روش‌های تجاری ‌ساخت کاتالیزگر‌های زیگلرناتا برای تولید پلی‌اتیلن: مروری بر ثبت‌اختراع‌ها

از بیش از شصت سال پیش تا کنون، سالانه هزاران ثبت اختراع و مقاله در باره روش‌های مختلف ساخت و مقایسه‌ خواص و عملکرد کاتالیزگر‌های زیگلرناتا منتشر شده است. با این حال، با بررسی دقیق این اسناد می‌توان قاطعانه گفت، روش‌های بنیادی و تجاری‌شده‌ ساخت این دسته از کاتالیزگر‌ها، بسیار محدود بوده و سایر روش‌ها یا قابلیت تجاری‌شدن را ندارند یا صرفاً زیرمجموعه‌ا‌ی از این روش‌های اصلی هستند. در این مقاله، با بررسی طیف گسترده‌ای از اختراعات متعدد ثبت شده در چهار دهه گذشته، روش‌های اصلی تولید کاتالیزگر‌های زیگلرناتای منیزیم–تیتانیم تجاری بر اساس شکل شناسی کاتالیزگر حاصل دسته‌بندی شده و برای هر یک از آن‌ها، مثال‌های تجاری ذکر شده است. شکل شناسی کاتالیزگر‌های زیگلرناتا را می‌توان به دو دسته‌ دارای شکل‌شناسی کروی و بدون آن تقسیم‌بندی کرد. شکل‌شناسی کاتالیزگر‌های زیگلرناتا از مهم‌ترین متغیرهایی است که امکان استفاده از یک کاتالیزگر ویژه را در یک فرایند پلیمرشدن (فاز گازی یا تعلیقی) تعیین می‌کند. کاتالیزگر‌های دارای شکل‌شناسی کروی را می‌توان با روش‌های تجاری امولسیونی، آغشته سازی و خشک‌کردن پاششی تولید کرد. در مقابل، کاتالیزگر‌های بدون شکل‌شناسی کروی را نیز می‌توان با روش‌های تجاری رسوب‌ دهی واکنشی و تبدیل پایه تولید کرد.

Commercial Methods for the Synthesis of ZieglerNatta Catalysts for the Production of Polyethylene: A Patent Review

F or more than sixty years, thousands of patents and articles have been published annually on various manufacturing methods of ZieglerNatta catalysts and comparing the properties and performance of the obtained catalysts. However, a closer look at these documents reveals that the basic and commercial methods of manufacturing these catalysts may be very limited and that other methods are either not commercializable or are merely subsets of these original methods. In this paper, by reviewing the wide range of numerous patents patented over the past four decades, the main production methods of commercial ZieglerNatta magnesiumtitanium catalysts are categorized based on the morphology of the obtained catalyst. The morphology of ZieglerNatta catalysts can be divided into two categories: spherical morphology and nonspherical morphology. The morphology of ZieglerNatta catalysts is one of the most important variables that determines the possibility of using a special catalyst in the polymerization process (gas phase or suspension). Catalysts with spherical morphology can be produced by commercial methods of emulsion, impregnation, and spray drying. In contrast, catalysts with nonspherical morphology can also be produced by commercial methods of reactive precipitation and support conversion