Modelagem empírica e fenomenológica para cinética de polimerização de polietileno

Abstract

A produção de polímeros possui espaço significativo no mercado da indústria química e petroquímica. Para tal produção há a necessidade de utilização de catalisadores que levem à obtenção do material com as especificações e propriedades necessárias. Os catalisadores organometálicos ganham cada vez mais espaço no mercado devido aos tipos de polímeros produzidos a partir deles, com características diferenciadas. O conhecimento aprofundado do catalisador e do comportamento da reação realizada com o mesmo, é importantíssimo para buscar a otimização de produção. Ferramentas estatísticas facilitam este estudo para cada complexo utilizado, além de modelos com base fenomenológica. O presente trabalho tem como objetivo estimar parâmetros estatísticos e fenomenológicos que possam prever o comportamento dos testes catalíticos, realizados em laboratório, em termos de temperatura e da quantidade de polímero produzida. Para otimizar o tempo de experimento em laboratório foi realizado um planejamento fatorial, variando temperatura, pressão e quantidade de co-catalisador inserida. Com os resultados obtidos foi determinado um modelo empírico que obtém a quantidade de polímero mais próxima do produzido experimentalmente, e um modelo fenomenológico que simula o comportamento da temperatura ao longo do tempo de reação, assim como a estimação das constantes cinéticas. Os dois modelos apresentaram resultados satisfatórios, com parâmetros coerentes de acordo com a literatura.