乙苯裝置反應(yīng)機(jī)理講課教程

1、 方程式方程式C2H4+C6H6=C6H5C2H5 在沸石催化劑上存在在沸石催化劑上存在Lewis酸中心，可以吸附干氣中酸中心，可以吸附干氣中的乙烯分子，生成正碳離子的乙烯分子，生成正碳離子L-CH2CH2，再與苯進(jìn)行加，再與苯進(jìn)行加成反應(yīng)生成乙苯。這一反應(yīng)是可逆反應(yīng)，但是在反應(yīng)條件成反應(yīng)生成乙苯。這一反應(yīng)是可逆反應(yīng)，但是在反應(yīng)條件下，正向反應(yīng)下，正向反應(yīng)(烴化烴化)比逆反應(yīng)比逆反應(yīng)(反烴化反烴化)更有利。烴化反應(yīng)更有利。烴化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。是放熱反應(yīng)。 2 2 、 方程式如：方程式如： C6H5C2H5+C2H4=C6H4(C2H5)2 乙苯可以進(jìn)一步烷基化生成二乙苯、三乙苯等。（有乙苯可以

2、進(jìn)一步烷基化生成二乙苯、三乙苯等。（有鄰、間、對(duì)三種異構(gòu)體）鄰、間、對(duì)三種異構(gòu)體） 方程式方程式: C3H6+C6H6=C6H5C3H7 C4H8+C6H6=C6H5C4H9 干氣中除含干氣中除含1030(V)%的乙烯外，還含有少量的的乙烯外，還含有少量的丙烯和丁烯，在烴化催化劑上，同樣發(fā)生烷基化反應(yīng)，生丙烯和丁烯，在烴化催化劑上，同樣發(fā)生烷基化反應(yīng)，生成同相應(yīng)組分呈平衡的丙苯（異丙苯和正丙苯）和丁苯成同相應(yīng)組分呈平衡的丙苯（異丙苯和正丙苯）和丁苯（4個(gè)異構(gòu)體：正丁苯、異丁苯仲丁苯和叔丁基苯）。個(gè)異構(gòu)體：正丁苯、異丁苯仲丁苯和叔丁基苯）。 甲苯可以由非芳烴、乙苯和二甲苯生成的，且主要是甲苯可以

3、由非芳烴、乙苯和二甲苯生成的，且主要是由丙苯和丁苯之類(lèi)較高級(jí)烷基苯生成的。甲苯在反應(yīng)器中由丙苯和丁苯之類(lèi)較高級(jí)烷基苯生成的。甲苯在反應(yīng)器中不易通過(guò)脫烷基方法除去。不易通過(guò)脫烷基方法除去。 在在Lewis 酸中心作用下，在反應(yīng)溫度下，乙苯能夠酸中心作用下，在反應(yīng)溫度下，乙苯能夠異構(gòu)化生成二甲苯，三個(gè)二甲苯異構(gòu)體之間很容易進(jìn)行異異構(gòu)化生成二甲苯，三個(gè)二甲苯異構(gòu)體之間很容易進(jìn)行異構(gòu)化，在反應(yīng)器流出物中它們接近熱力學(xué)平衡。構(gòu)化，在反應(yīng)器流出物中它們接近熱力學(xué)平衡。6、 在烷基化反應(yīng)器中，烷基苯也可能進(jìn)一步烷基化生在烷基化反應(yīng)器中，烷基苯也可能進(jìn)一步烷基化生成相應(yīng)的多烷基苯，如通過(guò)下列反應(yīng)生成同甲苯呈平

4、衡的成相應(yīng)的多烷基苯，如通過(guò)下列反應(yīng)生成同甲苯呈平衡的甲乙苯，甲乙苯， C6H5CH3+C2H4C6H4CH3C2H5 C6H5CH3+C6H5C2H5C6H4CH3C2H5+C6H6 其它一些烷基苯也可能進(jìn)一步烷基化生成相應(yīng)的多烷其它一些烷基苯也可能進(jìn)一步烷基化生成相應(yīng)的多烷基苯，如乙基異丙苯。二丙苯，乙基二甲苯等。脂肪烴和基苯，如乙基異丙苯。二丙苯，乙基二甲苯等。脂肪烴和芳烴的異構(gòu)化作用都是很容易進(jìn)行的反應(yīng)，因此，它們的芳烴的異構(gòu)化作用都是很容易進(jìn)行的反應(yīng)，因此，它們的異構(gòu)體（如對(duì)異構(gòu)體（如對(duì)/間間/鄰乙基甲苯等）在反應(yīng)器流出物中是接鄰乙基甲苯等）在反應(yīng)器流出物中是接近熱力學(xué)平衡的。近熱力

5、學(xué)平衡的。 方程式方程式: C6H4(C2H5)2+C6H6=2C6H5C2H5 C6H4(C2H5)3+2C6H6=3C6H5C2H5 在反烴化反應(yīng)器中，在催化劑上同樣存在反烴化反應(yīng)器中，在催化劑上同樣存在在Lewis 酸中心，吸附多乙苯分子生成正酸中心，吸附多乙苯分子生成正碳離子，發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成乙苯，并達(dá)碳離子，發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成乙苯，并達(dá)到穩(wěn)態(tài)濃度。到穩(wěn)態(tài)濃度。 2 、 方程式如：方程式如： C6H5C3H7+C6H6C6H5C2H5+C6H5CH3+C3H6 C6H5C4H9+C6H6C6H5C2H5+C6H5C3H7+C6H5CH3+C4H8 丙苯和丁苯之類(lèi)較高級(jí)的烷基苯不象

6、乙苯那丙苯和丁苯之類(lèi)較高級(jí)的烷基苯不象乙苯那樣穩(wěn)定，在反烴化反應(yīng)器中，在樣穩(wěn)定，在反烴化反應(yīng)器中，在Lewis酸中心作酸中心作用下，它們較易脫烷基，也能較容易發(fā)生相互轉(zhuǎn)用下，它們較易脫烷基，也能較容易發(fā)生相互轉(zhuǎn)變，而且在低空速時(shí)，較易經(jīng)過(guò)烯烴聚合和裂解變，而且在低空速時(shí)，較易經(jīng)過(guò)烯烴聚合和裂解轉(zhuǎn)變?yōu)橐冶?。轉(zhuǎn)變?yōu)橐冶健?苯烯比是反應(yīng)進(jìn)料中苯與乙烯的分子比。苯烯苯烯比是反應(yīng)進(jìn)料中苯與乙烯的分子比。苯烯比決定了催化劑床層的溫升，這是由于烷基化反應(yīng)比決定了催化劑床層的溫升，這是由于烷基化反應(yīng)為放熱反應(yīng)。它也決定了在催化劑孔道內(nèi)乙烯的濃為放熱反應(yīng)。它也決定了在催化劑孔道內(nèi)乙烯的濃度，并影響著主反應(yīng)和副反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)。度，并影響著主反應(yīng)和副反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)。苯烴化反應(yīng)是氣相可逆反應(yīng)，對(duì)于氣相可逆反應(yīng)，苯烴化反應(yīng)是氣相可逆反應(yīng)，對(duì)于氣相可逆反應(yīng)，任何一種原料過(guò)量都有利于提高其它原料的轉(zhuǎn)化率，任何一種原料過(guò)量都有利于提高其它原料的轉(zhuǎn)化率，高的苯烯比可以使乙烯轉(zhuǎn)化率提高，二乙苯和三乙高的苯烯比可以使乙烯轉(zhuǎn)化率提高，二乙苯和三乙苯濃度降低，并減少副產(chǎn)物生成。但是，苯烯比高苯濃度降低，并減少副產(chǎn)物生成。但是，苯烯比高需要大量苯循環(huán)。需要大量苯循環(huán)。 烴化反應(yīng)的苯烯比一般控制在烴化反應(yīng)的苯烯比一