ICS 71.100.99 G 75 团 体 标 准 T/CSTM 00065-2019 丙烯酸催化剂 Catalyst for oxidation of acrolein to acrylic acid 2019-02-15 发布 2019-02-15 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00065-2019 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 —2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国材料与试验团体标准委员会化工材料领域委员会 （ CSTM/FC05 ）提出。 本标准由中国材料与试验团体标准委员会化工材料领域委员会（CSTM/FC05 ）归口。 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00065-2019 1 丙烯酸催化剂 1 范围 本标准规定了丙烯酸催化剂的要求、检验规则和标志、包装、运输、贮存 。 本标准适用于以丙烯为原料，两步氧化法生产丙烯酸的催化剂。 注：该催化剂装填于第二反应器，主要发生丙烯醛氧化制丙烯酸的反应。 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 667 9 固体化工产品采样 通则 GB/T 7716 聚合级丙烯 HG/T 2782 化肥催化剂颗粒抗压碎力的测定 HG/T 4680 化肥催化剂堆积密度的测定 3 要求 丙烯酸催化剂的技术要求应符合表 1的规定。 表1 丙烯酸催化剂的技术要求 项目 质量指标 试验方法 粒度 外径/（mm） 5.00±0.50 游标卡尺测量a 长度/（mm） 5.00±0.50 内径/（mm） 1.60±0.30 径向抗压碎力 /（N/cm） ≥50 HG/T 2782 堆积密度 /（kg/L） 1.20～1.40 HG/T 4680 丙烯转化率 /（％） ≥97.0 见附录Ab 丙烯酸收率 /（％） ≥87.0 见附录Ab a 应使用游标卡尺直接测量颗粒的外径 、长度和内径，每批次抽样检测 20粒样品的平均值，精确到 0.01mm； 该外形尺寸适应于中空 圆柱状颗粒，不适应于球形颗粒。 b 丙烯空速 90h-1～100h-1，丙烯有害杂质（如硫含量）的要求符合 GB/T 7716的要求。 4 检验规则 4.1 本标准规定的所有项目均为出厂检验项目。生产厂应按照本标准对出厂的产品进行检验，保证每 批出厂产品都符合本标准的要求，并附有一定格式的质量证明书。 4.2 产品以批为单位进行验收，每批不大于 2t，也可按用户要求组批。 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00065-2019 2 4.3 按照GB/T 6679的规定确定采样点数，每种催化剂采样量不得少于 2000mL，取出样品经混合均匀 后，用四分法分为检验样品和保留样品，保留样品应装入样品瓶内密封，贴上 标签，注明产品名称、批 号、样品量、取样日期、取样人、取样地点等。样品保存时间为一年，以备查验。 4.4 出厂检验有不合格项时，应重新抽取双倍样品进行复查，复检结果有一项不符合本标准要求，则 该批产品确定为不合格。 4.5 用户有权对收到的催化剂按本标准进行验收，如不符合本标准要求时，可在到货后一个月内提出 异议。用户因保管、使用不当等原因造成产品质量下降，应由用户负责。供需双方如果发生质量争议， 可协商解决。 5 标志、包装、运输和贮存 5.1 标志 产品包装桶上应印涂有牢固的标志，内容包括产品名称、牌号、净含量、执行标准编号、生产日期、 生产厂名称和地址等。 5.2 包装 产品采用 200L内衬聚乙烯塑料袋的 钢桶包装， 包装袋在运输、储存中不应 破裂。用户对包装规格和 包装材质有特殊要求时，由供需双方协商确定。 5.3 运输 产品运输装卸时应轻装轻卸，避免强烈震动，严禁摔滚和撞击，以免造成包装破损。运输工具应有 防雨设施，运输过程严禁受潮和雨淋，切勿将桶倒置，并避免与有害气体接触。 5.4 贮存 产品应贮存在通风、干燥、避雨的库房内，保证包装完整密闭。 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00065-2019 3 附 录 A （规范性附录） 丙烯转化率和丙烯酸收率的测定 警告：本标准所涉及的试验用原料气易燃、易爆，对人体健康和安全具有危害，应严防系统漏气， 现场严禁有明火，并且应配备必要的灭火器材和排风设备等预防设施。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。 A.1 方法概要 本标准采用分别装有丙烯醛催化剂和丙烯酸催化剂的两个串联固定床管式反应器组成的小试评价 装置对丙烯酸催化剂进行反应性能评价，选用反应器的内径为 Φ26mm，装填高度 200mm。 在一定的条件下，原料、空气和微量水通过反应器后反应生成混合产物，经过气液分离器分离出液 相主产物丙烯醛、丙烯酸和气相混合气体 （主要是 一氧化碳、二氧化碳和丙烯） 。 测定第一反应器入口和第二反应器出口丙烯体积分数的变化，计算丙烯转化率；分析通过两个串联 反应器后丙烯转化为丙烯酸的摩尔数与进入反应器丙烯的摩尔数，计算丙烯酸收率。 A.2 仪器、设备 A.2.1 气样采集设备 用于采集气态样品，采用玻璃材质的 1个300mL的气体采集瓶，采集量 300mL。 A.2.2 液样采集设备 用于采集液态样品，采用玻璃材质的 1个深冷瓶和四个吸收瓶进行冷凝吸收后，全部转移至 500mL 容量瓶中，定容至 500mL。 A.2.3 气相色谱仪 采用气相色谱分析气态、液态样品组成。 A.3 催化剂评价 A.3.1 催化剂的装填 将处理干净的粒度为 Φ3mm～Φ5mm的惰性瓷球 50mL装入反应管内，并敲实。将催化剂试样按照 顺序依次小心加入反应管内，轻轻敲击管壁，使催化剂床层装填紧密，然后装入粒度为 Φ3mm～Φ5mm 的惰性瓷球 50mL，轻轻敲实。将反应器密封。 A.3.2 系统试漏 打开空气钢瓶总阀，向系统内通入空气，并稳定在 0.10MPa，关闭进出口阀门。如在 0.5h内压力 下降小于 0.01MPa，则视为系统密封。试漏符合要求后，打开系统出口阀，使系统压力降至常压。 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00065-2019 4 A.3.3 引入原料气 打开空气和氮气阀门，向系统内通入空气和氮气，控制丙烯浓度在 6.0mol％～8.0mol％，分子氧 与丙烯的摩尔比（ O2/C3=）浓度在 1.4/1（mol/mol） ～1.8/1（mol/mol） ，水蒸气与丙烯的摩尔比（ H2O/C3=） 在1.4/1（mol/mol ）～1.7/1（mol/mol） ，总空速在 800h-1～2000h-1，第一反应器盐浴温度在 300℃～ 330℃，第二反应器盐浴温度在 240℃～270℃。 A.3.4 控制系统就绪 接通控制系统、色谱电源；启动控制软件，输入工况控制参数调节，达到反应评价工况条件。 A.3.5 样品采集 当催化反应稳定 3h后，采集气态样品、采集经水做溶剂吸收后的液态样品。 A.3.6 测试结束 测试结束，切断原料气，系统改通氮气吹扫， 30min后关闭氮气；终止控制软件运行，切断催化剂 评价装置系统电源，取出反应器中的催化剂。 A.4 丙烯体积分数、丙烯酸 物质的量 的测定 A.4.1 丙烯体积分数测定的气相色谱仪操作条件 检测器：氢火焰检测器。 色谱柱：长度为 3.0m，内径为 3mm的不锈钢柱 。 柱箱温度： 120℃。 进样口温度： 90℃。 检测器温度： 160℃。 外配转化炉： （340±1） ℃。 进样量： 1mL。 A.4.2 丙烯体积分数测定 以活性试验中所产生气体为被测样品，通入气相色谱仪中，用外标法进行定量，计算出 第一反应器 入口、第二反应器出口的丙烯体积分数。丙烯物质的量根据气体状态方程计算得到。 A.4.3 丙烯酸物质的量 测定的气相色谱仪操作条件 检测器：氢火焰检测器。 色谱柱：长度为 3.0m，内径为 3mm的不锈钢柱 。 柱箱温度： 60℃。 汽化室： 120℃。 检测器温度： 150℃。 进样量： 1µL。 A.4.4 丙烯酸物质的量 测定 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00065-2019 5 以冷凝器吸收液为被测样品，用微量进样器吸取 1µL样品注入色谱仪， 以保留时间定性，并记录 丙烯酸的 峰面积，采用峰面积比值法进行定量，测出丙烯酸的纯度，结合化学滴定法计算得出丙烯酸 物 质的