GB/T 37359-2019 钯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 37359—2019

　　钯炭催化剂活性试验方法

　　Testmethodofactivityforpalladium carboncatalysts

　　2019-03-25 发布 2020-02-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 37359—2019

　　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(SAC/TC 63)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、中石化南京化工研究院有限公司。

　　本标准主要起草人：张之翔、杨乔森、李忠于、曾永康、万克柔、李岳锋、李小虎、张鹏、张磊。

　　GB/T 37359—2019

　　钯炭催化剂活性试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了钯炭催化剂活性试验方法。

　　本标准适用于以木质粉末状活性炭为载体、以钯为主要活性组分，主要用于石油化工、医药中间体、电子工业、香料工业、染料工业和其他精细化工的加氢还原反应用钯炭催化剂。

　　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 6679 固体化工产品采样通则

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　3 原理

　　原料中的 N-苄基苯胺，在一定温度、压力及钯炭催化剂的作用下，与氢气发生化学反应生成苯胺和甲苯，其化学反应方程式如下：

　　2C13 H 14 N+H 2 =2C6 H 7 N+2C7 H 8

　　用气相色谱仪测定反应前后 N-苄基苯胺的质量分数，计算出 N-苄基苯胺的转化率，以此来表征催化剂的活性。

　　4 试剂或材料

　　4 . 1 N-苄基苯胺：纯度大于 99 . 0% 。

　　4 . 2 乙醇：分析纯。

　　4 . 3 甲酸：分析纯。

　　4 . 4 去离子水：GB/T 6682 规定的二级水。

　　4.5 氢气：纯度 99.999%。

　　4.6 氮气：纯度 99.99%。

　　5 试验装置

　　5 . 1 装置

　　钯炭催化剂活性试验装置示意图见图 1 。

　　GB/T 37359—2019

　　说明：

　　1 — 氮气瓶;

　　2 — 氢气瓶;

　　3 — 减压阀;

　　4 — 单向阀;

　　5 — 进气阀;

　　6 — 压力表;

　　7 — 磁力耦合器;

　　8 — 热电偶;

　　9 — 反应釜;

　　10 — 泄压阀。

　　图 1 钯炭催化剂活性试验装置示意图

　　5 . 2 主要性能

　　钯炭催化剂活性试验装置主要性能设计参数见表 1 。

　　表 1 活性试验装置主要设计参数

　　5 . 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一次，其测定方法按第 7 章

　　GB/T 37359—2019

　　和第 8 章的规定。

　　6 样品

　　6 . 1 实验室样品

　　按 GB/T 6679 的规定取得。

　　6 . 2 试样

　　将实验室样品混合均匀，用四分法分取适量置于称量瓶中，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。

　　6 . 3 试料

　　称取 0 . 010 0 g钯对应的催化剂试样，精确至 0 . 000 1 g,备用。

　　7 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。

　　7 . 1 反应釜的装料

　　在清洁、干燥的反应釜中依次加入 30 . 0 g N-苄基苯胺、150 mL 乙醇、1 . 0 mL 甲酸和催化剂试料(见 6 . 3),盖上釜盖，均匀拧紧螺母后，将其接入系统。

　　7 . 2 试漏

　　打开氮气阀，向系统通入氮气，将系统升压至 0 . 50 MPa,关闭系统进出口 阀门。 如在 30 min 内压力下降小于 0 . 05 MPa,则视为系统密封。 打开系统出口阀，使系统降压至常压，并将测温热电偶插入热电偶套管内。

　　7 . 3 气体置换及活性测定

　　系统用氮气置换 3 次，排气降压至常压后，改通氢气，置换 3 次，再排气降压至常压后，将反应釜升

　　温加热。 反应釜升温至 50 ℃时，将系统压力升至 0 . 50 MPa。 控制并保持反应釜压力为 0 . 50 MPa、温度为 50 ℃、搅拌速度为 900 r/min。20 min后，结束试验。

　　7 . 4 停车

　　关闭氢气，打开冷却水，待反应釜降温至 40 ℃以下，泄压。 用氮气置换系统 3 次后，取样、分析，用去离子水清理干净反应釜釜体。

　　7 . 5 N-苄基苯胺质量分数的测定

　　7 . 5 . 1 色谱仪操作条件

　　色谱柱：SH-Rtx-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。

　　GB/T 37359—2019

　　氮气流量：30.0 mL/min。

　　氢气流量：40.0 mL/min。

　　空气流量：400.0 mL/min。

　　柱 温：初始温度 120 ℃ ,保持 2 min,然后以 25 ℃/min升温速率升至 320 ℃ ,保持 10 min。

　　进样器温度：300 ℃ 。

　　检测器温度：320 ℃ 。

　　进样量：2 μL。

　　注：满足分析要求的其他色谱柱和分析条件也可选用。

　　7 . 5 . 2 样品测定

　　以 7 . 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，删去溶剂乙醇峰和所有杂峰，同时记录 犖-苄基苯胺、苯胺和甲苯的峰面积，归一化法进行定量。

　　8 试验数据处理

　　催化剂活性以 犖-苄基苯胺的转化率 犈 计，按式(1)计算：

　　犈 =

　　狑1 - 狑2

　　狑1

　　× 100% …………………………( 1 )

　　式中：

　　犈 — 犖-苄基苯胺的转化率的数值，% ;

　　狑1 —原料中 犖-苄基苯胺质量分数的数值，% ;

　　狑2 —产物中 犖-苄基苯胺质量分数的数值，% 。

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