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 月第二节 乙苯脱氢生产苯乙烯
日 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
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。
动手查资料：查“高分子化工”方面资料了解苯乙烯作为高聚物合成的单体，地位如何？ 2．生产方法
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
—CH=CH2
催化剂 ＋H2 △H
—CH=CH2
Φ298=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： — 2 CH 3 ＋H2CH—
— CH 4 ＋CH4
— CH 2 — CH 3
2 3 +H2
+C2H4
—CH—CH
+C2H6
在水蒸气存在下，还可发生水蒸气的转化反应 — CH 2 — CH 3 +2H2O高温下生碳
— CH 2— CH 3
此外，产物苯乙烯还可能发生聚合，生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物等。 2．催化剂
乙苯脱氢反应是吸热反应，在常温常压下其反应速度是小的，只有在高温下才具有一定的反应速度，且裂解反应比脱氢反应更为有利，于是得到的产物主要是裂解产物。在高温下，若要使脱氢反应占主要优势，就必须选择性能良好的催化剂。
乙苯脱氢制苯乙烯曾使用过氧化铁系和氧化锌系催化刑，但后者已在60年代被淘汰。 氧化铁系催化剂以氧化铁为主要活性组分，氧化钾为主要助催化剂，此外，这类催化剂还含有Cr、Ce、Mo、V、Zn、Ca、Mg、Cu、W等组分，视催化剂的牌号不同而异。目前，总部设在德国慕尼黑的由德国SC、日本NGC和美国UCI组成的跨国集团SC Group，在乙苯脱氢催化剂市场上占有最大的份额(55%-58%)，是Girdler牌号(有G-64和G-84两大系列)及Styromax牌号催化剂的供应者。
我国乙苯脱氢催化剂的开发始于60年代，已开发成功的催化剂有兰州化学工业公司315型催化剂；1976年，厦门大学与上海高桥石油化工公司化工厂合作开发了XH-11催化剂，随后又开发了不含铬的XH-210和XH-02催化剂。80年代中期以后，催化剂开发工作变得较为活跃，出现了一系列性能优良的催化剂，例如：上海石油化工研究院的GS-01和GS-05、厦门大学的XH-03，XH-04、兰州化学工业公司的335型和345型及中国科学院大连化物所的DC型催化剂等。
从国内外专利数据库看，近年来相关研究机构有许多乙苯脱氢制苯乙烯催化剂的专利公开，如中国石油天然气股份有限公司2004年1月公开的中国专利CN1470325，报道了一种乙苯脱氢制苯乙烯催化剂，以质量份数计其活性组成为：45～75份铁氧化物，7～15份钾氧化物，2～8份铈氧化物，1～8份钼氧化物，2～10份镁氧化物，0.02～2份钒氧化物，0.01～2份钴氧化物，0.05～3份锰氧化物，0.002～1份钛氧化物。
— CH 3 +2CO 2+3H2
8C+5H2
苯乙烯流程图解析
