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1、乙苯脫氫實驗摘要苯乙烯(SM)是生產(chǎn)塑料和合成橡膠的重要基本有機原料,主要用于生產(chǎn)聚苯乙烯,也可用于制備丁苯橡膠、苯乙烯一順丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、不飽和聚酯等。乙苯催化脫氫法是目前國內(nèi)外生產(chǎn)苯乙烯的主要方法,采用的催化劑主要是Fe-K系催化劑,其中Fe2O3。是活性組分、K2O是活性促進劑,K2O的引入使鐵系催化劑的活性有了顯著提高,可以在較低的水比下應(yīng)用,但K2O含量過高存在著鉀的流失問題。.為了解決催化劑在使用過程中存在的問題,作者采用固定床反應(yīng)器,以自制的高鐵低鉀氧化鐵為催化劑,考察反應(yīng)溫度、進料
2、比和催化劑活性對乙苯轉(zhuǎn)化率、苯乙烯選擇性和苯乙烯收率的影響,確定了最佳的工藝條件。乙苯脫氫制苯乙烯催化劑的主要組分是鐵和鉀。在新鮮催化劑中,鐵和鉀形成鐵鉀化合物,最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)為KFe11O17(或K2Fe22O34).添加鈰、鉬、鎂等,改善催化活性,提高反應(yīng)產(chǎn)率。關(guān)鍵詞:乙苯脫氫,催化劑,鐵化合物??Abstract?Styrene?(SM)?is?the?production?of?plastics?and?synthetic?rubber?in?important?basic?organic?raw?
3、materials,?mainly?for?the?production?of?polystyrene,?can?also?be?used?for?the?preparation?of?a?styrene-butadiene?rubber,?maleate-styrene?block?copolymers,?unsaturated?polyester,?etc.?Ethylbenzene?catalytic?dehydrogenation?method?is?by?far?the?major?domest
4、ic?and?foreign?production?of?styrene,?used?catalyst?methodology?mainly?Fe-K?catalysts,?Fe2O3.?Is?the?active?component,?K2O?is?active?promoters,?K2O?introduction?to?iron-based?catalyst's?activity?has?been?significantly?improved,?can?lower?water?ratios?appl
5、y,?K2O?content?too?high?potassium?loss?exists..?in?order?to?solve?the?catalyst?in?the?use?process?problems,?the?author?takes?a?fixed?bed?reactor?to?self-made?iron?and?low?potassium?oxide?as?a?catalyst,?visit?reaction?temperature,?feed?ratio?and?catalyst?a
6、ctivity?on?Ethylbenzene?conversion?rate,?the?selectivity?of?polystyrene?and?styrene?yield,?determine?the?best?process?conditions.??·?Keywords:?Ethylbenzene;?catalyst;ironcompound;?一、實驗?zāi)康?、了解以乙苯為原料,氧化鐵系為催化劑,利用固定床反應(yīng)器裝置制備苯乙烯的過程。2、熟悉催化劑的制備、成型及表征方法;認識催化基本原理的應(yīng)用
7、。3、掌握反應(yīng)管催化劑裝填及安裝,裝置各部件連接,以及常用化工儀表的使用。4、學(xué)習(xí)“三傳一反”在實際反應(yīng)體系中的應(yīng)用。5、熟悉氣相色譜法檢測各反應(yīng)組分的方法,確定乙苯轉(zhuǎn)化率、苯乙烯收率與選擇性;關(guān)聯(lián)脫氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、選擇性、收率及化學(xué)平衡組成與反應(yīng)溫度、壓力的關(guān)系。二、實驗的綜合知識點完成本實驗的測試和數(shù)據(jù)處理與分析需要綜合應(yīng)用以下知識:(1)《化工熱力學(xué)》關(guān)于反應(yīng)工藝參數(shù)對平衡常數(shù)的影響,工藝參數(shù)與平衡組成間的關(guān)系。(2)《化學(xué)反應(yīng)工程》關(guān)于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、收率、選擇性等概念及其計算、絕熱式固定床催化反應(yīng)器
8、的特點。(3)《化工工藝學(xué)》關(guān)于加氫、脫氫反應(yīng)的一般規(guī)律,乙苯脫氫制苯乙烯的基本原理、反應(yīng)條件選擇、工藝流程和反應(yīng)器等。(4)《催化劑工程導(dǎo)論》關(guān)于工業(yè)催化劑的失活原因及再生方法。(5)《儀器分析》關(guān)于氣相色譜分析的測試方法。三、實驗原理1、本實驗的主副反應(yīng)主反應(yīng):副反應(yīng):在水蒸氣存在的條件下,還可能發(fā)生下列反應(yīng):此外,可能存在的副反應(yīng)有芳烴脫氫縮合、苯乙烯聚合生成焦油等。這些連串副反應(yīng)的發(fā)生不僅使反應(yīng)的選擇性下降,而且極易使