[发明专利]钼-镍或铬-硅催化剂组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及在石油化工产品微量硫含量的化学分析中，试样氧化裂解用的钼-镍或铬-硅催化剂组合物及其制备方法。在该催化剂组合物存在下，可使有机试样（包括液体和固体）的硫几乎都转化为SO₂，从而提高硫的定量分析方法的准确度。

本世纪初，在有机硫的定量分析中，广泛采用铂催化剂氧化裂解试样，试样中的硫大部分转化为SO₂，少部分转化为SO₃，而且试样裂解所需时间较长，每裂解一个试样约需1h。

1960年M·H·弗多谢夫（ΦEДOCEEB）提出空管快速定硫方法以后，空管氧化裂解试样的方法就逐步取代了铂催化裂解试样的方法。

现行的SY2506-83轻质石油产品的总硫含量测定方法同美国现行的ASTM D3120-82液体石油产品的总硫含量微库仑分析方法的原理一样，都是采用空管氧化裂解试样，试样中的硫大部分转化为SO₂和少部分转化为SO₃，用电生碘滴定SO₂，由此求出硫含量。

可是，用空管氧化裂解试样的上述现行的微库化方法存在下述许多缺点：由于测重质石油化工产品的硫含量时，SO₂转化率波动较大，因此不能用于测重质石油化工产品，只能用于测轻质石油化工产品的硫含量;试样裂解后产生较多的积碳，它易吸附少量的硫化物，也降低SO₂的转化率;由于生成少部分的SO₃，因此SO₂转化率较低，仅为80%左右;反应条件（试样的注入速度和温度，氧气流量）对SO₂转化率有显著的影响。因此，现行方法的准确度和重复性较差。

由于硫和SO₂的化学活泼性，因而很难找到一种优良的氧化裂解催化剂。因此，多年来人们总是把提高SO₂转化率的研究重点放在改进试样的汽化方式和裂解管的结构上。虽然在测定轻质石油化工产品的硫含量方面取得了一些进展，但是空管法存在的严重问题一直没有得到很好的解决。

本发明的目的是克服空管测定硫含量的方法存在的上述缺点，提供一种在石油化工产品微量硫含量的化学分析中试样氧化裂解用的催化剂组合物，使用该组合物时，SO₂转化率达95%以上，不仅可以用于轻质，而且也能用于重质石油化工产品的总硫含量的测定，并且有很高的准确度。

本发明的另一个目的是提供一种上述催化剂组合物的制备方法。

我们采用两种金属粉与硅粉混合，经适当处理后，得到在分析硫含量时，试样氧化裂解用的催化剂组合物，将装有该组合物的裂解管代替现行标准方法的空管裂解管进行石油化工产品的硫含量测定，从而完成了本发明。本发明的催化剂组合物和制备方法以及该催化剂组合物在总硫含量微库仑分析方法中的应用都具有新颖性。

本发明的钼-镍或铬-硅催化剂组合物是（a）5～80m%（最好18～55m%）钼粉，（b）5～80m%（最好12～35m%）镍粉或铬粉和（c）15～90m%（最好15～70m%）硅粉混合均匀，在惰性气流保护下，于900～1000℃热处理2～3h，再于每克组合物通入1～3ml/min氧气流下，于800～950℃活化3～5h制得的。

本发明的催化剂组合物中，钼和硅复合有较高的催化活性，在镍或铬存在下，有效地消除氮对硫含量测定的干扰。（a）钼粉用量低于5m%时，催化剂组合物的催化活性不足;高于80m%时，致使（b）和（c）用量过低，也是不适宜的。（b）镍粉或铬粉用量低于5m%时，试样中的氮严重干扰硫含量的测定，同时组合物有呈粉末状的倾向;高于80m%时，（a）和（c）用量过低，同样是不适宜的。（c）硅粉用量低于15m%时，催化剂组合物易形成合金，降低活性;高于90m%时，（a）和（b）用量必然过低，也显然是不合适的。

本发明的催化剂组合物的制备方法如下：把钼粉5～80m%（最好18～55m%），（b）镍粉或铬粉5～80m%（最好12～35m%）和（c）硅粉15～90m%（最好15～70m%）混合均匀，加入石英反应管中，在惰性气流的保护下，于900～1000℃热处理2～3h，然后在按每克组合物通入1～3m/min氧气流下，于800～950℃通氧活化3～5h得到催化剂组合物。热处理最好在氦气流保护下，于960～990℃进行，通氧活化最好在每克组合物通入2ml/min氧气流下，于850～900℃进行。