乙苯脱氢制苯乙烯--
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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。
五、实验收获通过本次实验,我们对乙苯脱氢制备苯乙烯的原理和实验过程有了更深入的了解。
同时,我们也发现了实验中存在的问题,并提出了改进方向。
这对于我们今后进行相关研究和工作具有重要的指导意义。
六、结论乙苯脱氢制备苯乙烯是一种重要的工业反应,通过本次实验,我们对其原理和实验过程有了更深入的了解。
同时,我们也发现了实验中存在的问题,并提出了相应的改进方向。
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。
乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程嘿,你有没有想过那些我们日常生活中随处可见的塑料制品、橡胶制品是怎么来的呢?这里面有一个很重要的原料,那就是苯乙烯。
而乙苯脱氢制苯乙烯可是一个超级有趣又相当重要的工艺流程呢!我有个朋友叫小李,他就在一家化工企业工作,专门和这个乙苯脱氢制苯乙烯的流程打交道。
我呀,就缠着他给我好好讲讲这个流程到底是咋回事儿。
乙苯脱氢制苯乙烯这个过程啊,就像是一场精心编排的魔术表演。
首先得有原料,那乙苯就像是表演的主角,它可是这个流程的根基。
这乙苯可不能是随随便便的,它得是经过严格提纯、质量合格的。
你想啊,如果乙苯本身就不纯,那后面还能变出合格的苯乙烯吗?肯定不行啊!然后呢,就到了反应阶段。
这个反应可不得了,就像是一场激烈的战斗。
乙苯要在高温和催化剂的作用下进行脱氢反应。
这高温啊,就像是给乙苯加了一把火,让它有足够的能量去甩掉一些东西。
催化剂呢,那就是这场战斗中的指挥官,指挥着乙苯按照正确的方向去反应。
我就问小李:“这高温得有多高啊?是不是像火炉一样热?”小李笑着说:“那温度可不低呢,几百摄氏度呢,真的就像个大火炉。
”在这个反应过程中,乙苯分子里的氢原子就像调皮的小孩子,在高温和催化剂的驱使下,纷纷从分子里跑了出来。
那这个时候就产生了苯乙烯,还有氢气呢。
你说神奇不神奇?这就像是把一个大包裹拆开,然后拿出一部分东西,变成了一个新的包裹和一些小零件。
可是啊,这还没结束呢。
反应完了之后,就像一场混乱的战场需要清理一样,反应后的产物是混合在一起的。
这里面有我们想要的苯乙烯,还有没反应完的乙苯,以及产生的氢气等其他东西。
这可不能就这么乱着呀,得把苯乙烯给分离出来才行。
这分离过程就像是从一堆混合的糖果里挑出你最喜欢的那种糖果一样。
小李跟我说,他们有一套很复杂的分离系统。
首先通过冷却,把一些高沸点的物质给凝结下来,就像把热气腾腾的食物放进冰箱里,一会儿就凝固了一样。
然后再利用不同物质在吸收剂中的溶解度不同,把苯乙烯和其他杂质分离开来。
实验7 乙苯脱氢制苯乙烯苯乙烯,C 6H 5CH=CH 2,C 8H 8,是不饱和芳烃最简单,最重要的成员,广泛用作生产塑料和合成橡胶的原料,如结晶型苯乙烯,橡胶改性抗冲聚苯乙烯,丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS ),苯乙烯—丙烯腈共聚物(SAN),苯乙烯—顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)和丁苯橡胶(SBR)等。
苯乙烯的生产方法很多,主要有乙苯脱氢法和共氧化法(联产环氧丙烷),乙苯脱氢法占世界苯乙烯总产量的90%。
本实验是以乙苯为原料,用气—固相催化脱氢法制苯乙烯。
一.实验目的1.掌握乙苯气相催化脱氢的基本原理和实验方法,掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响;2. 熟悉反应器、汽化器等结构特点;3. 了解反应温度控制和测量方法以及加料的控制与计量方法; 4. 了解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 (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)C 8H 10 + H 2 C 7H 8 + CH 4 △H 873K = - 64.4 kJ/mol (3) C 8H 10 + H 2 C 6H 6 + C 2H 6 △H 873K = - 41.8 kJ/mol (4) C 8H 10 8C + 5H 2 △H 873K = - 1.72kJ/mol (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550-620℃范围内。
反应(2)、(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,反应是可以实现的。
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: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:王乐涛刘博⽅梦哲⼀、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 CH=CH 2 + H 2 117.8KJ/mol副反应:C 2H +C 2H 4 105KJ/mol C 2H 5+H +C 2H 6 -31.5KJ/mol C 2H 5+H -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 2-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 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?=∑in pn 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。
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。
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。
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。
乙苯脱氢生产苯乙烯工艺中乙苯精馏系统的研究乙苯脱氢是一种重要的工业化学反应,用于生产苯乙烯,苯乙烯是一种重要的有机化工产品,广泛应用于橡胶、塑料、合成纤维、合成橡胶和粘合剂等领域。
乙苯脱氢生产苯乙烯过程中,乙苯精馏系统是非常关键的一部分,直接影响到苯乙烯的质量和产量。
对乙苯精馏系统进行研究和优化具有重要的意义。
一、乙苯脱氢生产苯乙烯工艺概述乙苯脱氢生产苯乙烯是通过将乙苯在一定温度下与氧化剂接触,经过脱氢反应生成苯乙烯的过程。
反应产物经过深度精馏获得苯乙烯产品。
而乙苯精馏系统则是将反应产物进行分离和提纯的关键设备。
二、乙苯精馏系统的结构与工作原理乙苯精馏系统通常由加热炉、精馏塔、冷凝器、分馏塔和再沸器等部件组成。
在乙苯脱氢生产苯乙烯工艺中,反应产物首先经过加热炉加热,然后进入精馏塔,在精馏塔内,通过加热和减压,将混合液体进行蒸馏分离,使苯乙烯与其他组分分离。
随后,苯乙烯气体通过冷凝器冷凝成液体,再经过分馏塔进行二次分馏,最终得到纯度较高的苯乙烯产品。
三、乙苯精馏系统的关键技术1. 乙苯脱氢反应产物的预处理。
因为乙苯脱氢反应产物中含有较多的杂质,如苯、苯乙烯、苯丙烯等,所以需要先进行初步的分离和提纯,以减轻精馏塔的负担。
2. 精馏塔的设计与优化。
精馏塔是整个乙苯精馏系统中最重要的设备之一,其结构和操作参数的设计对产品的纯度和产量有着直接的影响。
通过提高塔板数、增加换热面积、加大再沸器功率等方式进行优化设计,可以有效提高产品的纯度和产量。
3. 冷凝器的制冷效果。
冷凝器的制冷效果直接影响到苯乙烯气体的冷凝和回收率,因此需要保证冷凝器的制冷效果良好,以确保苯乙烯产品的纯度。
四、乙苯精馏系统的优化1. 控制反应条件。
通过控制脱氢反应的温度和压力,可以减少反应产物中的杂质含量,降低精馏系统的负担。
2. 采用先进的分离技术。
如采用精馏与萃取相结合的分离工艺,可以提高苯乙烯的纯度和产量。
3. 完善的操作流程。
合理的操作流程和操作技术,可以保证精馏系统的稳定运行,减少产品的损失和能源的消耗。
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。
实验十三乙苯脱氢制备苯乙烯一、实验目的1.了解以乙苯为原料,使用氧化铁系催化剂,在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程。
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、收率与反应温度之间的关系;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、实验内容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。
学会使用温度控制和流量控制的一般仪表、仪器。
测定不同温度下乙苯脱氢反应的转化率、苯乙烯的选择性和收率,考察温度对乙苯脱氢反应转化率、苯乙烯选择性和收率的影响。
三、基本原理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导致活性下降。
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 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。
但是温度过高使得副反应增加,导致苯乙烯选择性下降,能耗增大,设备材质要求增加,故应控制适宜的反应温度。
本实验的反应温度范围为:540~600℃。
(2)压力的影响乙苯脱氢为体积增加的反应,降低总压P 总可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,副反应也随之增加,苯乙烯的选择性下降,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.催化剂本实验采用以Fe 、K 为主要活性组分,添加少量的I A 、ⅡA 、I B 族氧化物为助剂的GS-08催化剂。