乙苯脱氢制苯乙烯（1 ）实验目的 1. 了解以乙苯为原料，氧化铁系为催化剂，在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程 2. 学会稳定工艺操作条件的方法 （2 ）实验原理 1. 本实验的主副反应 主反应：117.8 kJ/mol 氢气 苯乙烯乙苯 +↔副反应：105.0 kJ/mol 乙烯 苯乙苯 +↔ -31.5 kJ/mol 乙烷 苯氢气 乙苯+↔+-54.4 kJ/mol 乙烯 甲苯氢气 乙苯+↔+在水蒸汽存在的条件下，还可能发生下列反应： 氢气 二氧化碳 甲苯水 乙苯 3+ +↔2+ 此外，还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等这些连串反应的发生不仅使反应的选择性下降，而且极易使催化剂表面结焦进而活性下降 2. 影响本反应的因素 （1）温度的影响 乙苯脱氢为吸热反应，提高温度可增大平衡常数，从而提高脱氢反应的平衡转化率但是温度过高副反应增加，使苯乙烯的选择性下降，能耗增加，设备材质要求增加，故应控制适宜的反应温度本实验的反应温度为 540~600 ºC （2）压力的影响 乙苯脱氢为体积增大的反应，降低总压可使平衡常数增大，从而增加反应的平衡转化率，故降低压力有利于平衡向脱氢方向移动。
本实验加水蒸汽的目的是降低乙苯的分压，以提高平衡转化率较适宜的水蒸汽用量为：水/乙苯＝1.5/1（体积比） （3）空速的影响 乙苯脱氢反应系统中有平衡副反应和连串副反应，随着接触时间的增加，副反应也增加，苯乙烯的选择性可能下降，适宜的空速与催化剂的活性及反应温度有关，本实验乙苯的液空速以 0.6 h-1 为宜 3. 本实验采用氧化铁系催化剂，其组成为：Fe2O3-CuO-K2O3-CeO2 三、实验装置及流程 实验装置及流程如图1所示图1 乙苯脱氢制苯乙烯工艺实验流程图1－乙苯流量计； 2、4－加料泵；3－水计量管；5－混合器；6－汽化器；7－反应器；8－电热夹套；9、11－冷凝器；10－分离器；12－热电偶 四、反应条件控制 汽化温度300 ºC，脱氢反应温度540～600 ºC ，水：乙苯＝1.5：1（体积比），相当于乙苯加料0.5 ml/min，蒸馏水0.75 ml/min（50 ml催化剂） 五、实验步骤 1. 注入原料乙苯和水，接通电源，使汽化器、反应器分别逐步升温至预定温度，同时打开循环冷却水 2. 当汽化温度（对应控制面板的预热控制）达到300 °C，反应温度达到400 °C 时，加入已设定好流量的蒸馏水，当反应温度达到500 °C 时，加入已设定好流量的乙苯，继续升温至540 °C。
稳定15 min，取出粗产品（不用分析）在此期间，用秒表标定蒸馏水和乙醇的确切流量，记录数据 3. 继续稳定15 min，取出粗产品，放入小烧杯内，然后用分液漏斗分离水层和烃层（上层为烃层），分别称重，记录数据 4. 取少量烃类样品，用气相色谱分析其组成，记录数据 5. 结束反应，停止加乙苯，反应温度在500 °C 以上时，继续通水蒸气进行催化剂的清焦再生，约20 min 后停止通蒸馏水，且降温同时停止通冷却水整理清理实验仪器，结束实验 六、实验记录及计算 自行设计实验数据记录表格根据实验测得数据，按下列要求写出实验报告： 1. 实验目的与实验流程步骤；2. 实验数据与数据处理；3. 实验结果与讨论及改进实验的建议 原始记录：汽化器温度、反应器温度、反应温度、乙苯和水的流量、乙苯加入量、粗产品质量（烃层液和水层）、粗产品色谱分析结果（苯、甲苯、乙苯、苯乙烯含量） 可根据下式计算反应结果： 乙苯转化率 ＝ 消耗的乙苯量/原料加入量×100%苯乙烯选择性 ＝ 苯乙烯的产量/消耗的乙苯量×100%苯乙烯的收率 ＝乙苯的转化率×苯乙烯的选择性×100%。