乙苯脱氢制苯乙烯实验

《乙苯脱氢制苯乙烯实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验五乙苯脱氢制苯乙烯实验实验目的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。实验原理乙苯脱氢是可逆的强吸热反应，只冇在催化剂存在和550~60（TC的高温条件卜-才能提高产品收率，其反应如下:主反应：C6H5-C2H5—>C6H5CH二CH2+H2副反应:C6H5-C2H5—>C6116+C2H4[C6H5-C2H4]+H2—>C6H5+C2H6[C6H5—C2H5]+H2—>C6H5—CH

2、3+CH4在水蒸气存在的条件下，还可能发生下列反应：C6H5-C2H5+2H2O-->C6H5-CH34-C02+3H2此外还有芳泾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,ah°>0,从平衡常数与温度的关系式[ainKp/aT]p=Air/rt?可知,提高温度可增人平衡常数，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

3、的反应温度。木实验的反应温度为：540飞00°C。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[P总Fi]Au可知,当时Av>0，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氮方向移动。本实验加水蒸气的冃的使降低乙苯的分压，以提扁平衡转化率。较适宜的水蒸气用量为：水：乙苯二1.5：1（体积比）或8：1（摩尔比）。3）空速的影响乙苯脱氢反应系统屮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

4、反应温度有关，本实验乙苯的液空速以0.6/h为宜。3.催化剂本实验采用氧化铁系催化剂。其组成为：Fe2O3-CuO-K2O-Cr2O3-CeO2,多项选择1.请选择正确的实验装置图。17B.木实验的反应温度为：560-620°CC.本实验乙苯的液空速以0.6h・i为宜D.A.提高反应温度,反应转化率增大。B.提高反应温度,反应收率增大。C.提高反应温度，反应选择性增大。D.提高反应温度，反应选择性出现先增大后减小。本实验适宜的水蒸气用量为，水：乙苯二4:1（摩尔比）3.请选择本次实验的正常实验结果。问答1.乙苯脱氢

5、生成苯乙烯反应是吸热还是放热反应？如果是吸热反应，则反应温度为多少？实验室是如何來实现的？工业上又是如何来实现的？乙苯脱氢生成苯乙烯反应是吸热反应；反应温度为540度；▲在实验室时，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度后反应器温度达到400度左右加入己矫正好流虽的蒸憎水。继续加热达到500度左右时，加入己矫正好流虽的乙苯，继续加热到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虽氧气，在合适条件下，氧气与生成的清漆合成水，相当于移走生成物氢气，促使平衡向生成乙烯方

6、向移动。2.乙苯脱氢生成苯乙烯反应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家减压操作的？本实验采用什么方法？为什么加入水蒸气可以降低桂分压？乙苯脱氢生成苯乙烯反应是体积增大反应。从平衡常数辜韶般系隣鉛诽S8S龄勰聲反应工业上通过加水蒸气与乙苯的混合气体来实现减压操作。本实验采用加水蒸气方法来实现乙苯分压以提高平衡转化。因为水蒸气热容罐大；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•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?进行反应物料衡算需要乙苯和水

7、的加入虽、精产品水▲层虽和烧层虽，并对产品中苯、屮苯、乙苯和苯乙烯含虽进行分析，从而计算岀乙苯的转化率、苯乙烯的选择性和收率。4.反应温度升高，对转化率、选择性、收率的影响如何，为什么？根据实验结果,确定最适宜的反应温度区域。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。但是过高的温度副反应增加，是苯乙烯的选择性下降，能耗增人，设备材质要求增加，故应控制适宜的反应温度区域540-600度。