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乙苯脱氢制苯乙烯 化工工艺学实验 乙苯脱氢制苯乙烯 实验内容一 实验目的与要求二 原料及产品性质三 主副反应及影响反应的因素四 实验装置与流程五 操作步骤及反应条件六 数据记录与处理七 问题思考 乙苯脱氢制苯乙烯 实验目的与要求了解苯乙烯制备过程 设计合理工艺流程 并安装好实验装置 掌握检查实验装置漏气的方法 学会稳定操作条件的方法 正确取好数据 并计算其结果 如空速 转化率 产率及收率 学会使用温度控制和流量控制的一般仪表 仪器 作出反应温度对转化率 选择性 收率的影响曲线图 乙苯脱氢制苯乙烯 原料及产品性质 一 原料乙基苯催化剂 氧化铁系催化剂 二 产品苯乙烯相关副产品 乙苯脱氢制苯乙烯 乙基苯性质英文名 phenylethane 分子式 c8 h10 c6h5ch2ch3 分子量 106 16 比重 0 8669 20 熔点 94 9 沸点 136 2 自燃点 432 22 蒸汽压 10毫米汞柱 25 9 蒸汽密度 3 66 闪点 15 爆炸极限 1 6 7 毒性分级 中毒 爆轰气体危险特性 与空气混合可爆 可燃性危险特性 遇明火 高温 氧化剂易燃 乙苯脱氢制苯乙烯 脱氢催化剂氧化铁系催化剂组成fe2o3 cuo k2o cr2o5 ceo2 乙苯脱氢制苯乙烯 苯乙烯性质英文名 styrene styrol vinylbenzene别名乙烯基苯分子式 c6h5ch ch2产品用途 主要用于聚苯乙烯 合成橡胶 工程塑料 离子交换树脂等的原料物化性质无色油状液体 有芳香气味 凝固点 30 6 沸点145 相对密度0 9059 20 4 闪点 开杯 31 11 自燃点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 当加热或暴露日光下 或在过氧化物存在下容易聚合 聚合时释放热量 并能引起爆炸 爆炸极限1 1 6 1 体积 毒性防护 本品有毒 毒性比苯弱 苯乙烯具有引人发笑的臭味 在0 000025就可以显明地察觉到 在0 00005就会感到不快 但在这样浓度下 尚无毒害作用 随浓度升高 则刺激性增强 可刺激皮肤 呼吸道 在通风不良的室内进食时会刺激胃粘膜 苯乙烯与苯不同 不会造成慢性中毒 因为苯乙烯在生物体内容易被氧化成苯甲酸 苯基甘醇 苯乙醇酸等 进而成为马尿酸或葡萄糖酸酯而被排出体外 空气中最高容许浓度为420mg m3 生产设备应密闭 防止跑 冒 滴 漏 注意个人防护 工作时应穿戴个人防护用具 操作人员进行定期检查 有呼吸系统疾病 肝脏病 肾脏病或血液病者 不宜从事本操作 乙苯脱氢制苯乙烯 主反应 h298k 115千焦 摩尔 乙苯脱氢制苯乙烯 副反应c6h5c2h5 c6h6 c2h4等在水蒸汽存在下还能发生下列转化反应 ch4 h2o co 3h2 c6h5c2h5 2h2o c6h5ch3 co2 3h2c2h4 2h2o 2co 4h2此外还有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合 生成焦油和焦炭 也可能有深度裂解生成c和h2等副反应发生 乙苯脱氢制苯乙烯 影响因素温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应 故温度对反应影响很大 本实验一般控制在540 600 压力的影响乙苯脱氢为增加体积的反应 降低压力有利于平衡向脱氢方向移动 本实验加水蒸汽的目的是降低乙苯的分压 以提高平衡转化率 较适宜的水蒸汽用量为水蒸汽 乙苯 8 1 摩尔 1 5 1 体积 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 适宜的接触时间与催化剂的活性及反应温度有关 在实验所用的铁系催化剂上 乙苯的液空速以0 6hr 1为宜 乙苯脱氢制苯乙烯 实验装置 乙苯脱氢制苯乙烯 操作步骤安装好设备及电路 待教师检查后认为合格后 方可开始操作 检查反应系统的密封性 用0 1mpa压力表 数分钟内压力不变即符合要求 也可用肥皂泡试漏 接通电源 使反应器的预热段 反应段分别逐步升温至预定的温度 同时打开冷却水 当预热温度达到300 反应温度达400 左右开始加入蒸馏水 校正水流量 0 75ml 分 然后校正乙苯流量 0 5ml 分 并使之稳定半小时 反应开始每隔10 20分钟取一次样品 每个温度至少取二个样品 产品液从分离器中放入量筒 然后用分液漏斗分去水层 称出烃液重量 反应结束 停止加乙苯原料 反应温度维持在500 左右 继续通水蒸汽 进行催化剂的清焦再生 约半小时后停止通水蒸汽 并降温 乙苯脱氢制苯乙烯 控制反应条件预热温度300 脱氢反应温度540 600 水 乙苯 1 5 1 体积比 相等于乙苯加料0 5ml 分 蒸馏水0 75ml 分左右 50毫升催化剂 乙苯脱氢制苯乙烯 数据记录与处理原始记录 时间温度 空速尾气脱氢产物预热温度投水量乙苯量水层量反应温度烃层量 产品分析结果 乙苯脱氢制苯乙烯 计算结果 乙苯脱氢制苯乙烯 问题思考