文档介绍：乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书乙苯脱氢制苯乙烯实验指导书一、实验目的1、了解以乙苯为原料,氧化诙系为催化剂,在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程。2、学会稳泄工艺操作条件的方法。3、掌握乙苯脱氢制苯乙烯的转化率、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、了解气相色谱分析方法。二、实验的综合知识点完成本实验的测试和数据处理与分析需要综合应用以下知识:(1) 《化工热力学》关于反应工艺参数対平衡常数的影响,工艺参数与平衡组成间的关系。(2) 《化学反应工程》关于反应转化率、收率、选择性等概念及莫计算、绝热式固定床催化反应器的特点。(3) 《化工工艺学》关于加氢、脱氢反应的一-般规律,乙苯脱氢制苯乙烯的基木原理、反应条件选择、工艺流程和反应器等。(4) 《催化剂工程导论》关于工业催化剂的失活原因及再生方法。(5) 《仪器分析》关于气相色谱分析的测试方法。三、实验原理1、:副反应:在水蒸气存在的条件下,还可能发生下列反应:此外还有芳坯脱氢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InKpHO可知,乙苯脱氢反应为吸热反应,△Ho>0,从平衡常数与温度的关系式2 TpRTl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°C。(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Kp=Kn= P总可知,当X>ni0时,降低总压P总口J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。本实验加水蒸气的F1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(体积比)或8:1(摩尔比)。(3) 空速的彫响乙苯脱氧反应系统中有平行副反应和连串副反应,随着接触时间的増加,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,-l为宜。3、催化剂木实验采用氧化铁系催化剂,其组成为:Fe203-Cu0-K203-Ce02o四、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?实验室是如何來实现的,工业上又是如何來实现的?2、对木反应而言是体积增人还是减小?加压有利还是减压有利,丁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桂分压?3、在木实验小你认为有哪儿种液体产物生成?有哪儿种气体产物生成?如何分析?4、进行反应物料衡算,需要一些什么数据?如何搜集并进行处理?五、实验装置及流程乙苯脱氢制苯乙烯实验装置及流程见图1。六、实验步骤及方法1、反应条件控制汽化温度300°C,脱氢反应温度540〜600°C,水:乙苯=:1(体积比),,(50毫升催化剂)。2、操作步骤(1) 了解并熟悉实验装置及流程,搞清物料走向及加料、出料方法。(2) 接通电源,使汽化器、反应器分别逐步升