乙苯脱氢生成苯乙烯是吸热反应，其平衡常数在温度较低时很小，由表8-1可见，平衡常数随温度的升高而增大。
表8-1 乙苯脱氢反应的平衡常数
因此可以用提高温度的办法来提高苯乙烯的平衡转化率。温度对乙苯脱氢生成苯乙烯反应的平衡转化率和平衡组成的影响如图8-1和图8-2所示。
图8-1 乙苯脱氢反应平衡转化率与温度的关系
乙苯脱氢生成苯乙烯的反应是物质的量增加的反应，因为
而Δn＞0，所以降低p值，可以使Ky增大，即产物的平衡浓度可以提高，也就是提高了反应的平衡转化率。平衡转化率随压力下降而提高，如表8-2所示。
表8-2 压力对乙苯脱氢反应平衡转化率的影响
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图8-2 乙苯脱氢产物组成与温度的关系
从表中数据可看出，压力从101.3kPa降低到10.1kPa，若要获得相同的平衡转化率，所需要的脱氢温度大约可以降低100℃。而在相同的温度条件时，由于压力从101.3kPa降低到10.1kPa，平衡转化率则可提高20%～40%。
由于乙苯脱氢的反应必须在高温下进行，而且反应产物中存在大量氢气和水蒸气，因此乙苯脱氢反应的催化剂应满足下列条件要求。
（1）有良好的活性和选择性，能加快脱氢主反应的速率，而又能抑制聚合、裂解等副反应的进行。
（2）高温条件下有良好的热稳定性，通常金属氧化物比金属具有更高的热稳定性。
（3）有良好的化学稳定性，以免金属氧化物被氢气还原为金属，同时在大量水蒸气存在的条件下，结构不致被破坏，能保持一定的强度。
（4）不易在催化剂表面结焦，且结焦后易于再生。
在工业生产上，常用的脱氢催化剂主要有两类：一类是以氧化铁为主体的催化剂，如Fe2O3-Cr2O3-KOH或Fe2O3-Cr2O3-K2CO3等，另一类是以氧化锌为主体的催化剂，如ZnO-Al2O3-CaO、ZnO-Al2O3-CaO-KOH-Cr2O3或ZnO-Al2O3-CaOK2SO4等。这两类催化剂均为多组分固体催化剂，其中氧化铁和氧化锌分别为主催化剂，钙和钾的化合物为助催化剂，氧化铝是稀释剂，氧化铬是稳定剂（可提高催化剂的热稳定性）。
这两类催化剂的特点是都能自行再生，即在反应过程中，当因副反应生成的焦炭覆盖于催化剂表面时，会使其活性下降。但在水蒸气存在下，催化剂中的氢氧化钾能促进反应C+H2O→CO+H2的进行，从而使焦炭除去。有效地延长了催化剂的使用周期，一般使用一年以上才需再生，而且再生时，只需停止通入原料乙苯，单独通入水蒸气就可完成再生操作。
目前，各国以采用氧化铁系催化剂最多。我国采用氧化铁系催化剂组成为：Fe2O38%，K2Cr2O711.4%，K2CO36.2%，CaO2.40%。若采用温度550～580℃时，转化率为38%～40%，收率可达90%～92%，催化剂寿命可达两年以上。
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