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(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，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月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(huì)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(huì)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，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(guān)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(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】1~6.7%【毒性分級】中毒【爆轟氣體危險(xiǎn)特性】與空氣混合可爆【可燃性危險(xiǎn)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(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。粘度（20℃）0.763mPa·s。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(shí)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(huì)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(shí)會(huì)刺激胃粘膜。苯乙烯與苯不同，不會(huì)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)密閉，防止跑、冒、滴、漏。注意個(gè)人防護(hù)，工作時(shí)應(yīng)穿戴個(gè)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，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯主反應(yīng)

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(yīng)

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

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(yīng)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(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540℃～600℃。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(dòng)，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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(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(shí)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(shí)。反應(yīng)開始每隔10～20分鐘取一次樣品，每個(gè)溫度至少取二個(gè)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(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(shí)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(yīng)條件預(yù)熱溫度300℃,脫氫反應(yīng)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(shí)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，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯計(jì)算結(jié)果第15頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯