烯烃聚合催化剂主要有三大类: 1、三烷基铝类Zieler型催化剂 2、烷基铝结合钛、锆和镍等过渡金属化合物的Ziegler-Natta型催化剂。在钛的衍生物中,最经常使用的是与烷基铝(如三乙基铝,Et3Al)相结合的TiCl3。 3、金属(常用金属镍)配位化合物的单组分催化剂。利用这类催化剂可以在接近常压的条件下制取聚烯烃,非催化聚合要在100~300**的超高压条件下才能发生。 据报道,Et3AlCl2和Zr(OR)4相结合的Ziegler-Natta型催化剂,具有很强的乙烯选择性齐聚活性,所得产物是高纯直接鏠α-烯烃混合物。最近相继合成出的聚丙烯、聚丁二烯和聚异戊二烯等有规立构聚合物,开创了合成树脂的新时代。 20实际80年代开始进行茂金属及其聚合物的研究与开发,90年代得到了工业应用。茂金属催化剂具有单活性中心,生成的聚合物相对分子质量分布窄,能得到几乎是“分子纯”的聚合物。茂金属催化剂生产成本较高,在大规模聚烯烃工艺中的适应性、聚合产物的易加工性等问题也有待于进一步解决。后过渡金属催化剂如铁、钴、镍催化剂,是近年来受到关注的又一新型烯烃聚合催化剂,具有易于制备、价格便宜、高活性、性能稳定、产物相对分子质量分布可控、对官能团容忍性好等优点,有人称其为继茂金属之后聚烯烃技术的有一次革命,这类催化剂尚处于探索阶段。 在合成橡胶工业中,几个主要的品种,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异成橡胶和乙丙橡胶等的生产都采用催化剂,如丁烯氧化脱氧制丁二烯、苯烃化制乙苯、乙苯脱氢制苯乙烯、异戊烷制异戊二烯等用于单体生产的便化剂,以及用于单体聚合的多种催化剂体系等。 在合成纤维工业中,四大合成纤维品种(涤纶、腈纶、维纶、聚酰胺纤维)的生产,无一不包括催化过程。涤纶(聚对泵二甲酸乙二醇酯)纤维的生产需要经过甲苯歧化、二甲苯异构化、对二甲苯氧化、对二甲苯酯化、乙烯氧化制环氧乙烷、对二甲苯与乙二醇缩聚等多个过程,几乎每一过程都有催化剂参与;在腈纶(聚丙烯腈)纤维的生产中,要用到丙烯氨氧化的多种催化剂;在维纶(聚乙烯醇)纤维的生产中,无论是由乙炔还是由乙烯合成乙烯醇,均是催化过程;特别是在聚酰胺纤维的生产中,还有肯呢个用到泵加氢制环乙烷和苯酚氧化制环乙醇的备种便化剂。 下面以苯加氢制备聚酰胺纤维的单体已内酰胺的过程为例加以说明。
以上过程包括:
加氢反应——使用骨架镍或活性氧化铝作载体的钯(Pd/Al2O3)催化剂由苯加氢得环己烷。 氧化反应——用乙酯钴或硼酸作催化剂,环乙烷氧化生成环乙酮和环乙醇。 脱氢反应——环乙醇脱氧生成环乙酮。 早期使用锌——铁催化剂,反应温度400℃;以后改为铜-镁催化剂,反应温度降到260℃;近来采用铜-锌催化剂后,在同样操作条件下,催化剂寿命大大延长。 文章来源:洛克斯石油论坛 洛克斯石油网
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