乙苯脫氫制苯乙烯

乙苯脫氫制苯乙烯第1頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯實驗內(nèi)容

一、實驗目的與要求二、原料及產(chǎn)品性質(zhì)三、主副反應及影響反應的因素四、實驗裝置與流程五、操作步驟及反應條件六、數(shù)據(jù)記錄與處理七、問題思考第2頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯實驗目的與要求了解苯乙烯制備過程，設計合理工藝流程，并安裝好實驗裝置。掌握檢查實驗裝置漏氣的方法。學會穩(wěn)定操作條件的方法，正確取好數(shù)據(jù)，并計算其結(jié)果，如空速，轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及收率。學會使用溫度控制和流量控制的一般儀表、儀器。作出反應溫度對轉(zhuǎn)化率，選擇性、收率的影響曲線圖。第3頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月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)品苯乙烯相關副產(chǎn)品第4頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月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】-94.9℃【沸點】136.2℃【自燃點】432.22℃【蒸汽壓】10毫米汞柱(25.9℃)【蒸汽密度】3.66【閃點】15℃【爆炸極限】1~6.7%【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、氧化劑易燃第5頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯脫氫催化劑

氧化鐵系催化劑組成Fe2O3—CuO—K2O—Cr2O5—CeO2

第6頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月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-30.6℃。沸點145℃。相對密度0.9059(20/4℃)。閃點（開杯）31.11℃。自燃點490℃。折射率nD(20℃)1.5467。粘度（20℃）0.763mPa·s。不溶于水，溶于乙醇及乙醚。當加熱或暴露日光下，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：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，可刺激皮膚，呼吸道。在通風不良的室內(nèi)進食時會刺激胃粘膜。苯乙烯與苯不同，不會造成慢性中毒，因為苯乙烯在生物體內(nèi)容易被氧化成苯甲酸、苯基甘醇、苯乙醇酸等，進而成為馬尿酸或葡萄糖酸酯而被排出體外?？諝庵凶罡呷菰S濃度為420mg/m3。生產(chǎn)設備應密閉，防止跑、冒、滴、漏。注意個人防護，工作時應穿戴個人防護用具。操作人員進行定期檢查，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，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯主反應

ΔH298K=115千焦/摩爾第8頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯副反應

C6H5C2H5→C6H6+C2H4等在水蒸汽存在下還能發(fā)生下列轉(zhuǎn)化反應：

CH4+H2O→CO+3H2，C6H5C2H5+2H2O→C6H5CH3+CO2+3H2C2H4+2H2O→2CO+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C和H2等副反應發(fā)生。第9頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯影響因素溫度的影響

乙苯脫氫反應為吸熱反應，故溫度對反應影響很大，本實驗一般控制在540℃～600℃。壓力的影響

乙苯脫氫為增加體積的反應，降低壓力有利于平衡向脫氫方向移動，本實驗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

乙苯脫氫反應系統(tǒng)中有平行副反應和連串副反應，隨著接觸時間的增加副反應也增加，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溫度有關，在實驗所用的鐵系催化劑上，乙苯的液空速以0.6hr-1為宜。第10頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯實驗裝置

第11頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯操作步驟安裝好設備及電路，待教師檢查后認為合格后，方可開始操作。檢查反應系統(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，使反應器的預熱段、反應段分別逐步升溫至預定的溫度，同時打開冷卻水。當預熱溫度達到300℃，反應溫度達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。反應開始每隔10～20分鐘取一次樣品，每個溫度至少取二個樣品，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。反應結(jié)束，停止加乙苯原料，反應溫度維持在500℃左右，繼續(xù)通水蒸汽，進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，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯控制反應條件預熱溫度300℃,脫氫反應溫度540℃～600℃，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，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月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)物預熱溫度投水量乙苯量水層量反應溫度烴層量產(chǎn)品分析結(jié)果第14頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯計算結(jié)果第15頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯