DISTRIBUCIÓN CONTROLADA DE COMONÓMERO A LO LARGO DE UN REACTOR PARA LA PRODUCCIÓN DE POLÍMERO.

Un procedimiento para producir un copolímero, que comprende: polimerizar en un reactor lineal de suspensión líquida o de fase gaseosa un producto de polipropileno de propileno en la presencia de un catalizador de polimerización;

inyectar al menos un cromómero de olefina en más de un punto a lo largo de la longitud del reactor; y recuperar un copolímero de propileno y cromómero de olefina

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de copolímeros aleatorios, y se refiere más particularmente en una realización no limitante para producir copolímeros de propileno por un procedimiento que reduce la tendencia de los granos de copolímero en copos para aglomerar. 5

Antecedentes de la invención

El polipropileno y los copolímeros de polipropileno se pueden formar en un reactor de polimerización en la presencia de un catalizador apropiado. Se introduce monómero de polipropileno en el reactor, solo o en combinación con uno o más cromómeros diferentes, tal como etileno, el homopolímero o copolímero de polipropileno en copos o gránulos. El polímero de propileno se retira del reactor y se puede someter a etapas de 10 procesamiento adecuadas y después extrudirse como una masa termoplástica mediante un extrusor y mecanismo de matriz para producir polímero de propileno como materia prima en forma particulada, usualmente en forma de gránulos. Los gránulos de polímero de propileno se calientan por último y se procesan en la formación de los productos finales deseados. Los ejemplos de tales productos finales incluyen, pero no se limitan necesariamente a, fibras, tejidos (tanto trenzados como no trenzados), películas, tubo, recipientes, y artículos espumosos. Otros 15 ejemplos de tales productos hechos de polímeros de propileno incluyen partes de componentes de artículos de mercancías duraderos tales como componentes interiores y exteriores del automóvil, y componentes interiores y exteriores de aparatos electrodomésticos.

Una forma de reactor adecuado para la producción de homopolímero y copolímero de polipropileno es un reactor de circuito cerrado de granel. Un reactor de circuito cerrado de granel se puede formar a partir de circuitos 20 cerrados interconectados que tienen un calibre continuo. El catalizador se distribuye dentro del calibre continuo mediante circulación del monómero de propileno líquido. De esta forma, la polimerización de polímero de propileno se produce dentro del calibre continuo. Tales reactores también se pueden llamar reactores de circuitos cerrados de suspensión. Dos o más reactores de circuitos cerrados a granel se pueden conectar, tal como por ejemplo en serie. En el documento, todos estos reactores se denominan reactores "de tipo de circuito cerrado". De esta forma, las 25 condiciones de polimerización en cada reactor pueden ser iguales o diferentes para lograr las propiedades de polímero deseadas. Los ejemplos de condiciones de polimerización que se pueden variar incluyen temperatura, presión, contenido en monómero, contenido en cromómero, catalizador, co-catalizador, tiempo de residencia, y, opcionalmente, concentración de hidrógeno.

Opcionalmente, el propileno en una mezcla de medio de reacción y catalizador puede formar una mezcla 30 o "pasta", junto con cualquier co-catalizador o donante de electrones interno o externo y, si se usa, se puede colocar en un reactor de pre-polimerización, que puede ser un reactor de circuito cerrado, antes de la introducción en el reactor de circuito cerrado de suspensión principal. Los gránulos de polímero de propileno se forman como polimerización de propileno que comienza tras el contacto entre el catalizador/co-catalizador y el monómero de propileno líquido, todos los cuales se circulan entro del reactor de circuito cerrado de pre- polimerización mediante 35 una bomba de circulación.

Las partículas de polímero que existen en el reactor de circuito cerrado de granel se pueden someter a etapas de etapas de procesamiento como se ha descrito anteriormente o se pueden introducir en uno o más reactores de polimerización adicionales, tales como por ejemplo uno o más reactores de fase gaseosa, para la posterior polimerización con otros monómeros, tales como etileno, para alterar las propiedades físicas químicas de 40 la resina de polímero de propileno. De manera adicional, las propiedades físicas y químicas de la resina del polímero de propileno se puede confeccionar mediante la selección de uno o más sistemas de catalizador.

Debido a que los reactores de circuito cerrado de granel pueden producir polímeros de polipropileno en una base sustancialmente continua, y altos rendimientos durante un período de tiempo amplio, tal como por ejemplo, desde entre 1 y al menos 50 toneladas de polímero de propileno por hora durante entre 5 días hasta 2 45 años y más allá, los reactores de circuito cerrado de granel ofrecen varias ventajas sobre los otros tipos de reactores de polipropileno, tales como reactores de caldera agitada, lecho agitado, y otro sustancialmente no continuo.

Los copolímeros de polipropileno que tienen bajos punto de fusión se pueden obtener insertando cromómeros en la cadena de polímero durante la polimerización. La adición, de etileno y / u otros cromómeros en 50 las cadenas crecientes de polipropileno durante la polimerización da lugar a un copolímero de propileno que se pueden caracterizar por un punto de fusión inferior, un módulo inferior de flexión, menor rigidez, mayor transparencia y menor cristalinidad que los homopolímeros de propileno. Los cromómeros pueden generar defectos en la cadena de polímero que impide el crecimiento de estructuras cristalinas gruesas y reducen el grado de cristalinidad del polímero global. Los cromómeros no están igualmente distribuidos en las cadenas de polímero. Entre los muchos cromómeros que se pueden usar en el proceso de copolimerización, etileno y buteno han sido los más comunes. Se ha observado que la temperatura de fusión de los copolímeros de propileno se reduce en aproximadamente 6°C por % en peso de etileno insertado en la cadena de copolímero o en aproximadamente 3°C por % en peso de butano insertado. La adición de cromómero en los procedimientos de polimerización industrial 5 tiene otros efectos que justo disminuyen la temperatura de fusión del polipropileno; tiene tanto efectos económicos como técnicos

Además de usar catalizadores Ziegler-Natta (ZN), nuevos catalizadores de metaloceno muestran potencial para producir este tipo de material en reactores de circuito cerrado. Sin embargo, debido a la adhesividad de este material blando, los granos de copolímero en copos tienden a aglomerarse y de este modo, provocan que el 10 polvo en circulación (amps) aumente y llegue a ser errático y de este modo discontinúa la producción constante. De hecho, se generaría aglomeración grave con relación a las acumulaciones de copolímero grandes o "rocas", e incluso producir un procedimiento después del reactor suspendido (por ejemplo, debido a la obturación de las válvulas, etc.). Las aglomeraciones de copolímero pueden provocar una vibración no deseable en las bombas de los motores y en el propio reactor. En general, los granos de copolímero en copos pueden perder densidad 15 volumétrica, que es la masa perdida por volumen unitario que los granos en copos ocupan. Esto da como resultado problemas de circulación y disminuye la tasa de producción (rendimiento).

Otra situación agravada por la pegajosidad del copolímero en copos se refiere a la desvolatilización de los granos en copos del medio de reacción. En general, después que cesa la polimerización mediante la desactivación o “muerte” del catalizador, los gránulos de copolímero en copos se calientan hasta que entran en un tanque de 20 expansión, una parte sustancial monómero de propileno líquido y / o medio de reacción que acompaña a los gránulos de copolímero en copos se vaporiza, separándose de esta manera de los gránulos. El propileno gaseoso y una parte de subproductos de polimerización se extraen del tanque de expansión. Se puede usar opcionalmente una purga de nitrógeno lo último del propileno o medio de reacción. Los materiales adecuados de destrucción puede ser uno de muchas sustancias próticas, que tienen un hidrógeno activo incluyendo, pero no necesariamente 25 limitadas a, materiales que contienen heteroátomos, por ejemplo, alcoholes, glicoles, aminas, CO2, CO, etc.

Es deseable que los gránulos de copolímero en copos sean pequeños, esféricos y uniformes de manera que el exceso de propileno y / o medio de reacción se puedan retirar fácilmente. Si los gránulos son demasiado grandes, es difícil quitar todo el propileno y / o medio de reacción de los copos. Los gránulos que contienen un exceso de diluyente or medio de reacción pueden ser explosivos, y los gránulos que tienen propileno pueden 30 incendiarse.

Pueden aparecer otras dificultades...

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1. Un procedimiento para producir un copolímero, que comprende: polimerizar en un reactor lineal de suspensión líquida o de fase gaseosa un producto de polipropileno de propileno en la presencia de un catalizador de polimerización; inyectar al menos un cromómero de olefina en más de un punto a lo largo de la longitud del reactor; y recuperar un copolímero de propileno y cromómero de olefina. 5

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el reactor es un reactor de circuito cerrado y el procedimiento además comprende inyectar el cromómero de olefina en más de un punto en el circuito cerrado.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el cromómero de olefina está más uniformemente distribuido sobre la longitud del reactor cuando se compara con la inyección en un punto.

4. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la tendencia de los granos de copolímero en copos a 10 aglomerarse se reduce cuando se compara con un procedimiento idéntico de otra manera en el que el cromómero de olefina se inyecta en un punto.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el copolímero tiene un punto de fusión de aproximadamente 170°C o menos.

6. El procedimiento de la reivindicación 5 en el que el punto de fusión del copolímero mantiene esencialmente el 15 mismo cuando se compara con un procedimiento idéntico de otra manera en el que el cromómero de olefina se inyecta en un punto.

7. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la cantidad total de todo el cromómero de olefina comprende entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 15% en peso basándose en el peso total del monómero de propileno. 20

8. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el reactor es un reactor de tipo de circuito cerrado.

9. Un procedimiento para producir un copolímero, que comprende: polimerizar en un reactor lineal de tipo de circuito cerrado de suspensión líquida un producto de polipropileno de propileno en la presencia de un catalizador de polimerización; inyectar al menos un cromómero de olefina en más de un punto a lo largo de la longitud del reactor; y recuperar un copolímero de propileno y cromómero de olefina que tiene un contenido en polipropileno amorfo 25 sustancialmente reducido cuando se compara con un procedimiento en el que el cromómero de olefina se introduce en un punto.

10. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que el reactor es un reactor de circuito cerrado y el procedimiento además comprende inyectar el cromómero de olefina en más de un punto en el circuito cerrado.

11. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que el cromómero de olefina está más uniformemente distribuido 30 en la longitud del reactor cuando se compara con la inyección en un punto.

12. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que la tendencia de los granos de copolímero en copos a aglomerarse se reduce cuando se compara con un procedimiento idéntico de otra manera en el que cromómero de olefina se inyecta en un punto.

13. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que el copolímero tiene un punto de fusión de aproximadamente 35 170°C o menor.

14. El procedimiento de la reivindicación 13 en el que el punto de fusión del copolímero permanece esencialmente el mismo cuando se compara con procedimiento idéntico de otra manera en el que cromómero de olefina se inyecta en un punto.

15. El procedimiento of reivindicación 9 en el que la cantidad total de todos los cromómeros de olefina comprende 40 entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 15% en peso basándose en el peso total del monómero de propileno.