Efeito da preparação nos sítios de cromo....pdf

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____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias de Caracterização e Polimerização CO/He (60ml/min) da temperatura ambiente até 623 K (10K/min), mantido nesta temperatura por 1 hora. Os sinais das massas CO, CO2, H2O e H2, respectivamente (m/e)=28, 44, 18 e 2, foram monitorados. O sinal da massa de cloreto (m/e=36) foi monitorada no catalisador à base de cloreto de cromo. A massa m/e=18, referente a água, foi monitorada no final da etapa de secagem nas análises de TPR de CO. Não foi observado sinal desta massa após 1 hora de fluxo de gás inerte a 773K, sugerindo que o tratamento com fluxo de Helio foi eficiente. 3.6.9 Dessorção a Temperatura Programada (TPD) de CO As análises de dessorção a temperatura programada de CO foram realizadas após as análises de TPR de CO, no mesmo equipamento. Após a redução, foi realizada limpeza do CO por passagem de fluxo de Helio (60ml/min) a 623K por 1hora, seguida de resfriamento até a temperatura ambiente. Logo após, foi feita adsorção de CO passando um fluxo da mistura 5% CO/He (60ml/min) por 30min. Finalmente, foi realizada a dessorção de CO com fluxo de Helio (60ml/min) da temperatura ambiente até 773K (5K/min), mantido nesta temperatura por 1hora. Foram monitorados os sinais das massas CO, CO2, H2O e H2, respectivamente (m/e)=28, 44, 18 e 2. 3.6.10 Quimissorção Estática de CO As análises de quimissorção estática de CO foram realizadas a 298K para quantificar as espécies de cromo Cr 2+ A e Cr 2+ B que adsorvem CO, de acordo com a Figura V-7. Foi utilizado um equipamento Micromeritcs (Modelo ASAP 2000-C) que permite a execução do procedimento de tratamento com gás inerte (30mL/min) até 773K (10K/min) por 1h, seguido de redução com fluxo de mistura 5% CO/He (30mL/min) até 623K (10K/min) por 1h. Após a redução, foi realizada a limpeza do CO residual com vácuo a 623K por 1h. Cerca de 0,5 g de amostra foram utilizados em cada experimento. 3.6.11 Espectroscopia de Reflectância Difusa na região do Infravermelho e Transformada de Fourier (DRIFTS) Os catalisadores calcinados foram submetidos à análise de DRIFTS, utilizando um equipamento NICOLET Magna IR 760 com acessório de reflectância difusa Spectratech e 28

____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias de Caracterização e Polimerização detector DTGS. Foram coletadas 64 varreduras com resolução de 4 cm -1 . Aproximadamente 22mg da amostra em pó era acondicionada no porta-amostras. Foram obtidos espectros na região de hidroxilas, a 4000-2500 cm -1 , das amostras originais sem tratamento, por subtração do espectro das amostras pelo do "background". Essa análise permitiu comparar as quantidades de hidroxilas isoladas por integração da região sob a banda a 3745 cm -1 . Uma unidade de tratamento acoplada permitiu realizar a secagem, redução e limpeza, de acordo com o item 3.5, obtendo-se espectros dos catalisadores e da mistura física MFCrO3 à temperatura ambiente. Os espectros apresentados são resultantes da subtração do espectro da amostra reduzida pelo espectro da amostra seca a 773 K e são apresentados nas regiões de 4000-2500cm -1 , região de hidroxilas. 3.7 Polimerização de Etileno 3.7.1 Polimerização no Reator Büchi A reação de polimerização de etileno foi realizada num reator Büchi glasuster de 2 litros com agitação mecânica de acionamento elétrico (com controle de rotação) e encamisado. Para aquecimento / resfriamento do reator foi utilizado um banho termostático Julabo com óleo de silicone. O reator foi montado no laboratório de polimerização da OPP Química S.A. no Pólo Petroquímico de Triunfo/R.S. O sistema pode operar numa faixa de temperatura da ambie nte até 433K e pressão total de até 35 bar. Para os testes experimentais foi estabelecida a temperatura de 353K e pressão total de 22 bar em condições semelhantes às industriais. Para a realização dos testes, as amostras foram pré-tratadas, segundo o procedimento descrito no item 3.5, transferidas para a câmara seca e transportadas para a OPP em Triunfo em frascos de vidro vedados. Um catalisador comercial pré-ativado foi testado nas mesmas condições de reação, mas sem a etapa de redução com CO. A Figura III-4 apresenta o esquema da unidade utilizada no pré-tratamento das amostras. Foram utilizados filtros de peneira molecular na linha de N2 UP, e de peneira molecular e de Pd/Al2O3 na linha de mistura 5% CO/He. A mesma unidade foi utilizada para polimerização com o reator Parr. 29

____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias <strong>de</strong> Caracterização e Polimerização<br />

<strong>de</strong>tector DTGS. Foram coleta<strong>da</strong>s 64 varreduras com resolução <strong>de</strong> 4 cm -1 .<br />

Aproxima<strong>da</strong>mente 22mg <strong>da</strong> amostra em pó era acondiciona<strong>da</strong> no porta-amostras. Foram<br />

obtidos espectros na região <strong>de</strong> hidroxilas, a 4000-2500 cm -1 , <strong>da</strong>s amostras originais sem<br />

tratamento, por subtração do espectro <strong>da</strong>s amostras pelo do "background". Essa análise<br />

permitiu comparar as quanti<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> hidroxilas isola<strong>da</strong>s por integração <strong>da</strong> região sob a<br />

ban<strong>da</strong> a 3745 cm -1 . Uma uni<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> tratamento acopla<strong>da</strong> permitiu realizar a secagem,<br />

redução e limpeza, <strong>de</strong> acordo com o item 3.5, obtendo-se espectros dos catalisadores e <strong>da</strong><br />

mistura física MFCrO3 à temperatura ambiente. Os espectros apresentados são resultantes<br />

<strong>da</strong> subtração do espectro <strong>da</strong> amostra reduzi<strong>da</strong> pelo espectro <strong>da</strong> amostra seca a 773 K e são<br />

apresentados nas regiões <strong>de</strong> 4000-2500cm -1 , região <strong>de</strong> hidroxilas.<br />

3.7 Polimerização <strong>de</strong> Etileno<br />

3.7.1 Polimerização no Reator Büchi<br />

A reação <strong>de</strong> polimerização <strong>de</strong> etileno foi realiza<strong>da</strong> num reator Büchi glasuster <strong>de</strong> 2<br />

litros com agitação mecânica <strong>de</strong> acionamento elétrico (com controle <strong>de</strong> rotação) e<br />

encamisado. Para aquecimento / resfriamento do reator foi utilizado um banho termostático<br />

Julabo com óleo <strong>de</strong> silicone. O reator foi montado no laboratório <strong>de</strong> polimerização <strong>da</strong> OPP<br />

Química S.A. no Pólo Petroquímico <strong>de</strong> Triunfo/R.S. O sistema po<strong>de</strong> operar numa faixa <strong>de</strong><br />

temperatura <strong>da</strong> ambie nte até 433K e pressão total <strong>de</strong> até 35 bar. Para os testes<br />

experimentais foi estabeleci<strong>da</strong> a temperatura <strong>de</strong> 353K e pressão total <strong>de</strong> 22 bar em<br />

condições semelhantes às industriais.<br />

Para a realização dos testes, as amostras foram pré-trata<strong>da</strong>s, segundo o<br />

procedimento <strong>de</strong>scrito no item 3.5, transferi<strong>da</strong>s para a câmara seca e transporta<strong>da</strong>s para a<br />

OPP em Triunfo em frascos <strong>de</strong> vidro ve<strong>da</strong>dos. Um catalisador comercial pré-ativado foi<br />

testado nas mesmas condições <strong>de</strong> reação, mas sem a etapa <strong>de</strong> redução com CO. A Figura<br />

III-4 apresenta o esquema <strong>da</strong> uni<strong>da</strong><strong>de</strong> utiliza<strong>da</strong> no pré-tratamento <strong>da</strong>s amostras. Foram<br />

utilizados filtros <strong>de</strong> peneira molecular na linha <strong>de</strong> N2 UP, e <strong>de</strong> peneira molecular e <strong>de</strong><br />

Pd/Al2O3 na linha <strong>de</strong> mistura 5% CO/He. A mesma uni<strong>da</strong><strong>de</strong> foi utiliza<strong>da</strong> para<br />

polimerização com o reator Parr.<br />

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