ICS 71. 100. 99 G 74 HG 备案号：60511—2018 中华人民共和国化工行业标准 HG/T 5195—2017 辛烯醛气相加氢制2-乙基已醇催化剂 催化性能试验方法 Test method of catalytic performance for octene aldehyde vapour phase hydrogenation to 2-ethylhexanol catalyst 2018-04-01实施 2017-11-07发布 中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T 5195—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009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/TC63/SC10）归口。 本标准起草单位：南化集团研究院、山东省产品质量检验研究院。 本标准主要起草人：王晓宁、陈延浩、邹惠玲、殷玉圣、夏攀登。 (15) I HG/T5195—2017 辛烯醛气相加氢制2-乙基已醇催化剂催化性能试验方法 1范围 本标准规定了辛烯醛气相加氢制2-乙基已醇催化剂催化性能试验方法。 本标准适用于以铜、锌、铝为主要活性组分，以共沉淀法制备的辛烯醛气相加氢制2-乙基已醇 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/T6003.1试验筛技术要求和检验第1部分：金属丝编织网试验筛 GB/T6678化工产品采样总则 3原理 辛烯醛（2-乙基-2-已烯醛）在一定温度、压力及催化剂作用下与氢气反应生成2-乙基已醇，其 化学反应方程式如下： O CH,CH,CH,CH-CCH +H²→CH，CH,CH,CHzCHCHzOH+172.55kJ/mol CH,CHs CH,CH3 通过测定反应前后辛烯醛和2-乙基已醇的质量分数，计算出其辛烯醛转化率和2-乙基已醇选择 性，以此表征催化剂的催化性能。 4试验装置 4.1流程 辛烯醛气相加氢制2-乙基已醇催化剂转化率及选择性试验装置示意图见图1。 (17) HG/T5195—2017 2-1 1.2-2 2-3 1-2 - 71, 7-2 说明： 1-1,1-2 钢瓶（Hz、N2)； 2-1~2-4- 转子流量计； 原料贮槽； 3- 4- 平流泵； 5- 汽化器； 6-1,6-2- 反应器； 71,72 冷凝分离器。 图1 辛烯醛气相加氢制2-乙基已醇催化剂转化率及选择性试验装置示意图 4. 2 2主要性能 表1辛烯醛气相加氢制2-乙基已醇催化剂转化率及选择性试验装置主要性能设计参数 项 目 指 标 反应器中反应管的规格/mm $32×2 反应器等温区长度*/mm 120 最高使用压力/MPa 1. 0 最高使用温度/℃ 250 平行性（极差值)/% 0. 2 复现性（极差值)/% 0. 3 反应器等温区长度的测定按附录A的规定。 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一次，其测定方法按第 6章和第7章的规定。 (18) 2 HG/T5195—2017 5样品 5.1实验室样品 按GB/T6678的规定确定抽样桶数，从随机选定的每个桶中取出不少于50mL样品，将取得的 样品充分混合均匀后以四分法缩分成1L的样量，装人样品瓶内密封。 5.2试样 取适量实验室样品，用孔径为5.0mm的试验筛（按照GB/T6003.1中R40/3系列）筛去粉尘、 碎粒，按附录B的规定测定其堆积密度。 5.3试料 根据试样的堆积密度，称取50mL对应质量的试样，精确至0.1g，待用。 6试验步骤 6.1警示 使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用 者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 6.2试料的装填 在反应器的反应管底部垫一层不锈钢丝网，将处理干净的瓷环（@5mmX5mm）装人反应管内， 敲实填充至测定等温区时所确定的位置。再在瓷环上加一层不锈钢丝网，将催化剂试料（见5.3）分 次小心倒入反应管内，轻轻敲击管壁使催化剂床层装填紧密，测量其催化剂床层的装填高度。然后加 上一层不锈钢丝网，用瓷环填充至管口，拧紧反应器螺帽，将反应器接人试验系统。 6.3试漏 打开氮气总阀，向系统内通入氮气，并稳定在0.5MPa。关闭系统进出口阀门。如在0.5h内压 力下降小于0.05MPa，则视为系统密封。打开系统出口阀，使系统压力降至常压。将测温热电偶插 人热电偶套管内，使其热端位于气体入口催化剂床层内5mm处。 6.4升温还原 向反应器内通人氢氮混合气［氢气为2.0%（以体积分数计），其余为氮气]，空速为1000h-1， 系统压力为常压。按表2的条件进行升温还原。210℃恒温2h后，逐步将氢氮混合气中的氢体积分 数由2%提高至5%8%，保持2h，还原结束。 (19) 3 HG/T5195—2017 表2升温还原条件 温度 升温速率 所需时间 ℃/h h 室温140 30 4 140~180 10 4 180~210 15 2 210 4 0 6.5 转化率及选择性的测定 还原结束后，关闭氮气。启动平流泵，将辛烯醛送人温度约180℃的汽化器中，完全汽化后进 反应器。控制并调节系统压力为0.4MPa、活性测定温度为150℃、液空速为0.3h-1、氢气与辛烯 醛的摩尔比为20：1 打开冷凝分离器出口阀，将水排净，然后关闭阀门，待试验条件稳定2h后， 每隔1h收集一次分离产物，对辛烯醛和2-乙基己醇进行分析。当连续3次辛烯醛转化率的极差值和 2-乙基已醇选择性的极差值均不大于0.2%时，可以结束试验。 6.6 辛烯醛 2-乙基已醇质量分数的测定 6. 6. 1 色谱操作条件 检测 器： 火焰检测器 色谱柱： 固定相PEG 载体 锈钢桂长3000mm、内 度0 径3mm 柱温度： 30℃ 检测器温度 200℃; 汽化室 温度 180℃; 载气 N2) 流速：40 进样量 6.6.2 样品测定 以6.5所收集的分离产物为被测样品。用微量注射器吸取1μL样品，注人色谱仪，测定辛烯醛 和2-乙基已醇峰面积，以归一化法进行定量。 6.7 停车 试验结束后，切断系统的电源，关闭原料总阀， 系统排气降压，同时排放气液分离器中的冷 凝物。 7试验数据处理 7.1转化率 辛烯醛转化率E，按公式（1）计算： Ww2 E= X100% (1) Wi (20) 4 HG/T5195—2017 式中： 一原料中辛烯醛质量分数，以%表示； Wi 产物中辛烯醛质量分数，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0.2% 7. 2 选择性 2-乙基已醇选择性Y，按公式（2）计算： W3-W4 Y= ×100% (2) Wi-w2 式中： -产物中2-乙基已醇质量分数，以%表示； W3 W 原料中2-乙基已醇质量分数，以%表示； 一原料中辛烯醛质量分数，以%表示； Wi- 一产物中辛烯醛质量分数，以%表示。 W2- 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0.2%。 (21)