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乙二胺、其衍生物属于界面的活性剂、润滑油的添加剂、纸湿润的强度剂,涉及到农药行业、医药行业和电子行业。乙二胺的主要合成方法有二氯乙烷法(EDC)、乙醇胺化法(MEA)、环氧乙烷法、乙烯氨化法和二甘醇氨化法等,其中在工业上主要合成方法为二氯乙烷(EDC)法,但是EDC法具有明显的不好的产品质量、对设备的腐蚀比较严重和三废的排放量大的等缺点,与当前的绿色环保节能的理念大相径庭,需要探索新的乙二胺制备新工艺。从反应原理而言,乙二醇的氨烷基化反应是制备乙二胺的最理想路线,文献报道,双官能团醇类化合物催化胺化在一些金属催化剂催在下表现出了一定的催化活性。本工作拟对以乙二醇为原料的氨烷基化反应进行研究,寻求环境友好的绿色乙二胺合成工艺路径。主要研究内容和研究结论如下:催化剂的筛选与活性评价。乙二醇的氨烷基化反应本质上是乙二醇与氨之间的脱水消除反应。在查阅文献的基础上,筛选制备了NiO/Al2O3、CuO/Al2O3、CoO/Al2O3、CoO/CuO/Al2O3、NiO/CuO/Al2O3等五种催化剂,采用XRD、XPS、TGA、BET、SEM等方法对催化剂结构进行了系列表征,并进行了合成实验。乙二胺合成实验以钢瓶装液氨为氨源,在高压釜中进行间歇氨化反应。实验结果表明,使用负载单组份NiO的催化剂NiO/Al2O3进行合成实验,结果分析发现乙二醇转化率达52.2%,主要产物乙二胺的选择性达42.7%,同时伴有深度烷基化等其他副产物出现,说明单组份催化剂NiO/Al2O3对该体系有较好的催化活性;使用负载CuO的催化剂CuO/Al2O3进行合成实验,乙二醇转化率为38.3%,目标产物乙二胺选择性为20.4%,说明该催化体系对乙二醇的氨烷基化有一定催化活性;而使用负载型双组分复合金属氧化物NiO/CuO/Al2O3进行合成实验,发现乙二醇转化率和乙二胺选择性都有较明显的提高,分别达到68.6%和56.7%;上述实验结果表明NiO/CuO/Al2O3催化剂中双活性组分之间可能发生协同作用,从而提高整体催化性能。催化剂的掺杂改性。使用负载型双组分CoO/CuO/Al2O3催化剂进行合成实验,乙二醇转化率和乙二胺选择性分别为61.3%和51.2%,表明CoO组分的对乙二醇的氨烷基化反应有较好的催化协同作用。为了进一步提高反应的选择性,试图通过引入三元活性组分提高催化性能。向NiO/CuO/Al2O3催化剂中掺杂钴元素,并使用等体积浸渍法分别制备摩尔比n(Ni):n(Cu):n(Co):n(Al)为3:1:1:10、3:1:2:10、3:1:3:10的NiO/CuO/CoO/Al2O3催化剂,并用XRD、SEM、BET、TGA等方法对催化剂进行表征。将三种不同摩尔比的催化剂进行乙二胺合成实验。与双组分负载型NiO/CuO/Al2O3催化剂进行对比,得到的选择性和产率差别不大,本部分工作有待后续继续探究。合成工艺条件的选择和优化。合成实验以乙二醇和液氨为原料,使用自制的负载型双组分复合金属氧化物NiO/CuO/Al2O3为催化剂,用气相色谱法对反应物进行分析检测。通过考察催化剂组成、氨醇比、温度和时间等因素对反应的影响,确定了乙二胺合成的最佳工艺条件:催化剂活性组分n(Ni):n(Cu)=3:1,催化剂加入量3%,氨醇质量比4:1,反应温度180℃,反应压力0.6 MPa,反应时间4 h,乙二胺的选择性达56.7%,乙二醇转化率达68.6%。和传统的二氯乙烷法相比较,本工艺过程简捷,环境友好,为探索乙二胺清洁合成新工艺提供了基础论据。