乙苯脱氢制苯乙烯实验报告 浙大化工
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
一实验目的
（1）了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程，学会设计实验流程和操作；
（2）掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件之方法。
（3）掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。 （4）掌握色谱分析方法。
二实验原理
2.1主副反应
乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下：
主反应
C 6H 5C 2H 5C 6H 5C 2H 3+H 2
副反应
C 6H 5C 2H 5C 6H 6+C 2H 4 C 2H 4+H 2C 2H 6
C 6H 5C 2H 5+H 2C 6H 6+C 2H 6 C 6H 5C 2H 5C 6H 5－CH 3+CH 4
此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。
2.2 影响因素
乙苯脱氢反应为吸热反应，△H 0>0，从平衡常数与温度的关系式
2
0ln 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，故应控制适应的反应温度。 2.2.2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
∆⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡∑=ni 总P K K n P 可
知，当△γ>0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。实验中加入惰性气体或减压条件下进行，通常均使用水蒸气作稀释剂，它可降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。水蒸气的加入还可向脱氢反应提供部分热量,使反应温度比较稳定,能使反应产物迅速脱离催化剂表面,有利于反应向苯乙烯方向进行;同时还可以有利于烧掉催化剂表面的
乙苯脱氢制苯乙烯
实验13 乙苯脱氢制苯乙烯
一．实验目的
1．熟悉乙苯气相催化脱氢制备苯乙烯的过程，明确乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响。 2．掌握反应温度控制和测量方法以及加料的控制与计量方法。 3．掌握反应产物的分析测试方法。
二．实验原理
乙苯脱氢为可逆吸热反应：
主反应: C 8H 10 C 8H 8 + H 2 △H 873K = 125 kJ/mol （2-13-１）
除脱氢反应外，还发生一系列副反应，生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、烯烃、焦油等，如：
C 8H 10 C 6H 6+ C 2H 4 △H 873K = 102 kJ/mol （2-13-２）
C 8H 10 + H 2 C 7H 8 + CH 4 △H 873K = - 64.4 kJ/mol （2-13-３） C 8H 10 + H 2 C 6H 6 + C 2H 6 △H 873K = - 41.8 kJ/mol （2-13-４） C 8H 10 8C + 5H 2 △H 873K = - 1.72kJ/mol （2-13-５） 乙苯脱氢反应是一个吸热、摩尔数增多并需要催化剂的复杂过程。
由于反应是吸热反应，随着温度的升高，脱氢反应加快，苯乙烯收率也迅速增加。反应温度过高，脱氢反应加快，但苯乙烯收率增加变慢，即副反应大大加快，所以反应温度一般控制在550-610℃范围内。
反应（2-13-2）、（2-13-3）是两个主要的平行副反应，这两个副反应的平衡常数大于乙苯脱氢生成苯乙烯的平衡常数，因此，如果从热力学分析看，乙苯脱氢生产苯乙烯的可能性确实不大,所以要采用高选择性的催化剂，增加主反应的反应速率。
乙苯脱氢制备苯乙烯实验反思
乙苯脱氢制备苯乙烯实验反思
一、引言
乙苯脱氢制备苯乙烯是一种常用的工业反应，该反应是将乙苯经过脱氢反应，得到苯乙烯。在实验中，我们通过模拟工业生产的条件，进行了乙苯脱氢制备苯乙烯实验。本文将对该实验进行反思和总结，分析实验中的问题和改进方向。
二、实验过程
1. 实验前的准备工作：我们首先准备了乙苯、催化剂、反应装置和实验器材等。确保实验条件的干净和无污染。
2. 反应过程：我们将乙苯加热至一定温度，然后加入催化剂，使其发生脱氢反应。在反应过程中，我们控制了反应温度和催化剂的用量。
3. 反应后的处理：实验结束后，我们对产物进行收集和分离，得到苯乙烯。
三、问题分析
在实验中，我们发现了一些问题：
1. 实验中的温度控制不够准确：由于实验条件的限制，我们无法精确控制反应温度，导致反应过程中温度的波动较大，可能会影响反应的效果。
2. 催化剂的选择：在实验中，我们使用了一种常用的催化剂，但其
选择是否最优仍有待研究。可能存在更适合的催化剂，能够提高反应效率。
3. 产物分离和纯化问题：在实验中，我们只对产物进行了简单的分离和纯化处理，可能存在杂质的残留。在工业生产中，对产物的纯化工艺更为复杂，需要进一步优化。
四、改进方向
针对上述问题，我们提出以下改进方向：
1. 温度控制的优化：尝试使用更先进的反应装置，提高温度控制的精度，降低温度波动。
2. 催化剂的研究：进一步研究和优化催化剂的选择，寻找更高效、更稳定的催化剂。
3. 产物分离和纯化技术的改进：借鉴工业生产中的分离和纯化工艺，对产物进行更彻底的处理，提高产物的纯度。
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。
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。
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：
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
乙苯脱氢制苯乙烯实验
报告
Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
一实验目的
（1）了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程，学会设计实验流程和操作；
（2）掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件之方法。
（3）掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。 （4）掌握色谱分析方法。
二实验原理
主副反应
乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下：
主反应
C 6H 5C 2H 5C 6H 5C 2H 3+H 2
副反应
C 6H 5C 2H 5C 6H 6+C 2H 4 C 2H 4+H 2C 2H 6
C 6H 5C 2H 5+H 2C 6H 6+C 2H 6 C 6H 5C 2H 5C 6H 5－CH 3+CH 4
此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。 2.2
影响因素
乙苯脱氢反应为吸热反应，△H 0>0，从平衡常数与温度的关系式
2
0ln 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，故应控制适应的反应温度。
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∆
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
∑
=
ni
总
P
K
K
n
P
可
知，当△γ>0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。实验中加入惰性气体或减压条件下进行，通常均使用水蒸气作稀释剂，它可降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。水蒸气的加入还可向脱氢反应提供部分热量,使反应温度比较稳定,能使反应产物迅速脱离催化剂表面,有利于反应向苯乙烯方向进行;同时还可以有利于烧掉催化剂表面的积碳。但水蒸汽增大到一定程度后，转化率提高并不显着，因此适宜的用量为：水：乙苯＝～：1（质量比）。
乙苯脱氢制苯乙烯的实验反思
乙苯脱氢制苯乙烯的实验反思
1. 实验目的
本次实验的目的是通过乙苯脱氢反应制备苯乙烯，通过实验验证催化剂对反应速率和产物选择性的影响。
2. 实验步骤及观察结果
2.1 实验步骤
1.实验前准备：将所需仪器、试剂准备齐全，清洗干净。
2.综合反应装置：按照实验要求组装综合反应装置，包括催化剂放置器、反应
釜和冷凝器。
3.加入催化剂：在催化剂放置器中加入适量的磷酸硅凝胶催化剂。
4.开始反应：将乙苯缓慢滴入反应釜中，并同时通入反应气体。
5.反应结束：停止滴加乙苯后，继续通入反应气体一段时间，以确保反应充分。
6.收集产物：将产生的气体通过冷凝器冷却并收集。
2.2 观察结果
•反应开始时，乙苯溶液呈现透明状。
•随着反应的进行，乙苯溶液逐渐变浑浊，产生溶液中的气泡。
•反应结束后，收集到的气体呈黄色。
3. 实验结果与讨论
3.1 异常观察及可能原因
在实验过程中，没有观察到异常情况。
3.2 反应速率与催化剂的关系
本实验对比了使用不同催化剂的乙苯脱氢反应速率，通过比较反应结束时收集到的气体颜色的深浅，可以初步判断反应速率的差异。然而，由于实验过程中所使用的催化剂种类有限，并且没有设置对照组，无法准确评估不同催化剂对反应速率的影响。因此，在未来的实验中，应该选择更多的催化剂进行比较，并设计对照组来准确评估反应速率的差异。
3.3 反应产物的选择性与催化剂的关系
乙苯脱氢反应的主要产物是苯乙烯，然而，实验结果表明，反应产物中还有一些副产物。通过进一步的分析，发现了苯环的裂解现象，导致了副产物的形成。这可能与催化剂的选择有关。在本次实验中，磷酸硅凝胶催化剂被选中，其与反应物表面形成的活性位点对于苯环的裂解具有一定的促进作用，导致副产物的生成。为了提高产物的选择性，在未来的实验中可以尝试使用其他催化剂，并探索不同催化剂对产物选择性的影响。
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
一实验目的
（1）了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程，学会设计实验流程和操作；
（2）掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件之方法。
（3）掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。
（4）掌握色谱分析方法。
二实验原理
2.1主副反应
乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下：
主反应
C6H5C2H5 C . 6H5C2H3 + H 2
副反应
C6H5GH5 -C——6H6 + C2H
C2H4 + H 2 C ^H6
C6H5C2H5 + H 2 C /H+ C2H6 CHsQHs C ► GH T - CH+ CH
此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成
2.2 影响因素
2.2.1温度的影响
乙苯脱氢反应为吸热反应，△才>0，从平衡常数与温度的关系式
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，故应控制适应的反应温度。
2.2.2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Kp=K”^l 可 知，当△丫 >0时，降低总压P 总可使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。 实验中加入惰性气体或减压条件下进行，
通
常均使用水蒸气作稀释剂，它可降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。水蒸气的 加入还可向脱氢反应提供部分热量，使反应温度比较稳定，能使反应产物迅速脱 离催化剂表面，有利于反应向苯乙烯方向进行；同时还可以有利于烧掉催化剂表 面的积碳。但水蒸汽增大到一定程度后，转化率提高并不显著，因此适宜的用量 为：水：乙苯=1.2〜2.6 : 1 （质量比）。
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
一实验目的
（1）了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程，学会设计实验流程和操作；
（2）掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件之方法。
（3）掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。
（4）掌握色谱分析方法。
二实验原理
2.1主副反应
乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下：
主反应
C
6H
5
C
2
H
5
C
6
H
5
C
2
H
3
+ H
2
副反应
C 6H
5
C
2
H
5
C
6
H
6
+ C
2
H
4
C 2H 4 + H 2 C 2H 6
C 6H 5C 2H 5 + H 2 C 6H 6+ C 2H 6 C 6H 5C 2H 5 C 6H 5－CH 3+ CH 4
此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。
2.2 影响因素
2.2.1温度的影响
乙苯脱氢反应为吸热反应，△H 0>0，从平衡常数与温度的关系式
2
0ln 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，故应控制适应的反应温度。
2.2.2 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
∆⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡∑=ni 总P K K n P 可
知，当△γ>0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。实验中加入惰性气体或减压条件下进行，通常均使用水蒸气作稀释剂，它可降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。水蒸气的加入还可向脱氢反应提供部分热量,使反应温度比较稳定,能使反应产物迅速脱离催化剂表面,有利于反应向苯乙烯方向进行;同时还可以有利于烧掉催化剂表面的积碳。但水蒸汽增大到一定程度后，转化率提高并不显著，因此适宜的用量为：水：乙苯＝1.2～2.6：1（质量比）。
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。
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 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℃。
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
一实验目的
（1）了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程，学会设计实验流程和操作；
（2）掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件之方法。
（3）掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。
（4）掌握色谱分析方法。
二实验原理
2.1主副反应
乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下：
主反应
C
6H
5
C
2
H
5
C
6
H
5
C
2
H
3
+ H
2
副反应
C 6H
5
C
2
H
5
C
6
H
6
+ C
2
H
4
C 2H 4 + H 2 C 2H 6
C 6H 5C 2H 5 + H 2 C 6H 6+ C 2H 6 C 6H 5C 2H 5 C 6H 5－CH 3+ CH 4
此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。
2.2 影响因素
2.2.1温度的影响
乙苯脱氢反应为吸热反应，△H 0>0，从平衡常数与温度的关系式
2
0ln 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，故应控制适应的反应温度。
2.2.2 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
∆⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡∑=ni 总P K K n P 可
知，当△γ>0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。实验中加入惰性气体或减压条件下进行，通常均使用水蒸气作稀释剂，它可降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。水蒸气的加入还可向脱氢反应提供部分热量,使反应温度比较稳定,能使反应产物迅速脱离催化剂表面,有利于反应向苯乙烯方向进行;同时还可以有利于烧掉催化剂表面的积碳。但水蒸汽增大到一定程度后，转化率提高并不显著，因此适宜的用量为：水：乙苯＝1.2～2.6：1（质量比）。
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
一实验目的
（1）了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程，学会设计实验流程和操作；
（2）掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件之方法。
（3）掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。
（4）掌握色谱分析方法。
二实验原理
2.1 主副反应
乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下：
主反应
C6H5C2H5C6H5C2H3+H2
副反应
C6H5C2H5C6H6+C2H4
C2H4+H2C2H6
C6H5C2H5+H2C6H6+C2H6
C6H5C2H5C6H5－CH3+CH4
此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。
2.2影响因素
乙苯脱氢反应为吸热反应，△H0>0，从平衡常数与温度的关系式
ln K P H0
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T P RT2
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，故应控制适应的反应温度。
2.2.2 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K P K n P总
可ni
知，当△γ >0 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。实验中加入惰性气体或减压条件下进行，通常均使用水蒸气作稀释剂，它可降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。水蒸气的加入还可向脱氢反应提供部分热量 ,使反应温度比较稳定 ,能使反应产物迅速脱离催化剂表面 ,有利于反应向苯乙烯方向进行 ;同时还可以有利于烧掉催化剂表面的
乙苯脱氢实验报告
乙苯脱氢实验报告
脱氢实验报告乙苯脱氢制苯乙烯实验乙苯脱氢催化剂
篇一：乙苯脱氢制苯乙烯实验思考题
（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？本实验采用的什么方法？工业上又是如何来实现的？答：乙苯脱氢生成苯乙烯反应是吸热反应。反应温度升高，平衡向生成乙苯的方向移动。反应温度为540℃。本实验采用采用的方法是接通电源使汽化器、反应器分别逐步升温至预定温度。汽化器温度达到300度，反应器温度达400度左右开始加入已校正好流量的蒸馏水。当反应度达到500度左右时，加入已校正好流量的乙苯，继续升温至540度使之稳定。加热温度用热电偶控制。工业上乙苯脱氢时常加入适量O2，在合适的条件下，O2与生成的H2化合成H2O，相当于移走生成物H2，促进平衡向生成苯乙烯的方向移动。
（2）对本反应而言使体积增大还是减小？加压有利还是减压有利？工业上使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的分压？
答：乙苯脱氢生成苯乙烯为体积增加的反应。从平衡常数与压力的关系可知降低总压P总可使Kn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。工业上，通过加水蒸气和乙苯的混合气来实现减压操作。本实验采用加水蒸气的方法来降低乙苯分压以提高平衡转化。因为水蒸气热容量大；产物易分离；产物不起反应；水蒸气还可以保护裂解炉管；水蒸气还有清焦作用。
（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？
答：液体产物：苯乙烯、乙苯、苯、甲苯。
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
乙苯脱氢制苯乙烯实验报告
一实验目的
（1）了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程，学会设计实验流程和操作；
（2）掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件之方法。
（3）掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。 （4）掌握色谱分析方法。
二实验原理
2.1主副反应
乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下：
主反应
C 6H 5C 2H 5C 6H 5C 2H 3+H 2
副反应
C 6H 5C 2H 5C 6H 6+C 2H 4 C 2H 4+H 2C 2H 6
C 6H 5C 2H 5+H 2C 6H 6+C 2H 6 C 6H 5C 2H 5C 6H 5－CH 3+CH 4
此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。
2.2 影响因素
乙苯脱氢反应为吸热反应，△H 0>0，从平衡常数与温度的关系式
2
0ln 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，故应控制适应的反应温度。 2.2.2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
∆⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡∑=ni 总P K K n P 可
知，当△γ>0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。实验中加入惰性气体或减压条件下进行，通常均使用水蒸气作稀释剂，它可降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。水蒸气的加入还可向脱氢反应提供部分热量,使反应温度比较稳定,能使反应产物迅速脱离催化剂表面,有利于反应向苯乙烯方向进行;同时还可以有利于烧掉催化剂表面的
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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，