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哌嗪不同合成工艺中催化剂研究综述摘要：本文主要综述了目前工业合成哌嗪的几种工业路线，详细叙述了各种工业路线的合成原料的不同及催化剂的不同,以及各种合成路线的反应温度、反应压强等条件的选择，及各种工艺路线的优缺点。关键词：哌嗪、乙醇胺、乙二胺、催化剂Different process synthesis of piperazine and catalyst research reviewAbstract：This article mainly reviews the current industrial synthesis of piperazine several routes, described in detail a variety of industrial route of synthesis of raw materials and the different of the different catalysts, as well as a variety of synthetic route of the choice of conditions such as reaction temperature, reaction pressure, and the advantages and disadvantages of various processing route.Key Word：piperazinecholaminecholaminecatalyst一、哌嗪简介哌嗪（PIP）又称六氢吡嗪、胡椒嗪、对二氮己环等，分子式C4H10N2，外观为无色透明针状或叶状薄片结晶，有咸味，在空气中吸收水分和二氧化碳。熔点109.6℃，沸点148.5℃，易溶于水和甘油，微溶于乙醇，不溶于乙醚。它是重要的医药中间体和精细化工原料，可用来合成哌嗪磷酸盐、哌嗪硫酸盐、氟哌酸、吡哌酸、喹喏酮、利福平等药品。其次哌嗪的某些衍生物可用作消炎剂，其中一些衍生物还可降低血糖，对治疗糖尿病、肥胖症等有良好的效果。哌嗪还广泛用于合成树脂、合成纤维、表面活性剂、抗氧剂、防腐剂、稳定剂、硫化剂、阻蚀剂、消泡剂、涂料等领域。目前哌嗪合成原料有多种，主要为乙二胺,乙醇胺(常见单乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)),N-羟乙基乙二胺,多乙烯胺类等。原料不同导致工艺流程也不同，催化剂也就不同，收率及选择性也就不同了。以下是一些常见的工业生产路线及合成中的催化剂对哌嗪合成的影响研究。二、不同原料下的工种工艺路线1、以乙醇胺为原料以乙醇胺（单乙醇胺或二乙醇胺）为原料合成哌嗪，主反应是脱水缩合反应，以单乙醇胺为起始原料合成哌嗪是目前较多采用的工艺之一，主要原因是其成本相对较低。该方法又包括：单乙醇胺与二氯乙烷缩合；单乙醇胺裂解闭环；单乙醇胺与液氨反应等多种工艺。单乙醇与液氨反应合成哌嗪反应如下：或者单乙醇胺裂解闭环反应，发生脱水缩合，反应如下:用乙醇胺为原料的工艺，需要在氢气的加压下，虽然乙醇胺原料易得，且副产物也可作为一种有机产物出售，但是该工艺收率较低，而且由于压力高，介质为易爆气体操作不易控制，比较危险。常用的催化剂有元素Ni、Cu、Cr、Pt、Cd、Ti、Co等金属的氧化物，使用时可将一种或多种氧化物载于二氧化硅或三氧化二铝上。也可用上述元素的氧化物的混合物，将其制备成一定的几何形状如微球型或薄片型后用作催化剂。此外也有见学者用脱铝丝光沸石催化乙醇胺合成哌嗪，哌嗪的转化率也能达到70%[1]。目前世界上已成功开发了以固体酸为催化剂的气相法新工艺。该工艺是使乙醇胺蒸汽在减压下于 350－400℃时通过固体酸催化剂，经分子内脱水反应制备哌嗪。新工艺开发的催化剂为氧化硅载碱性金属和微量酸性氧化物组合而成的固体酸。与传统的液相法相比，该工艺具有安全性高、三废少、哌嗪收率高、催化剂寿命长的优点[2]。2、乙二胺合成哌嗪联产三乙烯二胺采用乙二胺气相环合的方法生产哌嗪并能够同时联产高价值的三乙烯二胺。该方法的优点在于原料价格便宜,可常压连续生产,降低成本,减少投资,提高设备生产能力。通过对催化剂的改性可以调节哌嗪及三乙烯二胺的比例,灵活地适应市场需求。副产的三乙烯二胺可作为聚氨酯泡沫硬化剂,环氧树酯固化剂,乙烯聚合催化剂,聚氨酯发泡催化剂,是聚氨酯工业中应用最广,用量最大的叔胺类化合物。是国内比较紧缺的精细化工品。生成哌嗪的反应如下:催化剂采用HZSM-5型分子筛。分子筛是酸性催化剂,不同硅铝比的分子筛其表面酸性也不相同。可以调节分子筛的酸强度，对分子筛进行改性，如KCL、Ca2Cl、Mg2Cl为改性剂。从学者赵翠杰等的研究来看KCl相对其它2种物质对哌嗪有更高的选择性，所以改性剂选择KCl[3]。所以一般采用KCl改性后的HZSM-5型催化剂，可以使得乙二胺