乙苯脱氢制苯乙烯实验报告 浙大化工
实验一 乙苯脱氢制苯乙烯
4.2 实验一 乙苯脱氢制苯乙烯一 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。
二 实验原理1．本实验的主副反应 主反应：副反应：在水蒸气存在的条件下，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，而且极易使催化剂表面结焦进而活性下降。
（1）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，00>∆H，从平衡常数与温度的关系式20ln RT H T K pp ∆=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂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：540~600℃。
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n p K K =γ∆⎪⎪⎭⎫⎝⎛∑i nP 总可知，当γ∆>时，降低总压总P 可使n K 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。
本实验加水蒸气的目的是降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。
较适宜的水蒸气用量为：水∶乙苯=1.5∶1（体积比）或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0.6h-1为宜。
（2）催化剂本实验采用氧化铁系催化剂其组成为：Fe2O3—CuO—K2O3—CeO2。
三预习与思考（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？为什么加入水蒸气可以降低烃分压？（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？四实验装置及流程见图4.2-1。
乙苯脱氢 实验报告
乙苯脱氢实验报告乙苯脱氢实验报告一、引言乙苯脱氢是一种重要的有机合成反应，通过去除苯环上的一个氢原子，将苯转化为苯乙烯。
苯乙烯是一种重要的化工原料，广泛应用于橡胶、塑料、染料等工业领域。
本实验旨在通过乙苯脱氢反应，探究其反应机理和影响因素。
二、实验方法1. 实验仪器和试剂本实验所需仪器包括反应釜、冷凝器、加热设备等。
实验所需试剂为乙苯、溴化镁、氯化铝等。
2. 实验步骤(1) 将乙苯与溴化镁、氯化铝加入反应釜中，并加热至反应温度。
(2) 在反应过程中，使用冷凝器对反应产物进行冷凝收集。
(3) 反应结束后，对收集到的产物进行分离纯化。
三、实验结果经过实验，我们得到了苯乙烯作为乙苯脱氢的主要产物。
通过分析收集到的产物，我们可以得到乙苯脱氢的反应方程式为：C6H5CH3 → C6H5CH=CH2 + H2四、实验讨论1. 反应机理乙苯脱氢反应的机理主要涉及两个步骤：脱氢和质子化。
首先，溴化镁和氯化铝作为催化剂，将乙苯中的氢原子脱去，形成苯乙烯中的双键。
其次，质子化反应发生，将苯乙烯中的双键质子化，生成稳定的苯乙烯分子。
2. 反应条件的影响乙苯脱氢反应的条件对反应速率和产物选择性有重要影响。
反应温度的提高可以加速反应速率，但过高的温度可能导致副反应的发生。
催化剂的选择和用量也会影响反应的效果，不同的催化剂对反应速率和产物选择性有不同的影响。
3. 改进方向为了提高乙苯脱氢反应的效率和产物纯度，可以考虑以下改进方向：(1) 寻找更有效的催化剂，提高反应速率和产物选择性。
(2) 优化反应条件，如温度、压力等，以提高反应效果。
(3) 对反应产物进行分离纯化，提高产物的纯度和收率。
五、结论通过乙苯脱氢实验，我们得到了苯乙烯作为主要产物。
乙苯脱氢反应的机理涉及脱氢和质子化两个步骤。
反应条件对反应速率和产物选择性有重要影响。
为了提高反应效率和产物纯度，可以优化催化剂选择、反应条件和分离纯化方法。
六、参考文献[1] Smith, M.B.; March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. 6th ed.; Wiley: New York, 2007.[2] Morrison, R.T.; Boyd, R.N. Organic Chemistry. 6th ed.; Prentice Hall: Upper Saddle River, NJ, 1992.。
乙苯脱氢反应实验报告
一、实验目的1. 了解乙苯脱氢反应的基本原理和过程。
2. 掌握乙苯脱氢反应的实验操作步骤。
3. 分析乙苯脱氢反应的影响因素，如温度、压力、催化剂等。
4. 通过实验，验证乙苯脱氢反应的可行性。
二、实验原理乙苯脱氢反应是指在催化剂的作用下，乙苯在高温、高压条件下脱去一个氢原子，生成苯乙烯和氢气。
该反应是一个可逆的强烈吸热反应，其化学方程式如下：\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_2\text{H}_5 + \text{H}_2 \rightarrow\text{C}_6\text{H}_5\text{C}_2\text{H}_3 + \text{H}_2 \]本实验采用铁系催化剂进行乙苯脱氢反应，主要反应如下：\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_2\text{H}_5 + \text{H}_2 \rightarrow\text{C}_6\text{H}_5\text{C}_2\text{H}_3 + \text{H}_2 \]三、实验材料与试剂1. 乙苯（分析纯）2. 氢气（纯度99.999%）3. 铁系催化剂4. 氮气（纯度99.999%）5. 温度计6. 压力计7. 实验装置四、实验仪器与设备1. 固定床反应器2. 真空泵3. 恒温水浴锅4. 真空干燥箱5. 气相色谱仪五、实验步骤1. 将乙苯、氢气和催化剂按一定比例混合均匀，装入固定床反应器中。
2. 将反应器置于恒温水浴锅中，调节温度至预定值。
3. 打开真空泵，将反应器中的空气抽出，用氮气置换至预定压力。
4. 开启氢气阀门，调节氢气流量至预定值。
5. 开启反应器加热电源，开始反应。
6. 在反应过程中，定时采集反应气体，用气相色谱仪分析反应产物。
7. 反应结束后，关闭加热电源，停止反应。
8. 计算乙苯脱氢反应的转化率和选择性。
六、实验结果与分析1. 温度对乙苯脱氢反应的影响实验结果表明，随着温度的升高，乙苯脱氢反应的转化率和选择性逐渐增加。
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告 浙大化工
实验报告课程名称： 化工专业实验 指导老师： 王晓钟 成绩：__________________ 实验名称： 乙苯脱氢制苯乙烯 实验类型： 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、实验材料与试剂（必填） 四、实验器材与仪器（必填） 五、操作方法和实验步骤（必填） 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析（必填） 八、讨论、心得一、实验目的1．了解以乙苯为原料，氧化铁为催化剂，在固定床单管反应器种制备苯乙烯的过程;2．学会使用化学工艺类实验中温度控制和流量控制的仪表、仪器; 3．学会稳定工艺操作条件的方法。
二、实验原理1．本实验的主副反应 主反应：－CH 2－CH 3 _—CH=CH 2 + H 2 117.8KJ/mol 副反应：－C 2H 5 ＋C 2H 4 105KJ/mol －C 2H 5+H 2 ＋C 2H 6 -31.5KJ/mol －C 2H 5+H 2 －CH 3＋CH 4 -54.4KJ/mol 在水蒸气存在的条件下，还可能发生下列反应： －C 2H 5+2H 2O －CH 3＋CO 2+3H 2此外还有芳烃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反应为吸热反应，00>∆H ，从平衡常数与温度的关系式20ln RT H TK Pp∆=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂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：540~600℃。
2）压力的影响专业： 化学工程与工艺 姓名： 学号：日期： 地点： 西溪化学楼装订线乙苯脱氢为体积增加的反应，从平衡常数与压力的关系式ϑ∆⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑inp nPKK总可知，当时0>∆υ，降低总压P总可使K n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。
乙苯脱氢实验报告
乙苯脱氢实验报告乙苯脱氢实验报告引言：乙苯脱氢是一种重要的有机合成反应，可以将乙苯转化为苯乙烯。
本实验旨在通过观察乙苯脱氢反应过程，探究其反应机理和反应条件对反应效果的影响。
实验材料和方法：实验材料包括乙苯、催化剂、反应釜和气体收集装置等。
实验步骤如下：首先，将乙苯加入反应釜中，然后加入适量的催化剂。
接下来，将反应釜密封，连接气体收集装置，并通过加热使反应开始。
在反应过程中，收集产生的气体，并记录反应时间和温度。
实验结果和讨论：通过实验，我们观察到了乙苯脱氢反应的一系列现象。
首先，反应开始后，我们可以看到反应釜内的乙苯逐渐变为无色，同时产生大量的气体。
这表明乙苯脱氢反应是一个放热反应，生成的苯乙烯是气态的。
随着反应的进行，我们观察到收集装置中逐渐积累的气体体积增加，同时反应釜内的温度也逐渐升高。
这说明乙苯脱氢反应是一个放热反应，反应速率随着温度的升高而增加。
进一步观察实验结果，我们发现催化剂对乙苯脱氢反应具有重要影响。
在实验中，我们使用了不同种类和不同量的催化剂，并观察到了不同的反应效果。
催化剂的选择和添加量会影响反应速率和产物选择性。
例如，当我们使用铜作为催化剂时，反应速率较快，但产物选择性较低。
而当我们使用铬作为催化剂时，反应速率较慢，但产物选择性较高。
这说明催化剂的种类和添加量对乙苯脱氢反应的结果有重要影响。
此外，我们还观察到反应时间对乙苯脱氢反应的影响。
在实验中，我们分别记录了不同反应时间下的反应结果。
结果显示，随着反应时间的延长，反应釜内的乙苯逐渐消失，生成的苯乙烯逐渐增加。
这表明乙苯脱氢反应是一个随时间进行的反应，反应速率随着反应时间的延长而增加。
结论：通过本实验，我们深入了解了乙苯脱氢反应的反应机理和反应条件对反应效果的影响。
我们发现乙苯脱氢反应是一个放热反应，反应速率随着温度的升高而增加。
催化剂的种类和添加量会影响反应速率和产物选择性。
此外，反应时间的延长也会增加反应的产物产量。
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告评分标准
实验报告评分标准
实验名称乙苯脱氢制苯乙烯
班级姓名学号成绩实验周次同组成员
一．实验预习
1、实验概述（阐明实验目的、原理、流程装置；写清步骤、所要采集的数据；列出化学品、器材清单；分析实验过程危险性）（10 分）
实验目的：1 分
原理阐述：3 分
工艺实验流程图：2 分
实验步骤：2 分
采集数据、化学品和器材清单：1 分
分析实验过程危险性：1 分
2、预习思考（5 分）
4 题：每题1 分
完整度和认真度：1 分
3、方案设计（5 分）
实验方案设计题目
1. 实验步骤规划或实验表格设计：2 分。
2. 转化率、选择性和收率曲线：3 分。
二．实验过程
1、原始记录（要求：记录操作条件、原始数据，注意有效数字、单位格式）（10 分）
操作条件：4 分
原始数据：4 分
表格不规范：-2 分
2、实验现象（5 分）
预热和清焦阶段：1 分
反应阶段：1 分
色谱分析：1 分
实验现象描述是否观察认真：2 分
三．实验数据处理
1、数据处理方法（计算举例、计算结果列表）（10 分）
苯乙烯转化率计算举例：4 分
苯乙烯选择性计算举例：3 分
收率计算举例：3 分
2、数据处理结果（10 分）
计算结果列表：5 分
计算结果作图：5 分
计算结果有误：-2 分
四．结果讨论（实验现象分析、误差分析、实验结论）（20 分）实验现象分析：10 分
误差分析：5 分
实验结论：5 分
实验报告评分表：
指导教师审阅意见：
优秀100—90 良好89—76 合格75—60 不合格59—0
教师签名：
日期：。
应用化工技术专业《实训项目—乙苯脱氢制苯乙烯》
实训工程—乙苯脱氢制苯乙烯苯乙烯为带辛辣味无色至黄色油状液体，有高折射性和特殊芳香气味，有毒；溶于乙醇、乙醚、甲醇、丙酮、二硫化碳，不溶于水；毒性中等，在空气中最大允许浓度为100ppm 。
在空气中的爆炸极限上限为6.1%〔体积〕，下限为1.1%〔体积〕。
苯乙烯分子中，由于侧链是C=C 双键，因此，化学性质较为活泼。
本身可处自聚生成聚苯乙烯树脂，也可以和其它不饱和化合物发生共聚。
如AS 塑料；丁苯橡胶；ABS 塑料；聚酯树脂等均是苯乙烯共聚产物，另外，苯乙烯也广泛应用于制药、涂料、颜料和纺织等工业，所以苯乙烯是重要的化工原料。
1.苯乙烯的来源：苯乙酮法、共氧化法、乙苯脱氢法、裂解汽油法。
2.主要生产方法： 乙苯氧化脱氢C 2H 5+SO 2H 2S H 2OCH CH 2++133123乙苯催化脱氢CH2CH3Cat CH CH2+H2本实训采用乙苯气固相催化脱氢制取苯乙烯一、实训目标〔一〕知识目标1.掌握气-固相催化脱氢反响的原理及影响因素；2.熟悉实训流程和主要设备的结构及实训控制原理；3.掌握原料配比对脱氢反响的转化率、产率影响；4.掌握数据处理方法；〔二〕能力目标1.通过本实训，使学生能应用DCS控制系统操作典型气-固相催化〔吸热〕反响真实装置；2.学会常见事故处理；3.能对产品成份进行定量分析。
二、实训原理〔一〕主反响与副反响 主反响CH 2CH 3Cat CH CH 2+H2(1)副反响+C 2H 4(2)CH 2CH 3CH 2CH 3+H 2CH3(3)+ CH 4+C 2H 6(4)CH 2CH 3CH 3+CH 4(5)+H 2(6)+ C 2H 4CH 3(7)+ 2H 2CH CH 2CH CH 2CH 2CH 3+ 2H 2O+ CO 2+ 3H 2此外，还有缩合、聚合、生焦、生炭等副反响。
〔二〕催化剂工业上脱氢催化剂主要有两类： 氧化铁系催化剂；氧化锌系催化剂。
其特点是均能自行再生，由于副反响产生的炭覆盖在催化剂外表，使其活性下降，但在水蒸汽的存在下，能反发生以下反响C + H 2CO + H 2O即再生时只须停止乙苯进料，单独通入水蒸汽即可。
乙苯脱氢制苯乙烯
乙苯脱氢制苯乙烯引言。
苯乙烯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于合成树脂、塑料、橡胶等工业中。
乙苯脱氢制苯乙烯是目前主要的生产工艺之一，其具有高效、低成本等优点，因此备受关注。
本文将对乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程、反应机理、影响因素以及发展趋势进行探讨。
一、乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程。
乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程主要包括催化剂的选择、反应条件的控制以及产品的分离纯化等步骤。
一般而言，该工艺流程可以分为以下几个步骤，乙苯的预热、蒸汽和空气的混合、催化剂的加入、反应器的加热、产物的冷却和分离等。
其中，催化剂的选择对反应的效率和产物的纯度具有重要影响，目前常用的催化剂有铬酸钠、钼酸钠、氧化铝等。
二、乙苯脱氢制苯乙烯的反应机理。
乙苯脱氢制苯乙烯的反应机理主要涉及乙苯分子的脱氢反应。
在催化剂的作用下，乙苯分子中的氢原子被去除，形成苯乙烯分子和水蒸气。
具体而言，乙苯分子首先吸附在催化剂表面，然后发生脱氢反应，生成苯乙烯和水蒸气。
反应机理的研究有助于优化工艺条件，提高反应效率和产物纯度。
三、乙苯脱氢制苯乙烯的影响因素。
乙苯脱氢制苯乙烯的反应受到多种因素的影响，包括温度、压力、催化剂种类和用量、乙苯浓度等。
其中，温度是影响反应速率和产物选择性的重要因素，一般而言，较高的温度有利于提高反应速率，但过高的温度可能导致副反应的发生。
此外，催化剂的种类和用量也对反应的效果有显著影响，不同的催化剂具有不同的活性和选择性，因此需要进行合理选择和控制。
四、乙苯脱氢制苯乙烯的发展趋势。
乙苯脱氢制苯乙烯作为一种重要的有机合成工艺，其发展趋势主要包括提高反应效率、降低生产成本、减少环境污染等方面。
为了提高反应效率，可以通过优化催化剂的性能、改进反应条件、提高乙苯转化率等途径。
同时，降低生产成本也是当前研究的重点之一，可以通过提高催化剂的稳定性和循环利用率、优化产品分离纯化工艺等手段来实现。
此外，减少环境污染也是乙苯脱氢制苯乙烯发展的重要方向，可以通过减少废水排放、提高产物纯度等途径来实现。
实验三 乙苯脱氢
实验三乙苯脱氢制苯乙烯一．实验目的1．掌握乙苯脱氢实验的反应过程和反应机理、特点，了解副反应和生成副产物的过程。
2．学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装。
3．自动控制仪表的使用，如何设定温度和加热电流大小。
怎样控制床层温度分布。
4．了解气相色谱的原理和构造，掌握色谱的正常使用和分析条件选择，学习如何手动进样分析液体成分。
5．学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。
二．实验仪器和药品乙苯脱氢气固反应器，气相色谱及计算机数据采集和处理系统，精密微量液体泵（苯），蠕动泵（水）。
乙苯脱氢催化剂，化学纯乙苯，蒸馏水。
（分析纯苯，分析纯甲苯）三．实验原理乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个吸热、分子数增加的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率。
乙苯脱氢生成苯乙烯反应转化率，不但受催化剂和工艺条件的限制，更受到热力平衡的限制。
为了提高反应的单程转化率，在80年代国外开发了乙苯脱氢—氢氧化新工艺。
我国燕山石化公司也在2001年首次采用了这种生产工艺。
由于反应产物中的氢气可以和空气中的氧气发生氧化反应，这样就破坏了原来的化学平衡，使反应向着有利于生成苯乙烯的方向进行。
同时，氢燃烧生成的热量，也正好用于反应物料的再加热，有利于节约能源，降低生产成本。
本实验仍然采用一步反应，即乙苯脱氢生成苯乙烯。
该反应所用催化剂为α—A l2O3上负载Fe元素，然后烘干、活化，得到工业用催化剂。
乙苯脱氢生成苯乙烯过程，在水蒸气存在下，有以下反应：主反应：C6H5C2H5→C6H5C2H3+H2⑴副反应：C6H5C2H5→C6H6+C2H4⑵C6H5C2H5+H2→C6H5CH3+CH4⑶C+H2O→CO2+2H2CH4+H2O→CO+3H2C2H4+2H2O→2CO+4H2CO+H2O→CO2+H2在实验中，前两个副反应生成的产物苯和甲苯留在了液相冷凝液中，而其他几个副产物都是挥发气体，进入尾气湿式流量计计量总体积后排出。
实验 乙苯脱氢制苯乙烯
实验乙苯脱氢制苯乙烯乙苯脱氢制苯乙烯是一种重要的化学反应，可用于生产苯乙烯。
苯乙烯是一种重要的化学原料，广泛用于塑料、橡胶、纺织和涂料等行业。
本实验旨在使用催化剂将乙苯脱氢制为苯乙烯，同时研究不同反应条件对反应产物的影响。
实验步骤：1. 实验仪器：采用多项仪器进行实验操作，主要包括反应釜、加热器、冷却器、气体净化器、漏斗等。
2. 实验材料：本实验中使用的材料有苯乙烯、乙苯，催化剂、溶剂，以及各种实验用的试剂。
3. 反应条件：反应釜温度在350至450℃之间，催化剂量为反应物的5%，氢气流量控制在0.5至1L/min，同时保持反应时间在2到6小时。
4. 实验流程：将乙苯和催化剂加到反应釜中，逐步加热至设定的反应温度。
当达到一定的温度时，开始向反应釜中通入氢气，同时控制氢气流量和反应时间，完成反应后，用氮气吹干反应釜，并用氢气清洗。
5. 实验分析：收集反应产物，通过色谱分析、质谱分析等手段，分析反应物和产物的组成，探究不同反应条件对产物生成的影响。
实验原理：乙苯脱氢制苯乙烯是将乙苯中的甲基基团和芳香基团分离，生成苯乙烯的反应。
催化剂是反应中的关键，可以选择镍、铂、钒等金属作为催化剂。
氢气在反应中也起着重要作用，通过提供氢离子，防止反应中的芳香基团被进一步氧化。
实验结果：实验结果表明，催化剂种类、温度、氢气流量和反应时间等因素都会影响反应产物的生成。
在相同温度下，镍催化剂的反应活性高于钒催化剂。
同时，反应温度越高，产物的产量越高，但也会导致副反应的增加。
氢气流量和反应时间的控制也在一定程度上影响着反应产物的生成。
结论：本实验的结果表明，乙苯脱氢制苯乙烯是一种复杂的化学反应，受多种因素的影响。
通过对实验过程和产物的分析，可以对反应条件进行优化，使得反应产物的产量和纯度得到提高。
同时，本实验也为进一步的苯乙烯生产工艺研究提供了基础数据。
实验三 乙苯脱氢
实验三乙苯脱氢制苯乙烯一．实验目的1．掌握乙苯脱氢实验的反应过程和反应机理、特点，了解副反应和生成副产物的过程。
2．学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装。
3．自动控制仪表的使用，如何设定温度和加热电流大小。
怎样控制床层温度分布。
4．了解气相色谱的原理和构造，掌握色谱的正常使用和分析条件选择，学习如何手动进样分析液体成分。
5．学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。
二．实验仪器和药品乙苯脱氢气固反应器，气相色谱及计算机数据采集和处理系统，精密微量液体泵（苯），蠕动泵（水）。
乙苯脱氢催化剂，化学纯乙苯，蒸馏水。
（分析纯苯，分析纯甲苯）三．实验原理乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个吸热、分子数增加的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率。
乙苯脱氢生成苯乙烯反应转化率，不但受催化剂和工艺条件的限制，更受到热力平衡的限制。
为了提高反应的单程转化率，在80年代国外开发了乙苯脱氢—氢氧化新工艺。
我国燕山石化公司也在2001年首次采用了这种生产工艺。
由于反应产物中的氢气可以和空气中的氧气发生氧化反应，这样就破坏了原来的化学平衡，使反应向着有利于生成苯乙烯的方向进行。
同时，氢燃烧生成的热量，也正好用于反应物料的再加热，有利于节约能源，降低生产成本。
本实验仍然采用一步反应，即乙苯脱氢生成苯乙烯。
该反应所用催化剂为α—A l2O3上负载Fe元素，然后烘干、活化，得到工业用催化剂。
乙苯脱氢生成苯乙烯过程，在水蒸气存在下，有以下反应：主反应：C6H5C2H5→C6H5C2H3+H2⑴副反应：C6H5C2H5→C6H6+C2H4⑵C6H5C2H5+ H2→C6H5CH3+CH4⑶C+H2O→CO2+2H2CH4+H2O→CO+3H2C2H4+2H2O→2CO+4H2CO+ H2O→CO2+H2在实验中，前两个副反应生成的产物苯和甲苯留在了液相冷凝液中，而其他几个副产物都是挥发气体，进入尾气湿式流量计计量总体积后排出。
新化工专业实验
实验一乙苯脱氢制苯乙烯一、实验目的：1、了解以乙苯原料，氧化铁催化剂，在固定床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、掌握本实验的工艺流程及工艺操作。
主要配置：微型隔膜计量泵、流量计、混合器、汽化器、反应器、气液分离器、冷凝器、温度仪表、压力仪表、湿式气体流量计、阀门、实验管道、不锈钢框架及控制屏。
技术参数：1、汽化温度300℃，脱氢反应温度540~600℃，水∶乙苯=1.5∶1（体积比）（50毫升氧化铁催化剂）。
2、泵为微型隔膜计量泵；最大流量：9L/h；冲程频率:120/minute；吸程：2m。
3、反应器：Φ20×650mm，不锈钢。
4、液体混合器：50 ml，不锈钢。
5、气液分离器：ф50×150mm，不锈钢。
6、冷凝器：ф40×400mm，不锈钢。
7、各项操作及压力、流量的显示、调节、控制全在控制屏板面进行。
8、框架为不锈钢材质，结构紧凑，外形美观，流程简单。
9、外形尺寸：1500×600×1700mm。
数据采集型（JK-TQYB/Ⅱ）：配计算机、微机接口和数据处理软件、温度传感器、温度巡检仪。
能在线监测温度实验数据。
二、实验原理1、本实验的主副反应主反应：副反应：在水蒸气存在的条件下，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且极易使催化剂表面结焦进而活性下降。
（1）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，△H 0＞O ，从平衡常数与温度关系式20RTH T K ∆=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂P P ln 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为：540~600℃。
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γ∆P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑ni n P K K 总可知，当>γ∆时，降低总压P 总可使K n 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。
乙苯脱氢制苯乙烯
乙苯脱氢制苯乙烯一、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，正确采集数据。
二、实验原理本实验是以乙苯为原料，氧化铁系催化剂，在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程，其主副反应分别为： 主反应：C 2H5C 2H 3+H 2ΔH(298K)=115 kJ/mol副反应：C 2H5+C 2H 4等当有水蒸汽存在时，还可能存在以下反应：C 2H 5+CO 2+ 2H 2OCH 3+ 3H 2此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。
这些连串副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。
(1)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，00>∆H ，从平衡常数与温度的关系式20ln RTH T K P P ∆=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂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：540～600℃。
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γ∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑i n P nP K K 总可知，当0>∆γ时，降低总压总P 可使n K 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=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0.6h -1为宜。
(2)催化剂本实验采用氧化铁系催化剂其组成为:23232CeO O K CuO O Fe ---三、实验流程在汽化温度300℃，脱氢反应温度540～600℃，水:乙苯=1.5:1(体积比)，相当于乙苯加料0.5毫升/分，蒸馏水0.75毫升/分(50毫升催化剂)的条件下，考察不同温度对乙苯的转化率、苯乙烯的选择性、收率的影响。
实验22乙苯脱氢制苯乙烯
实验22乙苯脱氢制苯乙烯实验22 乙苯脱氢制苯乙烯一、实验目的与要求1、了解苯乙烯制备过程，设计合理工艺流程，并安装好实验装置。
2、掌握检查实验装置漏气的方法。
3、学会稳定操作条件的方法，正确取好数据，并计算其结果，如空速，转化率、产率及收率。
4、学会使用温度控制和流量控制的一般仪表、仪器。
5、作出反应温度对转化率，选择性、收率的影响曲线图。
二、原料及产品性质（略）三、主副反应及影响反应的因素主反应：ΔH 298K =115千焦/摩尔副反应：C 6H 5C 2H 5→C 6H 6+C 2H 4等在水蒸汽存在下还能发生下列转化反应：CH 4+H 2O →CO+3H 2，C 6H 5C 2H 5+2H 2O →C 6H 5CH 3+CO 2+3H 2 C 2H 4+2H 2O →2CO+4H 2此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合，生成焦油和焦炭，也可能有深度裂解生成C 和H 2等副反应发生。
1、温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应，故温度对反应影响很大，本实验一般控制在540℃～600℃。
2、压力的影响乙苯脱氢为增加体积的反应，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蒸汽：乙苯=8:1（摩尔）=1.5:1（体积）3、空速的影响乙苯脱氢反应系统中有平行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，适宜的接触时间与催化剂的活性及反应温度有关，在实验所用的铁系催化剂上，乙苯的液空速以0.6hr -1为宜。
四、催化剂本实验脱氢催化剂采用氧化铁系催化剂，其组成为Fe 2O 3—CuO —K 2O —Cr 2O 5—CeO 2。
C 6H 5C 2H 5H 2C 6H 5CH CH 2+℃五、实验部分1、实验装置图1 实验装置流程图1.乙苯计量管2.加料泵3.水计量管4.加料泵5.温度显示仪6.管式电炉7.管式反应器8.温度控制器9. 冷凝器10.气液分离器11.冷凝器12.湿式流量计2、反应条件控制预热温度300℃,脱氢反应温度540℃～600℃，水：乙苯=1.5:1（体积比）。
乙苯脱氢制取苯乙烯电子版本
乙苯脱氢制取苯乙烯一、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。
二、实验原理1、本实验的主副反应主反应：氢气苯乙烯乙苯+↔117.8kJ/mol 副反应：乙烯苯乙苯+↔105.0kJ/mol乙烷苯氢气乙苯+↔+-31.5kJ/mol乙烯甲苯氢气乙苯+↔+-54.4kJ/mol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540~600ºC 。
（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0.6h-1为止。
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300ºC，脱氢反应温度540～600ºC，水：乙苯＝1.5：1（体积比），相当于乙苯加料0.5ml/min，蒸馏水0.75ml/min（50ml催化剂）。
实验22 乙苯脱氢制苯乙烯
实验22 乙苯脱氢制苯乙烯一、实验目的与要求1、了解苯乙烯制备过程，设计合理工艺流程，并安装好实验装置。
2、掌握检查实验装置漏气的方法。
3、学会稳定操作条件的方法，正确取好数据，并计算其结果，如空速，转化率、产率及收率。
4、学会使用温度控制和流量控制的一般仪表、仪器。
5、作出反应温度对转化率，选择性、收率的影响曲线图。
二、原料及产品性质（略）三、主副反应及影响反应的因素主反应：ΔH 298K =115千焦/摩尔 副反应：C 6H 5C 2H 5→C 6H 6+C 2H 4等在水蒸汽存在下还能发生下列转化反应：CH 4+H 2O →CO+3H 2，C 6H 5C 2H 5+2H 2O →C 6H 5CH 3+CO 2+3H 2 C 2H 4+2H 2O →2CO+4H 2此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合，生成焦油和焦炭，也可能有深度裂解生成C 和H 2等副反应发生。
1、温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应，故温度对反应影响很大，本实验一般控制在540℃～600℃。
2、压力的影响乙苯脱氢为增加体积的反应，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蒸汽： 乙苯=8:1（摩尔）=1.5:1（体积）3、空速的影响乙苯脱氢反应系统中有平行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，适宜的接触时间与催化剂的活性及反应温度有关，在实验所用的铁系催化剂上，乙苯的液空速以0.6hr -1为宜。
四、催化剂本实验脱氢催化剂采用氧化铁系催化剂，其组成为 Fe 2O 3—CuO —K 2O —Cr 2O 5—CeO 2。
C 6H 5C 2H 5H 2C 6H 5CH CH 2+℃五、实验部分1、实验装置图1 实验装置流程图1.乙苯计量管2.加料泵3.水计量管4.加料泵5.温度显示仪6.管式电炉7.管式反应器8.温度控制器9. 冷凝器10.气液分离器11.冷凝器12.湿式流量计2、反应条件控制预热温度300℃,脱氢反应温度540℃～600℃，水：乙苯=1.5:1（体积比）。
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实验报告
课程名称： 化工专业实验 指导老师： 王晓钟 成绩：__________________ 实验名称： 乙苯脱氢制苯乙烯 实验类型： 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、实验材料与试剂（必填） 四、实验器材与仪器（必填） 五、操作方法和实验步骤（必填） 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析（必填） 八、讨论、心得
一、实验目的
1．了解以乙苯为原料，氧化铁为催化剂，在固定床单管反应器种制备苯乙烯的过程;
2．学会使用化学工艺类实验中温度控制和流量控制的仪表、仪器; 3．学会稳定工艺操作条件的方法。
二、实验原理
1．本实验的主副反应 主反应：
－CH 2－CH 3 _—CH=CH 2 + H 2 117.8KJ/mol 副反应：
－C 2H 5 ＋C 2H 4 105KJ/mol －C 2H 5+H 2 ＋C 2H 6 -31.5KJ/mol －C 2H 5+H 2 －CH 3＋CH 4 -54.4KJ/mol 在水蒸气存在的条件下，还可能发生下列反应： －C 2H 5+2H 2O －CH 3＋CO 2+3H 2
此外还有芳烃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
乙苯脱氢反应为吸热反应，00>∆H ，从平衡常数与温度的关系式20ln RT H T
K P
p
∆=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛∂∂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：540~600℃。
2）压力的影响
专业： 化学工程与工艺 姓名： 学号：
日期： 地点： 西溪化学楼
装
订
线
乙苯脱氢为体积增加的反应，从平衡常数与压力的关系式
ϑ
∆
⎪
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
=
∑i
n
p n
P
K
K总可知，当时0
>
∆υ，降
低总压P总可使K n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。
本实验加水蒸气的目的使降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。
较适宜的水蒸气用量为：水：乙苯=1.5：1（体积比）或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为宜。
3．催化剂
本实验采用氧化铁系催化剂。
其组成为：Fe2O3－CuO－K2O－Cr2O3－CeO2。
三、实验装置及流程
1-水计量管；2-乙苯计量管；3、4-进料泵；5-汽化室；6-反应室；7-冷凝室；
8-集液罐；9-H2流量计；10-N2流量计；11-湿式气体流量计；12-N2压力表。
图1 乙苯脱氢制备苯乙烯实验工艺流程图
四．实验步骤与方法
（1）反应条件控制：
汽化温度300℃，脱氢反应温度540和580℃，水：乙苯=1.5：1（体积比），相当于乙苯加料0.5毫升/分钟，蒸馏水0.75毫升/分钟。
（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。
2）将气化室温度控制设定在300℃，反应器温度控制设定为540℃
3）系统通氮气20l/h，打开气化室加热开关，并打开冷却水开关。
4）打开反应器加热开关。
5）当反应器温度到达400℃，开始加入蒸馏水，控制流量为0.75毫升/分钟，并改变氮气流量为10l/h。
6）当反应器温度稳定在540℃，停止通入氮气，开始加入乙苯，控制流量为0.50毫升/分钟。
7）记录乙苯加料管内起始体积，并将积液灌放空。
8）反应50分钟后停止进料改通氮气流量为10l/h。
9）记录原料加入体积。
10）将粗产品取出后静置分层，用分液漏斗分去水层，称出烃层质量。
11）取少量样品进行气相色谱分析并计算出各组分的百分含量。
12）改变反应器温度为580℃后再加入乙苯，重复8~11，测得有关数据。
13）反应结束后，维持温度为500℃持续通入水蒸气，进行催化剂的清焦再生，半小时后停止加水，通入氮气并使反应器降温，至300℃以下时，可切断电源和冷却水，停通氮气。
五．实验数据记录及处理
1）原始记录
粗产品分析结果
3)计算结果
乙苯的转化率： %100⨯=FF
RF
α 540℃下，α=
RF FF ×100%=9.4524.30×0.867×100%=44.9%
580℃下，α=RF
FF ×100%=13.11
23.6×0.867×100%=64.1% 苯乙烯的选择性： 1
/100%/P M S RF M =⨯
540℃下，S =P/M 1RF/R 0×100%=4.69936÷104.149.45÷106.2×100%=50.7% 580℃下，S =
P/M 1RF/M 0
×100%=
7.52370÷104.1413.11÷106.2
×100%=58.5%
苯乙烯的收率： %100⨯⋅=S Y α
540℃下，Y=α·S ×100%=0.449×0.507×100%=22.8% 580℃下，Y=α·S ×100%=0.641×0.585×100%=37.5% 注：0
298H ∆—298K 下标准热焓，KJ/mol ； K P ，K n —平衡常数； n i —i 组分的摩尔分数； P 总—压力，Pa ； R —气体常数； T —温度，K ；
γ∆—反应前后摩尔数变化；
α—原料的转化率%；
S —目的产物的选择性%； Y —目的产物的收率； RF —原料消耗量，g ； FF —原料加入量，g ； P —目的产物的量，g 。
六．结果与讨论
由实验计算结果可以知道，在较高温度下乙苯制苯乙烯的反应在转化率上有一定提高，而且在选择性上也有一定，说明这个反应在高温下更加有利，这与理论相符合。
实验转化率很低，可能是由于水未完全汽化，导致部分催化剂失效或流失，或催化剂使用时间过长，
部分已失效。
七、思考题
1、该反应是吸热还是放热，如何判断？如果是吸热，则升高温度对反应是否有利？是不是越高越好？
答：因为温度升高后乙苯的转化率和苯乙烯的收率均变大，该反应吸热；从热力学角度上来看，温度越高越好，但不能超过催化剂的适用温度，而且反应温度越高，就需要消耗更多能源，导致费用增大。
2、对本反应而言，体积增大还是减小？加压对反应有利吗？为什么要加入蒸馏水？可以用自来水吗？
答？反应压力对于给定的反应温度和水比，乙苯的转化率随着反应压力的降低而显著增加。
体积增大后，反应压强减小，对反应有利。
加压对反应不利，苯乙烯是容易聚合的物质。
反应压力高，将有利于苯乙烯自聚，生成对装置正常运转十分不利的聚合物，它会造成管道、设备的堵塞。
加入水蒸汽可以较少乙苯分压，达到类似于降低反应压力的效果；水蒸汽可与催化剂上生成的碳发生反应，起到减少催化剂表面结焦的作用；水蒸汽还可防止催化剂的活性组份还原为金属，有利于延长催化剂寿命。
不能用自来水，自来水中含有微量金属离子和氯离子，会使催化剂中毒失效。