乙苯脱氢制苯乙烯
苯乙烯，C6H5CH=CH2，C8H8，是不饱和芳烃最简单、最重要的成员，广泛 用作生产塑料和合成橡胶的原料，如结晶型苯乙烯，橡胶改性抗冲聚苯乙烯， 丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物（ABS），苯乙烯—丙烯腈共聚物(SAN)，苯乙烯— 顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)和丁苯橡胶(SBR)等。苯乙烯的生产方法很多，主要 有乙苯脱氢法和共氧化法（联产环氧丙烷），乙苯脱氢法占世界苯乙烯总产量的 90％。本实验是以乙苯为原料，用气-固相催化脱氢法制苯乙烯。乙苯脱氢反应是 一个吸热、摩尔数增多、体积增大的反应。
通过仿真实验，可以进行乙苯脱氢制苯乙烯实验流程的模拟操作。解决了 乙苯脱氢制苯乙烯实验过程中的预习难、实验讲解难、实验操作难、练习难 、数据处理难、实验考核难、实验教学管理难等一系列问题，提高了教与学的质量。
通过乙苯脱氢制苯乙烯实验仿真系统，学生可以了解乙苯脱氢制苯乙烯实实验的目的、原理、设备、 操作流程以及数据处理方法等。学习装置中各个部件的名称、用途。通过模拟仿真操作，学生掌握乙 苯脱氢制苯乙烯实验的操作流程及每一步操作会产生的响应。掌握乙苯气相催化脱氢的基本原理和实 验方法，掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，了解反应温度控制和测量方法以及加料的控制与计量方法。
反应器为不锈钢反应器，反应管置于圆形电加热炉中。反应管中心有一 热电偶套管，用加热炉的热电偶配温度显示控制仪表作为反应器温度测 量调节系统，反应管中预热段装填磁环，反应段装填50ml催化剂。
反应产物由气相色谱仪分析苯、甲苯、乙苯、苯乙烯含量。
原料乙苯采用化学纯，其含量大于99％。
1—进气阀；2，5，8—转子流量计；3—水阀；4—水旁通阀；6—乙苯阀；7—乙苯旁通阀；9—微型柱塞计量泵； 10—测温套管；11—汽化器；12—尾气放空阀；13—尾气冷却器；14—气液分离器；15—取样阀；16—压力表；17—热电偶套管；18—反应器；19—冷凝器
乙苯脱氢为可逆吸热反应：
主反应:
（１）除脱氢反应外，还发生一系列副反应，生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、烯烃、焦油等，如：
（５）由于反应是吸热反应，随着温度的升高，脱氢反应加快，苯乙烯收率也迅速增加。反 应温度过高，脱氢反应加快，但苯乙烯收率增加变慢，即副反应大大加快，所以反应温度一般控制在550-620℃范围内。
反应（2）、（3）是两个主要的平行副反应，这两个副反应的平衡常数大于乙苯脱氢生成苯乙烯的平衡常数 ，因此，如果从热力学分析看，乙苯脱氢生产苯乙烯的可能性确实不大，所以要采用高选择性的催化剂， 增加主反应的反应速率，反应是可以实现的。
常用的乙苯气相催化脱氢制取苯乙烯的催化剂种类很多，通常是以铁(Fe2O3)为基础 的多组分催化剂，助催化剂有钾（K2O），铬（Cr2O3）等。本试验采用铁系催化剂作 为乙苯气相脱氢制苯乙烯反应的催化剂。
xl、x2 ——分别表示萃取相进塔和出塔的溶质浓度。 萃取相的传质单元高度用HOE表示：
乙苯气相脱氢制苯乙烯是一个摩尔数增多、体积增大的过程，因而在减压条件下进行对生成苯 乙烯有利。工业生产中，常压下常以水蒸气为稀释剂，这样，一方面可以降低反应物中苯乙烯的分压 ，有利于平衡转化，提高乙苯转化率，另一方面，水蒸气可以与沉积在催化剂表面的炭发生反应
从而使催化剂在反应过程中自动获得再生，延长了催化剂的使用寿命。在工业上一般采用乙苯：水蒸气＝1：1.4～1.6（wt）。
乙苯脱氢反应体系有平行副反应和连串副反应，随着接触时间增加，副反应也增加，苯乙烯的选择性会下降，因此，根据催化剂的活性及反应温度选择适宜的空速。
仿真实验中包括实验预习、实验设备、实验流程、实验操作、数据采集、数据处理、实验报告八个部分。
乙苯脱氢制苯乙烯仿真实验特点：
（1）具有实验设备流程图，学生可以通过系统进行实验的整个流程的操作，实现操作部件与设备内部物流的正确物流响应关系；
（2）可以让学生熟悉实验流程，掌握实验及各部分零部件的工作原理；
（3）实现预习、练习、测试一体化效果。
