但目前被大多数研究者接受的反应机理如下：
苯加氢按L-H机理进行.苯为非解离吸附，氢为解离吸附，解离产生的吸附态氢原子逐步加到苯环上。假设催化剂表面存在一类活性中心，用*表示，则：
H2+2*=2H* C10H10+*=C10H10* C10H10*+H*=C10H7*+* C10H7*+H*=C10H8*+* C10H8*+H*=C10H9*+* C10H9*+H*=C10H10*+* C10H10*+H*=C10H11*+* C10H11*+H*=C10H12*+* C10H12*=C10H12+*
（a） （b） （c） （d） （e） （f） （g） （h） （i）
根据各步的热力学分析，向苯环上加第一个氢原子需破坏苯环的共振结构，在热力学和动力学上都较困难，故吸附态苯分子和吸附态氢原子间的表面反应式(c)为控制步骤，得到
θH=(bHPH)1/2/[1+bBPB+(bHPH)1/2] θB=(bBPB)/[1+bBPB+(bHPH)1/2]
其中，θH为吸附氢的覆盖分率，θB为吸附苯的覆盖分率，bH为氢的吸附平衡常数，bB为苯的吸附平衡常数。由式(c)得到动力学方程为
r=kθHθB=k(bHPH)1/2bBPB/[1+bBPB+(bHPH)1/2]2
因氢为弱吸附，bH<
r=k(bHPH)1/2bBPB/[1+bBPB]2
此公式为苯加氢催化剂的动力学机理方程式。
对于其他研究，也提出了若干动力学方程式，选择其中一部分列于表4-1。
表4-1 镍基催化剂气相苯加氢反应的动力学方程 催化剂 Ni/Al2O3 (工业级) Ni/硅藻土（工业品） r=kbBpBpH 1?bBpB动 力 学 方 程 r?0.8exp(?10.1/RT)pH1.25pB 0.3- 21 -
3Ni/Cr2O3 Ni/ Al2O3（工业品） Ni- NiO/SiO2 -3mr?kpB(式中的m=4.4×10T-1.45) kbHbBp3HpB r?(1?bHpH?bBpB?bCpC)4kb3Hp3HpBr? 6(1?bHpH)Ni- NiO/SiO2 kb3HbBp3HpB r?(1?bHpH?bBpB)4r =K’PBPH1/2/(1+bBPB) Ni/ Al2O3（工业品） 4.2 工艺技术选择
4.2.1 变压吸附工艺 4.2.1.1变压吸附生产工艺
变压吸附气体分离与提纯技术成为大型化工工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程，是在本世纪六十年代迅速发展起来的。这一方面是由于随着世界能源的短缺，各国和各行业越来越重视低品位资源的开发与利用，以及各国对环境污染的治理要求也越来越高，使得吸附分离技术在钢铁工业、气体工业、电子工业、石油和化工工业中日益受到重视；另一方面，六十年代以来，吸附剂也有了重大发展，如性能优良的分子筛吸附剂的研制成功，活性炭、活性氧化铝和硅胶吸附剂性能的不断改进，以及ZSM特种吸附剂和活性炭纤维的发明，都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。
由于变压吸附(PSA)气体分离技术是依靠压力的变化来实现吸附与再生的，
因而再生速度快、能耗低，属节能型气体分离技术。并且，该工艺过程简单、操作稳定、对于含多种杂质的混合气可将杂质一次脱除得到高纯度产品。因而近三十年来发展非常迅速，已广泛应用于含氢气体中氢气的提纯，混合气体中一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气、氩气和烃类的制取、各种气体的无热干燥等。而其中变压吸附制取纯氢技术的发展尤其令人瞩目。
在工业变压吸附(PSA)工艺中，吸附剂通常都是在常温和较高压力下，将混
合气体中的易吸附组分吸附，不易吸附的组分从床层的一端流出，然后降低吸附剂床层的压力，使被吸附的组分脱附出来，从床层的另一端排出，从而实现了气
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体的分离与净化，同时也使吸附剂得到了再生。 4.2.1.2工艺技术方案的选择
对于从苯乙烯尾气中提纯H2的变压吸附装置，由于原料气的压力较高，原料气中的杂质含量高且均属于较容易解吸的杂质，在氢气回收率要求不高的情况下,通常采用投资少、能耗低的PSA流程。
变压吸附(PSA)分离技术是依靠压力的变化来实现吸附与再生，主流程的工序包括：吸附、均降、顺放、逆放、冲洗、均升、终升等工艺步序。
吸附工序：在常温、高压下原料气进入吸附床，吸附剂将杂质吸附，获得产品氢气。
减压工序：通过一次或多次的均压降压过程，将床层死空间氢气回收。 顺放工序：通过顺向减压过程获得吸附剂再生的冲洗气源，即用于对其他塔进行吹扫。
逆放工序：逆着吸附方向减压使吸附剂获得部分再生
冲洗（抽真空）工序：用产品氢冲洗(或抽真空)降低杂质分压，使吸附剂完成最终的再生。
升压工序：通过一次或多次的均压升压和产品气升压过程使吸附塔压力升至吸附压力，为下一次吸附作好准备 其中关键工艺条件的选择：
1）对均压次数的选择
在变压吸附中进行均压过程的目的实际上是回收吸附床死空间内的产品气。因为在吸附过程结束时，床层内有大量的高压产品气，如果不均压回收过程将导致产品收率很低。而均压次数的多少主要取决于原料气的压力、原料气的组成和是否采用抽真空再生等因素。
一般而言，原料气压力越高则均压次数应越多；原料气中的杂质越容易吸附，均压次数可以越多；采用抽真空流程则均压次数可以相对较多。本装置在充分考虑了原料气压力、组成和再生方式等因素后，选择三次均压方案。
2） 同时进料的吸附塔数的确定
同时进料的吸附塔数主要取决于装置的处理量、吸附压力、原料组成、投资和占地等因素。综合考虑以上因素，本装置确定采用双塔连续进料流程。
3） 对总吸附塔数的确定
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吸附塔的总数量取决于同时进料的吸附塔数、均压次数和再生时间长短三个因素。在实现双塔连续进料、三次连续均压过程的同时又要保证吸附剂再生时间足够、再生效果优良，我们推荐采用的总吸附塔数为10塔。
所以本系统采用10-2-3/V工艺流程。在变压吸附系统中，任一时刻总有2台吸附器处于吸附步骤，由入口端通入原料气，在出口端获得氢气。 4.2.2 环己烷生产工艺
以苯为原料，经加氢生成环己烷的工艺有气相法及液相法两种工艺路线，液相苯加氢工艺特点是反应稳定、缓和，转化率和收率也很高，但能耗也较高，液相反应的氢气利用率仅为 85 %。液相苯加氢典型工艺有 IFP法、Arosat 法和BP法。
气相苯加氢工艺特点是气相苯加氢工艺混合均匀，转化率和收率均很高， 现在工业上苯加氢装置多采用此工艺路线。气相苯加氢法典型工艺有: Bexane、ARCO、UOP、Houdry 和Hytoray法等。 4.2.2 工艺技术方案的选择 4.2.2.1 环己烷装置生产工艺 环己烷的生产工艺过程如下：
苯加氢方法分气相加氢法和液相加氢法两种。气相加氢法是在固定床内以镍或铂为催化剂，气相的苯与氢气在一定压力下，通过催化剂床层进行反应生成环己烷，气相加氢是工业上广泛采用的方法。
液相加氢法是苯在反应器中于适当温度和压力下呈液相状态，以镍铝粉为催化剂，催化剂在液相中保持稳定的悬浮状态，苯与氢气进行加氢反应生成环己烷。苯液相加氢制环己烷工艺的优点一是可以减少局部过热，反应温度较均匀，副产物少，产品质量较好。二是催化剂的活性高，生产强度大。其缺点是催化剂的寿命短，消耗量大，运行周期短，需经常更换，操作麻烦，而且需用泵进行循环，动力消耗大。悬浮的催化剂容易堵塞管道和阀门。近年来采用新型金属络合物液体催化剂，可以避免使用悬浮催化剂的缺点。液相加氢法适用于生产规模大的装置，据资料介绍，当产品规模大于10万吨/年时，可节省投资。
苯气相加氢工艺和液相加氢工艺的比较见表4-2：
表4-2 苯加氢的各种工艺技术比较
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