乙苯脱氢副反应及动力学的研究

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1、华东理工大学硕士学位论文第f页乙苯脱氢副反应及动力学的研究摘要本文着重研究了高转化率下副产物苯与甲苯的生成机理，考察了原料中苯乙烯分压、氢气分压、水烃比、空速及温度对主副反应的影响，通过单因素分析，得到了如下结论:甲苯来自苯乙烯串联副反应，而苯来自乙苯并联副反应。本文采用一维拟均相反应器模型，建立了乙苯脱氢反应主副反应的两种动力学模型:吸附反应模型和幕指数模型。同时应用Rungekutta算法和Powell优化算法进行参数估计，得到各动力学参数。经模型检验，认为模型是适定的，模型值和实验值吻合良好，并验证了单因素分析结果。本文还考察了

2、不锈钢管壁对乙苯热裂解反应的影响，结果表明乙苯热裂解反应中苯乙烯的选择性远低于催化脱氢反应，一般仅为60--80%，同时也证实了反应器管壁材质对乙苯热裂解反应有明显的影响。据己得到的吸附反应模型参数对10万吨/年规模的拟等温反应器进行了模拟计算，转化率可达720/A.上，同时选择性仍能保持在95%以上，证实拟等温反应器技术是富有竞争力的技术。尹关键词:乙苯脱氢，动力学，反应器Side-reactionofEthylbenzeneDehydrogenationanditsKineticsABSTRACTTheefectsofstyren

3、efractioninthefeed,hydrogenpart-pressure,stream-EBratio,spacevelocityandtemperatureonside-reactionwereexplored,andaconclusionwasachievedthatby-producttoluenewasformedfromthesuccessivereactionofstyreneandbenzenewasformedfromtheparallelreactionofEBrespectively.Twoone-dime

4、nsionalpseudo-homogeneousmodelsforkineticsofEBdehydrogenation,tion-reactionmodelandpowerexponentmodel,wereproposed,andconstantsintheL-Habsorpmodelswereevaluated勿fittingtheexperimentaldatawithRungekutamethodandPowellalgorithm.Themodelswerewelldefinedandagreedwiththeexper

5、imentaldataoptimizationverywell.Itwasprovedthattheefectofmetalwallsinsidethereactoronpyrolysisofethylbenzeneisobvious,andtheselectivityofstyreneabout60%-80%isextremelylowerthanthatincatalyticdehydrogenationreaction.Basedontheabsorption-reactionmodel,analogcalculationfor

6、thepseudo-isothermalreactorabout100,000tonstyreneperyearwaspresentedandthesimulationresultsconfirmedthatthepseudo-isothermalreactortechnologyiscompetitive,andthereactionconservationisabout72%whilethereactionselectivityismaintainedabove95%.Keywords.DehydrogenationofEthyl

7、benzene,Kinetics,Reactor作者声明我郑重声明:本人悟守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人己经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名:-9吞2002年1月18日华东理工大学硕士学位论文第I页第一章乙苯脱氢工艺及动力学研究现状1.1前言随着越来越多的日用品和工业产品被塑料所代替，苯乙烯己成为重要的化工原料，主要用于生产苯乙烯的系列树脂和丁苯橡胶，也是生产离子交换树脂与医药品的原

8、料之一。苯乙烯聚合物具有透光性强、易加工等多种性能是应用最广泛的高分子材料之一。而苯乙烯系列树脂的产量在世界合成树脂中仅次于聚乙烯、聚氯乙烯，位居第三位，其主要产品为聚苯乙烯、ABS树脂、SAN树脂、丁苯共聚胶乳和不饱和