乙苯脱氢制苯乙烯实验报告色谱图怎么看

2023-07-04

本文主要是 乙苯脱氢制苯乙烯实验报告色谱图怎么看 相关的知识问答，如果你也了解，请帮忙补充。

乙苯脱氢实验报告

脱氢实验报告乙苯脱氢制苯乙烯实验乙苯脱氢催化剂

篇一：乙苯脱氢制苯乙烯实验思考题

（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？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。

（2）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？

1

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。

（3）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、（水蒸气）

（4）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。

篇二：乙苯脱氢制苯乙烯

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（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）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（必填）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,△H00，从平衡常数与温度的关系式??lnKpH0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△γ0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=1.5:1（体积比）或8：1（摩尔比）。(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0.6h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（分析纯）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（测液体浓度）；秒表一只（或用手机等其他代替）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、操作方法和实验步骤

1、实验任务：测定不同温度下乙苯脱氢反应的转化率、苯乙烯的选择性和收率，考察温度对乙苯脱氢反应转化率、苯乙烯选择性和收率的影响。

2、主要控制指标：

（1）汽化温度控制在300℃左右，（2）反应器前温度控制在500℃，（3）脱氢反应温度为540℃、600℃，（4）水：乙苯=1.5:1（体积比）。

（5）控制乙苯加料速度为0.5ml/min，蒸馏水进料速度为0.75ml/min。3、具体操作步骤

（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）仪表通电，待各仪表初始化完成后，在各仪表上设定控制温度：汽化室温度控制设定值为300℃、反应器前温度控制为500℃，反应器温度控制值为540℃。

（3）系统通氮气：接通电源，系统通氮气，调节氮气流量为20l/h。

（4）汽化器升温，冷却器通冷却水：打开汽化室加热开关，汽化室逐步升温，并打开冷却器的冷却水。（5）开反应器前加热和反应器加热：当汽化器温度达到200℃后，打开反应器前加热开关和反应器加热开关。

（6）开始通蒸馏水并继续通氮气：当反应器温度达400℃

时，开始加入蒸馏水，控制流量为0.75ml/min，氮气为10l/h。

（7）停止通氮气加乙苯：当反应器内温度升到540℃左右并稳定后，停止通氮气，开始加入乙苯，流量控制为0.5ml/min。

（8）记下乙苯加料管内起始体积，并将集液管内的料液放空。

（9）物料在反应器内反应50分钟左右，停止乙苯进料，该通氮气，流量为10l/h。并继续通蒸馏水，保持汽化室和反应器内的温度。

（10）记录此时乙苯体积，算出原料加入反应器的体积：（11）将粗产品从集液管内放入量筒内静置分层。

（12）分层完全后，用分液漏斗分去水层，称出烃层液体质量。

（13）量取少量烃层液样品，用气相色谱分析组成，并计算出各组分的百分含量。

（14）改变反应器控制温度为600℃，继续升温，当反应器温度升至600℃左右并稳定后，再次加入乙苯入反应器反应，重复之前操作，并记录相关数据。

（15）反应结束后，停止加乙苯。反应温度维持在500℃左右，继续通水蒸气，进行催化剂的清焦再生，约半小时后停止通水，停止各反应器加热，通氮气清除反应器内的氢气，并使实验装置降温。实验装置降温到300℃以下时，可切断

电源，切断冷却水，停止通氮气，整理好试验现场，离开实验室。（16）对实验结果进行分析讨论。

五、实验数据记录和处理

表1实验数据记录表

计算示例：

以温度为540℃为例进行计算

乙苯加入量：FF=(39.1?11.6)×0.867=23.8425g

乙苯消耗量：RF=23.8425?20.3371×0.623037=11.1717g 苯乙烯生成量：P=20.3371×0.351317=7.1448g 乙苯转化率：α=

RFFF

×100%=

P/M1RF/M0

11.171723.8425

×100%=46.8562%

×100%=65.1843%

苯乙烯选择性：S=×100%=

7.1448/10411.1717/106

苯乙烯的收率：Y=α×S×100%=0.468562×0.651843×100%=30.5429%

六、实验结果与分析

1、乙苯转化率和温度关系

实验中温度升高，乙苯转化率增大。乙苯脱氢反应为吸热反应，?H0，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常数，从而提高脱氢反应的平衡转化率。TRT2??P

2、苯乙烯选择性与温度关系

实验中升高温度，苯乙烯选择性降低。温度升高使副反应增加，苯乙烯选择性下降。从产物色谱图可以看出，600℃下色谱图中有四个明显的峰，而540℃下的色谱图中仅苯乙烯、乙苯的峰较明显。3、苯乙烯收率

实验中升高温度，苯乙烯收率增加。

七、讨论、心得

1、由温度升高后乙苯的转化率增大，确定该反应是吸热。适度的升温有利于主反应的进行，但随着温度升高，副反应增加，使苯乙烯选择性下降；且温度过高，能耗增大，设备材质要求增加。因而不是反应温度越高越好。

2、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△γ0时，降?n?

i??

低总压P总可使Kn增大，从而增加了反应的平衡转化率，故减压有利于平衡向脱氢方向移动。本实验中加蒸馏水是为了产生水蒸气，目的是降低乙苯的分压，以提高乙苯的平衡转化率。不能用自来水代替蒸馏水。3、试验中生成的苯乙烯、苯、甲苯在常温下为液态，而生成的氢气、二氧化碳、乙烷、乙烯为气态。可根据产物沸点来判定。篇三：4乙苯脱氢4-6小时

实验十一乙苯脱氢与产物分离实验

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、学会稳定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、实验原理：

1、本实验的主副反应

乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下：主反应：C6H5C2H5 副反应：C6H5C2H5

C6H5C2H3 + H2 C6H6 + C2H4

C2H4 + H2 C2H6

C6H5C2H5 + H2 C6H6+ C2H6C6H5C2H5 C6H5－CH3+ CH4

此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。

2、影响本实验的因素（1）温度的影响

乙苯脱氢反应为吸热反应，△H

?H??lnKP?

0，从平衡常数与温度的关系式

RT??T?P

02

可知，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，故应控制适应的反应温度。（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△γ0时，降低总压P

总可使

P总?

Kn

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可知，当

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乙苯脱氢实验报告
乙苯脱氢实验报告

脱氢实验报告乙苯脱氢制苯乙烯实验乙苯脱氢催化剂

篇一：乙苯脱氢制苯乙烯实验思考题

（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？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。 参考知识1 .1 实验目的 1、了解高效液相色谱分析的基本原理。 2、了解高效液相色谱仪的基本构成单元和各单元的作用。 3、了解高效液相色谱分析的定量分析基础,掌握外
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