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哌嗪和三乙烯二胺作为重要的医药中间体和精细化工合成原料,在化工领域有着重要的作用。近年来我国对两者的需求量逐年增加,但是我国相对落后的生产技术难以满足当前的需求量。因此开发高效率的催化剂是合成哌嗪和三乙烯二胺的关键技术所在。本文针对合成哌嗪和三乙烯二胺的催化剂进行了研究。本文先对不同结构的沸石分子筛(硅铝比为20、25、30、38的ZSM-5、β、USY、NaY、MCM22)和γ-Al2O3、MgO以及活性A1203等,进行催化性能评价,选出催化性能较好的材料为:ZSM-5(硅铝比38)。进而对ZSM-5(硅铝比38)进行过量浸渍法负载不同金属(Cu、 Ag、Fe、Sr、Zn、Co、Zr、Ce、Ni)改性。通过负载不同量的金属,制备了一系列的合成哌嗪和三乙烯二胺的改性催化剂,并对改性催化剂进行评价,筛选出较优的改性催化剂为负载2%(wt)Sr的ZSM-5和负载2%(wt) Zr的ZSM-5。以负载2%(wt) Sr的ZSM-5为改性催化剂,进行工艺条件的评价,通过对不同反应温度,反应压力和质量空速的研究,得出最佳的工艺条件为:反应温度380℃,质量空速为0.5h-1,反应压力为常压。在最佳工艺条件下对优选出的改性催化剂进行了寿命实验,通过催化剂的寿命评价发现改性后的催化剂可以在72h内维持高活性,乙醇胺的转化率达到90%以上,哌嗪和三乙烯二胺的总收率达到75%以上。相比较未改性催化剂,原料转化率、产品总收率都提高了30%以上。改性后的催化剂的寿命明显好于改性前。对失活的催化剂进行了再生研究,发现失活催化剂经再生后仍然有很好的催化活性,可以重复利用。最后对催化剂进行比表面积、XRD、NH3-TPD、SEM、HRTEM等表征,表征结果表明:(1)不同焙烧温度的未改性ZSM-5和金属锶改性的ZSM-5其比表面积没有太大的变化,随着金属负载量的增加,比表面积呈现减小的趋势。(2)不同硅铝比的未改性ZSM-5,弱酸位最强的为硅铝比38的ZSM-5,其次为硅铝比20的ZSM-5,最差的为硅铝比30的ZSM-5。通过金属Sr、Co改性的ZSM-5,其弱酸位的强度都有所增强;尤其是金属Sr改性的催化剂,弱酸位相对于未改性的基础催化剂有明显的增强。说明影响催化剂催化性能的主要因素是催化剂弱酸位的强度和数量;弱酸位的强度越大,其催化性能越好。(3)金属Sr、Co改性后的催化剂,催化剂晶体结构没有发生改变,改性后的相对结晶度发生了一定的改变。