Procedimiento para la polimerización de etileno, o la copolimerización de etileno y un comonómero alfa-olefínico que comprende de 3 a 10 átomos de carbono,

que comprende las etapas de inyectar un catalizador activado en un reactor de polimerización en fase gaseosa, inyectar etileno y cualquier comonómero alfa olefínico en dicho reactor, permitir que dicho etileno y cualquier comonómero adicional polimerice o copolimerice y recuperar un polvo de polietileno, caracterizado porque el catalizador activado es fabricado mediante un procedimiento que comprende las etapas de:

(a) proporcionar un soporte con un compuesto de cromo depositado sobre el mismo;

(b) deshidratar el producto de la etapa a);

(c) titanizar el producto de la etapa b) en una atmósfera de gas inerte y seco, que contiene al menos un compuesto alcóxido de titanio vaporizado, a una temperatura de al menos 250ºC; y

(d) activar el producto de reacción de la etapa c) a una temperatura de al menos 500ºC

Reducción de la carga electrostática en un procedimiento de polimerización.

Campo de la invención

La invención se refiere a un procedimiento para la polimerización de etileno, o la copolimerización de etileno y comonómero alfa-olefínico, que comprende de 3 a 10 átomos de carbono, en un reactor de polimerización en fase gaseosa.

Antecedentes y objetos de la invención

La electricidad estática es un problema conocido en la mayoría de los procedimientos de polimerización, más específicamente, en procedimientos de polimerización en fase gaseosa, más particularmente, en procedimientos en fase gaseosa en lecho fluido. De hecho, la polimerización de etileno en un procedimiento en fase gaseosa causa, frecuentemente, una generación de cargas electrostáticas que resultan en la acumulación de polvo sobre la superficie del reactor, conduciendo a la formación de laminados o costra.

"Laminado" es la formación de láminas de partículas de resina y catalizador fusionado que se adhieren a las paredes del reactor. Eventualmente, las láminas se caerán de la pared y, si las láminas son suficientemente grandes, pueden resultar en una oclusión del reactor. Ocurre un "derrame" cuando las láminas de polímero fundido que se forman en las paredes del reactor fluyen a lo largo de las paredes del reactor y se acumulan en la base del reactor. Esto puede resultar en una oclusión de la placa distribuidora en el reactor y una pérdida de fluidización.

La causa principal de la generación de carga electrostática en el reactor es el contacto por fricción de materiales diferentes mediante un procedimiento físico conocido como efecto triboeléctrico. Algunas causas adicionales para la generación de carga electrostática se mencionan en la técnica anterior, concretamente, disipación electrostática limitada, introducción al procedimiento de cantidades minúsculas de agentes pro-electricidad estática, y actividades catalíticas excesivas. En los reactores de producción de polímero en fase gaseosa, la carga electrostática es generada mediante contacto por fricción entre el catalizador y las partículas de polímero y las paredes del reactor. El contacto por fricción causa un flujo de cargas eléctricas desde las paredes del reactor metálico conectado a masa a o desde las partículas de polímero y de catalizador en el lecho fluido. El flujo de carga puede ser medido empleando sondas electrostáticas. Los flujos de carga (corrientes) típicos son de una magnitud de 0,1 a 10 microamperios por metro cuadrado de área superficial del reactor. Aunque estas corrientes son muy bajas, con el tiempo, pueden acumularse niveles relativamente altos de carga eléctrica en el reactor. Esta acumulación es permitida por las características altamente aislantes de las partículas de catalizador y polímero.

La técnica anterior describe algunos procedimientos para la medición de electricidad estática en reactores de polimerización, así como para su control, que implican normalmente la inyección en el sistema de un aditivo específico que eliminará las cargas electrostáticas o resultará en la desactivación de los finos.

Por ejemplo, el documento US 4.855.370 describe el uso de agua para evitar la formación de laminado. El documento WO 02/30993 describe un procedimiento para reducir cargas electrostáticas durante la polimerización de polímeros de olefina, especialmente cuando se usan catalizadores de metaloceno. El procedimiento consiste en tomar una muestra del polímero en la salida del reactor, medir su carga electrostática y añadir un agente de control electrostático al reactor. El documento US 6.111.034 divulga el uso de agua como un agente de control electrostático en la polimerización de olefina, y el documento US 4.803.251 describe el uso de alcoholes, oxígeno, óxido nítrico y cetonas.

El documento US 4.184.979 describe la titanización de un catalizador haciendo pasar vapores de un compuesto de titanio a través de un lecho fluido. Sin embargo, no aborda el problema de la electricidad estática en un reactor de polimerización en fase gaseosa.

El problema relacionado con los procedimientos de la técnica anterior es la necesidad de usar aditivos que, por ejemplo, pueden causar daños en el producto final o que pueden modificar considerablemente la actividad del catalizador o las propiedades finales de la resina. Dichos aditivos requieren también de un control cuidadoso de la tasa de inyección para evitar afectar a la reacción.

De esta manera, un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para prevenir y/o reducir la formación de cargas electrostáticas en un reactor en fase gaseosa sin el uso de aditivos. Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento que requiera el suministro de esencialmente menos material adicional, o de ningún material adicional, en el reactor en fase gaseosa con el fin de reducir las cargas electrostáticas durante la polimerización.

Resumen de la invención

Los presentes inventores han descubierto que uno o más de estos objetos pueden conseguirse sorpresivamente mediante un procedimiento para la polimerización de etileno, o la copolimerización de etileno y comonómero alfa-olefínico, que comprende de 3 a 10 átomos de carbono, que comprende las etapas de inyectar un catalizador activado en un reactor de polimerización en fase gaseosa, inyectar etileno y cualquier comonómero alfa-olefínico opcional en dicho reactor, dejar que dicho etileno y cualquier comonómero opcional polimerice o copolimerice y recuperar un polvo de polietileno, caracterizado en que el catalizador activado es producido mediante un procedimiento que comprende las etapas de

La presente invención proporciona también un uso, en una polimerización en fase gaseosa de etileno, de un catalizador basado en cromo activado, obtenible mediante un procedimiento que comprende las etapas de

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra una curva de voltaje electrostático como una función del tiempo para el Ejemplo 1.

La Figura 2 muestra una curva de voltaje electrostático como una función del tiempo para el Ejemplo Comparativo 1.

La Figura 3 muestra una curva de voltaje electrostático como una función del tiempo para el Ejemplo Comparativo 2.

Descripción detallada de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento para la polimerización de etileno, o la copolimerización de etileno y un comonómero alfa-olefínico, que comprende de 3 a 10 átomos de carbono, que comprende las etapas de inyectar un catalizador activado en un reactor de polimerización en fase gaseosa, inyectar etileno y cualquier comonómero alfa-olefínico en dicho reactor, dejar que dicho etileno y cualquier comonómero opcional polimericen o copolimericen y recuperar un polvo de polietileno, caracterizado porque dicho catalizador activado es fabricado mediante un procedimiento que comprende las etapas de

De esta manera, la presente invención...

1. Procedimiento para la polimerización de etileno, o la copolimerización de etileno y un comonómero alfa-olefínico que comprende de 3 a 10 átomos de carbono, que comprende las etapas de inyectar un catalizador activado en un reactor de polimerización en fase gaseosa, inyectar etileno y cualquier comonómero alfa olefínico en dicho reactor, permitir que dicho etileno y cualquier comonómero adicional polimerice o copolimerice y recuperar un polvo de polietileno, caracterizado porque el catalizador activado es fabricado mediante un procedimiento que comprende las etapas de:

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el soporte es un soporte basado en sílice.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el soporte es un soporte de sílice.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa b) es llevada a cabo a una temperatura de al menos 250ºC en una atmósfera de gas inerte y seco.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa c) es llevada a cabo a una temperatura de al menos 270ºC.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la activación del catalizador basado en cromo titanizado de la etapa d) es llevada a cabo a una temperatura de 500 a 850ºC, en una atmósfera oxidante.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la activación del catalizador basado en cromo titanizado de la etapa d) es llevada a cabo a una temperatura de 525 a 750ºC, en una atmósfera oxidante.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque el soporte tiene un área superficial específica de al menos 250 m²/g y menor de 600 m²/g.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la concentración de cromo es al menos de al 0,1% en peso y como máximo del 1,0% en peso, en base al peso del catalizador basado en cromo titanizado.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un compuesto alcóxido de titanio es seleccionado de entre R_nTi(OR')_m, (RO)_nTi(OR')_m y sus mezclas, en las que R y R' son los mismos o diferentes grupos hidrocarbilo que contienen de 1 a 12 átomos de carbono, y en las que n es de 0 a 3, m es de 1 a 4 y m+n es igual a 4.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el al menos un compuesto alcóxido de titanio es seleccionado de entre el grupo que comprende tetraalcóxidos de titanio que tienen la fórmula general Ti(OR')₄, en la que cada R' es el mismo o diferente y puede ser un grupo cicloalquilo o alquilo, teniendo cada uno de 3 a 5 átomos de carbono, y sus mezclas.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la concentración del titanio depositado es del 1,0% en peso hasta el 5,0% en peso, en base al peso del catalizador basado en cromo titanizado.

13. Uso de un catalizador basado en cromo, en una polimerización en fase gaseosa de etileno, obtenible mediante un procedimiento que comprende las etapas de

14. Uso según la reivindicación 13, caracterizado porque la polimerización es una homopolimerización de etileno o una copolimerización de etileno y un comonómero alfa olefínico que comprende de 3 a 10 átomos de carbono.

15. Uso según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque la polimerización en fase gaseosa es llevada a cabo en un reactor de polimerización en fase gaseosa de lecho fluido.