茂金属催化剂实现工业化应用
陶氏的茂金属催化剂
陶氏的茂金属催化剂
陶氏化学公司(Dow Chemical Company)是全球知名的化工企业,其茂金属催化剂是其知名产品之一。
茂金属催化剂是一种重要的化学催化剂,通常由茂铁(ferrocene)或其衍生物构成。
茂金属催化剂在有机合成和聚合反应中发挥着重要作用。
首先,茂金属催化剂在有机合成中被广泛应用,特别是在烯烃的合成和转化过程中。
它们可以催化烯烃的加成反应、环化反应和氢化反应,从而合成各种有机化合物,如药物、农药、香料等。
茂金属催化剂的应用领域涵盖了许多重要的有机合成反应,为化学工业的发展做出了重要贡献。
其次,茂金属催化剂在聚合反应中也具有重要作用。
茂金属催化剂可以催化烯烃的聚合反应,例如乙烯的聚合反应,从而制备聚乙烯等聚合物。
这些聚合物在塑料工业、包装材料、建筑材料等领域有着广泛的应用,茂金属催化剂的发展和应用推动了聚合物工业的发展。
此外,茂金属催化剂还在生物医药领域、材料科学领域、能源领域等方面展现出了广泛的应用前景。
通过不断的研究和开发,茂
金属催化剂的性能和选择性得到了不断提升,为各个领域的应用提
供了更多可能性。
总的来说,茂金属催化剂作为一种重要的化学催化剂,在有机
合成和聚合反应中发挥着重要作用,推动了化学工业的发展和进步。
随着科学技术的不断进步,茂金属催化剂的研究和应用将会得到进
一步拓展,为各个领域的发展带来新的机遇和挑战。
茂金属催化剂的发展及工业化
专论 综述弹性体,2003 06 25,13(3):48~52CHINA EL AST OM ERICS收稿日期:2002 11 20作者简介:艾娇艳(1974-),女,湖南,中山大学化学化工学院高分子研究所在读博士。
茂金属催化剂的发展及工业化艾娇艳1,刘朋生2(1.中山大学化学与化学工程学院高分子研究所,广东广州 510275;2.湘潭大学化学化工学院,湖南湘潭 411105)摘 要:讨论了茂金属的发展及其特性,介绍和总结了茂金属聚烯烃的工业化及其最新进展。
并从中国茂金属聚烯烃技术发展的实情提出了一些建议。
关键词:茂金属;催化剂;聚烯烃中图分类号:T Q 314.24 文献标识码:A 文章编号:1005 3174(2003)03 0048 05茂金属催化剂因其催化活性高、生成的聚合物相对分子量分布窄、聚合物结构可控、聚合物分子可剪裁等优点,成为继高效载体型催化剂之后的新一代聚烯烃催化剂。
茂金属催化剂是90年代初实现工业化的开创性新型催化剂,是90年代聚烯烃技术开发最集中的领域,并正在引起一场聚烯烃工业技术的革命。
因此也将直接影响21世纪聚烯烃的基本面貌。
目前,世界主要聚烯烃制造商都投入了相当大的人力、物力和财力,加速茂金属催化剂的研究开发及工业化应用速度,并以其生产出新的高附加值、高性能的茂金属聚烯烃。
由于茂金属催化剂可以适应现代工业化聚烯烃生产的主要工艺,随着茂金属催化剂成本的降低,其生产的聚烯烃所占的份额会日益增加。
1 茂金属的发展史国外对茂金属的研究可追溯到50年代。
1951年Miller 和Pauson 等人首次发现茂金属 二茂铁[1],自此茂金属化合物得到蓬勃发展。
随后其他茂金属(茂铬、茂钛、茂锆和茂铪)也制备出来。
1957年,Natta [2]和Breslow [3]等分别首次引用可溶性的二氯二茂钛(Cp 2T iCl 2)代替TiCl 2与Et 2AlCl 组成的均相催化体系催化乙烯聚合,可以生成聚乙烯,但催化活性不高。
茂金属催化剂二氯二茂钛-概述说明以及解释
茂金属催化剂二氯二茂钛-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述茂金属催化剂是一类重要的催化剂,具有广泛的应用领域和重要的科学意义。
茂金属催化剂的研究始于20世纪60年代,随后得到了快速发展。
二氯二茂钛是茂金属催化剂中一种常见的代表,具有很高的催化活性和选择性。
本文主要着重介绍茂金属催化剂中的二氯二茂钛的制备方法和应用。
首先,将对茂金属催化剂的定义和特点进行详细介绍,包括其在催化反应中的作用机理和优势。
其次,将重点介绍二氯二茂钛的制备方法,并探讨其在有机合成、聚合反应以及其他领域的应用。
最后,将根据茂金属催化剂的优势和前景,展望二氯二茂钛作为催化剂的发展趋势。
通过本文的概述部分,读者可以对茂金属催化剂和二氯二茂钛有一个初步的了解,并对接下来的内容有一个清晰的预期。
茂金属催化剂作为一种重要的催化剂,对于促进有机合成领域的发展和推动绿色化学反应有着重要的意义。
二氯二茂钛作为茂金属催化剂中的一种代表,在有机合成和聚合反应领域有着重要的应用前景。
在接下来的正文部分,我们将更加详细地介绍茂金属催化剂和二氯二茂钛的具体内容。
文章结构部分的内容应包括讨论文章的组织和结构,以便读者可以更清晰地理解文章的内容和思路。
可以按照以下内容来编写文章1.2 文章结构部分的内容:文章结构的设立旨在有条理地展现相关论点和讨论。
本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,将简要概述茂金属催化剂二氯二茂钛的研究背景和意义,并明确文章的目的和主要观点。
正文部分将重点介绍茂金属催化剂的定义和特点以及二氯二茂钛的制备方法和应用。
在2.1茂金属催化剂的定义和特点中,将详细阐述茂金属催化剂的基本概念、特性和其在催化反应中的作用机理。
2.2二氯二茂钛的制备方法和应用部分将详细介绍二氯二茂钛的制备方法,包括反应条件、反应步骤和关键工艺等,同时阐述其广泛应用于有机合成、聚合反应和催化剂载体等方面的应用。
结论部分将总结茂金属催化剂的优势和前景,指出二氯二茂钛作为催化剂的发展趋势。
茂金属催化剂及其应用 黄敬新,广东石油化工学院
金属茂催化剂及其在聚烯烃工业中的应用摘要:论述了金属茂催化剂的结构特点及其在聚烯烃工业中的应用状况,根据化合物的组成、结构,金属茂催化剂分为三类:均相催化剂、单组分催化剂、负载型催化剂,每一种类型催化剂各有其应用领域。
详细概述了Exxon、Dow、UCC、Hoechst等国外公司合成金属茂聚烯烃产品的牌号、性能和应用范围及我国开展这一领域研究、开发的现状和进程。
关键词:金属茂催化剂聚烯烃工业应用引言1980年汉堡大学教授KaminskySinn合成了金属茂(Metallocene)Cp2ZrCl2,并用于催化烯烃聚合,实验结果令人振奋,其催化活性远远超过ZieglerNatta催化剂(ZN催化剂),故这类催化剂被称为KS催化剂或单活性中心催化剂[1]。
由于金属茂催化剂具有优异的性能:(1)高催化活性,可达107g/g·h以上,较ZN催化剂高出1~2个数量级;(2)单一活性中心,聚合物分子量分布窄Mw/Mn=2~4,共聚单体分布更加均匀,具有独特的分子裁剪性(TailingCapability);(3)均相催化,活性中心均匀,催化效率达100%;(4)高立构规整选择性,可制备性能特殊的新型聚合物,如制备具有优良透明度、耐辐射的间规聚丙烯mPP和具有良好加工性能的长链支化线性低密度聚乙烯(LCBmLLDPE),故世界一些著名石油化学公司竞相投资开展这一领域的研究和工业化应用。
据1995年休斯顿第三届国际金属茂催化剂年会[MetCon(1995)]报道1996年底全球金属茂聚烯烃树脂供给能力约为86.8万t/a,见表1[2]。
1996年杜塞尔多夫第四届国际金属茂催化剂年会[MetCon(1996)]报道,到2000年世界生产的金属茂聚烯烃树脂总量将达到1000万t/a,占聚烯烃年消耗量的12%~13%。
1金属茂催化剂分类、结构、特征金属茂催化剂主要分三类:1.1均相催化剂[3~6]均相催化剂由茂基及过渡金属化合物和有机金属化合物如甲基铝氧烷(MAO)组成,将其溶于某些溶剂可制成具有催化活性的均一溶液,使用苯和甲苯做溶剂效果最佳,助催化剂用MAO时活性最高,立体规整选择性最好,金属茂主催化剂的结构见图1。
茂金属催化剂的发展及在工业中的应用
茂金属催化剂的发展及在工业中的应用摘要:本文综述了国内外茂金属聚乙烯(mPE)市场供需状况,重点分析了mPE 生产工艺、催化剂研究进展,以及我国 mPE 工业化生产现状。
关键字:茂金属、mPE、a-烯烃茂金属聚乙烯(mPE)是在茂金属催化体系下,由乙烯和α-烯烃共聚合的产物,它不仅是最早实现工业化生产的茂金属聚烯烃,而且是目前产量最高、应用进展最快、研发最活跃的茂金属聚合物。
由于采用单活性中心的茂金属催化剂,mPE 具有刚性与透明性好、热封强度高、耐应力开裂性优、减重明显等优势,现已广泛应用于诸多领域。
根据我国石化行业高端化发展趋势,mPE 市场需求旺盛,其制备工艺已成为研究热点[1]。
一、茂金属催化剂的结构及原理1、主催化剂结构茂金属催化剂体系由主催化剂和助催化剂组成。
其中:主催化剂为钛、锆、铪等过渡金属与戊二烯及其衍生物(茚、芴、蒽等)形成的配位化合物,根据结构和组成不同,分为单茂、双茂、双核、正离子等。
图1茂金属化合物结构2、主催化剂的特性助催化剂以烷基铝氧烷为主,应用最广的是甲基铝氧烷(MAO),乙基铝氧烷、异丁基铝氧烷和叔丁基铝氧烷也有应用,但是,后三者活性均低于前者,此外硼化物也可作为助催化剂使用。
因复合助催化剂较单一,助催化剂具有催化活性高、产品性能优、生产成本低等特点,近年来备受关注。
采用烷基铝和MAO制备的复合助催化剂应用于茂金属催化体系中,可有效提高催化剂的共聚活性。
3、茂金属催化剂的负载原理虽然均相茂金属催化剂具有活性高、产物相对分子质量分布窄、产品均一等优点,但在聚合过程中,仍存在催化剂不易分离,聚合物形态难以控制,催化剂与聚合物黏釜等问题。
因此,需要对茂金属催化剂进行负载化处理。
茂金属催化剂负载化是利用物理或化学方法,将茂金属催化剂负载于无机、有机、有机无机杂化高聚物等载体上。
因载体的使用,茂金属催化剂的催化活性和选择性均得到改善。
对茂锆化合物负载于MgCl2载体机理研究表明:MgCl2 先与茂金属催化剂作用,形成金属—O—Si;然后再与MAO作用,使金属—O—Si 断裂,最终形成负载型茂金属催化剂[2]。
茂金属催化剂
茂金属催化烯烃聚合原理及其研究进展第一节:绪言传统的齐格勒-纳塔催化剂曾是独一无二的真正奇异的万能催化剂,这类烯烃聚合催化剂的万能性,致使它可在宽广的温度范围(-78~200℃)、极低的聚合压力下(1~30atm),可使乙烯、α-烯烃、二烯烃及环烯烃等以溶液法、淤浆法或气相法进行均聚合和共聚合。
第三代高效载体催化剂是齐格勒-纳塔催化剂发展史中最辉煌的硕果。
自1953年齐格勒-纳塔催化剂的发现至1993年,齐格勒-纳塔催化剂一直是烯烃聚合领域的佼佼者,它的发现不仅使聚合物领域产生出很多的新的塑料和橡胶产品,而且也提高了人们在聚合物和聚合反应方面的理性认识,聚合物的立体化学控制是齐格勒-纳塔催化剂的最重要贡献之一,聚合物的立体化学控制极大地发展了聚合物的分析方法,使聚合物科学成为一门重要的学科。
科学的发展是辩证的,1976年,德国汉堡大学的Kaminsky发现将均相锆茂催化剂体系中助催化剂Me3Al经部分水解,可使催化剂活性大大提高,1980年,Kaminsky直接用铝氧烷(MAO)作均相催化剂的助催化剂时,其活性比当时高效载体催化剂的效率高30倍,由于它具有超高活性,并能制成几乎所有类型的聚烯烃产品,包括高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高全同聚丙烯、间同聚丙烯、高分子量无规聚丙烯、高性能乙丙橡胶及高间同聚苯乙烯等,引起了人们对均相催化剂研究的极大兴趣,更重要的是用Kaminsky催化剂的聚合实验结果,改变了一些传统的有关α-烯烃配位聚合立体化学的观点和结论,进一步推动了配位聚合机理的发展,更重要的是催化中心的明确性为聚合物制备机理和定制(tailor made)称为可能。
本章就茂金属催化剂的定义、各组份发展、聚合机理及其应用进行较为详细的说明。
Bergmann发现如下反应证实了Cossee机理的可能性(烯烃在M-C的单键上插入反应):CpCo(CD3)2(η2-C2H4)→CpCo(CD3)(C2CH2CD3)第二节:茂金属催化剂的由来及定义5.2.1茂金属催化剂及其聚合物的发展一、历史的沿革1951年,Miller等发现,环戊二烯的蒸汽与新鲜被还原的铁在300℃下反应,生成一种橘黄色的晶体,他们分析了晶体的化学成分为C10H10Fe,,并根据当时的配位键理论,认为这个化合物具有离子键的性质,其结构如下:HFeH图1 二茂铁的假设结构同年,Pauson等为了合成富烯(Fulvene),采用环戊二烯基格氏试剂C5H5MgBr,在FeCl3催化下反应,结果没有得到富烯,只得到含铁的橘黄色晶体,其组成与Miller得到的化合物一样。
茂金属均聚聚丙烯MPP6006的工业化开发
茂金属均聚聚丙烯MPP6006的工业化开发王莉;吴伟;袁苑;许蔷;李荣波;李伟东;义建军【摘要】在间歇式液相本体法聚丙烯装置上,采用茂金属催化剂生产了均聚聚丙烯MPP6006.结果表明:聚合过程平稳,聚合物粒子为类球形,大小均匀,细粉含量少,粒子间无团聚或粘连,聚合物粒子粒径为1~2 mm,粉料表观密度不小于4.0g/cm3;MPP6006的熔体流动速率为5.0~7.0 g/10 min,简支梁缺口冲击强度(23℃)不小于68 kJ/m2,雾度小于7%.与采用Ziegler-Natta催化剂生产的聚丙烯相比,采用茂金属催化剂生产的聚丙烯具有卓越的抗冲击性能和透明性.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】3页(P46-48)【关键词】聚丙烯;茂金属催化剂;冲击强度;雾度【作者】王莉;吴伟;袁苑;许蔷;李荣波;李伟东;义建军【作者单位】中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市100026;中国石油天然气股份有限公司哈尔滨石化分公司,黑龙江省哈尔滨市150056;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市100026;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市100026;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市100026;中国石油天然气股份有限公司华南化工销售分公司,广东省广州市510000;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市100026【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+4茂金属催化剂为单一活性中心催化剂,具有活性高、聚合反应平稳、氢调性能良好等特点。
与传统Ziegler-Natta催化剂相比,茂金属催化剂能更有效地控制聚合物结构,并提高丙烯(C3H6)与α-烯烃或环烯烃的共聚合性能,在更大范围内对聚合物的立构规整性进行调控,进一步拓宽聚烯烃性能(如刚韧平衡性及热性能等)区间[1]。
茂金属催化剂在工业应用中易造成聚合物形态不佳、堆密度低、聚合物黏釜甚至堵塞管线等问题,对催化剂体系要求较高,同时可能需要对装置设备和生产工艺做较大改动,在一定程度上阻碍了其工业应用推广。
茂金属催化剂在LLDPE装置上的应用
气 相 流 化床
活 性
中 图 分 类号 : T 2 ._ Q 3 51 _ 2
文 献 标识 码 : B
文章 编号 : 1 0 — 3 62 0 )10 5 — 4 0 2 19 (0 90 — 0 0 0
中 国石 油 天 然 气 股 份 有 限 公 司 大 庆 石 化 分 公 司( 简称 大 庆 石 化 ) 美 国 U i t n 司 于 2 0 年 与 n ao 公 vi 05
() 2 茂金属催 化剂 的活性较 高 , 需要 更换孔 数
少 的催化剂 加料器计 量盘 。要 求茂金 属催 化剂 的 加料器有很 高 的密 封性 ,所 以在 投用前 要仔 细检
查 催化剂加 料器 ,特别 是加料 器的各仪 表反 吹系
2 装 置改造 后的物料 平衡
由于负载 型茂金属催 化剂 的优势并 不是提 高
4 装 置 改 造 后 的 消 耗 相 对 于 大 庆 石 化 L D E装 置 原 有 的 Zel — LP i e gr
由于茂金属 催化 剂 的活 性很高 , 而且 H 的加 :
入 量 对 反 应 活 性 影 响 很 大 ,所 以 催 化 剂 加 料 速 率 和 H 流 量 的 波 动 极 易 引起 反 应 系 统 的 温 度 急 剧 ,
工 业 技 术
C NA SYNTHETI RESI0 ,61 I5 合成树脂及塑料, AND PLAS:0 29 2(T CS 0 ) HI C N
茂金属催化剂在 L DP L E装置上 的应 用
宫 向英 姜 再 丰 王 鹏 侯 裕 厅
( 国 石油 天然 气 股 份 有 限 公 司 大 庆石 化 分 公 司 塑 料 厂 , 龙 江 大 庆 ,13 1 ) 中 黑 6 7 4
茂金属聚丙烯产品研究进展及应用
茂金属聚丙烯产品研究进展及应用[摘要]综述了茂金属聚丙烯的国内外研究进展、生产工艺以及商业化产品牌号及用途。
详细介绍了茂金属聚丙烯相关产品种类、性能及用途。
国内茂金属聚丙烯产品开发处于落后状态,茂金属聚丙烯技术开发应加快进度、加大力度,并指出了国内茂金属聚丙烯商业化的瓶颈在于高活性、低成本载体化茂金属催化剂的开发。
[关键词]茂金属聚丙烯;生产工艺;商品牌号;产品应用茂金属是指由过渡金属(如锆、钛、铪等)与环戊二烯形成的有机金属配位化合物,利用茂金属催化剂合成的聚丙烯称为茂金属聚丙烯(mPP)。
茂金属催化剂与传统Ziegler-Natta催化剂的主要区别在于茂金属催化剂为单活性中心催化剂,可以精确地定制聚丙烯树脂的分子结构,包括相对分子质量及其分布、晶体结构、共聚单体含量及其在分子链上的分布等[1]。
采用茂金属催化剂生产的mPP的相对分子质量分布窄、微晶较小、冲击强度和韧性极佳、透明性好、光泽度高、抗辐射性能好、绝缘性能优异,并且能够与其他多种树脂良好相容。
另外,通过茂金属催化剂可聚合许多Ziegler-Natta催化剂难以聚合的新型丙烯共聚物[2-3],如丙烯-苯乙烯无规共聚物、丙烯-苯乙烯嵌段共聚物[4]、丙烯-长链烯烃共聚物[5]、丙烯-环烯烃共聚物及丙烯-二烯烃共聚物等。
近年来mPP的发展步伐有所加快[6],已经实现了工业化生产,但由于价格问题,mPP占聚丙烯总产量还不足10%[7],2015年mPP市场需求量为600 kt。
本文介绍了茂金属聚丙烯催化剂的种类,综述了mPP的研究进展,生产工艺及商业化产品的应用。
对未来拓宽mPP的应用市场及加快mPP的商业化生产提出了展望。
1 茂金属催化剂埃克森美孚公司在1995年最早把茂金属催化剂应用于工业生产[8]。
目前,埃克森美孚公司、巴塞尔公司、陶氏化学公司和菲纳石油公司[9](现属于道达尔公司)是茂金属催化剂开发的领先者,已开发出的茂金属催化剂包含了普通金属茂结构、桥链金属茂结构、以及限制几何构型(CGC)的茂金属结构[10];过渡金属包括铁、钴、锆、钛和铪等[5,11];配体有环戊二烯、茆基、茚基和芴基等[12]。
用茂金属催化剂生产聚合物工业化动态
用茂金属催化剂生产聚合物工业化动态林哲鉴【期刊名称】《金山油化纤》【年(卷),期】1996(015)003【摘要】1 茂金属催化剂的开发和应用茂金属催化剂是近年来新掘起的一种新型催化剂,由于它具有成本低,产品性能独特等优点两倍受世界许多化工公司青睐,争相投资研制开发.本产品不仅可以部分或全部替代传统使用的催化剂,而且还可以用它生产出某些新型的特种聚合物.现在为数不少的大公司纷纷改进原有传统工艺和设计为这类新催化剂转向工业化生产创出新路.如埃克森、赫希斯特、莫比尔、BP化学和三井石油化学等公司都在致力翻新改造现有的气相、淤浆和高压法反应器,以满足可以用茂金属催化剂生产LLDPE和PP的要求.其中,埃克森公司改造建在美国得克萨州MontBelvieu地区的45万t/aPE反应器,可以全部用茂金属催化剂生产PE产品,公司最终计划目标是实现由该公司在全世界所新建的气相聚合的PE装置中使用茂金属作催化剂.另一趋势是原为竞争对手的公司为了共同利益反而相互联合组成各种合资公司共同研究开发以加速产品工业化进程.如去年道化学一杜邦组成弹性体公司,新建一座工厂,计划今年投产,还有埃克森和DSM公司也组成Plastomer公司.各大公司的联合研究开发,联手生产和销售不断加速发展已成为当今世界时尚之举.他们之所以这样做的诱惑力在于生产成本很低,而产品性能十分优异.而实际上它之所以完全取代传统工艺生产LLDPE?【总页数】3页(P71-73)【作者】林哲鉴【作者单位】无【正文语种】中文【中图分类】TQ426.8【相关文献】1.茂金属催化剂在 Unipol工艺 HDPE 装置的工业化应用 [J], 王者民;王涛2.茂金属催化剂在 Unipol 工艺 HDPE 装置的工业化应用 [J], 王者民;王涛3.用茂金属催化剂生产聚合物工业化进展 [J], 明鉴4.茂金属催化剂和茂金属聚乙烯产品工业化发展 [J], 侯一凡5.茂金属催化剂实现工业化应用 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
茂金属的研究进展
茂金属的研究进展一茂金属催化剂及茂金属的定义烯烃聚合用茂金属催化剂通常指由茂金属化合物作为主催化剂和一个路易斯酸作为助催化剂所组成的催化体系,其催化聚合机理现已基本认同为茂金属与助催化剂相互作用形成阳离子型催化活性中心。
茂金属(metallocene)化合物一般指由过渡金属元素(如 IV B 族元素钛、锆、铪)或稀土金属元素和至少一个环戊二烯或环戊二烯衍生物作为配体组成的一类有机金属配合物。
即环戊二烯或环戊二烯衍生物以平面共轭π键的形式与金属或金属卤化物成键所成的化合物,由二茂铁(ferrocene)的定义引申而出。
现已知茂金属催化剂为单活性中心催化剂,后者还包括非环戊二烯型含有氮、磷、氧等元素的配体与过渡金属或后过渡金属(如钛、锆、铪、镍、钯、铁、钴等)组成的配合物。
二茂金属催化剂的发展状况茂金属催化剂的发现始于20世纪50年代初期,Miller和Pauson等在1951年首次发现茂金属——二茂铁,随后陆续制备了其他茂金属(茂铬、茂钛、茂锆和茂铪)用于乙烯聚合,但发展缓慢,一直未得到足够重视。
直到1980年Kaminsky和Sinn等用甲基铝氧烷(MAO)与Cp2ZrMe2(其中,Cp代表环戊二烯,Me代表甲基,下同)组成催化剂体系用于乙烯聚合,发现该催化剂体系具有很高的活性,比当时活性最高的以MgCl2为载体的催化剂高几十倍。
MAO的发现和新的茂金属催化剂的合成使一批具有新型结构的聚合物(如等规聚丙烯,高间规度聚苯乙烯,长链支化、窄相对分子质量分布的聚乙烯等)应运而生。
经过40年的研究与发展,1991年,茂金属催化剂才真正开始工业化应用于烯烃聚合,由美国Exxon公司首次采用Exxpol茂金属催化剂技术和高压离子聚合工艺生产了商品名为Exact的茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)。
此后,国外大公司掀起了茂金属催化剂开发及应用的热潮。
目前,世界上有十几家大型石化公司可以工业化生产茂金属聚乙烯(mPE)。
茂金属催化剂产品性能及应用
中图分类号 :Q 2. T 46 8
文献标识码 : B
文章编号 :6 146( 0) -0 90 17 -92 06 4 02- 3 - 2 0
茂金属催化剂是 2 O世纪 9 年代烯烃 聚合催 O
性、 抗撕裂性和光学性能。 以 目前 国内外都致力 所
化剂 , 它具有立体结构 , 性能独特 , 与助催化剂铝
一 , T, T , ℃ 。℃ m
1 77 0 .8 1 00 .2 l 1 82 0 .3 1 50 1 88 0 .9 1 .7 1 72 1 .0 0 .6 218 1 53 1 08 0 .3 2 .8
表2 2种 L D E与 mL D E的支化度数据 LP LP
光泽为 6 ,m at 33 6 PcD 5 在保持优异透 明度 ( 雾度 6 %、光泽 6 )和韧性 的 同时 ,拉伸 模量 高达 8 33 M a横 向 )该公司称此牌 号的优异透 明性 6. P ( 4 。
是 由于其催化剂可使短枝链极均匀的分布 ,形成
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炼 油 与 化 T R FNN N H MC L N U T Y E IIGA DC E IA D sR I
第 1 卷 7
的 m at 13 Pc D 4 ,以及高透明度和高模 量的 m at Pc
D5 30和 m at 33 m at 30的雾度 为 7%、 Pc D 5 。 Pc D 5
者的加工性等 同于 7 %L D E2 %L P 5 L P/ 5 D E的共混
化公 司。 大庆石化分公司计划在 6 t L P 0 / L D E装 ka
置上通过改造实现生产茂金属催化剂产品。
物 ,可以不添加易加工 助剂或共混就可 以很容易
P i p 化学公司已开发出具有 良好低温密封 hl s l i
茂金属催化剂在+Unipol工艺+HDPE+装置的工业化应用
CAUSE AND COUNTERMEASURES ON FACTORS INFLUENCING HIGH LOAD & LONG PERIOD RUNNING OF BUTADIENE STYRENE RUBBER
[1] 周祥兴 畅茂金属聚乙烯的性能及加工[ J]畅塑料包
装,2002,12(2):10 -12畅
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关键词:茂金属 聚乙烯 应用 Unipol 中图分类号:TQ426畅8 文献标识码:B 文章编号:1009 -9859(2014)03 -0204 -02
茂金属聚乙烯强度高、韧性和刚性好,同时具 有透明度高、热封性和耐应力开裂性能优良的特 性[1] ,是目前聚烯烃树脂发展最快的品种之一。 当前我国茂金属聚乙烯产品几乎全部依赖进 口 。 [2 ~4]
2011 年 4 月 26 日上午,在国产设备方立单 螺杆挤压机上进 行挤出试验, 牵引速度 17 m /s ( 挤压机正常生产时牵引速度) ,挤出过程连续完 整,树脂熔融完全,挤出管材外观光洁。 4 月 26
日下午,在进口设备克劳斯马菲单螺杆挤压机上 进行挤出试验,在牵引速度 18 m /s 时,挤出过程 连续完整, 树脂熔融完 全。 当 牵 引 速 度 提 高 到 24畅5 m /s(挤压机正常生产时牵引速度) 时,观察 到树脂熔融不完全,挤出管材表面粗糙,将熔融温 度从 180 ℃提高到 200 ℃后,树脂完全熔融,挤出 管材表面光洁。 管样送国家建材检测中心检测, 于 2012 年 8 月被认证为Ⅱ型耐热聚乙烯材料。
中石油茂金属催化剂
中石油茂金属催化剂中石油茂金属催化剂是一种重要的催化剂,被广泛应用于石油化工领域。
它具有高催化活性、良好的选择性和稳定性等优点,对于提高石油加工和化工生产的效率具有重要意义。
茂金属催化剂是一类由过渡金属与茂基阴离子配位形成的催化剂。
中石油茂金属催化剂是国内首创的一种茂金属催化剂,由中国石油化工集团公司研发生产。
该催化剂具有高催化活性和选择性,并且能够在高温和高压下稳定工作。
它在石油加工、化工合成和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
中石油茂金属催化剂在石油加工领域的应用主要包括催化裂化、加氢裂化、重油加氢和脱硫等过程。
其中,催化裂化是石油加工的核心环节之一,通过茂金属催化剂的作用,可以将重质石油馏分转化为高附加值的汽油和石脑油等产品。
此外,茂金属催化剂还可以用于加氢裂化过程,通过加氢作用将重质石油馏分转化为高质量的石脑油和润滑油基础油。
在重油加氢和脱硫过程中,中石油茂金属催化剂也发挥着重要的作用,可以将重油中的硫化物和金属杂质去除,提高燃料的质量和清洁度。
中石油茂金属催化剂不仅在石油加工领域有广泛应用,还可以用于化工合成过程中。
例如,茂金属催化剂可以用于合成聚合物和高分子材料,通过催化剂的作用,可以将单体分子聚合成长链高分子,制备出具有特定性能和功能的聚合物材料。
此外,茂金属催化剂还可以用于有机合成反应,例如,催化剂可以催化烯烃与氢气的加成反应,合成醇类和醚类化合物。
除了在石油化工领域的应用,中石油茂金属催化剂还具有环境保护的重要意义。
茂金属催化剂可以用于废气处理和污水处理等过程中,通过催化剂的作用将有害气体和有机废水中的有害物质转化为无害物质,减少对环境的污染。
中石油茂金属催化剂是一种重要的催化剂,具有广泛的应用前景。
它在石油加工、化工合成和环境保护等领域发挥着重要的作用,能够提高生产效率、改善产品质量和减少环境污染。
中石油茂金属催化剂的研发和应用对于我国石油化工行业的发展具有重要意义,将进一步推动我国石油化工技术的创新和进步。
茂金属催化剂的应用及研究进展
茂金属催化剂的应用及研究进展作者:努尔艾再孜·买买提尼吉夫来源:《管理观察》2009年第10期摘要:主要介绍茂金属催化剂的结构特点和应用情况,并展望了其研究进展。
关键词:研究进展茂金属催化剂茂金属催化剂是 20世纪 90年代烯烃聚合催化剂,它具有立体结构,性能独特,与助催化剂铝氧烷或烷基铝组成的催化体系可生产出新一代高附加值的各种聚烯烃产品。
自从茂金属催化剂被发现以来 ,世界各国竞相投入大量的人力、物力进行研究 ,使该应用领域的研究和开发得到了迅速地发展。
1.茂金属催化剂1.1茂金属催化剂的组成及特征茂金属催化剂通常是由主催化剂和助催化剂组成。
主催化剂由过渡金属的环戊二烯(或其它配体)络合物组成 ,过渡金属主要有铁、钴、钛和铪等。
配体主要有环戊二烯、茚基、四氢茚基和芴基等。
助催化剂由 MAO或离子活化剂组成。
MAO 是由等量的水与三甲基铝反应生成的低聚物 ,由于 MAO 制备工艺复杂、价格贵、用量大 ,近年来又开发了部分或全部取代 MAO 或降低其用量的催化剂。
茂金属催化剂只有相同的单一活性中心 ,且活性中心均匀分布 ,催化剂的利用率高达 100 %,因而能精密控制聚合物的分子量、分子分布、共聚单体的含量及其在主链上的分布等 ,可生产出分子结构满足应用要求的聚合物或性能特殊的新型聚合物。
茂金属催化剂是由过渡金属的环戊二烯基络合物和甲基铝氧烷或离子活化剂组成。
这些组分形成的络合物是以在几何形状上受到限制的过渡金属作为单一的活性中心,因为只有一个活性中心,因而形成一种类型的分子,即形成的聚合物具有狭窄的分子量分布,狭窄均匀的共聚单体分布和立体择形结构。
2.茂金属催化剂的应用2.1茂金属催化剂在乙丙橡胶中的应用2.1.1茂金属催化剂的优越性传统乙丙橡胶生产最初采用钒系催化剂体系,存在着活性低、寿命短、毒性高和聚合物颜色深等缺点,已被淘汰。
目前乙丙橡胶装置应用较多的是钛系催化剂体系,其活性高但容易生成乙烯长链段,产生结晶,影响橡胶性能。
茂金属催化剂应用
茂金属催化剂应用近些年茂金属催化剂因其催化活性高、生成的聚合物相对分子量分布窄、聚合物结构可控、聚合物分子可剪裁等优点,成为继高效载体型催化剂之后的新一代聚烯烃催化剂。
而茂金属聚烯烃就是以茂金属配位化合物为催化剂,进行烯烃聚合反应所制的的聚合物。
茂金属聚合物加工性能好、强度高、刚性和透明性好,耐温,耐化学药品等方面的性能得到了显著的改善,许多用传统催化剂难以合成的材料,在采用茂金属催化技术后变得容易进行。
在烯烃聚合物合成中茂金属催化剂正在替代传统催化剂。
茂金属催化剂在全球增长非常迅速,具有广阔的应用和市场前景。
一、茂金属的发展、简介茂金属催化剂是由过渡金属锆(Zr)(也可是钛等)与两个环戊二烯基或环戊二烯取代基及两个氯原子(也可是甲基等)形成的有机金属络合物和助催化剂甲基铝氧烷(MAO,Methylalummoxane)组成的。
其中具有环戊二烯基的有机金属络合物亦称茂金属化合物(Metallocene),中文称环戊二烯。
茂金属催化剂的研究可追溯到50 年代。
1951年Miller 和Pauson 等人首次发现茂金属二茂铁 , 自此茂金属化合物得到蓬勃发展。
随后其他茂金属( 茂铬、茂钛、茂锆和茂铪) 也制备出来。
1957 年,natta 和Breslow 等分别首次引用可溶性的二氯二茂钛( Cp2T iCl2 ) 代替TiCl2 和Et 2AlCl 组成的均相催化体系催化乙烯聚合, 可以生成聚乙烯, 但催化活性不高。
直至1973 年, Reichert 和Meyer 首先发现,向CpT i( Et ) Cl/ AlEtCl2 催化体系加入少量的水,不但没有使催化剂中毒失去活性, 反而大大增加了该体系催化乙烯聚合的活性。
随后Breslow 研究了水对活性不高的催化体系Cp2T iCl2/Me2AlCl 的影响, 认为少量的水可以部分水解为Me2AlCl, 形成二聚铝氧烷ClMeA-l O-AlMeCl, 它是较强的lewis 酸, 有利于形成对催化乙烯具有高活性的甲基取代产物Cp2T i( Me) Cl。
窄分布茂金属聚乙烯薄膜料的工业化开发
齐鲁石油化工,2020,48(4):275-278QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 研究与开发窄分布茂金属聚乙烯薄膜料的工业化开发马丽军(淄博新塑化工有限公司,山东淄博255075)摘要:通过进行工艺调整,采用TH-5A茂金属催化剂开发了高强度薄膜料新产品HPR1018HA。
该产品工艺参数、产品灰分、树脂性能、薄膜性能均与进口茂金属催化剂生产的产品相当。
与Ziegler-Natt a催化剂产品DFDA-7042相比,茂金属产品熔流比小,灰分较少,生产的薄膜光学性能和力学性能优异。
关键词:冷凝态技术;茂金属催化剂;光学性能中图分类号:TQ325.1+2文献标识码:B文章编号:1009-9859(2020)04-0275-04随着国内聚烯0市场的逐步成熟和下游树脂加工企业对原材料性能的要求不断提高,传统聚烯0树脂力学和光学性能逐步暴露出许多不足,我国聚烯0工业面临严峻的考验。
茂金属聚乙烯以其支链规则、分子量分布窄等优越的性能,引起了市场的普遍关注。
世界各大石化公司如埃克森、陶氏、大林、三井等已相继开发出应用于不同领域的茂金属系列产品],近几年国内各大石化企业和高校也纷纷投入人力、物力进行茂金属催化剂及其聚乙烯产品的开发和生产。
淄博新塑化工有限公司(简称新塑化工)自主研发的茂金属催化剂,可生产熔体质量流动速率(MFR)0.1-100g/10min、密度0.905~0.960 Tcm3的茂金属聚乙烯产品。
国内某石化企业使用新塑化工TH-5A茂金属催化剂替代进口茂金属催化剂在其100kt/a聚乙烯装置开发了薄膜用茂金属聚乙烯专用料HPR1018HA,成功实现了茂金属产品的国产化。
本文介绍了该石化企业聚乙烯装置由Zieglrr-Natt a催化剂生产DFDA-7042切换为茂金属催化剂生产HPR1018HA的操作方法,以及HPR1018HA的产品性能和应用情况。
1试验部分1.1原料HPR1018HA-1*:茂金属聚乙烯,某石化企业聚乙烯装置进口茂金属催化剂产品; HPR1018HA-2*:茂金属聚乙烯,某石化企业聚乙烯装置TH-5A茂金属催化剂产品;DFDA-7042:线型低密度聚乙烯,某石化企业聚乙烯装置Zieglrr-Natta催化剂产品。
工业催化 茂金属催化剂课件
茂金属催化烯烃的研究进展
国外茂金属催化烯烃的研究进展 目前已经开发的茂金属催化剂具有普通金属茂结构、桥链 金属茂结构和限制几何形状的茂金 属结构;过渡金属涉及 到锆、钛和稀有金 属;配位体有茂基、茆基、茚基等 。 在 茂金属催化烯烃研究方面处于领先地位的有埃克森-美孚 (ExxonMobil)、 陶氏(Dow)、BP 以及三井油化公司等。 国内茂金属催化烯烃的研究进展 中国石油兰州化工研究中心承担 的茂金属催化剂研究开发 项目取得了丰硕成果 。 经过几年研究,该中心先后合成出 二氯二茂锆、茚基环戊二烯基二氯化锆等 7 种茂金属主催 化剂,MAO 助催化剂及含硼阳离子引发剂,并对主、助催 化剂进行了系统评价 。 此外,该中心还成功开发出 LSG-1 型硅胶载体,并成功地应用于茂金 属 >5万吨/年 1993
桥链C2对 称手性
Hoechst IPP
桥链C5对 称
Fina sPP
单茂型
出光兴产 Sps 溶液 5千吨/年 1996
环管本体 (采用环管反 环管本体 应器本体聚合 的简称)
15万吨/年 1995
2万吨/年 1993
茂金属催化剂及其烯烃聚合物作为一个发展历史仅仅 20 余年、产业化 10 余 年的产品,目前正处于发展阶段。未来几年,全球茂金属聚合物将步入高速增 长期,对茂金属聚合物的需求将以每年超过 20%的速率高速增长。 因此,茂 金属聚合物的崛起将带动整个高分子工业的发展。 据统计,2005 年全球 mPE 消费量超过 300×104t。预计到 2010 年,世界 PE 的产能将达 8300万t,其中约有 37%的 LDPE 和 LLDPE、25%的 HDPE 将 采用茂金属催化剂, 届时 mPE 产能将达 700万t/a。今后 mPE 的需求将快速 增长, 其中尤为突出的是mLLDPE 产品。 据统计, 目前世界 mLLDPE 消费量 约占 LLDPE 总消费量的 15%,未来 LLDPE 产量增长的近 1/2 将来自于 mLLDPE。 目前, 随着茂金属催化剂技术在 PP 生产中的应用不断扩大, 全球对 mPP 的需求也很旺盛。 2006年全球市场消费量约为 420万t, 按年均 增长率25%~35%计算, 今年将达到 900万 以上。 届时世界 PP 产能预计 将达到 5980万t,mPP占 16%以上。
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求, 按照产品开工方案精心操作 , 精益求精。通过优 化生产工艺参数 , 解决了冬季操作单体冷凝和床层
料 位波 动等 问题 , 确保 了装置 运行 平稳 。
WWW. c h e ms i n o. C O B 2 01 2—01一】 6
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试验周期长和能耗物耗高等 问题 , 而且 采用 中国石
油 石油 化 工 研究 院研 发 的 1一己烯 产 品 为原 料 , 生 产 出合 格 的聚 乙烯粉 料 , 为生 产 厂 提供 了重 要 的技 术 支持 。 催 化剂是 聚 乙烯工 艺 和新产 品开发 的 核心 。茂
针 对茂 金属催 化剂 对操 作条 件要求 极为 苛刻 的 情况 , 严 把操 作 关 和质 量 关 , 并根据 “ 四有 一 卡 ” 要
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茂 金 属 催 化 剂 实现 工 业化 应 用
中国石 油石油化 工研究 院茂金属催 化剂在 聚乙 烯 中试基地连 续运转 2 7 6 h , 超 计划运 行 3 6 h , 生产 出 6 . 5 t 产 品, 产 品熔 融指 数 ( 2 . 0± 0 . 2 )g・ ( 1 O m i n ) ~,
密 度为 0 . 9 1 8 g・ c m~, 催 化剂 活性 为 8 2 0 0 k g一聚 金 属催 化剂 具有 理 想 的单 活性 中心 , 能 精密 控 制 聚
合物的结晶结构 、 相对分子量及其分布、 共聚单体含 量及其 在 主链 上 的分 布 , 产 品 主要用 于生产 更薄 、 更 轻的 重型包 装袋 。但 生产 过 程 控 制难 度 较 大 , 聚合 物产品颗粒不均匀 , 细粉含量高 , 反应器结片和黏壁 现象 时有发 生 , 影 响装 置 长 周 期运 行 。 为解 决 这些
2 0 1 2年第 2期
C h e m, 1 9 8 0 , 2 8 ( 5 ) : 9 2 6— 9 2 8 .
肖 毅等 : 有机碱催化下乳 酸乙酯乙酸酯的合 成
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C h a n g s h a U n i v e r s i t y o f E l e c t i r c P o w e r ( N a t u r a l S c i e n c e ) ,
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问题 , 满足 生产 厂急需 , 对茂 金属 催化剂 展开 了长周
期 评价 工作 。
乙烯 ・( 一催 化 剂 ) ~。气 相 法 全 密 度 聚 乙烯 产 品指标 和装 置运 行指标 均 达到开 工要 求 。 中试 装 置 的长 周期 运 行 , 解 决 了开 发 新 牌号 树 脂 产 品和催 化剂 应用 过程 中转换 难度 大 、 过 渡料 多 、