Procedimiento para la polimerización de monómero de etileno con uno o más comonómeros de olefina opcionales en un reactor de polimerización en bucle que comprende las etapas de:

- alimentar monómero de etileno, uno o más comonómeros de olefina opcionales y un diluyente, dentro del reactor en bucle, - alimentar al menos un catalizador de polimerización dentro del reactor, - controlar la proporción de hidrógeno/monómero a lo largo de la trayectoria del reactor por alimentación espacialmente separada, múltiple, de hidrógeno a lo largo de la trayectoria del reactor en bucle. - polimerizar dicho monómero y dicho(s) comonómero(s) opcional(es) para producir una suspensión de polímero que comprende esencialmente diluyente líquido y partículas de polímero de etileno sólidas, y - descargar dicha suspensión de polímero fuera del reactor, caracterizado porque dicho procedimiento comprende además reducir la variación en la proporción de hidrógeno/monómero hasta una variación que sea menor del 40% y porque dicho procedimiento se aplica al primer bucle y/o al segundo bucle de un reactor en doble bucle

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de la polimerización de olefinas. En particular, la presente invención se refiere a un procedimiento para mejorar la polimerización de etileno y uno o más comonómeros opcionales en un reactor de polimerización en bucle. En otro aspecto, la presente invención se refiere a un reactor de polimerización adecuado para el procedimiento de polimerización de un monómero y un comonómero de olefina opcional.

Antecedentes de la invención

El polietileno (PE) se sintetiza polimerizando monómeros de etileno (CH2=CH2). Debido a que el PE es barato, seguro, estable en la mayoría de los entornos y fácil de procesar, los polímeros de polietileno son útiles en muchas aplicaciones. Según las propiedades, el polietileno se puede clasificar en diversos tipos, tales como, pero sin limitarse a, LDPE (polietileno de baja densidad), LLDPE (polietileno lineal de baja densidad) y HDPE (polietileno de alta densidad). Cada tipo de polietileno tiene propiedades y características diferentes.

Las polimerizaciones de etileno se llevan a cabo frecuentemente en un reactor en bucle usando monómero, diluyente líquido y catalizador, uno o más comonómeros opcionales, e hidrógeno. La polimerización en un reactor en bucle se realiza normalmente bajo condiciones de suspensión, con el polímero producido normalmente en forma de partículas sólidas, que se suspenden en el diluyente. La suspensión en el reactor se hace circular continuamente con una bomba para mantener de manera eficaz la suspensión de las partículas sólidas de polímero en el diluyente líquido. El producto se descarga del reactor en bucle por medio de ramales de sedimentación, que funcionan en un principio de lote para recuperar el producto. La sedimentación en los ramales se usa para incrementar la concentración de sólidos de la suspensión recubierta finalmente como suspensión de producto. El producto se descarga además a través de líneas de rebaba a un tanque de venteo, en el que la mayoría del diluyente y de los monómeros sin reaccionar se evaporan y se reciclan. Las partículas de polímero se secan, se pueden añadir aditivos y finalmente el polímero se puede extrudar y peletizar.

Las propiedades moleculares de los polímeros de etileno, tales como la cristalinidad o la densidad, el peso molecular promedio y la distribución del peso molecular (DPM) se determinan por una serie de factores tales como la naturaleza y la concentración de los reactivos o las condiciones de polimerización. La distribución de peso molecular (DPM), que también de denomina polidispersidad, se define como la proporción de la masa molar promedio en peso (MP) dividida por la masa molar promedio en número (Mn). La DPM da una indicación de la uniformidad del grado de polimerización y, por tanto, la longitud y el peso de las cadenas de polímero. Por tanto, los polímeros con una DPM menor se caracterizan por una mayor uniformidad que los polímeros con una DPM mayor. En general, los polímeros de polietileno con distribuciones de peso molecular reducidas tienen una resistencia al craqueo por tensión mayor y mejores propiedades ópticas. Los polímeros de polietileno con distribuciones de peso molecular amplias tienen generalmente una resistencia al impacto mayor.

El control de las condiciones de reacción durante el procedimiento de polimerización para controlar la distribución del peso molecular de un polímero es importante, pero es difícil de realizar en la práctica. Durante el procedimiento de polimerización, la concentración de los reactivos, incluyendo el monómero, uno o más comonómeros opcionales e hidrógeno, variará y tenderá a disminuir mientras los reactivos se convierten para formar el polímero en el transcurso del procedimiento de polimerización. Mientras disminuyen los reactivos a lo largo de la trayectoria del reactor, se producen fluctuaciones en las temperaturas de reacción y fluctuaciones en la concentración de los reactivos a lo largo del reactor. Según se incremente la longitud del reactor en bucle, la concentración de los reactivos tenderá a variar en mayor medida. El grado con el que disminuye la concentración de los reactivos también es dependiente de la velocidad de las reacciones correspondientes. La variación en la concentración de un reactivo será más pronunciada cuanto más rápido se consuma el reactivo durante el procedimiento de polimerización. Esto contribuirá a propiedades de polímero no uniformes. En especial, el hidrógeno es difícil de controlar ya que la concentración de hidrógeno requerida durante la polimerización es muy pequeña.

El documento WO 2004/024782 da a conocer un procedimiento de polimerización de suspensión en el que el monómero de olefina se alimenta a un reactor en bucle continuo en dos o más de puntos de alimentación. Este documento también se refiere a la posibilidad de introducir un catalizador en el reactor en bucle a través de una pluralidad de alimentaciones de catalizador. Además, de acuerdo con este documento, se puede proporcionar una pluralidad de comonómeros en el reactor en bucle. Sin embargo, este documento no se pronuncia con respecto a la necesidad de controlar la concentración de hidrógeno en el reactor de polimerización durante la polimerización.

En vista de lo anterior, existe una necesidad en la técnica de proporcionar un procedimiento para mejorar la polimerización de etileno. Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de polimerización de etileno mejorado.

Más en particular, es un objeto de la invención proporcionar un procedimiento para controlar la distribución del peso molecular del polímero de etileno. En particular, es un objeto proporcionar un procedimiento para reducir la distribución del peso molecular del polímero de etileno.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un procedimiento para controlar la concentración de los reactivos, y especialmente del hidrógeno, en un reactor de polimerización durante la polimerización.

La presente invención pretende proporcionar un producto final de polímero que tenga una homogeneidad en la composición mejorada. La presente invención también pretende proporcionar un producto final de polímero que tenga una calidad mejorada. Es otro objeto de la invención proporcionar un producto final de polímero que tenga propiedades ópticas físicas mejoradas.

Sumario

La presente invención se refiere en un primer aspecto a un procedimiento para mejorar la polimerización de etileno. El procedimiento para la polimerización de monómero de etileno con uno o más comonómeros de olefina opcionales en un reactor de polimerización en bucle comprende las etapas de:

- alimentar monómero de etileno, uno o más comonómeros de olefina opcionales y un diluyente, dentro del reactor en bucle,

- alimentar al menos un catalizador de polimerización dentro del reactor,

- polimerizar dicho monómero y dicho(s) comonómero(s) opcional(es) para producir una suspensión de polímero que comprende esencialmente diluyente líquido y partículas de polímero de etileno sólidas, y

- descargar dicha suspensión de polímero fuera del reactor,

y en particular se caracteriza porque dicho procedimiento comprende además las etapas de controlar la proporción de hidrógeno/monómero a lo largo de la trayectoria del reactor mediante alimentación espacialmente separada, múltiple, de hidrógeno a lo largo de la trayectoria del reactor en bucle.

De acuerdo con la presente invención, la proporción de hidrógeno/etileno se controla adecuadamente en el reactor de polimerización, alimentando hidrógeno dentro del reactor en entradas múltiples a lo largo de la trayectoria del reactor. En una realización preferida, la proporción de hidrógeno/monómero se controla, de acuerdo con el presente procedimiento, proporcionando al menos dos entradas de alimentación de hidrógeno espacialmente separadas a lo largo de la trayectoria del reactor en bucle. En otra realización preferida, las entradas múltiples para alimentar hidrógeno están situadas de forma equidistante a lo largo de la trayectoria del reactor.

El solicitante ha mostrado que el control adecuado de la proporción de hidrógeno/etileno a lo largo de la trayectoria del reactor de acuerdo con la presente invención permite minimizar las fluctuaciones en las concentraciones de hidrógeno en el reactor. Manteniendo la proporción de hidrógeno con respecto a etileno en un nivel adecuado a lo largo de la trayectoria... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la polimerización de monómero de etileno con uno o más comonómeros de olefina opcionales en un reactor de polimerización en bucle que comprende las etapas de: -alimentar monómero de etileno, uno o más comonómeros de olefina opcionales y un diluyente, dentro del reactor en bucle,

- alimentar al menos un catalizador de polimerización dentro del reactor,

- controlar la proporción de hidrógeno/monómero a lo largo de la trayectoria del reactor por alimentación espacialmente separada, múltiple, de hidrógeno a lo largo de la trayectoria del reactor en bucle. -polimerizar dicho monómero y dicho(s) comonómero(s) opcional(es) para producir una suspensión de polímero que comprende esencialmente diluyente líquido y partículas de polímero de etileno sólidas, y

- descargar dicha suspensión de polímero fuera del reactor,

caracterizado porque dicho procedimiento comprende además reducir la variación en la proporción de

hidrógeno/monómero hasta una variación que sea menor del 40% y porque dicho procedimiento se aplica al 15 primer bucle y/o al segundo bucle de un reactor en doble bucle.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende controlar la proporción de hidrógeno/monómero proporcionando al menos dos entradas de alimentación de hidrógeno espacialmente separadas a lo largo de la trayectoria del reactor en bucle.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que dichas entradas de alimentación se proporcionan 20 de forma equidistante a lo largo de la trayectoria del reactor en bucle.

4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende controlar de forma separada el caudal de cada alimentación de hidrógeno, espacialmente separada, a lo largo de la trayectoria del reactor en bucle.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho catalizador es un 25 catalizador de metaloceno.