GB/T 34703-2017 铂炭催化剂活性试验方法

　　ICS 7 1 . 100 . 99 G 74

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34703—2017

　　铂炭催化剂活性试验方法

　　Testmethodofcatalyticactivityforplatinum-carboncatalysts

　　2017-1 1-01 发布 2018-05-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 34703—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出。

　　本标准由全国化学标准化技术委员会化工催化剂分技术委员会(SAC/TC 63/SC 10)归口 。

　　本标准起草单位：西安凯立新材料股份有限公司、西北有色金属研究院、南化集团研究院。

　　本标准主要起草人：张之翔、杨乔森、曾永康、文永忠、朱柏烨、曾黎辉、樊小江、崔静、耿克伟、牟博、邱爱玲、陈延浩。

　　GB/T 34703—20 17

　　铂炭催化剂活性试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了铂炭催化剂的活性试验方法。

　　本标准适用于以活性炭为载体、以铂为主要活性组分，用于芳香硝基催化加氢还原制芳胺及其他还原反应的铂炭催化剂。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 6678 化工产品采样总则

　　3 原理

　　邻氯硝基苯在一定温度、压力及铂炭催化剂的作用下，可以被氢气还原生成邻氯苯胺，其化学反应方程式如下：

　　C6 H 4 ClNO 2 +3H 2 =C6 H 6 ClN+2H 2 O

　　通过测定反应一定时间前后邻氯硝基苯的质量分数，计算出邻氯硝基苯的转化率，以此来表征催化剂的活性。

　　4 试验装置

　　4 . 1 流程

　　铂炭催化剂的活性试验装置示意图见图 1 。

　　GB/T 34703—20 17

　　说明：

　　1 — 氮气瓶;

　　2 — 氢气瓶;

　　3-1~3-4 —减压阀;

　　4-1~4-4 —单向阀;

　　5-1~5-2 —釜内取样管; 6-1~6-2 —进气阀;

　　7-1~7-2 —压力表;

　　8-1~8-2 —磁力耦合器; 9-1~9-2 —测温热电偶; 10-1~10-2 —放空阀;

　　11-1~11-2 —反应釜。

　　图 1 铂炭催化剂活性试验装置示意图

　　4 . 2 主要性能

　　铂炭催化剂活性试验装置主要性能设计参数见表 1 。

　　表 1 活性试验装置主要性能设计参数

　　4 . 3 校验

　　正常情况下，试验装置的平行性、复现性每年用参考样或保留样至少测定 2 次，其测定方法按第 6章和第 7 章的规定。

　　GB/T 34703—20 17

　　5 样品

　　5 . 1 实验室样品

　　按 GB/T 6678 的规定取得。

　　5 . 2 试样

　　取适量实验室样品置于称量瓶中，于 90 ℃ ± 5 ℃的干燥箱中，干燥 5 h 后，取出，放入干燥器内冷却至室温，备用。

　　5 . 3 试料

　　称取 3 mg铂对应的催化剂试样，精确至 0 . 1 mg,备用。

　　6 试验步骤

　　警示 — 本标准所涉及的试验用原料和试剂对人体健康和安全具有中毒、易燃、易爆危害，必须严防系统漏气，现场严禁有明火，并且应配有必要的灭火器材和排风设备等预防设施;高压釜严禁带压进行拆卸操作;本标准并未揭示所有可能的安全问题，使用者应严格按照有关规定正确使用，并有责任采取适当的安全和健康措施。

　　6 . 1 仪器设备

　　6 . 1 . 1 高压反应釜：体积 0 . 25 L。

　　6 . 1 . 2 气相色谱仪：氢火焰检测器。

　　6 . 2 反应釜的装料

　　在 250 mL 的反应釜中依次加入 30 . 0 g 邻氯硝基苯[99%(质量分数)]、150 mL 甲苯[99%(质量分

　　数)]和催化剂试料(见 5 . 3),然后加釜盖并拧紧反应釜螺母后，将其接入系统。

　　6 . 3 试漏

　　打开高纯氮总阀，向系统内通入氮气，并稳定在 0 . 50 MPa。 关闭系统进出口阀门。 如在 0 . 5 h 内压力下降小于 0 . 05 MPa,则视为系统密封。 打开系统出口阀，使系统降至常压，并将测温热电偶插入热电偶套管内。

　　6 . 4 活性的测定

　　系统用高纯氮置换 3 次，通入高纯氢，再置换 3 次后，将反应釜升温加热。 控制并保持反应釜压力

　　为 1.00 MPa、反应釜温度为 75 ℃ ±2 ℃、搅拌速度为 1 000 r/min。1 h后，结束试验。

　　6 . 5 停车

　　关闭氢气，打开冷却水，将反应釜降温至 40 ℃以下，泄压。 用高纯氮置换系统 3 次后，取出反应后的加氢产物，用去离子水清理干净反应釜釜体。

　　6 . 6 邻氯硝基苯质量分数的测定

　　6 . 6 . 1 色谱仪操作条件

　　检测器：氢火焰检测器;

　　GB/T 34703—20 17

　　色谱柱：DB-1(30 m×0.25 mm×0.25 μm) ;

　　氮气流量：1.0 mL/min;

　　氢气流量：40 mL/min;

　　空气流量：400 mL/min;

　　柱 温：起始温度 80 ℃ ,保留 1 min,然后 20 ℃/min升到 230 ℃ ,保留 10 min;

　　进样器：280 ℃ ;

　　检测器：280 ℃ ;

　　进样量：2 μL。

　　6 . 6 . 2 样品测定

　　以 6 . 4 所收集的产物为被测样品。 用微量注射器吸取 2 μL样品，注入气相色谱仪中，以保留时间定性，删去溶剂甲苯峰和所有杂峰，同时记录邻氯硝基苯的峰面积，归一化法进行定量。 同时对原料进行测定。

　　7 试验数据处理

　　催化剂活性以邻氯硝基苯的转化率 E 计，按式(1)计算：

　　E=狑1 1 狑2 × 100% …………………………( 1 )

　　式中：

　　狑1 —原料中邻氯硝基苯的质量分数的数值，以%表示;

　　狑2 —产物中邻氯硝基苯的质量分数的数值，以%表示。

　　取 3 次连续测定结果的算术平均值作为测定结果，3 次测定结果的极差值应不大于 2%。