1、乙苯脫氫制苯乙烯第1頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求 二、原料及產(chǎn)品性質(zhì) 三、主副反應(yīng)及影響反應(yīng)的因素 四、實(shí)驗(yàn)裝置與流程 五、操作步驟及反應(yīng)條件 六、數(shù)據(jù)記錄與處理 七、問題思考第2頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求了解苯乙烯制備過程，設(shè)計(jì)合理工藝流程，并安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。掌握檢查實(shí)驗(yàn)裝置漏氣的方法。學(xué)會穩(wěn)定操作條件的方法，正確取好數(shù)據(jù)，并計(jì)算其結(jié)果，如空速，轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及收率。學(xué)會使用溫度控制和流量控制的一般儀表、儀器。作出反應(yīng)溫度對轉(zhuǎn)化率，選擇性、收率的影響曲線圖。第3頁，共

2、16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯原料及產(chǎn)品性質(zhì)一、原料 乙基苯 催化劑：氧化鐵系催化劑二、產(chǎn)品 苯乙烯 相關(guān)副產(chǎn)品第4頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯乙基苯性質(zhì) 英文名：Phenylethane【分子式】C8-H10（C6H5CH2CH3）【分子量】106.16【比重】0.8669 (20)【熔點(diǎn)】-94.9 【沸點(diǎn)】136.2 【自燃點(diǎn)】432.22【蒸汽壓】10毫米汞柱 (25.9)【蒸汽密度】3.66【閃點(diǎn)】15 【爆炸極限】16.7%【毒性分級】中毒【爆轟氣體危險特性】與空氣混合可爆【可燃性危險特性】遇明火、高溫、氧

3、化劑易燃第5頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯脫氫催化劑 氧化鐵系催化劑組成Fe2O3CuOK2OCr2O5CeO2 第6頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯苯乙烯性質(zhì)英 文 名： Styrene;Styrol;Vinylbenzene 別名 乙烯基苯 分 子 式 ：C6H5CH:CH2 產(chǎn)品用途 ：主要用于聚苯乙烯、合成橡膠、工程塑料、離子交換樹脂等的原料 物化性質(zhì) 無色油狀液體，有芳香氣味。凝固點(diǎn)-30.6。沸點(diǎn)145。相對密度0.9059(20/4)。閃點(diǎn)（開杯）31.11。自燃點(diǎn)490。折射率nD(20)1.5467

4、。粘度（20）0.763mPas。不溶于水，溶于乙醇及乙醚。當(dāng)加熱或暴露日光下，或在過氧化物存在下容易聚合，聚合時釋放熱量，并能引起爆炸。爆炸極限1.1%6.1%（體積）。毒性防護(hù) ： 本品有毒。毒性比苯弱。苯乙烯具有引人發(fā)笑的臭味，在0.000025就可以顯明地察覺到。在0.00005就會感到不快，但在這樣濃度下，尚無毒害作用。隨濃度升高，則刺激性增強(qiáng)，可刺激皮膚，呼吸道。在通風(fēng)不良的室內(nèi)進(jìn)食時會刺激胃粘膜。苯乙烯與苯不同，不會造成慢性中毒，因?yàn)楸揭蚁┰谏矬w內(nèi)容易被氧化成苯甲酸、苯基甘醇、苯乙醇酸等，進(jìn)而成為馬尿酸或葡萄糖酸酯而被排出體外。空氣中最高容許濃度為420mg/m3。生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)密

5、閉，防止跑、冒、滴、漏。注意個人防護(hù)，工作時應(yīng)穿戴個人防護(hù)用具。操作人員進(jìn)行定期檢查，有呼吸系統(tǒng)疾病、肝臟病、腎臟病或血液病者，不宜從事本操作。 第7頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯主反應(yīng) H298K=115千焦/摩爾第8頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯副反應(yīng) C6H5C2H5C6H6+C2H4等在水蒸汽存在下還能發(fā)生下列轉(zhuǎn)化反應(yīng)： CH4+H2OCO+3H2，C6H5C2H5+2H2OC6H5CH3+CO2+3H2 C2H4+2H2O2CO+4H2此外還有芳烴脫氫縮合及苯乙烯聚合，生成焦油和焦炭，也可能有深度裂解生成

6、C和H2等副反應(yīng)發(fā)生。第9頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯影響因素溫度的影響 乙苯脫氫反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故溫度對反應(yīng)影響很大，本實(shí)驗(yàn)一般控制在540600。壓力的影響 乙苯脫氫為增加體積的反應(yīng)，降低壓力有利于平衡向脫氫方向移動，本實(shí)驗(yàn)加水蒸汽的目的是降低乙苯的分壓，以提高平衡轉(zhuǎn)化率。較適宜的水蒸汽用量為水蒸汽： 乙苯=8:1（摩爾）=1.5:1（體積）空速的影響 乙苯脫氫反應(yīng)系統(tǒng)中有平行副反應(yīng)和連串副反應(yīng)，隨著接觸時間的增加副反應(yīng)也增加，苯乙烯的選擇性可能下降，適宜的接觸時間與催化劑的活性及反應(yīng)溫度有關(guān)，在實(shí)驗(yàn)所用的鐵系催化劑上，乙苯的液空速以0.6hr-1

7、為宜。第10頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯實(shí)驗(yàn)裝置 第11頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯操作步驟安裝好設(shè)備及電路，待教師檢查后認(rèn)為合格后，方可開始操作。檢查反應(yīng)系統(tǒng)的密封性，用0.1MPa壓力表，數(shù)分鐘內(nèi)壓力不變即符合要求，也可用肥皂泡試漏。接通電源，使反應(yīng)器的預(yù)熱段、反應(yīng)段分別逐步升溫至預(yù)定的溫度，同時打開冷卻水。當(dāng)預(yù)熱溫度達(dá)到300，反應(yīng)溫度達(dá)400左右開始加入蒸餾水，校正水流量，（0.75ml/分），然后校正乙苯流量（0.5ml/分）并使之穩(wěn)定半小時。反應(yīng)開始每隔1020分鐘取一次樣品，每個溫度至少取二個樣品

8、，產(chǎn)品液從分離器中放入量筒，然后用分液漏斗分去水層，稱出烴液重量。反應(yīng)結(jié)束，停止加乙苯原料，反應(yīng)溫度維持在500左右，繼續(xù)通水蒸汽，進(jìn)行催化劑的清焦再生，約半小時后停止通水蒸汽，并降溫。第12頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯控制反應(yīng)條件預(yù)熱溫度300,脫氫反應(yīng)溫度540600，水：乙苯=1.5:1（體積比）。相等于乙苯加料0.5ml/分，蒸餾水0.75ml/分左右（50毫升催化劑）。第13頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯數(shù)據(jù)記錄與處理原始記錄時間 溫 度 空 速 尾 氣 脫氫產(chǎn)物 預(yù)熱溫度 投水量 乙苯量 水 層 量 反應(yīng)溫度 烴層量 產(chǎn)品分析結(jié)果第14頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯計(jì)算結(jié)果第15頁，共16頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)8分，星期日乙苯脫氫制苯乙烯問題思考乙苯脫氫反應(yīng)中對