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1、乙苯脱氢实验摘要苯乙烯(SM)是生产塑料和合成橡胶的重要基本有机原料,主要用于生产聚苯乙烯,也可用于制备丁苯橡胶、苯乙烯一顺丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、不饱和聚酯等。乙苯催化脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法,采用的催化剂主要是Fe-K系催化剂,其中Fe2O3。是活性组分、K2O是活性促进剂,K2O的引入使铁系催化剂的活性有了显著提高,可以在较低的水比下应用,但K2O含量过高存在着钾的流失问题。.为了解决催化剂在使用过程中存在的问题,作者采用固定床反应器,以自制的高铁低钾氧化铁为催化剂,考察反应温度、进料
2、比和催化剂活性对乙苯转化率、苯乙烯选择性和苯乙烯收率的影响,确定了最佳的工艺条件。乙苯脱氢制苯乙烯催化剂的主要组分是铁和钾。在新鲜催化剂中,铁和钾形成铁钾化合物,最稳定的结构为KFe11O17(或K2Fe22O34).添加铈、钼、镁等,改善催化活性,提高反应产率。关键词:乙苯脱氢,催化剂,铁化合物 Abstract Styrene (SM) is the production of plastics and synthetic rubber in important basic organic raw
3、materials, mainly for the production of polystyrene, can also be used for the preparation of a styrene-butadiene rubber, maleate-styrene block copolymers, unsaturated polyester, etc. Ethylbenzene catalytic dehydrogenation method is by far the major domest
4、ic and foreign production of styrene, used catalyst methodology mainly Fe-K catalysts, Fe2O3. Is the active component, K2O is active promoters, K2O introduction to iron-based catalyst's activity has been significantly improved, can lower water ratios appl
5、y, K2O content too high potassium loss exists.. in order to solve the catalyst in the use process problems, the author takes a fixed bed reactor to self-made iron and low potassium oxide as a catalyst, visit reaction temperature, feed ratio and catalyst a
6、ctivity on Ethylbenzene conversion rate, the selectivity of polystyrene and styrene yield, determine the best process conditions. · Keywords: Ethylbenzene; catalyst;ironcompound; 一、实验目的1、了解以乙苯为原料,氧化铁系为催化剂,利用固定床反应器装置制备苯乙烯的过程。2、熟悉催化剂的制备、成型及表征方法;认识催化基本原理的应用
7、。3、掌握反应管催化剂装填及安装,装置各部件连接,以及常用化工仪表的使用。4、学习“三传一反”在实际反应体系中的应用。5、熟悉气相色谱法检测各反应组分的方法,确定乙苯转化率、苯乙烯收率与选择性;关联脱氢反应的转化率、选择性、收率及化学平衡组成与反应温度、压力的关系。二、实验的综合知识点完成本实验的测试和数据处理与分析需要综合应用以下知识:(1)《化工热力学》关于反应工艺参数对平衡常数的影响,工艺参数与平衡组成间的关系。(2)《化学反应工程》关于反应转化率、收率、选择性等概念及其计算、绝热式固定床催化反应器
8、的特点。(3)《化工工艺学》关于加氢、脱氢反应的一般规律,乙苯脱氢制苯乙烯的基本原理、反应条件选择、工艺流程和反应器等。(4)《催化剂工程导论》关于工业催化剂的失活原因及再生方法。(5)《仪器分析》关于气相色谱分析的测试方法。三、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,可能存在的副反应有芳烃脱氢缩合、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