GB∕T 23518-2020 鈀炭 國家標準

ICS77.150.99GB/T23518—2020代替GB/T23518—2009國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會IGB/T23518—2020本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準代替GB/T23518—2009《鈀炭》。與GB/T23518—2009相比，主要技術變化如下：——含水量的測試過程中干燥溫度由70℃±5℃變?yōu)?05℃±5℃,含水量亦可采用水分測定儀進行測量。(見6.4,2009年版的5.5)本標準由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會提出。本標準由全國有色金屬標準化技術委員會(SAC/TC243)歸口。本標準起草單位：貴研鉑業(yè)股份有限公司、貴研工業(yè)催化劑(云南)有限公司、陜西瑞科新材料股份有限公司、西安凱立新材料股份有限公司、有色金屬技術經(jīng)濟研究院。本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：1GB/T23518—20201范圍明書和訂貨單(或合同)內(nèi)容。本標準適用于精細化工、制藥和其他加氫還原過程用的鈀炭。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T10722炭黑總表面積和外表面積的測定氮吸附法YS/T1072鈀炭化學分析方法鈀量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法YS/T1073鈀炭化學分析方法鉛、銅、鐵量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1鈀炭palladiumoncarboncatalyst鈀均勻分布在炭材料表面上的混合物。4分類與標記按產(chǎn)品中鈀質(zhì)量分數(shù)和炭的種類進行分類。標記：質(zhì)量分數(shù)(%)-Pd/C-炭種類Pd質(zhì)量分數(shù)(%)為3%,載體為活性炭的鈀炭，標記為：5技術要求產(chǎn)品在105℃±5℃烘干直至恒重后(干基)的化學成分應符合表1的規(guī)定。2GB/T23518—2020表1化學成分(干基)牌號Pd含量(質(zhì)量分數(shù))/%雜質(zhì)元素含量(質(zhì)量分數(shù))/%≤FePb3%-Pd/C2.850.050.050.055%-Pd/C4.750.050.050.059.700.050.050.055.2催化性能產(chǎn)品的催化性能由供需雙方協(xié)商。5.3比表面積產(chǎn)品的比表面積應符合表2的規(guī)定。炭材料類別比表面積范圍/(m2/g)鈀/活性炭鈀/炭黑鈀/碳納米管鈀/介孔碳鈀/碳分子篩產(chǎn)品應提供水分的實測含量。6試驗方法6.1化學成分將樣品在105℃±5℃烘干直至恒重。鈀量的測定按照YS/T1072的規(guī)定進行。雜質(zhì)元素含量的測定按照YS/T1073的規(guī)定進行。6.2催化性能產(chǎn)品催化性能應由供需雙方根據(jù)催化反應進行協(xié)商確認。脫芐基反應活性試驗方法參考GB/T37359的規(guī)定進行，松香類歧化反應活性試驗方法參考附錄A的規(guī)定進行，硝基加氫類反應活性試驗方法參考附錄B的規(guī)定進行，甾體類化合物加氫反應活性試驗方法參考附錄C的規(guī)定進行。6.3比表面積產(chǎn)品的比表面積按GB/T10722的規(guī)定進行。3GB/T23518—2020稱取約5g產(chǎn)品(精確到0.001g),放入干燥潔凈的器皿中，然后在烘箱中于105℃±5℃將產(chǎn)品烘干至恒重。鈀炭失去的質(zhì)量除以稱取的鈀炭的質(zhì)量即為鈀炭的水分。可以采用水分測定儀測定產(chǎn)品的7檢驗規(guī)則7.1.2需方應對收到的產(chǎn)品按本標準的規(guī)定進行檢驗，如檢驗結果與本標準(或訂貨合同)的規(guī)定不符1%～5%,但不少于50g,再用四分法縮分至檢驗所需數(shù)量。7.5.1產(chǎn)品檢驗項目化學成分、催化性能、比表面積中有一項檢驗結果不合格時，則判該批產(chǎn)品不合格。在檢驗合格的產(chǎn)品上應有如下標志：a)供方名稱；c)生產(chǎn)批次；d)數(shù)量；e)生產(chǎn)日期。4GB/T23518—2020松動現(xiàn)象。性和有污染的物質(zhì)。b)產(chǎn)品名稱；e)各項檢驗結果和技術監(jiān)督部門印記；f)本標準編號；本標準所列材料的訂貨單(或合同)內(nèi)應包括下列內(nèi)容：a)產(chǎn)品名稱牌號；c)催化性能；e)本標準編號；f)數(shù)量；5(資料性附錄)松香歧化反應鈀炭催化劑活性試驗方法警示——本試驗所涉及的試驗原料對人體健康和安全具有中毒、易燃、易爆危害，必須嚴防系統(tǒng)漏氣，現(xiàn)場嚴禁有明火，并且應配有必要的滅火器材和排風設備等預防設施；高壓反應器嚴禁帶壓進行拆卸操作；操作人員需持證上崗；本附錄并未揭示所有可能的安全問題，使用者應嚴格按照有關規(guī)定正確本附錄推薦了鈀炭催化劑催化性能測定方法，本附錄適用于松香歧化類反應中使用的鈀炭催化劑。在四口磨砂燒瓶中，松香在鈀炭催化劑作用下，在一定溫度下發(fā)生歧化反應，松香中的樅酸歧化為A.3試劑除非另有說明，分析中僅使用確認為分析純的試劑和去離子水。A.3.2乙醇。A.4試驗裝置A.4.1裝置裝置主要指標參數(shù)見表A.1。表A.1催化性能試驗裝置主要設計參數(shù)序號參數(shù)1四口磨砂燒瓶(玻璃)規(guī)格(容積)/mL2加熱套最高使用溫度/℃3測溫準確性/℃4轉(zhuǎn)子流量計量程/(mL/min)0～606GB/T23518—2020正常情況下，試驗裝置的平行性、復現(xiàn)性每年用參考樣或保留樣至少測定一次，其測定方法按A.6和A.7的規(guī)定執(zhí)行。A.5樣品A.5.1取樣將同一批產(chǎn)品混合均勻，用四分法分取適量，最少不少于10g,密封保存。按照GB/T6730.2的規(guī)定進行水分測定，數(shù)據(jù)用于試料的準確稱取。A.5.2試料準確稱取0.060g催化劑試料(干基),誤差不大于0.0001g,備用。A.6試驗步驟A.6.1試驗流程轉(zhuǎn)速，約10min加熱到松香融化，至溫度180℃,將催化劑試料(A.5.2)小心加入燒瓶，約7min后溫度上升到280℃,保持溫度為280℃±2℃,開始計時，每1h試。反應3h。關閉加熱和氮氣減壓閥，將燒瓶中反應物趁熱倒出，用乙醇清洗反應裝置。A.6.3紫外光譜儀操作條件注：滿足分析要求的其他分析條件也可選用。A.6.4樣品測定以A.6.1所收集的產(chǎn)物為被測樣品，準確稱取約7mg～10mg,精確到0.1mg,在比色管中用乙醇A.7試驗數(shù)據(jù)處理以樅酸和去氫樅酸的含量表征催化性能，需綜合2個指標衡量。樅酸含量X?計算公式見式(A.1):7GB/T23518—2020去氫樅酸含量X?計算公式見式(A.2):X?——樅酸含量(質(zhì)量分數(shù)),%;X?——去氫樅酸含量(質(zhì)量分數(shù)),%;m——取樣質(zhì)量，單位為毫克(mg)。所得結果應表示至四位有效數(shù)字。取2次平行測定結果的算術平均值作為測定結果，2次測定結果的極差值應不大于3%。8GB/T23518—2020(資料性附錄)硝基加氫反應鈀炭催化劑活性試驗方法警示——本試驗所涉及的試驗原料對人體健康和安全具有中毒、易燃、易爆危害，必須嚴防系統(tǒng)漏氣，現(xiàn)場嚴禁有明火，并且應配有必要的滅火器材和排風設備等預防設施；高壓反應器嚴禁帶壓進行拆卸操作；操作人員需持證上崗；本附錄并未揭示所有可能的安全問題，使用者應嚴格按照有關規(guī)定正確使用，并有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧?。本附錄推薦了鈀炭催化劑催化性能測定方法。本附錄適用于硝基和亞硝基催化加氫類反應中使用的鈀炭催化劑。B.2方法原理在不銹鋼反應釜中，硝基苯在一定溫度、壓力、轉(zhuǎn)速下發(fā)生氮氧雙鍵催化加氫反應，最終生成苯胺。反應方程如下：可以以特定壓降段內(nèi)吸氫速率表征催化性能。除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和去離子水。B.3.1硝基苯。B.3.3氮氣，純度99.999%。B.3.4氫氣，純度99.95%。B.4試驗裝置催化性能試驗裝置示意圖見圖B.1:9GB/T23518—20201——不銹鋼高壓釜；催化性能試驗裝置設計指標參數(shù)見表B.1。表B.1催化性能試驗裝置主要設計參數(shù)序號參數(shù)1反應釜(不銹鋼316L)規(guī)格(容積)/mL2最高使用壓力/MPa33最高使用溫度/℃4最高攪拌速度/轉(zhuǎn)5精密壓力表精密度≥0.25級量程≥150kPa6秒表精確度/s7恒溫水浴溫度穩(wěn)定性/℃8平行性(極差值)/%9復現(xiàn)性(極差值)/%正常情況下，試驗裝置的平行性、復現(xiàn)性每年用參考樣或保留樣和B.7的規(guī)定執(zhí)行。將同一批產(chǎn)品混合均勻，用四分法分取適量，最少不少于10g,密封保存。按照GB/T6730.2的規(guī)定進行水分測定，數(shù)據(jù)用于試料的準確稱取。準確稱取0.26g催化劑試料(干基),誤差不大于0.001g,備用。B.6試驗步驟B.6.1反應釜裝料將催化劑試料(B.5.2),3mL硝基苯(B.3.1),47mL甲醇(B.3.2)加入清潔的高壓釜，蓋上釜蓋，均勻扭緊螺母，超級恒溫水浴恒溫為30℃。B.6.2反應器試漏打開閥門6和8,向系統(tǒng)通入氮氣，將系統(tǒng)升壓至1MPa,關緊反應釜進出口閥門8。如在30min內(nèi)壓力下降小于0.05MPa,則視為系統(tǒng)密封。打開閥門8,使系統(tǒng)降壓至常壓。B.6.3反應釜氣體置換及催化性能評價系統(tǒng)用氮氣置換3次，排氣降壓至常壓后，改通氫氣，置換3次，升壓到140kPa,打開攪拌，轉(zhuǎn)速600r/min,觀察精密壓力表，加氫反應后壓力開始下降，下降至130kPa用秒表開始計時，壓力降低到100kPa結束計時。關閉加熱和氫氣減壓閥，將反應釜中殘留液體放出。用乙醇清洗反應釜。B.7試驗數(shù)據(jù)處理以單位吸氫速率表述催化劑性能。計算見式(B.1):式中：S———單位吸氫速率，單位為立方厘米每秒克(cm3/s·g);V?——反應需氫量經(jīng)驗參數(shù)，取值610cm3;m——催化劑質(zhì)量，單位為克(g);t——壓降段時間，單位為秒(s)。所得結果應表示至四位有效數(shù)字。取2次平行測定結果的算術平均值作為測定結果，2次測定結果的極差值應不大于3%。GB/T23518—2020(資料性附錄)甾體類化合物加氫反應鈀炭催化劑活性試驗方法警示——本試驗所涉及的試驗原料對人體健康和安全具有中毒、易燃、易爆危害，必須嚴防系統(tǒng)漏氣，現(xiàn)場嚴禁有明火，并且應配有必要的滅火器材和排風設備等預防設施；高壓反應器嚴禁帶壓進行拆卸操作；操作人員需持證上崗；本附錄并未揭示所有可能的安全問題，使用者應嚴格按照有關規(guī)定正確使用，并有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧?。本附錄推薦了鈀炭催化劑催化性能試驗方法。本附錄適用于甾體類化合物加氫反應用的鈀炭催化劑。C.2方法提要3-羰基-4-氮雜-5-雄甾烯-17β羧酸甲酯，在一定溫度、壓力及鈀炭催化劑的作用下，發(fā)生雙鍵選擇性應式如圖C.1:二1二1工工0二H二HA圖C.13-羰基-4-氮雜-5-雄甾烯-17β羧酸甲酯加氫反應用液相色譜儀測定反應前后3-羰基-4-氮雜-5-雄甾烯-17β羧酸甲酯的質(zhì)量分數(shù)，計算轉(zhuǎn)化率，以此來表征催化劑的活性。以生成的3-羰基-4-氮雜-5α-雄甾-17β羧酸甲酯占總3-羰基-4-氮雜-5-雄甾-17β羧酸甲酯的比例來表征催化劑的選擇性。C.3試劑或材料C.3.13-羰基-4-氮雜-5-雄甾烯-17β羧酸甲酯：純度大于99.0%。C.3.3乙酸銨：分析純。C.3.4氫氣：純度99.999%。C.3.5氮氣：純度99.99%。GB/T23518—2020C.4.1裝置鈀炭催化劑催化性能試驗裝置示意圖見圖C.2。圖C.2鈀炭催化劑活性與選擇性試驗裝置示意圖C.4.2主要性能鈀炭催化劑活性與選擇性試驗裝置主要性能設計參數(shù)見表C.1。表C.1活性與選擇性試驗裝置主要設計參數(shù)序號性能參數(shù)1反應釜規(guī)格(316L不銹鋼)/mL2最高使用壓力/MPa63最高使用溫度/℃4最高使用轉(zhuǎn)速/(r/min)5平行性(極差值)/%6復現(xiàn)性(極差值)/%正常情況下，試驗裝置的平行性、復現(xiàn)性每年用參考樣或保留樣至少測定一次，其測定方法按第7章和第8章的規(guī)定。C.5樣品C.5.1實驗室樣品按GB/T6679的規(guī)定進行取樣。將實驗室樣品混合均勻，用四分法分取適量置于稱量瓶中，于105℃±5℃的干燥箱中，干燥5hC.5.3試料稱取0.1500g鈀對應的催化劑試樣，精確至0.0001g,備用。C.6試驗步驟C.6.1反應釜的裝料準備好清潔、干燥的氫化反應釜，從反應釜的投料口在玻璃漏斗的輔助下依次加入20.0g3-羰基-4-C.6.2試漏打開氮氣瓶閥門，關閉氫化釜排氣閥，從氫化釜進氣閥通入氮氣，充壓至0.50MPa。如在30min內(nèi)體系壓力下降值小于0.05MPa,則視為系統(tǒng)是密閉的。然后緩慢打開氫化釜排氣閥，使系統(tǒng)壓力恢復至常壓。系統(tǒng)用氮氣置換3次，排氣降壓至常壓后，改用氫氣繼續(xù)置換3次，再排氣降壓至常壓。將反應釜升溫至30℃后，充氫氣使壓力升至0.6MPa。控制并保持反應釜壓力為0.6MPa,溫度為30℃,攪拌速度為500r/min。30min后取樣一次，4h后結束試驗。C.6.4停車關閉氫氣，緩慢打開排氣閥進行泄壓。用氮氣置換系統(tǒng)3