乙苯脱氢
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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。
实验13 乙苯脱氢制苯乙烯一.实验目的1.熟悉乙苯气相催化脱氢制备苯乙烯的过程,明确乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响。
2.掌握反应温度控制和测量方法以及加料的控制与计量方法。
3.掌握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 (2-13-1)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 (2-13-2)C 8H 10 + H 2 C 7H 8 + CH 4 △H 873K = - 64.4 kJ/mol (2-13-3) C 8H 10 + H 2 C 6H 6 + C 2H 6 △H 873K = - 41.8 kJ/mol (2-13-4) C 8H 10 8C + 5H 2 △H 873K = - 1.72kJ/mol (2-13-5) 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550-610℃范围内。
反应(2-13-2)、(2-13-3)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。
常用的乙苯气相催化脱氢制取苯乙烯的催化剂种类很多,通常是以铁(Fe 2O 3)为基础的多组分催化剂,助催化剂有钾(K 2O ),铬(Cr 2O 3)等。
本试验采用铁系催化剂作为乙苯气相脱氢制苯乙烯反应的催化剂。
乙苯气相脱氢制苯乙烯是一个摩尔数增多、体积增大的过程,因而在减压条件下进行对生成苯乙烯有利。
苯乙烯生产方法目前,世界上苯乙烯的生产方法主要有乙苯脱氢法、环氧丙烷-苯乙烯联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法以及丁二烯合成法等。
1 乙苯脱氢法乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法,其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90%。
它又包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺。
1.1 乙苯氧化脱氢法乙苯氧化脱氢法是目前尚处于研究阶段生产苯乙烯的方法。
在催化剂和过热蒸汽的存在下进行氧化脱氢反应的,即:2C6H5C2H5 + O2↑→ 2C6H5CHCH2 + 2H2O此方法可以从乙苯直接生成苯乙烯,还可以利用氧化反应放出的热量产生蒸汽,反应温度也较催化脱氢为低。
研究的催化剂种类较多,如氧化镉,氧化锗,钨、铬、铌、钾、锂等混合氧化物,钼酸铵、硫化钼及载在氧化镁上的钴、钼等。
但这些催化剂在多处于研究阶段,尚不具备工业化条件,有待进一步研究开发。
1.2 乙苯催化脱氢法这是目前生产苯乙烯的主要方法,目前世界上大约90%的苯乙烯采用该方法生产。
它以乙苯为原料,在催化剂的作用下脱氢生成苯乙烯和氢气。
反应方程式如下:C6H5C2H5→ C6H5CHCH2 + H2↑同时还有副反应发生,如裂解反应和加氢裂解反应:C6H5C2H5 + H2↑→ C6H5CH3+ CH4C6H5C2H5 + H2↑→C6H6 + CH3CH3C6H5C2H5→ C6H6 + CH2CH2高温裂解生碳:C6H5C2H5→8C + 5H2↑在水蒸汽存在下,发生水蒸汽的转化反应:C6H5C2H5 + 2H2O →C6H5CH3 + CO2 + 3H2此外还有高分子化合物的聚合反应,如聚苯乙烯、对称二苯乙烯的衍生物等。
2 环氧丙烷-苯乙烯联产法环氧丙烷-苯乙烯(简称PO/SM)联产法又称共氧化法,由Halcon公司开发成功,并于1973年在西班牙首次实现工业化生产。
在130-160℃、0.3-0.5MPa下,乙苯先在液相反应器中用氧气氧化生成乙苯过氧化物,生成的乙苯过氧化物经提浓到17%后进入环氧化工序,在反应温度为110℃、压力为4.05MPa条件下,与丙烯发生环氧化反应成环氧丙烷和甲基苄醇。
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。
简述乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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乙苯脱氢反应实验报告乙苯脱氢制苯乙烯实验报告乙苯脱氢制苯乙烯实验报告一实验目的(1)了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程,学会设计实验流程和操作;(2)掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响,学会获取稳定的工艺条件之方法。
(3)掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。
(4)掌握色谱分析方法。
二实验原理2.1主副反应乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应,只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率,其反应如下:主反应C6H5C2H56H5C2H3 + H2副反应C6H5C2H56 + C2H4C2H4 + H2H6C6H5C2H5 + H2H6+ C2H6C6H5C2H56H5,CH3+ CH4此外,还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。
2.2 影响因素2.2.1温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应,?H00,从平衡常数与温度的关系式?H0??lnKP?可知,提高温度可增大平衡常数,从而提高脱氢反应的平衡???2?TRT??P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,故应控制适应的反应温度。
2.2.2 压力的影响?P?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?总?可??ni???知,当?γ0时,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氢方向移动。
实验中加入惰性气体或减压条件下进行,通常均使用水蒸气作稀释剂,它可降低乙苯的分压,以提高平衡转化率。
水蒸气的加入还可向脱氢反应提供部分热量,使反应温度比较稳定,能使反应产物迅速脱离催化剂表面,有利于反应向苯乙烯方向进行;同时还可以有利于烧掉催化剂表面的积碳。
但水蒸汽增大到一定程度后,转化率提高并不显著,因此适宜的用量为:水:乙苯,1.2,2.6:1(质量比)。
2.2.3 空速的影响乙苯脱氢反应中的副反应和连串副反应,随着接触时间的增大而增大,产物苯乙烯的选择性会下降,催化剂的最佳活性与适宜的空速及反应温度有关,本-1实验乙苯的液空速以0.6,1h为宜。
实验乙苯脱氢制苯乙烯乙苯脱氢制苯乙烯是一种重要的化学反应,可用于生产苯乙烯。
苯乙烯是一种重要的化学原料,广泛用于塑料、橡胶、纺织和涂料等行业。
本实验旨在使用催化剂将乙苯脱氢制为苯乙烯,同时研究不同反应条件对反应产物的影响。
实验步骤:1. 实验仪器:采用多项仪器进行实验操作,主要包括反应釜、加热器、冷却器、气体净化器、漏斗等。
2. 实验材料:本实验中使用的材料有苯乙烯、乙苯,催化剂、溶剂,以及各种实验用的试剂。
3. 反应条件:反应釜温度在350至450℃之间,催化剂量为反应物的5%,氢气流量控制在0.5至1L/min,同时保持反应时间在2到6小时。
4. 实验流程:将乙苯和催化剂加到反应釜中,逐步加热至设定的反应温度。
当达到一定的温度时,开始向反应釜中通入氢气,同时控制氢气流量和反应时间,完成反应后,用氮气吹干反应釜,并用氢气清洗。
5. 实验分析:收集反应产物,通过色谱分析、质谱分析等手段,分析反应物和产物的组成,探究不同反应条件对产物生成的影响。
实验原理:乙苯脱氢制苯乙烯是将乙苯中的甲基基团和芳香基团分离,生成苯乙烯的反应。
催化剂是反应中的关键,可以选择镍、铂、钒等金属作为催化剂。
氢气在反应中也起着重要作用,通过提供氢离子,防止反应中的芳香基团被进一步氧化。
实验结果:实验结果表明,催化剂种类、温度、氢气流量和反应时间等因素都会影响反应产物的生成。
在相同温度下,镍催化剂的反应活性高于钒催化剂。
同时,反应温度越高,产物的产量越高,但也会导致副反应的增加。
氢气流量和反应时间的控制也在一定程度上影响着反应产物的生成。
结论:本实验的结果表明,乙苯脱氢制苯乙烯是一种复杂的化学反应,受多种因素的影响。
通过对实验过程和产物的分析,可以对反应条件进行优化,使得反应产物的产量和纯度得到提高。
同时,本实验也为进一步的苯乙烯生产工艺研究提供了基础数据。
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。
实验二十二 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-CHCH=CH2 + H 2117.8KJ/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 2CH 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,0>Δ0H ,从平衡常数与温度的关系式2Δ=∂ln ∂RT H TK 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Δ=∑inp nPKK总可知,当时0>Δυ,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。
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0.6/h为宜。
4)催化剂本实验采用氧化铁系催化剂。
其组成为:Fe2O3-CuO-K2O-Cr2O3-CeO2。
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。
乙苯脱氢化学式乙苯脱氢是一种重要的有机反应,其化学式为C6H6 -> C6H5CH3。
乙苯是一种芳香烃,由苯环和一个甲基基团组成。
乙苯脱氢反应通过在适当的反应条件下,使乙苯中的一个氢原子脱除,形成甲基苯(Mesitylene)。
这个反应是通过将乙苯加热到适当的温度,在存在催化剂的情况下进行的。
乙苯脱氢是一个重要的工业过程,用于生产甲基苯和其他有机化合物。
乙苯脱氢反应的机理是一个复杂的过程,可以分为几个步骤。
首先,乙苯吸附到催化剂的表面,然后将一个氢原子从乙苯分子中脱去。
这个脱氢步骤是通过催化剂上的一个活性中心来完成的。
脱氢发生后,产生的烯烃中间体发生重排,形成甲基苯。
最后,甲基苯从催化剂的表面解吸出来,得到最终的产物。
乙苯脱氢反应的催化剂通常是一种过渡金属催化剂,如铬、钼或钨。
这些催化剂具有较高的催化活性和选择性,能够有效地催化乙苯脱氢反应。
此外,加热温度和反应时间也是影响乙苯脱氢反应的重要因素。
适当的加热温度和反应时间可以提高乙苯脱氢反应的产率和选择性。
乙苯脱氢反应的产物主要是甲基苯,但也会生成一些副产物,如苯乙烯和二甲苯。
甲基苯是一种重要的有机化合物,在化学工业中有广泛的应用。
例如,甲基苯可以作为溶剂、合成材料和医药中间体使用。
苯乙烯也是一种重要的有机化合物,广泛用于合成塑料、橡胶和纤维等材料。
二甲苯则主要用作有机合成反应中的溶剂。
乙苯脱氢反应在工业上具有很高的经济和环境效益。
乙苯是一种廉价的原料,容易获取。
此外,乙苯脱氢反应产生的甲基苯等化合物可以作为其他化学反应的起始物质,进一步合成各种有机化合物。
这使得乙苯脱氢反应在有机合成和精细化工领域具有很大的潜力。
在总结乙苯脱氢反应的过程时,可以将其分为吸附、脱氢、重排和解析四个步骤。
乙苯吸附在催化剂表面后,发生氢化脱氢反应生成甲基苯中间体,随后发生重排反应生成最终产物,最后产物从催化剂表面解吸释放。
乙苯脱氢反应的催化剂通常是过渡金属催化剂,适当的温度和时间可以提高反应的产率和选择性。
二氧化碳氧化乙苯脱氢二氧化碳氧化乙苯脱氢,这事儿听起来挺复杂的,就像要把一团乱麻给捋顺了一样。
咱们先得知道啥是乙苯。
乙苯就像是一个小家庭里的成员,有它自己的结构和特性。
那脱氢又是啥呢?就好比这个小家庭里要送出去一个成员,把氢这个小成员给赶出去。
这可不是个简单的事儿啊。
那二氧化碳在这儿扮演啥角色呢?二氧化碳可不是个打酱油的。
它就像一个催化剂,不过这个催化剂有点特别。
它就像一个小助手,来帮忙让乙苯脱氢这个过程变得更容易一些。
你想啊,要是没有这个小助手,乙苯自己脱氢,就像一个人独自搬很重的东西,累得够呛还不一定能办好。
在这个过程中,有好多小细节得注意呢。
就像做菜一样,盐放多放少那味道可就差远了。
反应的温度、压力这些条件就像做菜的火候和调料的量。
温度要是不合适,可能就像小火炒菜,半天炒不熟,乙苯脱氢的反应进行得慢得像蜗牛爬。
压力要是不对,那就好比锅的盖子没盖好,气都跑了,反应也达不到想要的效果。
这二氧化碳氧化乙苯脱氢的反应,在工业上可有用处了。
它能生产出好多重要的东西,就像一个神奇的魔法盒,能变出各种各样有用的玩意儿。
要是把工业生产比作一场大的战役,那这个反应就是一个很厉害的战术。
它可以让资源得到更好的利用,就像把家里的废旧物品重新利用起来,变成新的宝贝。
从化学的角度来看,这个反应里的分子就像一群小士兵。
乙苯分子是一方,二氧化碳分子是另一方。
它们在反应的战场上相互作用。
二氧化碳分子就像有特殊技能的士兵,能帮助乙苯分子进行脱氢这个动作。
这些分子之间的碰撞和反应,就像一场看不见硝烟的战争,充满了各种奇妙的变化。
有时候,这个反应也会遇到麻烦。
就像走路的时候会遇到绊脚石一样。
可能会有一些副反应发生,就像本来想去东边,结果被一股歪风给吹到了西边。
这些副反应会影响到我们想要的结果,就像调皮的小鬼捣乱,让我们得不到纯正的产品。
那怎么解决这些问题呢?这就像给一个生病的人看病一样。
我们得去仔细研究这个反应的各个环节,找出问题的根源。
脱氢反应:强吸热反应;反应需要在高温下进行;反应需要在高温条件下向反应系统供给大量的热量。
由于供热方式不同,采用的反应器型式也不同。
工业上采用的反应器型式有两种:一种是多管等温型反应器,是以烟道气为热载体,反应器放在加热炉内,由高温烟道气,将反应所需要的热量通过管壁传递给催化剂床层。
另一种是绝热型反应器,所需要的热源是由过热水蒸气直接带入反应系统。
采用这两种不同型式反应器的工艺流程,主要差别:脱氢部分的水蒸气用量不同;热量的供给和回收利用方式不同。
(一)多管等温反应器脱氢部分的工艺流程反应器构成:是由许多耐高温的镍铬不锈钢钢管组成;或者内衬以铜锰合金的耐热钢管组成;管径为100~185mm;管长为3m;管内装填催化剂;管外用烟道气加热(见图4-9,P182)。
多管等温反应器脱氢部分的工艺流程图见图4-10(P182)所示。
反应条件及流程:1.原料乙苯蒸气和一定量的水蒸气混合;2.预热温度(反应进口):540[size=+2]℃;3.反应温度(反应出口):580~620[size=+2]℃;4.反应产物冷却冷凝:液体分去水后送到粗苯乙烯贮槽;不凝气体含有90%左右的H2,其余为CO2和少量C1及C2可作为燃料气,也可以用作氢源。
5.水蒸气与乙苯的用量比(摩尔比)为6~9:1;(等温反应器脱氢,水蒸气仅作为稀释剂用)。
6.讨论:(1)等温反应器:要使反应器达到等温,沿反应器的反应管传热速率的改变,必须与反应所需要吸收热量的递减速率的改变同步。
(2)一般情况下,出口温度可能比进口温度高出几十度(传递给催化剂床层的热量,大于反应时需要吸收的热量。
)(3)催化剂床层的最佳温度分布以保持等温为好。
(4)在反应初期, 温度比较低有利:在反应初期,乙苯浓度高,平行副反应竞争激烈。
温度比较低,有利于抑制活化能比较高的裂解和水蒸气转化等副反应的进行。
(5) 接近反应器的出口,温度比较高有利:接近反应器的出口,乙苯浓度降低,反应的推动力减小,提高反应温度,不仅可以增大反应速度常数,也可以提高反应的推动力,从而加快脱氢反应速度,使乙苯能达到比较高的转化率。
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AbstractStyrene (SM) is the production of plastics and synthetic rubber in im portant basic organic raw materials, mainly for the production of polysty rene, can also be used for the preparation of a styrene-butadiene rubber, maleate-styrene block copolymers, unsaturated polyester, etc. Ethylben zene catalytic dehydrogenation method is by far the major domestic and foreign production of styrene, used catalyst methodology mainly Fe-K c atalysts, Fe2O3. Is the active component, K2O is active promoters, K2O i ntroduction to iron-based catalyst's activity has been significantly impro ved, can lower water ratios apply, K2O content too high potassium loss exists.. in order to solve the catalyst in the use process problems, the au thor takes a fixed bed reactor to self-made iron and low potassium oxide as a catalyst, visit reaction temperature, feed ratio and catalyst activityon Ethylbenzene conversion rate, the selectivity of polystyrene and styr ene yield, determine the best process conditions.• Keywords: Ethylbenzene; catalyst;iron compound;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。