第四章催化脱氢和氧化脱氢-2
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(2) A R H 2
(3) R R
H2 H2
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（二）催化剂颗粒大小对脱氢反应速度及选择性的影 响
从图中可看出，催化剂颗粒愈细，其生成产物的选择性愈 高。另外，随催化剂颗粒变细，选择性变化愈来愈小，达 一定粒径后，选择性几乎无变化。另外，颗粒愈细，脱氢 的反应速度愈快。
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二、催化脱氢反应和氧化脱氢反应的类型
根据脱氢的性质、反应方向和所得产品性质不同 分为以下几类： （1）烷烃脱氢，生成烯烃、二烯烃及芳烃
（2）烯烃脱氢生成二烯烃
5
（3）烷基芳烃脱氢生成烯基芳烃
（4）醇类脱氢可制得醛和酮类
6
第一节 烃类催化脱氢反应的化学
一、热力学分析 （一）反应热效应
1、对烃类脱氢催化剂的要求
由于烃类的脱氢反应须在高温下进行，故所用催化剂必须 能耐高温，由于金属氧化物热稳定性要比金属为好，所以 烃类脱氢反应所用催化剂均采用金属氧化物。对烃类脱 氢催化剂的要求是：
（1）具有良好的活性和选择性 即对主反应有较好的选择 性，能加快其反应速度，而对副反应没有或很少有催化作 用。 （2）热稳定性好 具有较高的耐热性。 （3）化学稳定性好 具有良好的耐还原性，不至被还原成 金属态。具有足够的强度，不至于在长期水蒸气作用下发 生崩解。 （4）抗结焦性能好,易再生。
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二、反应过程及催化剂 （一）脂肪烃脱氢时的主要副反应 1、平行副反应 这类副反应主要是裂解反应，烃类分子中 的C—C键断裂，生成分子量较小的烷烃和 烯烃。 如：C4H10→C3H6+CH4 C6H10→C2H4+C2H6 原因：高温下C—C键断裂的裂解反应在热 力学上要比C—H键断裂的裂解反应有利的 多，在动力学上也十分有利。
（2）氧化铁系催化剂
此类催化剂是目前工业上广泛采用的乙苯脱氧催化剂， 其中具有代表性的为美国的壳牌（Shell）105催化剂，其 组成为： Fe2O387%～90%－Cr2O32%～3%－K2O8%～10% Shell 105催化剂具有较高的活性和选择性及较长的寿命， 乙苯转化率为60%。苯乙烯选择性为87%。 我国工业上乙苯脱氢反应过程普遍使用“335”型、“11 ＃”、“210＃”催化剂均为氧化铁系催化剂
A R H2 (1) A A ( 2) A R H 2 (3) R R
作用物吸附在催 化剂表面 吸附物A*发生脱氢反 应，生成吸附产物R 和H2。该步为控制步骤
吸附产物从催化剂 表面脱附出来
21
2、双位吸附理论
双位吸附反应机理是其假定脱氢反应的控制步骤为 被吸附在活性中心的作用物与相邻的吸附活性中心 作用，发生脱氢反应，生成吸附的产物分子和吸附 的H2，然后分别从催化剂表面脱附。其步骤如下： (1) A A
化剂除焦愈有利，但相应的能耗加大，操
作费用加大，需综合考虑。
26
第二节 乙苯催化脱氢生产苯乙烯
苯乙烯，C8H8，相对分子质量104.14。 苯乙烯是不饱和芳烃，无色液体，沸点145℃， 难溶于水，能溶于甲醇、乙醇、四氯化碳及乙醚 等溶剂中。 苯乙烯是高分子合成材料的一种重要单体，自身 均聚可制得聚苯乙烯树脂，其用途十分广泛，与 其他单体共聚可得到多种有价值的共聚物，如与 丙烯腈共聚制得色泽光亮的SAN树脂，与丙烯腈、 丁二烯共聚得ABS树脂，与丁二烯共聚可得丁苯 橡胶及SBS塑性橡胶等。此外，苯乙烯还广泛用 于制药、涂料、纺织等工业。 27
40
思考题
1． 催化脱氢反应主要有哪几种类型？ 2． 烃类脱氢催化剂应当有什么样的要求？ 3． 为什么烃类采用氧化铁系催化剂脱氢时， 总以水蒸气做稀释剂？ 4 正丁烯在铁酸盐尖晶石催化剂上氧化脱氢 制丁二烯，需要控制的操作参数有哪几个？ 各个参数对反应有什么影响？(作业) 5. 氧化脱氢法与催化脱氢法相比，有什么优 点？ （作业）
铁、二价铁和金属铁之间平衡。据研究，Fe3O4可能起催
化作用。在氢作用下，高价铁会还原成低价铁，甚至是金
属铁。低价铁会促使烃类的完全分解反应，而水蒸气的存
在有阻止低价铁的出现。
32
三、乙苯脱氢工艺流程和反应器
1、外加热列管式乙苯脱氢工艺（多管等温反应器）
该流程主要由脱氢反应、尾气产物分离及最终产品苯乙烯的精制三部分
主要的连串副反应是苯乙烯聚合生成焦油和加氢裂 解。聚合副反应的发生，不仅使反应的选择性下降， 而且由于其粘性较强，极易在催化剂上结焦而使催 化剂活性下降。
15
（三）催化剂
烃类脱氢反应在热力学上处于不利地位，
要想其在动力学上占有绝对优势，实现 工业化生产，必须采用活性高、选择性
好的催化剂 。
16
烃类催化脱氢反应是强吸热反应，不同结构的 烃类，其反应热效应有所不同 。 0 如：丁烷脱氢制丁烯 H298 124.8kJ / mol 丁烯脱氢制丁二烯 乙苯脱氢制苯乙烯
0 H298 110.1kJ / mol
0 H298 117.8kJ / mol
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（二）对脱氢平衡的影响因素
第四章
催化脱氢和氧化脱氢
第一节 烃类催化脱氢反应的化学分析
第二节 乙苯脱氢合成苯乙烯 第三节 烃类的氧化脱氢
1
第一节 烃类催化脱氢反应的化学
在基本有机化学工业中，催化脱氢和氧化脱氢 反应是生产高分子材料单体的基本途径。 工业上应用的催化脱氢和氧化脱氢反应主要有 烃类脱氢、含氧化合物脱氢和含氮化合物脱氢 等几类。而其中尤以烃类脱氢最为重要。 利用这些反应，可生产合成橡胶、合成塑料、 合成树脂、化工溶剂等重要化工产品。
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2、脱氢催化剂的分类
（1）氧化铬-氧化铝系催化剂
这类催化剂中，氧化铬是活性组分，氧化铝
是载体，有时还加入少量碱金属氧化物以提 高其活性。其典型组成为：
Cr2O318%～20%－Al2O380%～82% Cr2O312%～13%－Al2O384%～85%－MgO2%～ 3%
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思考题解答
1. 脱氢类型： 1） 烷基芳烃脱氢 C6H5—C2H5——>C6H5—C2H3+H2 2） 烷烃或烯烃脱氢 3） 环烷烃脱氢 C5H10——>C5H8+H2 C6H12——>C6H6+3H2 4） 直链烷烃芳烃化 C6H14——>C6H6+4H2 5） 醇脱氢制醛、酮 CH3CH2OH——>CH3CHO CH3CHCH3——>CH3C=O | | OH CH3
10
3.惰性气体的影响
虽然脱氢反应在减压下操作比较有利，但实际上 在高温下进行减压操作是十分不安全的，所以应 采取其他措施，一般是采用惰性气体作为稀释剂 以降低烃的分压。 由于反应是吸热反应，所以工业上一般采用水蒸 气作为稀释剂。
利用水蒸气用为稀释剂不但可以降低烃类分压， 而且还有其他优点：与产物容易分离；可供给原 料部分热量；可以与催化剂表面沉积的焦发生反 应而除焦，恢复催化剂的活性。
5、乙苯催化脱氢-氢选择氧化法制苯乙烯
乙苯催化脱氢-氢选择氧化法是近10年来在乙苯 催化脱氢基础上发展起来的新工艺。由美国的环 球油品公司（UOP）开发，称为Styro-Plus技术。
Βιβλιοθήκη Baidu30
二、乙苯催化脱氢的基本原理
1、乙苯脱氢的主副反应
主反应
副反应
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2、 乙苯脱氢催化剂
脱氢催化剂的活性组分是氧化铁，助催化剂有钾、钒、铂、 钨、铈等氧化物。如Fe2O3：K2O：Cr2O3＝87：10：3组 成的催化剂，乙苯的转化率可达60％，选择性为87％。 在有氢和水蒸气存在下，氧化铁体系可能有四价铁、三价
2、压力对脱氢平衡的影响
烃类脱氢反应是分子数增加的反应，平衡 常数关系式为：
K p KN p
从平衡常数关系式可知， △ν为正值，降 低总压p，使kN增大，则产物的平衡浓度 增大，即增大了反应的平衡转化率。
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压力、平衡转化率与温度的关系
达到同样的转化率，如果压力降低，温度也可以采用较低的 温度操作，或者说，在同样温度下，采用较低的压力，则转 化率有较大的提高。所以生产中就采用降低压力操作。
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2、连串副反应
主要是产物的裂解、脱氢缩合聚合成焦油 等。C3以上烷烃脱氢时，尚有脱氢芳构化 的副反应发生。
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（二）烷基芳烃脱氢时的主要副反应
1、平衡副反应
以乙苯脱氢为例，除了主反应以外，还有裂解反 应和加氢裂解反应两种。由于苯环比较稳定，故 裂解反应均发生在侧链上。
14
2、连串副反应
反应平衡向生成产物的方向进行，为了降低反应压
力和减小过程压力降，使其对脱氢反应有利，最好
在减压下操作 。
如齐鲁石化公司乙苯脱氢制苯乙烯生产装置即是采 用了二段绝热负压反应器，其转化率可达63%，苯 乙烯总选择性为96%。
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3、水蒸气和烃的用量比
从热力学上分析，脱氢反应应控制在高温 低压下进行，但高温下减压操作比较困难。 为了降低反应物的分压，提高平衡转化率， 一般需加入稀释剂。常用的稀释剂是水蒸 气。H2O/烃比愈大，对反应愈有利，对催
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34
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2
绝热式反应器乙苯脱氢工艺
反应所需热量由过热水蒸气带入，故水蒸气用量大 (15～20/1)。T入较T出高50～60℃左右，温度分布对脱氢反应 速度和反应选择性均有负面影响。（X=35～40% S=90%）
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3.绝热反应器的改进 •多段绝热反应器中串联：通过降低入口温度，提 高出口温度，在选择性不降的基础上提高转化率。 X=65～70% S=92% •径向绝热反应器：减少催化剂颗粒，消除内扩散， 提高选择性时转化率仍较高，压降不增。 X=60% S=92% * 利用二段绝热反应器或催化剂级配技术，上段高 选择性，下段高活性。 * 绝热反应器和等温反应串联，发挥各自优势 * 采用三段绝热反应器, X=77～93%, S=92～96% * 新型催化剂 39
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（三）反应条件
1、反应温度
反应温度高，既有利于脱氢平衡，又可加快脱氢 反应速度。
但是，温度过高，活化能较高的裂解副反应速度 加快更甚，结果虽转化率增加但使选择性下降。 同时由于温度过高，产物聚合生焦的副反应也加
速，使催化剂的失活速度加快。
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2、反应压力
烃类脱氢反应是体积增大的反应，降低压力有利于
(3)磷酸钙镍系催化剂(烯烃脱氢制二烯烃具有良 好的选择性)
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三、动力学分析及反应条件
（一）脱氢反应机理及动力学分析
动力学研究表明，烃类在固体催化剂上
脱氢反应的控制步骤均为表面反应。 但是对其具体的反应机理，目前存在两种 见解：单位吸附理论和双位吸附理论。
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1、单位吸附理论
例如反应： A R H 2 表面反应可分为3步：
组成。 原料乙苯和水蒸气（H2O/C8＝6～9）经预热后进人脱氢反应器，反应器
由许多耐热合金管组成，管径100～185 mm，管长3 m，管内装填催化剂，
管间是加热烟道气，反应温度为550～600℃，乙苯的转化率为40％～45％， 选择性可达92％～95％，副反应较少。由于温度沿反应管轴向变化不大，又 称为等温反应器。反应尾气经热交换器后进入冷凝器冷却冷凝，冷凝液分离 水分后进入粗苯乙烯贮罐。不冷凝的气体中含有大量的H2及少量CO2，一般 可作燃料使用，也可将其提纯作氢气来源。冷凝液经蒸馏分离出苯、甲苯、 乙苯后，再经精馏塔馏出合格的苯乙烯产品。
1.温度对脱氢平衡的影响 大多数烃类脱氢反应的平衡常数都比较小，平衡常 数kp与温度T的关系为：
ln K p T H 0 RT p
因为是强吸热反应，△H0>0，平衡常数随温度升 高而增大，因此可以提高反应温度以增大平衡常数。 无论是烷烃、烯烃还是烷基芳烃的脱氢反应，从热 力学上分析，均应在较高温度下进行。 但脱氢反应即使在高温下，平衡常数仍然较小。 (见图4-1) 8
☆一、苯乙烯的合成方法简介☆
1、乙苯催化脱氢生产苯乙烯
该方法是以苯和乙烯为原料，通过烃化反应生成乙苯，
然后乙苯再催化脱氢生成苯乙烯。
28
2、乙苯氧化脱氢生产苯乙烯
3、哈康法生产苯乙烯（共氧化法）
该法是以乙苯和丙烯为原料联产苯乙烯和环氧丙烷。
过氧化合物
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4、乙烯和苯直接合成苯乙烯
(3) R R
H2 H2
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（二）催化剂颗粒大小对脱氢反应速度及选择性的影 响
从图中可看出，催化剂颗粒愈细，其生成产物的选择性愈 高。另外，随催化剂颗粒变细，选择性变化愈来愈小，达 一定粒径后，选择性几乎无变化。另外，颗粒愈细，脱氢 的反应速度愈快。
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二、催化脱氢反应和氧化脱氢反应的类型
根据脱氢的性质、反应方向和所得产品性质不同 分为以下几类： （1）烷烃脱氢，生成烯烃、二烯烃及芳烃
（2）烯烃脱氢生成二烯烃
5
（3）烷基芳烃脱氢生成烯基芳烃
（4）醇类脱氢可制得醛和酮类
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第一节 烃类催化脱氢反应的化学
一、热力学分析 （一）反应热效应
1、对烃类脱氢催化剂的要求
由于烃类的脱氢反应须在高温下进行，故所用催化剂必须 能耐高温，由于金属氧化物热稳定性要比金属为好，所以 烃类脱氢反应所用催化剂均采用金属氧化物。对烃类脱 氢催化剂的要求是：
（1）具有良好的活性和选择性 即对主反应有较好的选择 性，能加快其反应速度，而对副反应没有或很少有催化作 用。 （2）热稳定性好 具有较高的耐热性。 （3）化学稳定性好 具有良好的耐还原性，不至被还原成 金属态。具有足够的强度，不至于在长期水蒸气作用下发 生崩解。 （4）抗结焦性能好,易再生。
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二、反应过程及催化剂 （一）脂肪烃脱氢时的主要副反应 1、平行副反应 这类副反应主要是裂解反应，烃类分子中 的C—C键断裂，生成分子量较小的烷烃和 烯烃。 如：C4H10→C3H6+CH4 C6H10→C2H4+C2H6 原因：高温下C—C键断裂的裂解反应在热 力学上要比C—H键断裂的裂解反应有利的 多，在动力学上也十分有利。
（2）氧化铁系催化剂
此类催化剂是目前工业上广泛采用的乙苯脱氧催化剂， 其中具有代表性的为美国的壳牌（Shell）105催化剂，其 组成为： Fe2O387%～90%－Cr2O32%～3%－K2O8%～10% Shell 105催化剂具有较高的活性和选择性及较长的寿命， 乙苯转化率为60%。苯乙烯选择性为87%。 我国工业上乙苯脱氢反应过程普遍使用“335”型、“11 ＃”、“210＃”催化剂均为氧化铁系催化剂
A R H2 (1) A A ( 2) A R H 2 (3) R R
作用物吸附在催 化剂表面 吸附物A*发生脱氢反 应，生成吸附产物R 和H2。该步为控制步骤
吸附产物从催化剂 表面脱附出来
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2、双位吸附理论
双位吸附反应机理是其假定脱氢反应的控制步骤为 被吸附在活性中心的作用物与相邻的吸附活性中心 作用，发生脱氢反应，生成吸附的产物分子和吸附 的H2，然后分别从催化剂表面脱附。其步骤如下： (1) A A
化剂除焦愈有利，但相应的能耗加大，操
作费用加大，需综合考虑。
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第二节 乙苯催化脱氢生产苯乙烯
苯乙烯，C8H8，相对分子质量104.14。 苯乙烯是不饱和芳烃，无色液体，沸点145℃， 难溶于水，能溶于甲醇、乙醇、四氯化碳及乙醚 等溶剂中。 苯乙烯是高分子合成材料的一种重要单体，自身 均聚可制得聚苯乙烯树脂，其用途十分广泛，与 其他单体共聚可得到多种有价值的共聚物，如与 丙烯腈共聚制得色泽光亮的SAN树脂，与丙烯腈、 丁二烯共聚得ABS树脂，与丁二烯共聚可得丁苯 橡胶及SBS塑性橡胶等。此外，苯乙烯还广泛用 于制药、涂料、纺织等工业。 27
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思考题
1． 催化脱氢反应主要有哪几种类型？ 2． 烃类脱氢催化剂应当有什么样的要求？ 3． 为什么烃类采用氧化铁系催化剂脱氢时， 总以水蒸气做稀释剂？ 4 正丁烯在铁酸盐尖晶石催化剂上氧化脱氢 制丁二烯，需要控制的操作参数有哪几个？ 各个参数对反应有什么影响？(作业) 5. 氧化脱氢法与催化脱氢法相比，有什么优 点？ （作业）
铁、二价铁和金属铁之间平衡。据研究，Fe3O4可能起催
化作用。在氢作用下，高价铁会还原成低价铁，甚至是金
属铁。低价铁会促使烃类的完全分解反应，而水蒸气的存
在有阻止低价铁的出现。
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三、乙苯脱氢工艺流程和反应器
1、外加热列管式乙苯脱氢工艺（多管等温反应器）
该流程主要由脱氢反应、尾气产物分离及最终产品苯乙烯的精制三部分
主要的连串副反应是苯乙烯聚合生成焦油和加氢裂 解。聚合副反应的发生，不仅使反应的选择性下降， 而且由于其粘性较强，极易在催化剂上结焦而使催 化剂活性下降。
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（三）催化剂
烃类脱氢反应在热力学上处于不利地位，
要想其在动力学上占有绝对优势，实现 工业化生产，必须采用活性高、选择性
好的催化剂 。
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烃类催化脱氢反应是强吸热反应，不同结构的 烃类，其反应热效应有所不同 。 0 如：丁烷脱氢制丁烯 H298 124.8kJ / mol 丁烯脱氢制丁二烯 乙苯脱氢制苯乙烯
0 H298 110.1kJ / mol
0 H298 117.8kJ / mol
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（二）对脱氢平衡的影响因素
第四章
催化脱氢和氧化脱氢
第一节 烃类催化脱氢反应的化学分析
第二节 乙苯脱氢合成苯乙烯 第三节 烃类的氧化脱氢
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第一节 烃类催化脱氢反应的化学
在基本有机化学工业中，催化脱氢和氧化脱氢 反应是生产高分子材料单体的基本途径。 工业上应用的催化脱氢和氧化脱氢反应主要有 烃类脱氢、含氧化合物脱氢和含氮化合物脱氢 等几类。而其中尤以烃类脱氢最为重要。 利用这些反应，可生产合成橡胶、合成塑料、 合成树脂、化工溶剂等重要化工产品。
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2、脱氢催化剂的分类
（1）氧化铬-氧化铝系催化剂
这类催化剂中，氧化铬是活性组分，氧化铝
是载体，有时还加入少量碱金属氧化物以提 高其活性。其典型组成为：
Cr2O318%～20%－Al2O380%～82% Cr2O312%～13%－Al2O384%～85%－MgO2%～ 3%
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思考题解答
1. 脱氢类型： 1） 烷基芳烃脱氢 C6H5—C2H5——>C6H5—C2H3+H2 2） 烷烃或烯烃脱氢 3） 环烷烃脱氢 C5H10——>C5H8+H2 C6H12——>C6H6+3H2 4） 直链烷烃芳烃化 C6H14——>C6H6+4H2 5） 醇脱氢制醛、酮 CH3CH2OH——>CH3CHO CH3CHCH3——>CH3C=O | | OH CH3
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3.惰性气体的影响
虽然脱氢反应在减压下操作比较有利，但实际上 在高温下进行减压操作是十分不安全的，所以应 采取其他措施，一般是采用惰性气体作为稀释剂 以降低烃的分压。 由于反应是吸热反应，所以工业上一般采用水蒸 气作为稀释剂。
利用水蒸气用为稀释剂不但可以降低烃类分压， 而且还有其他优点：与产物容易分离；可供给原 料部分热量；可以与催化剂表面沉积的焦发生反 应而除焦，恢复催化剂的活性。
5、乙苯催化脱氢-氢选择氧化法制苯乙烯
乙苯催化脱氢-氢选择氧化法是近10年来在乙苯 催化脱氢基础上发展起来的新工艺。由美国的环 球油品公司（UOP）开发，称为Styro-Plus技术。
Βιβλιοθήκη Baidu30
二、乙苯催化脱氢的基本原理
1、乙苯脱氢的主副反应
主反应
副反应
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2、 乙苯脱氢催化剂
脱氢催化剂的活性组分是氧化铁，助催化剂有钾、钒、铂、 钨、铈等氧化物。如Fe2O3：K2O：Cr2O3＝87：10：3组 成的催化剂，乙苯的转化率可达60％，选择性为87％。 在有氢和水蒸气存在下，氧化铁体系可能有四价铁、三价
2、压力对脱氢平衡的影响
烃类脱氢反应是分子数增加的反应，平衡 常数关系式为：
K p KN p
从平衡常数关系式可知， △ν为正值，降 低总压p，使kN增大，则产物的平衡浓度 增大，即增大了反应的平衡转化率。
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压力、平衡转化率与温度的关系
达到同样的转化率，如果压力降低，温度也可以采用较低的 温度操作，或者说，在同样温度下，采用较低的压力，则转 化率有较大的提高。所以生产中就采用降低压力操作。
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2、连串副反应
主要是产物的裂解、脱氢缩合聚合成焦油 等。C3以上烷烃脱氢时，尚有脱氢芳构化 的副反应发生。
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（二）烷基芳烃脱氢时的主要副反应
1、平衡副反应
以乙苯脱氢为例，除了主反应以外，还有裂解反 应和加氢裂解反应两种。由于苯环比较稳定，故 裂解反应均发生在侧链上。
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2、连串副反应
反应平衡向生成产物的方向进行，为了降低反应压
力和减小过程压力降，使其对脱氢反应有利，最好
在减压下操作 。
如齐鲁石化公司乙苯脱氢制苯乙烯生产装置即是采 用了二段绝热负压反应器，其转化率可达63%，苯 乙烯总选择性为96%。
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3、水蒸气和烃的用量比
从热力学上分析，脱氢反应应控制在高温 低压下进行，但高温下减压操作比较困难。 为了降低反应物的分压，提高平衡转化率， 一般需加入稀释剂。常用的稀释剂是水蒸 气。H2O/烃比愈大，对反应愈有利，对催
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绝热式反应器乙苯脱氢工艺
反应所需热量由过热水蒸气带入，故水蒸气用量大 (15～20/1)。T入较T出高50～60℃左右，温度分布对脱氢反应 速度和反应选择性均有负面影响。（X=35～40% S=90%）
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3.绝热反应器的改进 •多段绝热反应器中串联：通过降低入口温度，提 高出口温度，在选择性不降的基础上提高转化率。 X=65～70% S=92% •径向绝热反应器：减少催化剂颗粒，消除内扩散， 提高选择性时转化率仍较高，压降不增。 X=60% S=92% * 利用二段绝热反应器或催化剂级配技术，上段高 选择性，下段高活性。 * 绝热反应器和等温反应串联，发挥各自优势 * 采用三段绝热反应器, X=77～93%, S=92～96% * 新型催化剂 39
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（三）反应条件
1、反应温度
反应温度高，既有利于脱氢平衡，又可加快脱氢 反应速度。
但是，温度过高，活化能较高的裂解副反应速度 加快更甚，结果虽转化率增加但使选择性下降。 同时由于温度过高，产物聚合生焦的副反应也加
速，使催化剂的失活速度加快。
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2、反应压力
烃类脱氢反应是体积增大的反应，降低压力有利于
(3)磷酸钙镍系催化剂(烯烃脱氢制二烯烃具有良 好的选择性)
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三、动力学分析及反应条件
（一）脱氢反应机理及动力学分析
动力学研究表明，烃类在固体催化剂上
脱氢反应的控制步骤均为表面反应。 但是对其具体的反应机理，目前存在两种 见解：单位吸附理论和双位吸附理论。
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1、单位吸附理论
例如反应： A R H 2 表面反应可分为3步：
组成。 原料乙苯和水蒸气（H2O/C8＝6～9）经预热后进人脱氢反应器，反应器
由许多耐热合金管组成，管径100～185 mm，管长3 m，管内装填催化剂，
管间是加热烟道气，反应温度为550～600℃，乙苯的转化率为40％～45％， 选择性可达92％～95％，副反应较少。由于温度沿反应管轴向变化不大，又 称为等温反应器。反应尾气经热交换器后进入冷凝器冷却冷凝，冷凝液分离 水分后进入粗苯乙烯贮罐。不冷凝的气体中含有大量的H2及少量CO2，一般 可作燃料使用，也可将其提纯作氢气来源。冷凝液经蒸馏分离出苯、甲苯、 乙苯后，再经精馏塔馏出合格的苯乙烯产品。
1.温度对脱氢平衡的影响 大多数烃类脱氢反应的平衡常数都比较小，平衡常 数kp与温度T的关系为：
ln K p T H 0 RT p
因为是强吸热反应，△H0>0，平衡常数随温度升 高而增大，因此可以提高反应温度以增大平衡常数。 无论是烷烃、烯烃还是烷基芳烃的脱氢反应，从热 力学上分析，均应在较高温度下进行。 但脱氢反应即使在高温下，平衡常数仍然较小。 (见图4-1) 8
☆一、苯乙烯的合成方法简介☆
1、乙苯催化脱氢生产苯乙烯
该方法是以苯和乙烯为原料，通过烃化反应生成乙苯，
然后乙苯再催化脱氢生成苯乙烯。
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2、乙苯氧化脱氢生产苯乙烯
3、哈康法生产苯乙烯（共氧化法）
该法是以乙苯和丙烯为原料联产苯乙烯和环氧丙烷。
过氧化合物
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4、乙烯和苯直接合成苯乙烯