
ICS 71. 100. 99 CCS G 74
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T 6060—2022
重整催化剂中氯含量的测定
电位滴定法
Standard test method for determination of chlorine in reforming
catalyst-Potentiometric titration method
2022-11-13实施
2022-05-13发布
国家能源局 发布
NB/SH/T6060—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油化工集团有限公司提出。 本文件由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会(SAC/TC280%
SC1)归口。
本文件起草单位:中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院、中国石油天然气股份有限公司大庆化工研究中心、中国石油天然气股份有限公司兰州化工研究中心、中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司、大庆石油管理局有限公司。
本文件主要起草人:张婧元、何沛、范艳璇、师为炬、田畅、张鹏、潘晖华、吕雉、梁迎春、薛慧峰、孙晓光、马凤娟、刘随波、郭立艳、崔佳。
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重整催化剂中氯含量的测定 电位滴定法
警示:本文件的使用可能涉及某些有危险的材料、操作及设备,但并未对所有的安全问题都提出建议。因此,用户在使用本文件前应建立适当的安全防护措施,并确定相关规章限制的适用性。
1范围
本文件规定了采用电位滴定法测定重整催化剂中氯含量的试验方法。 本文件适用于重整催化剂中氯含量的测定,如重整催化剂的新鲜剂、再生剂和待生剂。氯含量测
定范围在质量分数0.60%~1.80%之间。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T6679固体化工产品采样通则 GB/T6682-—2008分析实验室用水规格和试验方法 NB/SH/T0843石化行业分析测试系统的评价统计技术法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
灼烧基residueonignition 催化剂试样经高温灼烧后的剩余量。
4方法概要
将研磨后的催化剂样品用热的碱溶液进行抽提,使催化剂中的氯化物转移至抽提液中。采用电位滴定法测定抽提液中的氯离子含量。电位滴定法原理是将硝酸银标准溶液滴入含有氯离子的抽提液中,则会发生如下反应:
Ag* +CI"-→AgCl ↓
此反应导致指示电极电位发生变化,直至出现电位突跃点。根据突跃点标识的体积,得出抽提液所消耗的硝酸银标准溶液体积,从而得到抽提液中氯离子的浓度,通过进一步计算得到催化剂中氯的含量。
5方法应用
重整催化剂是由金属组元与酸性组元组成的双功能催化剂,为了发挥催化剂的活性,保持良好的
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选择性和稳定性,需要金属组元与酸性组元相互匹配。水氯平衡是发挥双功能催化剂的关键手段,所以,准确、快速地测定催化剂中氯的含量对重整装置具有重要的意义。
6干扰
6.1本文件在测定硫、氟质量分数不大于2%的催化剂样品时没有明显干扰。 6.2本文件在测定含溴、碘元素的催化剂样品时干扰严重。
7仪器设备
7.1电位滴定仪:可使用自动滴定设备,也可以使用手动滴定设备,应包括以下部分:
电位计:可完成滴定过程并能判断突跃点的仪器均可使用。电位分辨率可达到0.1mV,检测
信号精度偏差不大于0.5mV。
一参比电极:银/氯化银电极,也可以使用能满足滴定要求的其他参比电极。 测量电极:适合氯离子测定的复合电极或分体电极。
一滴定管:10mL或20mL,加液体积控制精度为0.03mL或更小。
搅拌器:磁力搅拌器或螺旋桨式搅拌器。搅拌速度可调节,并确保搅拌速度稳定。在确保滴
定杯中溶液不溅出和不产生气泡的前提下,搅拌速度尽可能快,同时还要注意搅拌器不能碰到任何电极。 7.2分析天平:感量为0.1mg。 7.3加热装置:加热温度可调,能确保烧杯中的抽提液加热至微沸状态。可使用电加热板,也可以使用电炉等加热装置。 7.4恒温干燥烘箱:用于干燥样品,电加热,能控制温度在120℃±10℃。 7.5马弗炉:温度可控制在850℃±50℃。 7.6 烧杯:100mL。 7.7 量筒:50mL。 7.8 移液管:5mL。 7.93 容量瓶:1000mL。 7.10 表面皿:玻璃材质。 7.11 埚:陶瓷材质,带盖子。 7. 12 玛瑙研钵。 7.13 :称量瓶。 7. 14 4药勺。 7.15 5干燥器。 7. 16 5聚乙烯瓶。 7. 17 7广泛pH试纸:1~14。
8试剂与材料
试验过程中所使用的试剂如果无特殊说明均为分析纯或以上级别的纯度,在不降低测定结果精密度的前提下,可使用其他纯度的试剂。 8.1水:符合GB/T6682一2008中三级水的要求。 8.2氯化钠:工作基准级或标准物质。 2
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8.3硝酸银。 8.4氢氧化钠。 8.5浓硝酸。
警示:强氧化性,强腐蚀性。 8.6氢氧化钠溶液(30g/L):将15g氢氧化钠加人500mL水中,搅拌均匀,放置于聚乙烯瓶中保存。 8.7硝酸溶液(1:1):小心地将50mL浓硝酸倒入50mL的水中,并且边加人酸边搅拌。
警示:强腐蚀性,强氧化性。需在通风橱内操作,勿溅到眼睛、皮肤及衣服。
8.8质量控制(QC)样品:稳定的、具有代表性的样品,用于验证整个试验过程的准确性。
9取样
按照GB/T6679规定采取有代表性的样品。
10准备工作
10.1标准溶液的配制 10.1.1取适量氯化钠加入至干净、干燥的璃内,然后放置于550℃±50℃马弗炉内灼烧2h,取出后放人干燥器内冷却至室温。 10.1.2氯化钠标准溶液(0.01mol/L)。参考GB/T601的规定配制0.1mol/L的氯化钠标准溶液,然后取100mL至1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,配制为0.01mol/L的氯化钠标准溶液。也可以按照以下方法配制:称取0.584g(精确至0.1mg)干燥后的氯化钠(见10.1.1),溶于水,移人 1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度。可购置市售的有证氯化钠标准溶液,亦可以使用其他含无机氯的标准溶液,如氯化钾标准溶液。
氯化钠标准溶液的浓度「c(NaCI)1按式(1)计算:
c(NaCl) =m(NacI) ×1000
(1)
V×58.442
式中: c(NaCl) m(NaCl) 氯化钠质量,单位为克(g);
氯化钠标准溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
-
V容 容量瓶体积,单位为毫升(mL); 58.442 -氯化钠的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol): 1000 单位转换系数。
10.1.3 3硝酸银标准溶液(0.01mol/L)。参考CB/T601的规定配制0.1mol/L的硝酸银标准溶液,标定后取100mL至1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,配制为0.01mol/L的硝酸银标准溶液。也可以按照以下方法配制:称取1.75g(精确至0.1mg)硝酸银,溶于水,移人1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,振荡混合均匀,贮存于密闭的棕色瓶中。长期放置的硝酸银溶液浓度会发生变化,建议每次使用前均对硝酸银标准溶液进行标定或实验室根据使用频率制定标定周期。可购置市售的有证硝酸银标准溶液。 10.2硝酸银标准溶液的标定 10.2.1将待标定的0.01mol/L硝酸银溶液倒人滴定瓶中,并将滴定瓶安装至滴定装置上。反复冲洗
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滴定管,最后将滴定管中充满0.01mol/L硝酸银标准溶液。 10.2.2安装、处理、活化电极。当采用Ag-AgCl电极时,为确保仪器的灵敏度需要经常清洗银棒表面,以除去银棒被氧化的部分。 10.2.3按照仪器厂商给出的条件设定滴定模式和终点判断方法。典型操作条件如下:硝酸银溶液采用动态滴定模式,即根据标准溶液滴人后电位值的变化幅度自动调整滴加量。最小加液体积为每滴 10μL~30μL,最大加液体积为每滴50μL~80μL,信号漂移值为30mV/min~50mV/min。采用等当点滴定方法,即以最大突跃点作为化学计量点。 10.2.4滴定前用大量水冲洗搅拌器、滴定管滴头和电极。 10.2.5用移液管准确地移取0.01mol/L氯化钠标准溶液5mL至100mL烧杯中,再加人适量的水,使液面能覆盖电极50mm以上。 10.2.6将搅拌器、滴定管滴头及电极插人溶液中,相互之间不能接触,并且不能与烧杯碰触。如果使用螺旋搅拌器则搅拌头尽量插人烧杯底部,但是不能碰到烧杯底部或杯壁;如果使用磁力搅拌子,搅拌时不要碰到电极或滴定管滴头。滴定期间要确保电极插入溶液中,溶液液面高于电极至少50mm。 滴定管滴头也要插人溶液底部,与搅拌器接近,但不能碰触。 10.2.7打开搅拌器,调节搅拌速度,速度尽量快且平稳,以保证溶液混合均匀,但要防止溶液溅出烧杯,同时也要保证溶液不产生大量气泡,一般以溶液有漩涡为宜。 10.2.8手动或自动地滴加硝酸银溶液。当电位达到预设值并能够维持至少30s时,滴定过程到达终点,从而得到消耗硝酸银标准溶液的体积。 10.2.9硝酸银标准溶液浓度c,(mol/L)按式(2)计算。
c, =(Nacl) ×V(Nacl)
.... (2)
V,
式中:
c— 硝酸银标准溶液浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
c(NaCl)—氯化钠标准溶液浓度(见10.1.2),单位为摩尔每升(mol/L); V(NaCI) 移取的氯化钠标准溶液体积(见10.2.5),单位为毫升(mL);
V,一消耗的硝酸银体积(见10.2.8),单位为毫升(mL)。
11试验步骤 11.1样品的预处理 11.1.1用药勺小心地移取催化剂样品至玛瑙研钵内,并将其研磨至粒径小于150μm。
注:用药勺移取催化剂样品,不要倒入,以防止样品代表性差。 11.1.2用药勺将研磨后的催化剂转移至称量瓶中,将装有样品的称量瓶放入温度为120℃±10℃的恒温干燥烘箱内烘干1h,然后放入干燥器中冷却至室温备用。所用容器和工具要洁净、干燥,不应引入任何杂质。 11.1.3称取研磨、干燥后的样品0.15g(精确至0.1mg)于100mL烧杯中。用量筒量取30mL质量浓度为30g/L的氢氧化钠溶液,倒人烧杯中。 11.1.4将烧杯放置于加热装置上,盖上表面皿,以防止溶液喷溅。加热装置温度稳定后加热10min。 推荐加热装置温度调节为250℃。加热时注意观察烧杯中溶液晃动情况,加热温度以使溶液液面微微晃动,偶尔有催化剂样品在溶液内跳动为宜。加热温度不能过高,防止溶液喷溅,同时注意溶液不应烧干。加热过程应在通风橱内进行。 11.1.5将加热后的烧杯冷却至室温,并用水冲洗表面血和烧杯壁,冲洗液全部收集至烧杯中。加入 4
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体积比为1:1的硝酸溶液,调节pH值小于5,用pH试纸测试pH值。最后再加人水,使溶液液面高于电极50mm 11.1.6空白溶液的制备。不加人试样,按11.1.3~11.1.5步骤进行操作。如果加热时出现爆沸现象,可加人几粒沸石。 11.2灼烧基的测定
11.2.1将干燥、洁净的埚放入850℃±50℃马弗炉内恒温灼烧1h,取出,放入装有干燥剂的干燥器内,使其冷却至室温。取出埚并称量其质量,然后再将埚放回850℃+50℃马弗炉内,反复重复
此过程直到连续两次称量的质量差不大于0.3mg。记录最后一次质量测量结果,记为mo。 11.2.2称取研磨后的试样(见11.1.1)约1g(精确至0.1mg)至灼烧后的埚(见11.2.1)中,试样的质量记为m1。将装有试样的埚放置于马弗炉内,在温度为850℃±50℃的条件下灼烧1h。从马弗炉内取出装有试样的埚后放入干燥器内冷却,冷却至室温后取出并称量埚及灼烧后试样的总质量。然后,再放人干燥器内5min,取出称量,反复地重复此过程,直至连续两次称量的质量差小于 0.3mg。记录最后一次质量测量结果,记为m2。 11.3试样的测定
将处理后的试样溶液(见11.1.5),按照步骤10.2.6~10.2.8进行测定,得到试样溶液消耗硝酸银标准溶液的体积。
注:滴定前需用大量水冲洗搅拌器、滴定管滴头和电极。
11.4空白溶液的测定
按照步骤10.2.6~10.2.8对空白溶液(见11.1.6)进行测定,得到空白溶液消耗硝酸银标准溶液的体积。
12 :结果计算
12.1试样中氯质量分数w按式(3)计算。
_c(V-Vo)×35.45
(3)
143
mx10
式中: w c, 硝酸银标准溶液的浓度(见10.2.9),单位为摩尔每升(mol/L); V -测定试样溶液所消耗的硝酸银标准溶液的体积(见11.3),单位为毫升(mL); V。 空白溶液所消耗的硝酸银标准溶液体积(见11.4),单位为毫升(mL); 35.45- 氯元素的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol);
试样中氯的质量分数,以百分数表示(%);
m- 称取的试样质量(见11.1.3),单位为克(g); 10——转换系数。
12.2以灼烧基计,试样中氯质量分数按式(4)计算。
102 = -×100
(4)
w
式中:
W2— 以灼烧基计试样中氯的质量分数,以百分数表示(%); w——试样中氯的质量分数,以百分数表示(%);
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