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实验十三 乙苯脱氢制乙烯

上传者：马银花
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上传时间：2015-04-21
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实验十三 乙苯脱氢制乙烯



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： 氢气 苯乙烯 乙苯 + ? 117.8 kJ/mol
副反应： 乙烯 苯 乙苯 + ? 105.0 kJ/mol
乙烷 苯 氢气 乙苯   ? -31.5 kJ/mol
乙烯 甲苯 氢气 乙苯 + ? + -54.4 kJ/mol
在水蒸汽存在的条件下，还可能发生下列反应：
氢气 二氧化碳 甲苯 水 乙苯 3 + + ? 2 +
此外，还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。这些连串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。
2. 影响本反应的因素
（1）温度的影响
乙苯脱氢为吸热反应，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，使苯乙烯的选择性下降，能耗增加，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 ?C。
（2）压力的影响
乙苯脱氢为体积增大的反应，降低总压可使平衡常数增大，从而增加反应 的平衡转化率，
故降低压力有利于平衡向脱氢方向移动。本实验加水蒸汽的目的是降低乙苯的分压，以提高
平衡转化率。较适宜的水蒸汽用量为：水/乙苯＝1.5/1（体积比）。
（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0.6 h
-1
为宜。
3. 本实验采用氧化铁系催化剂，其组成为：Fe2O3-CuO-K2O3-CeO2。

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