乙苯脱氢制苯乙烯

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1、实验 乙苯脱氢制苯乙烯乙苯脱氢制苯乙烯及其分离精制（一）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。 (3)了解实验室填料塔的结构以及安装、调试的操作技术。(4)掌握精馏理论，了解精馏操作的影响因素。(5)掌握高纯物质的提纯制备方法。（二）实验原理 1. 本实验的主副反应 主反应： 117.8 kJ/mol 副反应： 105KJ/mol-31.5KJ/mol-54.4KJ/mol在水蒸汽存在的条件下，还可能发生下列反应：此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。这些连串副反应的发生不仅使反应的选择性下降，而

2、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 乙苯脱氢反应为吸热反应，从平衡常数与温度的关系式整理为word格式可知，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，使苯乙烯选择性下降， 能耗增大，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：540600。 2) 压力的影响 乙苯脱氢为体积增加的反应，从平衡常数与压力的关系式可知，当0时，降低总压P总可使Kn 增大，从而增加了反应的平衡转化率，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

3、=1.5:1（体积比）=8:1 (摩尔比)。 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. 催化剂 本实验采用氧化铁系催化剂其组成为:Fe2O3 CuO K2O3 CeO2 。 4. 分离方法由于副反应的存在，反应产物苯乙烯（沸点145）、氢气（沸点-253）、乙苯（沸点136）、苯（沸点80.1）、甲苯（沸点110）以及甲烷（沸点-161）等中除含有目标产物苯乙烯外，还含有其它杂质，需要进行产物分离才能得到纯的苯乙烯，以便应用。（三

4、）实验步骤与方法 (1)反应条件控制: 汽化温度400，脱氢反应温度550600，水:乙苯=5:1(体积比)，相当于乙苯加料0.5 mL/min，蒸馏水1mL/min（50mL催化剂）(2) 操作步骤1)了解并熟悉实验装置及流程，搞清物料走向及加料、出料方法。整理为word格式2)接通电源，使汽化器、反应器分别逐步升温至预定的温度，同时打开冷却水。 3) 分别校正蒸馏水和乙苯的流量(0.75 mL/min和0.5 mL/min) 。4) 当汽化器温度达到400后，反应器温度达400左右开始加入已校正好流量的蒸馏水。当反应温度升至550左右，加入已校正好流量的乙苯，继续升温至550使之稳定半小时

5、。 5) 反应开始每隔1020分钟取一次数据，每个温度至少取两个数据，粗产品从分离器中放入量筒内。然后用分液漏斗分去水层，称出烃层液重量。 6) 取少量烃层液样品，用气相色谱分析其组成，并计算出各组分的百分含量。 7) 反应结束后，停止加乙苯。反应温度维持在500左右，继续通水蒸汽，进行催化剂的清焦再生，约半小时后停止通水，并降温。（四）预习与思考 1. 乙苯脱氢生成苯乙烯反应是吸热还是放热反应？如何判断？如果是吸热反应，则反应温度为多少？实验室是如何来实现的？工业上又是如何来实现的？ 2. 对本反应而言是体积增大还是减小？加压有利还是减压有利？工业上是如何来实现加减压操作的？本实验采用什么方法？为什么加入水蒸汽可以降低烃分压？ 3. 在本实验中你认为有哪几种液体产物生成？哪几种气体产物生成？如何分析？ 4. 进行反应物料衡算，需要一些什么数据？如何搜集并进行处理 友情提示：本资料代表个人观点，如有帮助请下载，谢谢您的浏览！ 整理为word格式