55MỤC LỤC trang Mở đầu…………………………………………………………………………3 Phần I: Nguồn gốc lịch sử phát triển của khoa học xúc tác nói chung và xúc tác Z-N nói riêng………………………………………………………………5 1. Phân loại quá trình xúc tác đồng thể, dị thể………………………………5 1.1. Quá trình xúc tác đồng thể………………………………………5 1.2. Quá trình xúc tác dị thể………………………………………….6 2. Nguồn gốc ra đời của xúc tác nói chung………………………………… 6 3. Sự ra đời và phát triển của xúc tác Z-N……………………………………8 Phần II: Thành phần xúc tác và vai trò của từng thành phần……………10 1. Thành phần và vai trò của từng thành phần qua các thế hệ xúc tác Ziegler-Natta…………………………………………………………………….10 2. Tiến hóa của các chất xúc tác Ziegler-Natta……………………………15 3. So sánh hoạt tính của hai loại xúc tác được điều chế từ hai phương pháp khác nhau……………………………………………………………………… 19 Phần III: Tính chất của xúc tác Z-N……………………………………….21 Phần IV: Cơ chế và động học của phản ứng sử dụng xúc tác Z-N………26 1. Cơ chế chung……………………………………………………………… 26 2. Động học…………………………………………………………………… 27. 2.1. Động học của quá trình propylene hóa sử dụng xúc tác Z-N… 27 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến động học của quá trình…………….32 Phần V: Một số công nghệ polymer hóa sử dụng xúc tác Z-N………… 33 1. Công nghệ pha lỏng………………………………………………………….33 1.1 Qui trình công nghệ SPHERIPOL……………………………… 33 1.2 Quy trình công nghệ HYPOL-II………………………………….37 2. Công nghệ pha khí…………………………………………………………….41. 2.1 Qui trình công nghệ NOVOLEN……………………………… 41 2.2 Quy trình công nghệ "UNIPOL"…………………………………45 2.3 Qui trình công nghệ của INNOVENE……………………………49 Phần VI: Ý nghĩa, vai trò, khả năng ứng dụng của xúc tác Z-N……….52 1 Kết luận…………………………………………………………………… 55 2 MỞ ĐẦU Bài tập lớn môn Động học xúc tác là một phần quan trọng phải hoàn thành đồng hành cùng môn học này. Bài tập được phân và thực hiện theo nhóm, mỗi nhóm gồm 6 sinh viên, thời gian hoàn thành bài tập này là trong 10 tuần, kết quả gồm một bản đánh máy bằng Word và báo cáo kết quả bằng PowerPoint trước lớp.việc làm bài tập lớn này đã giúp sinh viên: - Vận dụng những kiến thức đã được học ở trên lớp về xúc tác để phân tích một hệ xúc tác cụ thể: nguồn gốc, thành phần, vai trò, động học, công nghệ,… dùng trong ngành công nghiệp hóa học. - Giúp sinh viên biết cách làm quen với hệ xúc tác trong thực tế khác như thế nào so với những kiến thức chung về xúc tác. - Tăng khả năng làm việc theo nhóm cho sinh viên: phân công công việc, hỗ trỡ lần nhau trong quá trình làm bài tập lớn để đạt được hiệu quả tốt nhất. - Giúp sinh viên biết cách tự tìm những nguồn tài liệu đáng tin cậy, ngoài ra còn tăng khả năng dịch tài liệu tiếng anh để lấy tài liệu làm bài tập lớn này(một việc rất quan trọng cho sinh viên trong những công việc nghiên cứu và hầu hết mọi công việc khác). Trong ngành công nghiệp hóa chất, các phản ứng thường diễn ra rất phức tạp, điều kiện phản ứng khắc nghiệt,phản ứng thường diễn ra rất chậm và thường là các phản ứng thuận nghịch. Do đó việc nghiên cứu và đưa vào sử dụng các loại có ý nghĩa rất quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, - Tăng tốc độ phản ứng, tăng độ chọn lọc phản ứng theo hướng phản ứng cho sản phẩm chính, đồng thời cũng tăng hiệu suất cho quá trình. - Điều kiện phản ứng mềm hơn rất nhiều khi không sử dụng xúc tác từ đó tiết kiệm được rất nhiều chi phí để vận hành dây chuyền công nghệ và còn rất nhiều ưu điểm khác nữa. Polime hóa etylen và propylen là những quá trình được ứng dụng rất nhiều ở nước ta và trên thế giới để sản xuất một lượng lớn polietylen và polipropylen dùng trong ngành công nhiệp sản xuất nhựa PP, PV, … đứng trước nhu cầu ngày càng cao của trong nước và thế giới về lượng PP và PV các nhà máy sản xuất không ngừng được sản xuất và đi vào vận hành. Chính vì vậy, việc nghiên cứu để tìm hướng cải thiện hoạt tính của xúc tác cho quá trình này là vô cùng quan trọng và cấp thiết ở ngay hiện tại và cả trong 3 tương lai. Do đó, nhóm của chúng em đã chọn đề tài đó là hệ xúc tác Ziegler- Natta là một hệ xúc tác rất quan trọng cho quá trình này. Dựa trên các vấn đề cần nghiên cứu và khối lượng công việc nhóm em đã nghiên cứu đề tài theo hướng sau: 1. Lịch sử phát triển của khoa học xúc tác nói chung và của hệ xúc tác Ziegler-Natta nói riêng 2. Thành phần và vai trò của tứng thành phần; phân tích thành các thế hệ xúc tác Ziegler-Natta để thấy được sự thay đổi và cải tiến xúc tác qua từng thế hệ 3. Tính chất của xúc tác Ziegler-Natta 4. Cơ chế và động học của quá trình xúc tác khi dùng hệ xúc tác Ziegler- Natta 5. Yêu cầu của các công nghệ khi sử dụng hệ xúc tác Ziegler-Natta 6. Ý nghĩa và vai trò của xúc tác nói chung và hệ xúc tác Ziegler-Natta nói riêng. 4 Phần I: Nguồn gốc lịch sử phát triển của khoa học xúc tác nói chung và xúc tác Ziegler-Natta nói riêng 1. Phân loại quá trình xúc tác đồng thể, dị thể. 1.1 Quá trình xúc tác đồng thể. 1.1.1 Định nghĩa: quá trình xúc tác đồng thể là loại phản ứng mà chất xúc tác và chất phản ứng ở cùng một pha. 1.1.2 Các chất xúc tác đồng thể bao gồm các phân tử đơn giản hoặc các ion như HF, H 2 SO 4 , Mn 2+ … hoặc là tổ hơp của các phân tử như là hợp chất cơ kim, phức, các enzym… Tất cả các loại xúc tác này có thể hòa tan trong dung dịch phản ứng. 1.1.3 Ưu điểm - Tạo ra một hướng đi độc đáo cho các phản ứng, mà các phản ứng này khó hoặc không thể xảy ra. - Các chất xúc tác đồng thể có độ hoạt tính và độ chọn lọc tương đối cao so với xúc tác dị thể trong một vài phản ứng nào đấy. - Do chúng có hoạt tính cao và độ chọn lọc cao nên có thể tiến hành phản ứng ở điều kiện mềm hơn ( nhiệt độ thấp và áp suất khí quyển) - Phần lớn các quá trình xúc tác đồng thể xảy ra không có quá trình khuếch tán trong mao quản (chất xúc tác hòa tan hoàn toàn trong chất phản ứng), vì vậy ở đây chỉ có vần đề là sự chuyển khối giữa pha khí và pha lỏng (được triệt tiêu bới khuấy trộn lý tưởng). - Đối với phản ứng tỏa nhiệt hoặc thu nhiệt, quá trình truyền nhiệt dễ dàng, ít xảy ra nung nóng cục bộ. - Cơ chế phản ứng hóa học dễ dàng biểu diễn hơn, đơn giản và dễ hiểu. - Quá trình tiến hành phản ứng dễ thao tác hơn. 1.1.4 Nhược điểm - Quá trình phản ứng tiến hành thường gián đoạn nên không tự động hóa được. - Năng suất thiết bị không cao và dễ ăn mòn thiết bị. - Quá trình tách để lấy xúc tác khỏi khối phản ứng khó khăn hơn so với quá trình xúc tác dị thể (đây là nhược điểm chủ yếu). - Có nhiều phản ứng ở điều kiện mềm không thực hiện được. Nếu tiến hành ở nhiệt độ cao khó thực hiện trong phản ứng xúc tác đồng thể vì khi đó cần áp suất rất cao. 5 1.2 Quá trình xúc tác dị thể 1.2.1 Định nghĩa : quá trình xúc tác dị thể là quá trình trong đó xúc tác và chất phản ứng ở các pha khác nhau. 1.2.2 Thông thường trong phản ứng xúc tác dị thể, xúc tác là pha rắn, còn chất phản ứng có thể là hệ lỏng hoặc khí. Ta có thể chia các loại phản ứng xúc tác dị thể như sau - Hệ xúc tác là rắn, chất phản ứng là lỏng-lỏng. Ví dụ: các phản ứng alkyl hóa, sunfo hóa. - Hệ xúc tác là rắn, chất phản ứng là khí-lỏng. Ví dụ: Phản ứng hydro hóa benzen xúc tác niken, phản ứng điều chế butyldiol- 1,4 từ khí C 2 H 2 và dung dịch formalin, xúc tác là CuO/SiO 2 . - Hệ phản ứng xúc tác là rắn, chất phản ứng là khí-khí. Ví dụ: phản ứng điều chế vinyl clorua từ khí axetylen và HCl, xúc tác là HgCl 2 mang trên than hoạt tính. 1.2.3 Ưu điểm - Công nghệ xúc tác dị thể có thể tiến hành liên tục, nên năng suất thiết bị cao hơn so với phản ứng xúc tác đồng thể. - Có thể tự động hóa được công nghệ. - Vần đề tách xúc tác và sản phẩm dễ dàng. - Năng lượng hoạt hóa của phản ứng xúc tác dị thể thường nhỏ hơn năng lượng hoạt hóa của phản ứng xúc tác đồng thể. 2. Nguồn gốc ra đời của xúc tác nói chung. Quá trình ra đời và phát triển của xúc tác có thể chia thành 6 giai đoạn 2.1 Từ thời thượng cổ đến năm 1834 - Thế kỉ thứ 5 con người đã điều chế được este từ rượu dưới tác dụng của axit sunfuric. Cũng dưới tác dụng của axit sunfuric có thể biến tinh bột thành đường. - Giai đoạn này cũng đánh dấu quá trình xúc tác thương mại đầu tiên đó là quá trình oxy hóa SO 2 trên xúc tác platin. 2.2 Giai đoạn từ 1835 – 1887 - Giai đoạn này đã có những nghiên cứu hệ thống, phát minh các quá trình xúc tác mới và nhận thức sâu hơn và phản ứng hóa học. - Faraday đã công bố một loạt công trình về phản ứng hydro hóa, dehydro hóa, oxi hóa khử… 2.3 Giai đoạn 1888 – 1918 6 - Sự phát triển của xúc tác bắt đầu được ứng dụng trong công nghiệp và phục vụ chiến tranh thế giới thứ nhất. - Quá trình tổng hợp amoniac xúc tác là Fe/Al 2 O 3 /K 2 O, sản xuất axit nitric xúc tác lưới Pt… 2.4 Giai đoạn từ 1919 – 1945 - Giai đoạn phát triển nhiên liệu phục vụ đời sống con người. - Năm 1923 tổng hợp methanol từ CO và H 2 xúc tác Cu.ZnO, năm 1930 tổng hợp Fischer – Tropsch. Từ năm 1920 – 1940 các phản ứng hydro hóa, hydro hóa dầu thực vật. Tiến hành phản ứng cracking xúc tác, oxy hóa etylen thành etylen oxit… 2.5 Giai đoạn từ 1946 – 1970 - Giai đoạn sau chiến tranh thế giới thứ II nhu cầu phát triển công nghiệp , cải thiện đời sống. Quá trình sản xuất polymer phục vụ đời sống và trong công nghiệp từ hóa dầu bằng xúc tác cũng đóng vai trò quan trọng. - Năm 1953 Ziegler phát hiện xúc tác cho quá trình trùng hợp etylen tạo polyetylen mạch thẳng và Giulio Natta tạo polymer có cấu trúc lập thể đặc biệt trên cơ sở của Ziegler. Năm 1960 quá trình tổng hợp wacker, 1963 oxi hóa ammoniac, năm 1964 quá trinh cracking xúc tác, hydrocracking… 2.6 Sau năm 1970 - Giai đoạn này người ta đã chú ý đến việc bảo vệ môi trường. Việc lựa chọn xúc tác cũng nhằm hạn chế tối thiểu ảnh hưởng ô nhiễm môi trường cũng như cải thiện môi trường. - Từ năm 1980 – 1995 xúc tác chọn lọc cho phản ứng giảm thiểu NO… - Chuyển từ xúc tác đồng thể sang dị thể nhằm tăng năng suất hiệu quả. - Hướng phát triển trong thời gian tới là cải thiện sơ đồ công nghệ, kèm theo phát minh ra xúc tác mới… 3. Sự ra đời và phát triển của xúc tác Ziegler – Natta 3.1 Sự ra đời của xúc tác Ziegler – Natta Các công trình nghiên cứu về quá trình trùng hợp olefin của Karl Ziegler ở Đức và Giulio Natta ở Ý đã có tác động rất lớn về ngành hóa học nói chung và sự phát triển của ngành công nghiệp polymer nói riêng. Hai ông đã giành được giải Nobel hóa học vào năm 1963 vì những đóng góp của mình. 7 Natta từ khi là sinh viên đã nghiên cứu về việc xác định cấu trúc X- ray, sau đó nghiên cứu về mối quan hệ giữa cấu trúc tinh thể của các oxit xúc tác và hoạt động của chúng. Trước năm 1945, Ziegler đã thu được một số kết quả quan trọng về liên kết các gốc tự do hóa học (1923 – 1935), trùng hợp của butadiene kim loại kiềm (1928 – 1934)… Ông cũng đã báo cáo kết quả của mình trên tạp chí Aufbau(1) nhưng không ai quan tâm đến điều này cho đến buổi thuyết trình tại Frankfurt ( ngày 19 tháng 5 năm 1952) . Trong số khán giả có Natta và trợ lý của ông Piero Pino, sau đó ông đã được Natta mời tới Milan và một thỏa thuận đã được kí kết bắt đầu cho sự phát triển của xúc tác Ziegler – Natta. 3.2 Sự phát triển của xúc tác Ziegler – Natta - Giai đoạn đầu tiên là sự phát hiện vai trò rất lớn của Titan và mối liên hệ giữa cấu trúc tinh thể của clorua titan và sự chọn lọc xúc tác. - Giai đoạn tiếp theo là sau khi Solvay giới thiệu xúc tác thế hệ thứ 2. Sự phát triển của xúc tác thế hệ thứ 2 đó là hình thái mới của các hạt xúc tác đã nhỏ hơn. - Giai đoạn thứ ba được bắt đầu từ năm 1960, khi Shell đã sáng tạo ra xúc tác TiCl 4 /MgCl 2 cho phản ứng trùng hợp propylene và làm tăng khả năng hoạt động của xúc tác lên nhiều lần. - Giai đoạn thứ tư của xúc tác là dựa trên các hợp chất metallocene( 2) hiện đang phát triển trong công nghiệp. Cấu tạo của xúc tác Ziegler – Natta Một chất xúc tác Ziegler – Natta bao gồm ít nhất hai phần: một phần là kim loại chuyển tiếp và một phần là nhóm các hợp chất kim loại alkyl. Các thành phần kim loại chuyển tiếp thường là titan hoặc vanadium. Hợp chất kim loại nhóm chính thường là alkyl nhôm (Al(C 2 H 5 ) 3 ). Kim loại chuyển tiếp được gọi là chất xúc tác, các alkyl nhôm được gọi là chất trợ xúc tác . . . (1) Aufbau là một tạp chí cho người Do Thái nói tiếng Đức trên toàn thế giới được thành lập vào năm 1934. (2) Metallocene là một hợp chất thường bao gồm hai anion xiclopentadienyl (Cp, đó là C 5 H 5 -) bị ràng buộc vào một trung tâm kim loại (M) trong trạng thái ôxi hóa II, với công thức chung (C 5 H 5 ) 2 M. 8 Phần II: Thành phần xúc tác và vai trò của từng thành phần. 1. Thành phần và vai trò của từng thành phần qua các thế hệ xúc tác Ziegler-Natta. - Khối lượng sản xuất của các polyolefin trên toàn thế giới năm 2010 vượt qua con số 140 triệu tấn như người ta dự đoán. Và cho đến nay, thậm chí cả trong tương lai con số đó sẽ còn tang chóng mặt hơn nữa do sự phát triển của các ngành công nghiệp hóa dầu(đặc biệt là nhựa polymer) vì vậy việc nghiên cứu và đưa vào sử dụng các loại xúc tác mới làm tăng quá trình polymer hóa là rất quan trọng và cần thiết. - Xúc tác sử dụng cho quá trình này là một hợp chất rắn được cấu thành từ một muối clorua kim loại nhóm IV-VII có hoá trị chuyển tiếp (thường là Ti) và các hợpchất cơ kim của nhóm I – III (thường là alkylaluminium), được phát minh vào đầunhững năm 1950 bởi hai giáo sư Karl Ziegler (Đức), Giulio Natta (Italya) và lấy tên là xúc tác Ziegler-Natta. - Thực ra chỉ duy nhất xúc tác Ziegler-Natta được sử dụng trong công nghiệp.Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây (đầu những nhăm 1990) liên quan đến xúc tác metallocenes (cation kim loại nằm giữa hai anion Cyclopentadienyl) đang được đẩynhanh tiến bộ. Sản phẩm Polypropylene chủ yếu là dưới dạng Polypropylene isotactic. - Trong lịch sử phát triển, cùng với quá trình cải tiến công nghệ polymer hóa,hiệu năng của các chất xúc tác và hệ thống xúc tác cũng tiến triển mạnh mẽ kể từ khi phát minh ra chúng. Bây giờ không còn dùng xúc tác thế hệ thứ nhất nữa. Vì thế cácquá trình công nghệ sản xuất ngày càng đơn giản và sản phẩm polymer tốt hơn. • Thế hệ thứ 1, khoảng giữa những năm 1960: Hiệu suất xúc tác còn thấp, cần phải có một giai đoạn rửa polymer để trích ly cặn xúc tác và Polypropylene atactic. • Thế hệ thứ 2, từ năm 1965 ÷ 1982, hiệu suất tăng gấp 4 lần và tính lập thểchọn lọc của xúc tác được cải thiện, loại bỏ được giai đoạn trích ly Polypropyleneatactic nhưng vẫn giữ giai đoạn trích ly xúc tác. Thành phần gồm TiCl 3 kết hợp với clorua Diethylaluminium(Al(C 2 H 5- )Cl).Chiều hướng cho ra sản phẩm Polypropylene cao (95 ÷ 98)% nhưng 9 hiệu suất của xúc tác vẫn còn thấp (4.000÷10.000)gPolypropylene/g xúc tác. • Thế hệ thứ 3, đưa ra năm 1975 bởi công ty Mitsui – Montedison: hiệu suấtđược cải thiện hơn, cho phép loại bỏ trích ly cặn xúc tác, nhưng tính lập thể chọn lọchơi thấp nên có thể cần đến giai đoạn trích ly Polypropylene atactic. Thành phần gồmTiCl 4 trên chất mang MgCl 2 được bổ sung thêm một ester thơm. Chúng được sử dụngvới Triethylaluminium (Al(C 2 H 5 ) 3 ) như là một xúc tác kết hợp và một silane đã đượccải thiện dạng thể đặc trưng. Hiệu suất xúc tác (5.000 ÷ 15.000)g Polypropylene /g xúctác và khoảng 92% Polypropylene isotactic ở thể đặc trưng. Hình dạng của polymer không đều và sự phân loại theo thành phần (phép đo hạt) còn rất lộn xộn (tồn tại đồngthời các hạt mảnh, mịn và to lớn). • Thế hệ thứ 4, đưa ra những năm 1980 bởi Mitsui - Montedison và Shell(những công ty kế tiếp khác, như Mitsubishi Petrochemical và Sumitomo): không còngiai đoạn trích ly Polypropylene atactic nữa. Thành phần bao gồm các cấu tử như thếhệ 3, nhưng hình dạng (chủ yếu ở dạng hình cầu) và kích thước hạt được điều chỉnhtạo điều kiện dễ dàng cho sự di chuyển của nó trong thiết bị phản ứng tầng sôi. Hiệusuất xúc tác rất cao (20.000 ÷ 50.000)g Polypropylene/g xúc tác, lượng Polypropyleneisotactic đạt đến (97 ÷ 98)%. Các xúc tác này vận hành tương ứng với Al(C 2 H 5 ) 3 và chất biến hình silane. Bảng 1 :Các thế hệ xúc tác Ziegler –Natta, thành phần, tính năng, hìnhthái,và yêu cầu của quá trình: Thế hệ Thành phần Hiệu suất, kgPP/g xúc tác Chỉ sốisotact ic Kiểms oáthìn hthái Yêu cầuquá trình 1 δ-TiCl 3 .0.33AlCl 3 +AlEt 2 Cl 0.8-1.2 90-94 Không thể Khử tro và loại bỏ phần atactic 2 δ-TiCl 3 +AlEt 2 Cl 3-5(10- 15) 94-97 Có thể Khử tro 3 TiCl 4 /ester/MgCl 2 +AlR 3 /ester 5-10(15- 30) 90-95 Có thể Loại bỏ phần atactic 4 TiCl 4 /dester/MgCl 2 +AlR 3 /Silane 10-25(30- 60) 95-99 Có thể Không cần 5 TiCl 4 /deather/MgCl 2 +AlEt 3 25-35(70- 95-99 Có thể Không cần 10 [...]... phần của chất xúc tác: Trong công nghiệp, xúc tác Ziegler- Natta thường được sử dụng dưới dạng cáchạt nhỏ hình cầu (xem hình 8) Hệ xúc tác phổ biến dùng trong công nghiệp chế biến polymer là xúc tác Ziegler- Natta gồm 2 hợp phần chính: Chất xúc tác: Halogen của các kim loại chuyển tiếp nhóm IV và nhóm VIII như: TiCl3, TiCl4, TiCl2, Ti(OR)4, TiI4, VCl4, VOCl3, VCl3, ZnCl4, … Chất trợ xúc tác: Hydrid, ankyl,... hàng chục triệu tấn polyethylene (PE) được sản xuất bởi chất xúc tác Ziegler- Natta mỗi năm Các chất xúc tác Ziegler- Natta đã được sử dụng ethylene trùng hợp từ năm 1950 Chất xúc tác Ziegler- Natta có lợi thế sản xuất sản phẩm với trọng lượng phân tử cao, điểm nóng chảy cao và hình thái kiểm soát Tuy nhiên, nhược điểm của chất xúc tác Ziegler- Natta là: kiểm soát của phát triển polymer phân nhánh do các... lại giữ tổ chức đó trong 2 giờ Cuối cùng, chất xúc tác thu được đem rửa sạch bằng hexane nhiều lần  Một số đồ thị khi khảo sát hoạt tính của hai loại xúc tác trên: 18 19 Phần III: Tính chất của xúc tác Ziegler- Natta Chất xúc tác Ziegler- Natta không phải là hợp chất tinh khiết Hầu hết là những chất rắn vô cơ không đồng nhất, về bản chất xúc tác Ziegler- Natta không tan trong các hợp chất hydrocarbon... tạo của Xúc tác Ziegler- Natta thế hệ 2, 3và 4 12 2 Tiến hóa của các chất xúc tác Ziegler- Natta Nói chung, một hệ thống chất xúc tác Ziegler- Natta có thể được định nghĩa là một hợp chất transitionmetal có cấu trúc mạng tinh thể của carbon kim loại, nó có thể thúc đẩy sự trùng hợp lặp đi lặp lại của các đơn vị olefin và do đó tạo ra một chuỗi phân tử polyolefin Thông thường, các hệ thống chất xúc tác bao... lượng bơm vào xúc tác để tạotiền tiếp xúc. Đồng xúc tác 2 (TEAL) độ đậm đặc 100%, chứa trong các cylinder được đổvào bể Từ đây, TEAL được nạp vào thiết bị hoạt hoá xúc tác (tiền tiếp xúc) 33 bằng bơmđịnh lượng.Dầu Hydrocarbon và mỡ đước xả vào bể đã được hâm nóng, pha trộn và sau đóđược chuyển đến thiết bị tạo bùn xúc tác mà ở đây thành phần xúc tác rắn được nạpvào bình bởi tời nâng Xúc tác rắn phân... tục, để nguội để ổn định bùn Duy trì nhiệt độ thấptrong khi cân đong bùn để chuyển sang thiết bị hoạt hoá xúc tác • Khu vực hoạt hoá xúc tácQuá trình hoạt hoá xúc tác của thiết bị bao gồm 2 giai đoạn Trước tiên, bùn xúctác được trộn với đồng xúc tác trong thùng tiền tiếp xúc Sau đó, hỗn hợp xúc tác hoạthoá sẽ được trộn lẫn với nguyên liệu propylen lạnh và được lưu giữ trong một thờigian ngắn trong lò... thường kết hợp các thành phần trên để sản xuất chất xúc tác Ziegler- Natta hoạt động hệ thống Trong một số trường hợp, nhà sản xuất polyetylene sản xuất chất xúc tác riêng của mình và cocatalyst mua từ các nhà cung cấp alkyl kim loại Chất xúc tác Ziegler- Natta và cocatalyst thường được kết hợp trong lò phản ứng polymetization Công thức chế tạo chất xúc tác được đánh giá cao độc quyền và nó thường rất khó... polymer theo yêu cầu Ngoài ra các tác nhân ngắt mạch cũng có thể là O2, không khí, hoặc những chất dễ sinh gốc tự do … do đó trong quá trình tổng hợp cần tránh để hỗn hợp tiếp xúc với các tác nhân này 25 2.Động học : 2.1.Động học của quá trình propylene hóa sử dụng xúc tác Zieglernatta Tốc độ Rp của bước lớn mạch đầu tiên để monomer thành polymer với xúc tácZiegler -Natta được biểu diễn bởi công thức:... Al(i-C4H9)3, Al(n-C6H13)3, C4H9Li, (C2H5)2Zn, …… Hiện nay thế hệ thứ 4 của xúc tác Ziegler- Natta có thành phần chính là TiCl4 đóng vai trò xúc tác trên chất mang MgCl2, Al(C2H5)3(TEAL) là chất trợ xúc tác, chúng được phân tán trong dầu khoáng và mỡ nhờn Xúc tác này cho hiệu suất và độchọn lọc cao Bằng việc thay đổi tỉ lệ các hợp phần xúc tác, lựa chọn chế độ công nghệmà người ta có thể sản xuất các polymer... triển của các thế hệ xúc táctiếp theo, tiên tiến hơn của hệ thống chất xúc tác Ziegler- Natta cũ Như trong trường hợp của các chất xúc tác Solvay, việc sử dụng các MgCl2 như hỗ trợ dựa trên cơ sở giả định rằng các supportation, hoặc "pha loãng" của các nguyên tử Ti trên một bề mặt rất rộng ở khu vực bề mặt cao có thể phần lớn là nâng cao hiệu quả sử dụng chất xúc tác bởi vì một số lượng lớn của bề mặt nguyên . của xúc tác nói chung và hệ xúc tác Ziegler-Natta nói riêng. 4 Phần I: Nguồn gốc lịch sử phát triển của khoa học xúc tác nói chung và xúc tác Ziegler-Natta nói riêng 1. Phân loại quá trình xúc. hệ 3. Tính chất của xúc tác Ziegler-Natta 4. Cơ chế và động học của quá trình xúc tác khi dùng hệ xúc tác Ziegler- Natta 5. Yêu cầu của các công nghệ khi sử dụng hệ xúc tác Ziegler-Natta 6. Ý. trình xúc tác dị thể 1.2.1 Định nghĩa : quá trình xúc tác dị thể là quá trình trong đó xúc tác và chất phản ứng ở các pha khác nhau. 1.2.2 Thông thường trong phản ứng xúc tác dị thể, xúc tác là