本文简要介绍了无水哌嗪的物理化学性质、生产状况以及相关用途。本研究在查阅国内外文献和前人研究的基础上,选定以工业品乙二胺为原料常压气固相催化合成哌嗪的工艺路线。通过离子交换法制备了K-ZSM-5型分子筛催化剂。通过单因素试验和正交试验对合成过程的影响因素进行了研究,确定了合成无水哌嗪的最佳工艺条件。以气固相反应动力学的相关理论为指导,建立了该反应过程的宏观动力学模型。本文为哌嗪的工业化生产提供了理论依据和实验基础。 结果表明: 1.采用工业品乙二胺为原料,合成哌嗪的转化率和选择性都较高。离子交换法制备的K-ZSM-5分子筛作为脱氨环化反应的催化剂具有较好的活性和选择性。催化剂的制备条件为:硅铝比值为50的ZSM-5型分子筛;1.00mol/L的KCI溶液在25℃下浸渍48hr;在110℃条件下干燥3hr左右;在500℃下焙烧6小时;最后在450℃活化2.5小时以备使用。 2.合成实验所确定的最佳工艺条件为:原料液浓度50%（质量分数）,反应温度350℃,反应空速为2.532×10^-3mol·g^-1·hr^-1。在此工艺条件下,乙二胺转化率为97.28%,哌嗪收率为50.87%,三乙烯二胺收率为34.82%,总收率为85.70%。 3.对合成哌嗪的机理进行了探讨,并建立了该过程的宏观动力学模型,求出了生成哌嗪和三乙烯二胺的活化能及反应速率常数,为工业化生产提供了理论依据。