乙苯脱氢生产苯乙烯课题解析 下载本文

课题:乙苯脱氢生产苯乙烯

授课内容:

● 乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理 ● 乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程

知识目标:

● 了解苯乙烯物理及化学性质、生产方法及用途

● 掌握乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理 ● 掌握乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程

能力目标:

● 分析和判断影响反应过程的主要因素

● 分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响

思考与练习:

● 乙苯脱氢生产苯乙烯反应中有哪些副反应?

● 影响乙苯脱氢生产苯乙烯反应过程的主要因素有哪些? ● 绘出乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程图

授课班级:

授课时间: 年 月 日 第二节 乙苯脱氢生产苯乙烯

一、概述

1.苯乙烯的性质和用途 苯乙烯的化学结构式如下: — CH=CH 2 或者 CH=CH —2

苯乙烯又名乙烯基苯,系无色至黄色的油状液体。具有高折射性和特殊芳香气味。沸点为145 ℃,凝固点 -30.4℃,难溶于水,能溶于甲醇、乙酸及乙醚等溶剂。

苯乙烯在高温下容易裂解和燃烧,生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化碳和氢气等。苯乙烯蒸气与空气能形成爆炸混合物,其爆炸范围为1.1%~6.01%。

苯乙烯具有乙烯基烯烃的性质,反应性能极强,如氧化、还原、氯化等反应均可进行,并能与卤化氢发生加成反应。苯乙烯暴露于空气中,易被氧化成醛、酮类。苯乙烯易自聚生成聚苯乙烯(PS)树脂。也易与其他含双键的不饱和化合物共聚。

苯乙烯最大用途是生产聚苯乙烯,另外苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚,其共聚物可用以生产 ABS工程塑料;与丙烯腈共聚可得AS树脂;与丁二烯共聚可生成丁苯乳胶或合成丁苯橡胶。此外,苯乙烯

还广泛被用于制药、涂料、纺织等工业。

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工业生产苯乙烯的方法除传统乙苯脱氢的方法外,出现了乙苯和丙烯共氧化联产苯乙烯和环氧丙烷工艺、乙苯气相脱氢工艺等新的工业生产路线,同时积极探索以甲苯和裂解汽油等新的原料路线。迄今工业上乙苯直接脱氢法生产的苯乙烯占世界总生产能力的 90%,仍然是目前生产苯乙烯的主要方法,其次为乙苯和丙烯的共氧化法。本节主要介绍乙苯脱氢法生产苯乙烯。 二、反应原理

1.主、副反应 主反应:

—CH2—CH3

催化剂 —CH=CH2

+H2 △HΦ

298

=117.6KJ/mol 在主反应发生的同时,还伴随发生一些副反应,如裂解反应和加

氢裂解反应:

— — CH 2 CH 3 +H2

—CH2—CH3

—CH2—CH3

+H2

—CH4 +CH4

+C2H4

+C2H6

在水蒸气存在下,还可发生水蒸气的转化反应