实验一 乙苯脱氢制苯乙烯
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C 6H5C2H5C6H6+ C2H4C 2H 4 + H 2 C 2H 6C 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C 6H5C2H5C6H6+ C2H4C 2H 4 + H 2 C 2H 6C 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）。
乙苯脱氢制苯乙烯方程式
乙苯脱氢制苯乙烯方程式一、引言乙苯脱氢制苯乙烯是一种重要的有机合成反应，可以通过乙苯经过脱氢反应生成苯乙烯。
本文将详细介绍乙苯脱氢制苯乙烯的反应方程式、反应机理以及相关应用和工业生产。
二、反应方程式乙苯脱氢制苯乙烯的反应方程式如下所示：C6H6CH3 -> C6H5CH=CH2 + H2反应的主要产物为苯乙烯（C6H5CH=CH2），同时生成氢气（H2）。
三、反应机理乙苯脱氢制苯乙烯的反应机理可以分为两步：1.脱氢反应（去氢化）：乙苯分子中的一个氢原子（H）脱离，生成苯乙烯中的一个双键（C=C）。
2.氢迁移反应：生成的苯乙烯发生氢迁移反应，从而使乙苯中的另一个氢原子（H）脱离，生成苯乙烯中的另一个双键（C=C）。
整个反应过程如下所示：C6H6CH3 -> C6H5CH2• + H• （脱氢反应）C6H5CH2• -> C6H5CH=CH2 + H• （氢迁移反应）整个反应过程需要适当的温度和催化剂的存在。
常见的催化剂包括金属氧化物、金属螯合物等。
四、反应条件乙苯脱氢制苯乙烯的反应条件通常为高温和大气压力下进行，一般适用以下条件：•温度：500-600摄氏度•压力：1-10大气压•催化剂：常用的催化剂有二氧化铬、氧化钪、氧化镍等除了上述基本条件外，反应过程中还需要配合适当的反应时间和反应器设计，以及对产物的分离和纯化等工艺的控制。
五、应用和工业生产苯乙烯是一种重要的工业原料，广泛应用于合成橡胶、塑料、纺织品、涂料、颜料等行业。
因此，乙苯脱氢制苯乙烯在工业生产中具有重要的意义。
乙苯脱氢制苯乙烯的工业生产常采用流化床反应器或管式反应器。
工艺流程中需要考虑催化剂的选择和寿命，控制反应温度和压力等参数，以及对产物的分离和纯化等后续处理。
六、总结乙苯脱氢制苯乙烯是一种重要的有机合成反应，通过乙苯经过脱氢反应生成苯乙烯。
本文介绍了该反应的方程式、反应机理以及相关应用和工业生产。
随着化工工业的发展，乙苯脱氢制苯乙烯的研究和应用将继续得到重视，不断改进反应条件和工艺流程，以提高产率和纯度，降低能耗和环境影响。
乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书(OK)
乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书一、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，了解副反应的反正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，掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
３．学习动态控制仪表的使用，如何设定温度和加热电流大小，怎样控制床层温度分布。
４．学习气体在线分析的方法和定性、定量分析，学习如何手动进样分析液体成分。
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。
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，液体泵。
乙苯脱氢催化剂，化学纯乙苯，蒸馏水。
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，不但受到催化剂和工艺条件的限制，更受到热力学平衡的限制。
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，氢燃烧产生的热量，也正好用于反应物料的再加热，也有利于节约能源，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在α-32O Al 上载上Pt 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：C 6H 5C 2H 5→C 6H 5C 2H 3+H 2 （1）副反应：C6H5C2H5→C6H6+ C2H4（2）C6H5C2H5+H2→C6H5CH3+ CH4（3）C+2H2O→CO2+ 2H2CH4+H2O→CO+ 3H2C2H4+2H2O→2CO+ 4H2CO+H2O→CO2+ H2在实验中，由于前两个副反应生成的产物苯和甲苯留在了液体冷凝液中，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。
乙苯脱氢制备苯乙烯的实验指导书
乙苯脱氢制苯乙烯实验装置实验指导书乙苯脱氢制备苯乙烯实验指导书一、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、掌握乙苯脱氢制苯乙烯的转化率、选择性、收率与反应温度的关系；找出最适宜的反应温度区域。
4、学会使用温度控制和流量控制的一般仪表、仪器。
5、了解气相色谱分析及使用方法。
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及苯乙烯聚合生成焦油等。
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。
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，∆H o ＞0，从平衡常数与温度的关系式20ln RTH 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 ＝Kn=γ∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∑i n P 总可知，当∆γ＞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。
本实验加水蒸气的目的是降低乙苯的分压，以提高乙苯的平衡转化率。
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，故需采用较高的空速，以提高选择性。
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。
3、催化剂本实验采用GS-08催化剂，以Fe ，K 为主要活性组分，添加少量的IA ，ⅡA ，IB 族以稀土氧化物为助剂。
化工专业实验：乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书
化工专业实验：乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书一、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、掌握乙苯脱氢制苯乙烯的转化率、选择性、收率与反应温度的关系；找出最适宜的反应温度区域。
4、了解气相色谱分析方法。
二、实验的综合知识点完成本实验的测试和数据处理与分析需要综合应用以下知识：（1）《化工热力学》关于反应工艺参数对平衡常数的影响，工艺参数与平衡组成间的关系。
（2）《化学反应工程》关于反应转化率、收率、选择性等概念及其计算、绝热式固定床催化反应器的特点。
（3）《化工工艺学》关于加氢、脱氢反应的一般规律，乙苯脱氢制苯乙烯的基本原理、反应条件选择、工艺流程和反应器等。
（4）《催化剂工程导论》关于工业催化剂的失活原因及再生方法。
（5）《仪器分析》关于气相色谱分析的测试方法。
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。
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，∆Ho＞0，从平衡常数与温度的关系式20lnRTHTKpp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Kp＝Kn=inP总可知，当∆γ＞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。
本实验加水蒸气的目的是降低乙苯的分压，以提高乙苯的平衡转化率。
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，故需采用较高的空速，以提高选择性。
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 6C 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PKKnP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。
3.4 实验条件与结果的关系本次实验中，反应的温度、催化剂用量和反应时间等实验条件对实验结果产生了重要影响。
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。
气体产物：甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、（水蒸气）（4）进行反应物料衡算，需要一些什么数据？如何收集并进行处理？答：进行反应物料衡算需要乙苯的和水的加入量，精产品水层量和烃层量，并对粗产品中苯、甲苯、乙苯和苯乙烯含量进行分析，从而计算乙苯的转化率、苯乙烯的先择性和收率。
篇二：乙苯脱氢制苯乙烯实验报告课程名称：化工专业实验指导老师：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、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、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。
乙苯脱氢制苯乙烯
工艺原理以乙苯为原料，按1.3~1.8水比加入过热水蒸汽，在轴径向反应器内，于高温、负压条件下，通过催化剂床层进行乙苯脱氢反应，生成苯乙烯主产品；副反应生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、丙烷、H2、CO和CO2。
主反应：这是一个强吸热可逆增分子反应。
副反应是热裂解、氢化裂解和蒸汽裂解反应：C6H5CH2CH3→ C6H6＋C2H4C6H5CH2CH3＋H2→ C6H5CH3＋CH4C6H5CH2CH3＋H2→ C6H6＋C2H6C ＋2H2O → 2H2＋CO2CH4＋H2O → 3H2＋COC2H4＋2H2O → 2CO ＋4H2水蒸汽变换反应：CO ＋H2O → H2＋CO2在水蒸汽浓度很高时，生成苯、甲苯的反应式可能被下列反应所代替：C6H5CH2CH3＋2H2O → C6H5 CH3＋CO2＋3H2C6H5CH2CH3＋2H2O → C6H6＋CH4＋CO2＋2H2在乙苯脱氢反应中，原料乙苯中的化学杂质也发生反应，生成物还会进一步发生反应，为此，最终生成物中还含有另一些副产物，如二甲苯、异丙苯、α-甲基苯乙烯、焦油等。
影响化学反应的因素主要有：反应温度、反应压力和水蒸汽/乙苯比（简称水比）。
此外，该反应还受到反应物通过催化剂床层的液体体积时空速度（LHSV）、催化剂性能、原料乙苯中含杂质情况等影响。
反应温度乙苯脱氢生成苯乙烯的反应为吸热反应，故乙苯转化率随着反应温度的升高而增加。
当温度升高后，不但生成苯乙烯的正反应增加，而且消耗苯乙烯的逆反应以更高的速度增加。
另外，当反应温度提高后，虽然乙苯转化率提高，但副反应（指吸热的副反应）也将加剧，故生成苯乙烯的选择性将降低，因而反应温度不宜过高。
从降低能耗和延长催化剂寿命出发，希望在保证苯乙烯单程收率的前提下，尽量采用较低的反应温度。
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。
在相同的乙苯液体空速和水比下，随着反应压力降低，可相应降低反应温度，而苯乙烯的单程收率维持不变，苯乙烯选择性提高。
乙苯脱氢生产苯乙烯工艺
应选择合适旳水蒸气与乙苯旳百分比，一般水 蒸气：乙苯=（6-9）：1。
（4）乙苯液空速
应采用高空速，以提升选择性，常选0.6 h-1。
3. 乙苯脱氢工艺流程和反应器
（1）反应器型式与构造
根据供热方式不同
列管式固定床反应器：高 温烟道气
绝热式反应器：过热蒸汽
（2）乙苯脱氢工艺流程
1）列管式等温反应器脱氢部分工艺流程
共聚：聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂 （ABS树脂）； 与丁二烯反应：乳胶、合成橡胶。
CH CH2
二、乙苯脱氢法
1.乙苯催化脱氢旳主副反应 主反应：
副反应：
2.乙苯脱氢工艺条件选择
（1）温度 平衡常数随温度旳升高而增大，为防止副反应，
温度不应太高。 常选823-873K。
反应旳平衡常数和平衡转化率随反应温度变 化曲线。
等温反应器工艺流程特点： a.乙苯转化率高、苯乙烯选择性高； b.水蒸气用量较少。 c.反应器制造费用高。
2）绝热反应器反应工艺流程
绝热反应器工艺流程特点： a.反应器构造简朴，制造费用低，生产能 力大，检修以便。 b.乙苯转化率低、苯乙烯选择性低； c.水蒸气用量多，工业废水多。
3.苯乙烯旳回收精制
第二讲 乙苯脱氢制苯乙烯
学习目的
1.了解乙苯脱氢旳反应原理。 2.掌握乙苯脱氢工艺条件、水蒸气旳作用。 3.掌握外加热式列管反应器和绝热反应器工艺流 程，能绘制工艺流程方框图。 4.掌握苯乙烯精制流程图。 5.了解乙苯脱氢反应器旳特点。
一、概述 苯乙烯 （styrene），C8H8 ， 1.用途
是高分子材料合成旳主要单体。
精馏塔。
（2）压力
乙苯脱氢生成苯乙烯旳反应是分子数增大旳反应， 降低压力对生成苯乙烯有利。苯乙烯旳工业生产 采用负压脱氢工艺，操作压力40-60 kPa。
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）。
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展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、反响使用方法。
〔4〕掌握色谱分析方法。
二实验原理2.1主副反响乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反响，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反响如下：主反响C 6H 5C 2H 5 C 6H 5C 2H 3 + H 2副反响C 6H 5C 2H 5 C 6H 6 + C 2H 4 C 2H 4 + H 2 C 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，还有局部芳烃脱氢缩合、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响为吸热反响，△H 0>0，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 反响的平衡转化率。
但是温度过高副 反响增加，使苯乙烯选择性下降，能耗增大，设备材质要求增加，故应控制适应的反响温度。
2.2.2 压力的影响乙苯脱氢为体积增加的反响，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,从而增加了反响的平衡转化率,故降低压力有利于平衡向脱氢方向移动。
实验中参加惰性气体或减压条件下进展，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。
水蒸气的参加还可向脱氢反响提供局部热量,使反响温度比拟稳定,能使反响产物迅速脱离催化剂外表,有利于反响向苯乙烯方向进展;同时还可以有利于烧掉催化剂外表的积碳。
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〕。
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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 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n p K K =γ
∆⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛∑i n
P 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。
五实验步骤及方法
（1）反应条件控制
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0.5ml/min，蒸馏水0.75mL/min（50毫升催化剂）
（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。
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（0.75mL/min和0.5mL/min）
图4.2-1 乙苯脱氢制苯乙烯工艺实验流程图
1—乙苯计量管；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
4）当汽化器温度达到300℃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500℃左右，加入已校正好流量的乙苯，继续升温至540℃使之稳定半小时。
5）反应开始每隔10~20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，继续通水蒸气，进行催化剂的清焦再生，约半小时后停止通水，并降温。
（3）实验记录及计算 1）原始记录
3）计算结果
乙苯的转化率： %100⨯=
FF RF
α 苯乙烯的选择性： %100⨯=RF
P
S 苯乙烯的收率： %100⨯⋅=S Y α
六 结果及讨论
对以上的实验数据进行处理，分别将转化率、选择性及收率对反应温度作出图表，找出最适宜的反应温度区域，并对所得实验结果进行讨论。
（包括曲线图趋热的合理性，误差分析，成败原因等） G 主要符号说明
298
H ∆—298K 下标准热焓，kJ/mol ； T ——温度，K ；
n p K K ,——平衡常数；
α——原料的转化率%
i n ——i 组分的物质的量（摩尔）
； S ——目的产物的选择性% 总P ——压力，Pa ；
Y ——目的产物的收率%
R——气体常数；RF——消耗的原料量，g；γ∆——反应前后物质的量（摩尔）变化；FF——原料加入量，g。