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异丙醇胺作为醇胺类物质的一种,可用于石油除硫添加剂、表面活性剂、乳化剂等行业,相对于其他醇胺类物质(乙醇胺)具有更加优异的性能,并且不会造成二次污染。国内外相关文献很少,多采用固体酸催化剂进行高压液相反应,为此,本文采用固定床管式反应器,在常压下,选择水滑石和沸石进行催化合成异丙醇胺研究,探寻最优催化工艺。(1)设计搭建气固非均相催化装置,设计管式反应器作为非均相催化场所。反应完成后产物直接进气相色谱进行在线监测,运用气质联用仪进行定性表征。(2)本文分别通过尿素法和胶体磨法制备了不同镁铝比的水滑石,通过XRD、SEM和XRF表征,表明制备的水滑石具有典型的层状结构。用上述制备的水滑石进行环氧丙烷开环实验,并对反应的条件进行优化。结果表明,水滑石可以催化环氧丙烷生成异丙醇胺,尿素法制备的水滑石的催化活性要高于胶体磨法制备的水滑石,最优反应条件为:镁铝比3:1,温度120-140℃,氨环比6:1-9:1,停留时间25 s,此条件下,环氧丙烷的转化率为45.74-47.01%,MIPA的选择性8.33-8.73%,DIPA选择性58.34-59.15%,TIPA选择性31.52-31.86%。(3)分别用Y型,H-Y,H-MOR,天然丝光沸石进行催化反应,结果表明酸改性提高了沸石催化环氧丙烷开环的活性。并且两种沸石催化剂对MIPA的选择性要远高于DIPA和TIPA。H-Y沸石的催化活性相对H-MOR沸石高,但是从MIPA的选择性分析,H-MOR要高于H-Y。对于生产MIPA的工艺来说,选取H-MOR催化剂较合适,本文以H-MOR作催化剂进行温度和氨环比单因素实验,得到最佳反应条件为:温度160-200℃,氨环比12:1-15:1。在此条件下环氧丙烷的转化率为34.74-36.51%,MIPA的选择性为85.19-85.33%,DIPA的选择性为7.04-8.48%,TIPA的选择性为3.12-4.24%。对比两种催化剂,H-MOR适用于生产MIPA的工艺,水滑石适合同时生产DIPA和TIPA的工艺。