Fisch AG*, Saccomori CS.

Resumo

Os processos de polimerização de olefinas necessitam de catalisadores que, na grande maioria das tecnologias disponíveis, devem ser heterogêneos ao meio de reação. Usando uma definição ampla, os catalisadores para polimerização de morfologia controlada são formados pelo complexo catalítico organometálico e o suporte. O tipo de suporte mais adequado varia em relação ao complexo catalítico a imobilizar e o tipo de processo de polimerização. De uma forma geral, catalisadores Ziegler-Natta utilizam preferencialmente MgCl₂ (processo de polimerização em lama) e MgCl₂ impregnado em SiO₂ (processo de polimerização fase gás). Já os complexos metalocênicos são imobilizados preferencialmente SiO₂. O presente projeto de pesquisa considera a hipótese de produzir o suporte usado em catalisadores de morfologia de partícula controlada destinados a polimerização de olefinas a partir de cinzas de carvão vegetal. As principais fontes deste resíduo são as usinas termoelétricas a carvão e grandes caldeiras industriais. Tendo em vista os teores de SiO₂ e Al₂O₃ na composição das cinzas, uma alternativa potencial é utilizar esse resíduo como fonte silício e alumina na manufatura de alumino-silicato de sódio. Por sua vez, o alumino-silicato de sódio é matéria-prima na síntese dos respectivos óxidos que são utilizados como catalisadores e suportes. Os suportes produzidos serão caracterizados por distribuição de tamanho de partícula (espalhamento de luz), morfologia de partícula (MEV), densidade aparente, morfologia de poros (adsorção/dessorção N₂) e composição química (FTIR e TGA). Algumas vantagens são a conversão de resíduo industrial a produto de valor agregado; fomento do conceito de subprodutos como produtos e não como resíduos; contribuição para o desenvolvimento intelectual nacional na produção industrial de catalisadores para polimerização de olefinas; redução de custo de manufatura de catalisadores de poliolefinas com consequente aumento da competitividade da indústria. O principal objetivo deste projeto é desenvolver uma rota de síntese de catalisadores de morfologia de partícula esférica para a produção de poliolefinas usando como suporte um óxido binário sílica-alumina sintetizada a partir das cinzas de carvão. As metodologias empregadas exemplificam o interrelacionamento de disciplinas típicas da engenharia da química. Além disso, o projeto tem atividades teórico-experimentais, permitindo a formação de recursos humanos com visão sistêmica da atividade científica. As principais atividades previstas para o cumprimento das metas e as respectivas metodologias são descritas.

Descritores: polimerização de poliolefinas; Ziegler-natta; óxido binário; sílica-alumina; carvão mineral.