瓶 和至少一个装有去离子水的洗气瓶；
[0018] 化）用少许甲醇清洗步骤（a)中所有的洗气瓶和连接管，得到清洗液；
[001引（C)将步骤（a)中得到的洗涂溶液、步骤化）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气中撰基铁和撰基媒的洗涂溶液。
[0020] 所述装有洗涂溶液的洗气瓶为2~6个。优选地，所述装有洗涂溶液的洗气瓶为 4个。更优选地，所述装有去离子水的洗气瓶为1个。
[0021] 在本发明所述的方法中，所述洗涂溶液为贿-氨贿酸混合液，每个洗气瓶中的洗 涂溶液相同。
[0022] 另一方面，本发明还提供一种用于实现上述方法的系统，该系统包括吸收处理装 置和原子吸收分析装置，所述吸收处理装置包括通过连接管依次串联的至少一个装有洗涂 溶液的洗气瓶、至少一个装有去离子水的洗气瓶和流量计；所述原子吸收分析装置包括量 筒和原子吸收光谱仪。
[0023] 装有洗涂溶液的洗气瓶为2~6个，优选为4个，更优选为1个。
[0024] 在一个实施方案中，吸收处理装置还包括与第一个所述装有洗涂溶液的洗气瓶的 进气端连接的针型阀。
[00巧]在一个实施方案中原子吸收分析装置还包括取样器量杯。
[0026] 在一个实施方案中所述流量计为气体流量计，优选为湿式气体流量计。
[0027] 在本发明所述的方法中，所述洗涂溶液为贿-氨贿酸混合液，每个洗气瓶中的洗 涂溶液相同。
[002引应当理解的是，可W采用常规方法来记录甲焼化原料气的流量，例如可W采用气 体流量计。但本发明并不受气体流量计的限制，凡是能够计量甲焼化原料气体积的气体流 量计均可用于本发明，例如可W采用LMF-2湿式气体流量计（北京金志业仪器设备有限责 任公司）。
[0029] 与现有技术相比，本发明至少具有W下有益效果；加大了气体吸收量，减小了测定 误差，保证了数据的准确性，提高了分析准确度、精密度和操作者的工作效率，撰基铁和撰 基媒最低检出限可达到0. 005ppm〇
【附图说明】
[0030]W下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
[0031] 图1为本发明系统一个优选实施方案的结构示意图；
[0032] 图2为根据本发明的一个实施例W铁（Fe)标准溶液绘制的标准曲线；
[0033] 图3为根据本发明的一个实施例W媒（Ni)标准溶液绘制的标准曲线。
[0034] 附图标巧说明：
[0035] 1-针型阀，2、3、4、5-洗涂溶液洗气瓶，6-去离子水洗气瓶，7-湿式气体流量 计，8-甲焼化原料气出口。
【具体实施方式】
[0036] 下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为送些实施例仅是用 于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于W任何形式限制本发明。
[0037] 如图1所示，本发明的吸收处理装置包括通过连接管依次串联的洗涂溶液洗气瓶 2、3、4、5和去离子水洗气瓶6。去离子水洗气瓶6另一端与湿式气体流量计7连通。
[0038] 在进行分析时，首先将70mL洗涂溶液分别加入至250mL洗涂溶液洗气瓶2、3、4、5 中，将70mL去离子水加入到去离子水洗气瓶6中，读取湿式气体流量计7的初始度数，记为 Ml化)，通过采样针型阀1将取样流量控制在40~50LA之间，W避免洗涂溶液延流进随后 的洗气瓶中。将甲焼化原料气与装置的针型阀1连接，通入大约15化的甲焼化原料气（若 撰基的浓度水平预计很高，则少用一些气体），对其进行吸收处理，同时将甲焼化原料气出 口 8排出的气体排放到安全地带。停止通气，读取湿式气量计7的最终度数、压力和温度， 分别记为M2化)、Pi化Pa)和TCC)。
[0039] 然后，将装有洗涂溶液的洗气瓶2、3、4、5中的洗涂液加入到500mL的烧杯中，再用 少量甲醇清洗所有洗气瓶和连接管并将清洗液加入到所述烧杯中，得到吸收了撰基铁和撰 基媒的洗涂溶液