乙苯脱氢工艺(特选材料)

CH3
CH3
+ CH4
+ CH4
+ C2H4
+ C2H4
3、水蒸气转化反应
CH2CH3 + 2H2O
CH3 + CO2 + 3H2
乙苯脱氢反应产物称为脱氢液，也称炉油，其组
成为：苯、甲苯、乙苯、苯乙烯。
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优选内容
乙苯催化脱氢反应原理
三、催化剂
铁系催化剂 ——能自行再生
Fe2O3－Cr2O3－KOH
H2O（g）
C＋H2O（g） CO＋H2
（稀释剂） ③为反应提供热量；（H2O（g）热容大）
④易于分离。（水与反应产物不互溶）
在一定T下，nH2O↑，XEB↑；
但nH2O↑ ↑， XEB不再升高；此时 nH2O↑ 能耗↑
工业上，水蒸气用量与所采用的脱氢反应器的形式
有关，故应综合考虑各因素而24 定。
优选内容
工艺条件的确定——SV
4、空速
X乙苯↑
小 τ长 S苯乙烯↓ ——连串副反应增加
cat表面结焦量增加,催化剂运转
SV
周期缩短 ——完全氧化副反应
副反应少，S苯乙烯↑
大 τ短 XEB↓， Y↓
原料循环量大,能耗高。
25
优选内容
工艺条件的确定
5、原料纯度 二乙苯 （－H2） 二乙烯基苯（易聚合堵塔）
OOH
②
CH CH3 + CH3－CH＝CH2
+ OH
CH CH3
H H3C C CH2
O
（α -苯乙醇）（环氧丙烷）
OH
③
CH CH3
CH CH2 + H2O
特点：可同时得到两种化工产品，成本低，污染少， 但工艺复杂，副产物多，流程长。
11
优选内容
苯乙烯生产工艺
第二节 乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺原理
3
优选内容
苯乙烯的性质和用途
2、苯乙烯的化学性质
C CH2 H
由于C=C的存在，化学性质相当活泼。（styrene）
3、苯乙烯的用途
nS 自聚 PS 聚苯乙烯树脂 S+AN 共聚 AS塑料 S+丁二烯 共聚 丁苯橡胶 S+丁二烯+AN 共聚 ABS塑料
4
优选内容
聚苯乙烯
5
优选内容
AS塑料
杯盖 食品级AS塑料
AS塑料透明管 6
外壳为AS塑料
优选内容
丁苯橡胶
丁苯橡胶垫片
丁苯橡胶板
7
优选内容
ABS塑料
ABS塑料管道
板材
8
优选内容
苯乙烯的性质和用途
苯乙烯是重要的有机化工原料, 广泛用于生 产塑料、树脂和合成橡胶。它是仅次于PE、 PVC、EO 的第四大乙烯衍生产品, 苯乙烯 系列树脂的产量在合成树脂中仅次于PE、 PVC 而名列第三。目前, 世界苯乙烯年生产 能力达2200万吨, 国内生产能力也在80 万 吨/年左右。
12
优选内容
一、反应原理及特点
一、主反应
CH2CH3 cat
CH CH2 ＋H2
1、可逆反应
H 117.8kJ mol1
？ 2、吸热反应 ——高温操作 不安全
3、△n＞0的反应 ——减压操作
13
优选内容
一、反应原理及特点
乙苯脱氢反应平衡
常数与温度的关系
14
乙苯脱氢平衡转化
率与温度的关系
主cat
稳定剂 增加热稳定性
助cat
生炭反应：
C2H5
8C＋5H2 催化剂失活
消炭反应： C ＋ H2O（g） KOH CO ＋ H2 催化剂再生
17
优选内容
苯乙烯生产工艺
第三节 乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺条件
18
优选内容
反应温度的确定
1、反应温度 升高温度
（有利于提高平衡转化率）
利 （有利于提高反应速率）
弊 （有利于副反ຫໍສະໝຸດ Baidu）
可逆 吸热
T↑，X乙苯↑，S苯乙烯↓， cat失活
利 副反应少，S苯乙烯↑ 降低温度
弊 反应速率低，产率低
工业上一般控制在580～620℃之间,反应初期,催化剂活
性好,反应温度可以低些,反应后期,反应温度则要高些。
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优选内容
温度K
700
K p 3.30×10—2
热力学分析
800
9
优选内容
苯乙烯的生产方法
4、生产方法
（1）乙苯催化脱氢法
+ H2C CH2
CH2CH3
CH2CH3
CH CH2
+H2
（2）乙苯氧化脱氢法
CH2CH3 + 0.5O2
CH CH2
+H2O
10
优选内容
苯乙烯的生产方法
（3）共氧化法（哈康法）
OOH
①
CH2CH3 + O2
CH CH3 （过氧化氢乙苯）
900
4.71×10—2 3.75×10—1
1000 1100 2.00 7.87
20
优选内容
热力学分析
21
优选内容
反应压力的确定
2、反应压力 （略高于常压）
加操压作（有利于提高反应速率）
△n＞0
减压 （有利于平衡向右移动） 操作
高温
加入惰性气体降低乙苯分压
稀释剂 H2O（g）
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优选内容
热力学分析
优选内容
一、反应原理及特点
二、副反应
1、平行副反应
裂解
CH2CH3 CHC2CHH2C3H3
加氢 裂解
CH2CH3 CCHHC22CCHHH2++C33HHH223
+H2 CCHH22CCHH33 CH2CCHH23CH3
+H2
+ C2H4
++ CC22HH44
CH3
CCHH3 3
+
+
CCHH44
压力对乙苯脱氢反应平衡转化率的影响
压力：l01.3 kPa
压力：10.1 kPa
温度/K 平衡转化率/％ 温度/K 平衡转化率/％
465
10
390
10
565
30
455
30
620
50
505
50
675
70
565
70
780
90
630
90
23
优选内容
水蒸气用量的确定
3、
①P乙苯↓，有利于热力学平衡； ②消炭，再生cat；
第九章 苯乙烯生产工艺
第一节 概述
1
优选内容 LOGO
苯乙烯的性质和用途
1、苯乙烯的物理性质：
带辛辣味的无色至黄色油状液体， 有高折射性和特殊的芳香气味；溶
于乙醇、乙醚、甲醇、丙酮等，不 溶于水。
在空气中最大允许浓度为100ppm（百万分之 一），在空气中的爆炸极限为：上限：6.1% （体积），下限：1.1%（体积） 。
+ C+2HC4 H4
CH3
++ CC22HH66 + +CHC42H6

r
H

m
105kJ
rHm 54.4kJ rHm 31.5kJ
CH2CH3
15
优选内容
一、反应原理及特点
二、副反应
2、连串副反应
CH CH2
CH CH2
+ 2H2
+ 2H2
CH CH2
CH CH2
++HH22
沸点：146℃
熔点：－33℃
比重：0.909
2
优选内容
爆炸极限
烃+空气（O2） 明火、高温 引燃
C1~C2（爆炸极限） 静电火花
分支链 锁反应
火焰迅速传布 dt
T↑↑↑ ， P↑↑↑
爆炸
可燃物质与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀 混合，形成预混气，遇到火源才会发生爆炸，这个浓度 范围称为爆炸极限。