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乙苯催化脱氢制苯乙烯的动力学研究 刘中琦 袁永根 郑家倬 赵 青 武冠英 兰（州化工研究院） 张新民 孟益民 徐蕴兰 兰（州大学化学系） 兰（州合成橡胶厂） 提 要 用积分床中测得的乙苯转化率与接触时间的数据，从五个可能的动力学模型中筛选出最 佳模型。然后用苯乙烯、甲苯和苯的生成率数据估计主、副反应动力学方程中的诸参数。结果 表明所得模型在较宽广的范围内均能很好地反映温度、分压和水与乙苯的比例对转化率的影 响。为反应器的设计和最佳操作条件的选择研究提供了必要的依据。 在铁系催化剂上乙苯脱氢制苯乙烯的动力学研究，国外已有不少的报道[1-4]。但是， 我国自行研制成功的铁系催化剂用于工业生产已达十多年[5]，尚未作过全面的动力学考 察。为此，本工作对该催化剂进行了全面的动力学研究。 实 验 部 分 1．反应装置：反应装置如图1所示，采用带有预热旁管的不锈钢反应器，内径12毫 来，长200毫米。用沸腾沙浴加热，恒温段长90毫米，控温精度达到±1℃妗。液相进料采用 微型加料泵，借滴定管计数。在乙苯进料17克/小时的速度下，加料精度为±0.2克/小时。 2．催化剂：为兰州合成 橡胶厂催化剂车间提供的＃315 工业催 化剂 铁（-钾-铬-铜- 镁），它的物性数据为：堆比 重1.03—1.16克/毫升，比表面 22—80米2/克，平均孔径130 210A，孔隙率38—43％和比孔 容0.183毫升/克。[6] 3．反应物料：原料乙苯 为北京试剂厂产的试剂，色谱 分析纯度＞99.8％。 4．分析方法：液相产物 中苯、甲苯、乙苯和苯 乙烯 用 1981年12月9日收到。 2305色谱仪分析，采用新戊四腈固定液，60—80目釉化担体，热导检测器，氢载气，柱温 100℃妫，面积归一化法定量。 气相产物中氢气用2304色谱仪分析，采用60—80目13X分子筛，热导检测器，氮载气， 柱温25℃妫，外标法定量。 气相产物中含碳化合物用2305色谱仪和镍加氢转化炉分析，采用60—80目GDX 101，氢火焰离子检测器，氢载气，氮尾吹，柱温35℃妫，外标法定量。 实 验 结 果 一（）反应器和惰性填料上的空白转化实验 在接近工业生产的条件下，以不同的乙苯空速和温度考察了反应器和惰性填料上的 空白转化。其中乙苯进料速度为17克/小时，水与乙苯的重量比为2.46。各温度下的空白 转化率列于表 1。