Procedimiento de producción de polietileno.

Procedimiento de producción consecutivamente de al menos dos resinas de polietileno diferentes en un reactor de bucle en suspensión que comprende las etapas de producción de una primera resina de polietileno en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta y/o de cromo y de producción

, consecutivamente, de una segunda resina de polietileno en presencia de un catalizador de metaloceno, caracterizado porque la relación del índice de fluidez en estado fundido de la primera resina de polietileno producida con respecto al índice de fluidez en estado fundido de la segunda resina de polietileno producida es al menos 0,3.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/063151.

Solicitante: TOTAL RESEARCH & TECHNOLOGY FELUY.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Zone Industrielle C 7181 Seneffe BELGICA.

Inventor/es: STEVENS, PETER, DEWACHTER,DAAN, BRUSSELLE,ALAIN, FANT,FRANKY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F10/00 (Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos... > B01J19/18 (Reactores fijos con elementos internos móviles (B01J 19/08, B01J 19/26 tienen prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/02 (Polimerización en masa)

PDF original: ES-2537183_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de producción de polietileno Campo técnico de la invención La presente invención se refiere al campo de la producción de polietileno. En particular, la invención se refiere a un procedimiento de producción secuencial de polietileno en un reactor de bucle en suspensión. Más particularmente, la invención se refiere a un procedimiento de producción consecutiva de polietileno que tiene propiedades diferentes en un reactor de bucle en suspensión.

Antecedentes de la invención Las poliolefinas, tales como el polietileno (PE) , se sintetizan mediante polimerización de monómeros de olefina, tal como etileno (CH2=CH2) . Debido a que son baratos, seguros, estables en la mayor parte de ambientes y fáciles de procesar, los polímeros de polietileno son útiles en muchas aplicaciones. Según sus propiedades, el polietileno puede clasificarse en diversos tipos, tales como, pero sin limitación, LDPE (polietileno de baja densidad) , LLDPE (polietileno de baja densidad lineal) y HDPE (polietileno de alta densidad) . Cada tipo de polietileno tiene propiedades y características diferentes.

Las polimerizaciones de olefinas se llevan a cabo frecuentemente en un reactor de bucle usando monómero, diluyente líquido y catalizador, opcionalmente uno o más comonómero (s) e hidrógeno. La polimerización en un reactor de bucle se realiza habitualmente en condiciones de suspensión, con el polímero producido habitualmente en forma de partículas sólidas que están suspendidas en el diluyente. La suspensión presente en el reactor se hace recircular de forma continua con una bomba para mantener la suspensión eficaz de las partículas sólidas poliméricas en el diluyente líquido. La suspensión polimérica se descarga del reactor de bucle por medio de ramales de sedimentación, que operan de forma discontinua para recuperar la suspensión. La sedimentación en los ramales se usa para aumentar la concentración en sólidos de la suspensión recuperada al final como suspensión de producto. La suspensión de producto se descarga posteriormente a través de líneas de vaporización calentadas a un recipiente de vaporización, en el que la mayor parte del diluyente y de los monómeros sin reaccionar se retiran con la vaporización y se reciclan.

Como alternativa, la suspensión de producto se puede alimentar a un segundo reactor de bucle conectado en serie al primer reactor de bucle en el que se puede producir una segunda fracción polimérica. Típicamente, cuando se usan dos reactores en serie de este modo, el producto polimérico resultante es un producto polimérico bimodal, que comprende una primera fracción polimérica producida en un primer reactor y una segunda fracción polimérica producida en el segundo reactor, y tiene una distribución de peso molecular bimodal.

Después de que el producto polímero se haya recogido del reactor y se hayan retirado los residuos de hidrocarburos, el producto polimérico se seca, pueden añadirse aditivos y finalmente el polímero puede extrudirse y granularse.

Durante el proceso de extrusión, se mezclan de forma íntima ingredientes que incluyen producto polimérico, aditivos opcionales, etc., con el fin de obtener un compuesto lo más homogéneo posible. Habitualmente este mezclado se realiza en una extrusora en la que se mezclan conjuntamente los ingredientes y el producto polimérico y opcionalmente algunos de los aditivos se funden de modo que pueda tener lugar un mezclado íntimo. La masa fundida se extrude después en forma de varilla, se enfría y se granula, por ejemplo en forma de granzas. De este modo el material compuesto resultante se puede usar después para la fabricación de diferentes objetos.

Pueden usarse reactores de bucle para la producción de polietileno con diferentes características. No obstante, para evitar la contaminación de un polietileno producido subsiguientemente con residuos de un polietileno producido previamente, el equipo de producción se limpia o se purga entre procesos de producción de polímeros diferentes. La limpieza minimiza el riesgo de contaminación del producto de polietileno producido subsiguientemente con el producto de polietileno producido previamente y tiene el objetivo de mantener la calidad del lote de polietileno producido subsiguientemente y/o evitar la obstrucción del equipo de producción.

El propósito de las operaciones de limpieza y de purga no es solo evitar la contaminación de los productos producidos, sino también optimizar el acondicionamiento del polímero antes de que comience la producción. Por ejemplo, al purgar un aparato de extrusión es necesario retirar cualquier material procedente de procesos previos adherido a las paredes del aparato de extrusión. Si no se retira, este material, sometido al calor del proceso de extrusión, se degrada con el tiempo y puede contaminar polímero nuevo que pasa a través del aparato de extrusión. Esto es en particular más cierto cuando se usa el aparato de extrusión para extrudir consecutivamente productos poliméricos que se han preparado en presencia de catalizadores de polimerización diferentes e incompatibles.

Una operación de limpieza implica la participación de numerosos operadores. Este trabajo no solo es muy laborioso en términos de mano de obra, sino que también implica un tiempo de parada significativo del reactor mientras se realizan las operaciones de limpieza, ya que los procedimientos de limpieza incluyen un lavado extenso de las tuberías del reactor, un esfuerzo físico significativo con cepillos, detergente y agua, o incluso desmantelar todo el

reactor. Por lo tanto, las operaciones de limpieza no solo son duraderas, sino que además no son rentables.

En vista de lo anterior, existe la necesidad en la técnica de un procedimiento mejorado de producción consecutiva de diferentes productos de polietileno. En particular, existe la necesidad de racionalizar la transición de la producción de un producto de polietileno a un producto de polietileno subsiguiente y proporcionar un procedimiento de producción que sea menos duradero y, en general, más rentable.

Sumario de la invención Uno o más de los problemas anteriores de la técnica anterior pueden superarse con la presente invención. Los inventores han encontrado sorprendentemente que seleccionando los productos de polietileno consecutivos que se van a producir, cada uno con un determinado índice de fluidez en estado fundido, no es necesaria una limpieza o purga, o solo es necesaria una mínima, de la línea de producción (que comprende el reactor de polimerización de etileno, así como los componentes que se encuentran posteriormente al mismo tales como secadores, extrusoras, mezcladores o silos de almacenamiento, incluidos los conductos de conexión o los medios de transporte) . En particular, los inventores han hallado inesperadamente que pueden producirse y procesarse consecutivamente productos de polietileno diferentes en los que la relación del índice de fluidez en estado fundido entre el primer y el segundo producto de polietileno sea al menos 0, 3 en la misma línea de polimerización y procesamiento de etileno sin tener que limpiar o purgar los componentes implicados en la misma. Como tal, según la invención, se realiza una mejora importante con respecto al aprovechamiento del tiempo y los costes del procedimiento de producción de polietileno. Menos limpieza, o ninguna, conduce a un tiempo de procesamiento más rápido, a un rendimiento superior y, por lo tanto, a una capacidad de producción superior. En consecuencia, un primer aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para producir consecutivamente al menos dos resinas de polietileno diferentes en un reactor de bucle en suspensión que comprende las etapas de producción de una primera resina de polietileno en presencia... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de producción consecutivamente de al menos dos resinas de polietileno diferentes en un reactor de bucle en suspensión que comprende las etapas de producción de una primera resina de polietileno en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta y/o de cromo y de producción, consecutivamente, de una segunda resina de polietileno en presencia de un catalizador de metaloceno, caracterizado porque la relación del índice de fluidez en estado fundido de la primera resina de polietileno producida con respecto al índice de fluidez en estado fundido de la segunda resina de polietileno producida es al menos 0, 3.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha producción se realiza en continuo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que la relación del índice de fluidez en estado fundido del

primer polietileno producido con respecto al índice de fluidez en estado fundido del segundo polietileno producido es al menos 1.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que la relación del índice de fluidez en estado fundido del primer polietileno producido con respecto al índice de fluidez en estado fundido del segundo polietileno producido es al menos 3.

5. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que la relación entre el índice de fluidez en estado fundido de dicha primera resina y el índice de fluidez en estado fundido de dicha segunda resina se encuentra entre 0, 3 y 15.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la primera resina de polietileno es producido en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta.

7. Procedimiento de transición entre resinas de polietileno de diferentes calidades que comprende las etapas de

producción en un reactor de bucle de una primera resina de polietileno en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta y/o de cromo y de producción, consecutivamente, en el mismo reactor de bucle de una segunda resina de polietileno en presencia de un catalizador de metaloceno, caracterizado porque la relación del índice de fluidez en estado fundido (MI) de la primera resina de polietileno producida con respecto al índice de fluidez en estado fundido de la segunda resina de polietileno producida es al menos 0, 3.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, para reducir la cantidad de polietileno fuera de especificaciones.

9. Uso de un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, para reducir la cantidad de polietileno fuera de especificaciones.