微波消解和电位滴定法测定重整催化剂中氯含量2.doc

微波消解和电位滴定法测定重整催化剂中 氯含量白永乐 李慧 郭玉萍 刘晓丽（延安石油化工厂质量监督检察科，陕西 延安 727406）摘要 采用微波加热消解技术对重整催化剂进行样品处理,通过电位滴定法测定重整催化剂中氯含量.在消解时间,功率,温度三方面对该方法的最佳条件进行了探讨。方法：把收集到的样品称量后放入微波消解仪中，用稀硫酸进行消解。采用硝酸银溶液，银氯化银指示电极系统，通过电位滴定的方法测定氯化物含量。结果：在消解罐平衡消解时间15min,消解功率为600w,加热温度为210oC的实验条件下，实验结果完全能够达到UOP291-02法中3%误差要求。结论：微波加热消解法与和普通煮沸法相比,该方法省时,省酸,简便,快速,精度能够满足分析方法的要求。关键词 微波消解;电位滴定法;重整催化剂;氯中图分类号 TQ 文献标识码 A 文章编号1007-1865(2011)收稿日期 2013年4月1日作者简介 白永乐 (1972-)，男，延安人，本科生，主要研究方向石油化工产品分析专业。基金项目 没有就不写联系手机书地址陕西省延安市洛川县交口河镇延安石油化工厂（邮编）727406Microwave digestion and potential titration reforming catalyst chlorineBaiYongLe LiHui Guo-Yuping LiuXiao-Li(Yanan petrochemical plant, Quality Supervision and Prosecution Section, Shaanxi, Yanan, 727406)Abstract :Objective: microwave digestion for sample handling of Reforming Catalyst by Potentiometric Titration of total chlorine content in the reforming catalyst. In the digestion time, power, temperature, three of the best conditions of the method were discussed. Method: After weighing the sample collected into the microwave digestion apparatus, the use of sulfuric acid for digestion. With silver nitrate solution, silver - silver chloride indicator electrode system, determined by potentiometric titration of chloride content. Results: The digestion time in the digestion tank balance 15min, digestion power is 600w, the heating temperature of 210 oC of the experimental conditions, the experimental results can be achieved UOP291-02 law, 3% error requirement. Conclusion: Microwave heating digestion and ordinary boiling method and compared to the method of saving time, the provincial acid, simple, rapid and accurate method to meet the requirements. Keywords: Microwave digestion; potentiometric titration; reforming catalyst; chlorine 前言PS-VI型催化剂是石油化工科学研究院研发的新型连续重整催化剂，该催化剂以独特孔结构，高抗磨性能、高表面积稳定性的氧化铝为载体，在铂、锡组元的基础上，引入新助剂，使其具有积炭速率低，选择性高、活性稳定性好等特点。石化系统的连续重整装置催化剂中氯含量在重整反应过程中对催化剂的活性、选择性、稳定性和产品分布影响极大,催化剂上的氯含量偏低会使催化剂氯解活性增强,使循环氢纯度上升,稳定塔顶气量减少，成油芳烃含量和辛烷值下降,C5液体收率增高等；偏高则会使催化剂的加氢裂化活性过强,使循环氢纯度下降,产氢率下降,HCl含量高，循环氢中C3、C4量增加，C5液体收率下降，总芳烃含量下降等, 都不利于重整装置反应,因此必须严格控制重整催化剂中氯含量。为了准确测定催化剂中的氯含量,我们采用了高效微波加热消解法处理催化剂 ,极大地缩短了分析时间。结果表明,实验精密度能够满足分析方法的要求。1 仪器与试剂1.1 仪器奥地利安东帕生产的高效微波加热炉: Multiwave3000 微波消解仪.瑞士万通848电位滴定仪,银氯化银指示电极.SYW690型真空恒温干燥箱.天平：精度0.1mg.1.2 试剂20%硫酸溶液,硝酸银溶液:0.01mol/L标准水溶液,镁：车削金属,所用试剂均为优级纯。1.3 样品待生催化剂,再生催化剂均为延安石油化工厂生产用催化剂.2 实验部分2.1 供试品试样的准备2.1.1 待生催化剂取适量待生催化剂，置于真空恒温干燥箱内，于2002下干燥1h。然后将该试样置于干燥器内冷却至室温，即得待生催化剂供试品试样。2.1.2 再生催化剂与待生催化剂处理方法相同。2.2 实验步骤称取已冷却至室温的供试品试样0.4-0.5g左右于100ml消解罐中，加20%硫酸溶液30ml。用压力密封圈密封好消解罐上，并轻轻摇匀，以防止催化剂结块。把消解罐放于消解转子上，然后放入微波炉中。设定参数，按“开始”，仪器自动运行。待仪器停止，样品消解结束，冷却消解罐15分钟左右。取出转子，把消解罐中的溶液全部转移到250ml烧杯中，并用水冲洗消解罐及盖子，将冲洗液收集到烧杯。如果在样品溶液中有硫酸铝结晶形成，将烧杯放入微波炉中稍微加温，然后进行搅拌并加入20ml 20%的硫酸溶液和0.6g左右的镁屑，盖上表面皿。当镁屑完全溶解时，用蒸馏水冲洗表面皿，收集冲洗液。待试样冷却后，即可用0.1mol/L硝酸银溶液进行滴定，电位突跃最大大处即为终点，记录结果11 2。3 结果与讨论3.1微波消解样品量的确定样品称量太多，在消解过程中会产生大量的气体，使消解罐中的压力瞬时增大，反应过于剧烈，易引起反应失控，产生不安全因素。根据文献3，密闭罐微波消解称量样品量一般应限制在0.5g以下。如果称量样品太少，会影响某些元素测定的准确度。经实验证明，如果称量样品量控制在0.4-0.5g左右，即可达到安全消解的目的,又满足测定准确度的要求。3.2微波消解用酸用量考察本实验选用5%，10%，15%，20%的H2SO430mL作为消解酸。经实验证明，20%H2SO4消解效果最好，消解液为透明液，其它溶液不透明。3.3 样品分析样品（延安石油化工厂用待生催化剂D307,再生催化剂D303）按照“2.1”项的方法制备试样，按“2.2”项所述过程进行实验， 结果见表1和表2。采用如下公式(1)，计算样品中氯化物含量，精确到0.01：Cl样品中氯含量，%； V1样品硝酸银溶液消耗量，mL； V0空白硝酸银溶液消耗量，mL； C1硝酸银溶液浓度，mol/L； M样品质量，g；表1 待生催化剂分析Tab.1 The spent catalyst analysis 序号样品编号氯含量，%精密度(允许差0.04)AB120110104 08:001.221.200.02220110111 08:001.281.270.01320110112 08:001.171.140.03420110118 08:001.251.220.03520110121 08:001.201.220.02620110202 08:001.151.080.03720110222 08:001.261.220.04注：A和B消解罐平衡消解时间 15min,消解功率为600w,加热温度为210oC条件下所得氯含量，%表2再生催化剂分析Tab.2 The regenerated catalyst analysis 序号样品编号氯含量，%精密度(允许差0.04)AB120110104 08:001.191.160.03220110111 08:001.131.140.01320110112 08:001.201.230.03420110118 08:001.221.250.03520110121 08:001.141.150.01620110202 08:001.191.180.01720110222 08:001.291.280.01注：A和 B消解罐平衡消解时间 15min,消解功率为600w,加热温度为210 oC条件下所得氯含量，%3.4消解时间的选择在消解温度210oC，消解功率600w 的条件下，考察消解时间对测定试样中总氯含量的影响，选取的消解时间分别为5min、10min、15min、20min和25min。不同消解时间得到的试样中氯含量,结果见图1。 Fig. 1 Relationship between the results and determination of the digestion time 由图1，实验选取不同的消解时间处理样品后, 从分析结果得出,消解时间选取15min,氯含量达到最大并趋于稳定。因此,消解时间选择15min。3.5 加热功率的选择在反应温度为210 oC、反应时间为15min的条件下，考察了不同的消解功率的影响，测定试样中总氯含量,结果见图2。 Fig. 2 Relationship between the resolution power and measurement result 由图2，实验选取不同的消解功率处理样品后, 从分析结果得出,消解功率选取600w,氯含量达到最大并趋于稳定。因此,消解功率选择600w。 3.6 加热温度的选择在消解时间15min，消解功率600w的条件下考察不同消解温度对测定试样的氯含量的影响,结果见图3。 Fig. 3 The relationship between temperature and the determination results of digestion 由图3，高效微波加热消解炉加热温度太小,试样溶解不完全,太大易造成氯化物损失。实验选取不同的加热温度处理样品后,从分析结果得出，当加热温度选取210oC时,氯含量达到最大并趋于稳定。因此,加热温度选择210oC。3.7 精密度试验取待生催化剂连续分析7次，测得相对标准偏差（RSD）为1.4%，见表3。表3 待生催化剂分析精密度 Tab.