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二苯胺是一种重要的精细化工中间体,广泛用于橡胶助剂、炸药稳定剂、医药、染料等行业。在各种二苯胺合成方法中,选择以苯胺为原料连续液相缩合制备二苯胺的工艺路线为研究对象,采用固定床管式反应器,研究了在氢型β沸石分子筛催化剂(FD-20)上苯胺连续液相缩合生成二苯胺的工艺条件和宏观反应动力学,并在通过脱氨分离与缩合反应相耦合提高苯胺转化率和包含氨浓度项的宏观动力学模型研究两方面取得进展。在固定床反应器内装填一定量的氢型β沸石分子筛催化剂(FD-20),通过改变空时(苯胺进料量)、反应温度和压力等因素,考察了苯胺液相连续缩合反应过程中苯胺的单程转化率和二苯胺的选择性随上述因素的变化规律,从而初步确定了缩合反应的最佳反应温度、压力、空时等工艺条件。苯胺缩合反应为可逆反应,从反应混合物中分离出反应生成的氨对提高苯胺转化率是有利的。将不同反应温度、压力和原料空时条件下得到的反应混合物,用减压蒸馏的方法进行脱氨处理,再在相同反应条件下进行第二次缩合反应,从而考察在总停留时间相同的情况下脱氨对苯胺转化率的影响。实验结果表明,脱氨对于提高苯胺转化率有明显的效果,采用脱氨-缩合耦合反应技术生产二苯胺是可行的。通过对苯胺在固体催化剂表面液相缩合机理的分析,确定了苯胺液相缩合反应是一个二级可逆反应,建立了包含氨浓度项的宏观动力学模型,通过引入活塞流等若干假设,利用在固定床管式反应器中得到的试验数据,对模型参数进行了估计,得到了二级可逆反应的反应速率常数和活化能,同时得出了反应温度对氨浓度的影响规律,通过模型计算值和实验值的比较,证明了此模型的可行性和可靠性。同时对文献报道的动力学模型的适用性进行了探讨,进一步证实了在宏观动力学模型中包含氨浓度项的必要性。本文的研究结果对于苯胺液相缩合反应与脱氨过程耦合的新工艺开发、缩合反应过程的强化以及工业反应器的设计有一定的参考价值。