Page 137 - 《精细化工》2022年第12期

第 12 期 孙中华，等: Al 改性 Cu/ZnO 催化剂催化苯胺制备 N,N-二甲基苯胺 ·2503·

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明显提高，在进料空速 0.3 h 之前，反应趋于稳定，
当继续提高进料空速，苯胺转化率和 N,N-DMA 选
择性呈现下降的趋势，这是因为提高空速，原料及
中间产物与催化剂接触时间变短，部分原料来不及
反应就分离出去，从而导致反应效果较差，进料空
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速为 0.3 h 时反应效果最佳。

图 6 反应温度对 N-甲基化反应的影响
Fig. 6 Efeect of reaction temperature on N-methylation
reaction

2.5.2 苯胺与甲醇物质的量比对 N-甲基化反应的
影响
苯胺与甲醇正常物质的量比 1∶2 时可以完全反

应，但受平衡反应影响，往往反应效果会很差，这
就需要增加一种反应物的浓度，以提高转化率；甲 图 8 进料空速对 N-甲基化反应的影响
Fig. 8 Effect of feed space velocity on N-methylation reaction
醇价格便宜，沸点低，性质稳定，更容易从产品中
分离回用，因此，考察不同物质的量比的苯胺与甲 2.5.4 反应压力对 N-甲基化反应的影响
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醇对反应的影响，结果如图 7 所示。可以看出，甲 在温度 250 ℃、进料空速 0.3 h 、氮气流量
醇占比越大，苯胺的转化率和 N,N-DMA 的选择性 150 mL/min、n（苯胺）∶n（甲醇）=1∶7 的条件下，
越高，这与平衡反应中增加一种物料浓度，则另一 考察反应压力对 N-甲基化反应的影响，结果如图 9
种物料的转化率提高相同，苯胺与甲醇先生成 所示。可以看出，在不同压力下苯胺基本完全转化，
N-MA，N-MA 再与甲醇生成 N,N-DMA，增加甲醇 受压力的影响较小，而 N,N-DMA 的选择性受压力
的浓度有利于 N-MA 向 N,N-DMA 转化，当苯胺和 影响较大，随着反应压力的提升 N-MA 的选择性下
甲醇物质的量比为 1∶7 时，反应趋于稳定，因此， 降，N,N-DMA 的选择性有所上升，说明压力越低越
苯胺与甲醇物质的量比为 1∶7 较适宜。 有利于生成中间产物 N-MA，而高压有利于中间产
物 N-MA 向 N,N-DMA 转化，当压力高于 1.5 MPa
后，N,N-DMA 的选择性基本稳定，因此，反应压力
为 1.5 MPa 反应效果最佳。

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反应条件：温度 250 ℃、压力 1.5 MPa、进料空速 0.3 h 、氮气
流量 150 mL/min
图 7 苯胺与甲醇物质的量比对 N-甲基化反应的影响

Fig. 7 Effect of molar ratio of aniline to methanol on 图 9 反应压力对 N-甲基化反应的影响
N-methylation
Fig. 9 Effectof reaction pressure on N-methylation
2.5.3 进料空速对 N-甲基化反应的影响 reaction

在温度250 ℃、压力1.5 MPa、氮气流量150 mL/min、 2.5.5 载气流量对 N-甲基化反应的影响
n（苯胺）∶n（甲醇）=1∶7 的条件下，考察进料空 载气不参与反应，但可维持反应体系压力的稳
速对 N-甲基化反应的影响，结果如图 8 所示。由图 定，由于反应体系为气固反应，载气也可稀释原料
8 可以看出，随着进料空速的提高，N-MA 的选择性 浓度，原料过浓在反应时容易结焦，产生积炭。在