论文部分内容阅读
N-甲基乙醇胺类化合物是一类重要的精细化工产品,被广泛的应用于化工、环保、食品及医药等领域。这类产品包括N-甲基一乙醇胺(MMEA、N-甲基二乙醇胺(MDEA)和N,N-二甲基一乙醇胺(DMEA),该类产品目前主要是通过两种方法合成:第一种是环氧乙烷法,第二种是乙醇胺N-烷基化法。论文对以上两种合成方法进行了研究,并对现有的合成方法和工艺条件进行了改进和优化。重点研究了乙醇胺N-甲基化法,对两种方法的反应条件、催化剂以及工艺进行了探讨。具体内容如下:环氧乙烷分别与一甲胺和二甲胺在催化剂作用下开环加成获得相应的N-甲基乙醇胺产品。论文考察了环氧乙烷法中甲胺与环氧乙烷投料比、反应温度、压力和底物对反应的影响,同时研究了不同催化剂对反应的影响,最后得出反应投料比甲胺:环氧乙烷=3:1,反应温度和压力分别为135℃和2.2MPa,催化剂为ZSM-5分子筛的时候由最高收率,其收率能达到96.5%。论文还考察了乙醇胺N-烷基化法合成N-甲基乙醇胺类产品,重点研究了催化剂的合成开发,通过对一系列催化剂的筛选最终得到了新型Cs-B-Zr混合氧化物酸碱两性介孔催化剂,并对该催化剂进行了XRD、ICP-MS、SEM/TEM、TPD、FTIR、BET等表征。同时对该催化剂下合成甲基乙醇胺产品的工艺条件进行了探讨,得出Cs-B-Zr催化剂掺杂比是1:1:1时催化性能最佳,反应温度和压力为220℃和4.3MPa,底物醇胺:甲醇投料比=1:3时得到最佳转化率为93.2%,最佳收率为90.0%。本文还对乙醇胺法的反应机理进行了探讨,并提出了可能的反应机理。