文档介绍：乙苯脱氢实验报告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?本实验采用的什么方法?工业上又是如何来实现的?答:乙苯脱氢生成苯乙烯反应是吸热反应。反应温度升高,平衡向生成乙苯的方向移动。反应温度为540℃。本实验采用采用的方法是接通电源使汽化器、反应器分别逐步升温至预定温度。汽化器温度达到300度,反应器温度达400度左右开始加入已校正好流量的蒸馏水。当反应度达到500度左右时,加入已校正好流量的乙苯,继续升温至540度使之稳定。加热温度用热电偶控制。工业上乙苯脱氢时常加入适量O2,在合适的条件下,O2与生成的H2化合成H2O,相当于移走生成物H2,促进平衡向生成苯乙烯的方向移动。对本反应而言使体积增大还是减小?加压有利还是减压有利?工业上使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的分压? 答:乙苯脱氢生成苯乙烯为体积增加的反应。从平衡常数与压力的关系可知降低总压P总可使Kn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。工业上,通过加水蒸气和乙苯的混合气来实现减压操作。本实验采用加水蒸气的方法来降低乙苯分压以提高平衡转化。因为水蒸气热容量大;产物易分离;产物不起反应;水蒸气还可以保护裂解炉管;水蒸气还有清焦作用。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? 答:液体产物:苯乙烯、乙苯、苯、甲苯。气体产物:甲烷、乙烷、乙烯、氢气、二氧化碳、进行反应物料衡算,需要一些什么数据?如何收集并进行处理? 答:进行反应物料衡算需要乙苯的和水的加入量,精产品水层量和烃层量,并对粗产品中苯、甲苯、乙苯和苯乙烯含量进行分析,从而计算乙苯的转化率、苯乙烯的先择性和收率。实验报告课程名称:化工专业实验指导老师:成绩:__________________实验名称:乙苯脱氢制苯乙烯实验类型:_____同组学生姓名:一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析七、讨论、心得一、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、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的方法。 3、掌握乙苯脱氢制备苯乙烯的转化率、选择性、收率与反应温度的关系;找出最适宜的反应温度区域。4、学会使用温度控制和流量控制的一般仪表、仪器。5、了解气相色谱分析及使用方法。二、实验内容和原理 1、本实验的主副反应主反应:C6H5C2H5?副反应: C6H5C2H3?H2 C6H5C2H5?C6H6?C2H4C6H5C2H5?H2?C6H6 C6H5C2H5?H2?C6H5CH3?C2H4 在水蒸气存在的条件下,还可能发生下列反应:C6H5C2H5?2H2O? C6H5CH3?CO2?3H2 此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油。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。 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,△H0>0,从平衡常数与温度的关系式??lnKp???H0可知,提高温度可增大平衡??2?? ??T ?P RT 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,故应控制适应的反应温度。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K ?Kn ?p?当△γ>0时,降低??总?可知,?n? i?? ?? P 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。本实验中加水蒸气的目的是降低乙苯的分压,以提高乙苯的平衡转化率。较适宜的水蒸气用量为:水:乙苯=:1或8:1。(3)空速的影响乙苯脱氢反应系统中有平行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,故需采用较高的空速,以提高选择性。适宜的空速与催化剂的活性及反应温度有关,本实-1 验乙苯的液空速以适宜。 3、催化剂本实验实用GS-08催化剂,以Fe,K为主要活性组分,添加少量的IA,IIA,IB族以稀土氧化物为助剂。三、实验装置、实验准备物料及仪器 1、乙苯脱氢制苯乙烯实验装置流程见下图: 1-水计量管;2-乙苯计量管;3、4进料泵;5-气化室;6-反应室;7-冷凝器;8-集液罐;9-H2流量计;10-N2流量计;11-湿式气体流量计;12-N2压力表 2、药品:乙苯1瓶;瓶蒸馏水一桶;氮气一钢瓶 3、实验器具:电子天平一台;色谱一台;秒表一只100ml量筒2个;100ml烧杯4个;100ml分液漏斗2个;1ug色谱取样管2个四、操作方法和