PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN DE UNA RESINA POLIMÉRICA DE ALFA-OLEFINA.

Procedimiento para preparar un polímero de alfa-olefina en presencia de un catalizador de polimerización de alfaolefinas en partículas en un procedimiento de polimerización que comprende,

como mínimo, una etapa de polimerización en fase de suspensión, en el que las partículas de catalizador se ponen en contacto con un agente de envenenamiento del catalizador antes de ponerse en contacto con los monómeros de alfa-olefina en dicha etapa de polimerización en fase de suspensión

La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar resinas poliméricas de alfa-olefina en un proceso de polimerización que comprende, como mínimo, un reactor de suspensión. Especialmente, la presente invención se refiere a un proceso de polimerización, en el que se disminuyen los problemas de incrustación y de formación de láminas.

Un problema, que se encuentra con frecuencia especialmente en reactores en fase de suspensión tales como reactores de bucle, es la adherencia de las partículas de polímero sobre las paredes del reactor. Incluso ligeras cantidades de polímero en las paredes provocan que desaparezca la lisura de la superficie interior del reactor, en la que después la adherencia se acelera y provoca, en el peor caso, el bloqueo del reactor y demás conductos del sistema. Una capa de polímero en la superficie del reactor aumenta la resistencia al flujo de la suspensión polimérica y de la potencia de bombeo requerida. Al mismo tiempo, la eficiencia de la transferencia de calor del reactor disminuye y hace más difícil el control de la temperatura. Si se utilizan temperaturas de polimerización elevadas, el resultado indeseado puede ser la fusión del polímero.

En los reactores en fase gaseosa también se pueden encontrar problemas similares. Las partículas de polímero tienden a adherirse a las superficies del reactor y a los componentes internos del reactor y también las partículas de polímero tienden a adherirse unas a otras y forman grumos. Esto provoca perturbaciones del flujo en el lecho fluidizado y sobrecalentamientos locales porque el calor de polimerización no se puede eliminar con eficacia de los grumos de polímero más grandes. Especialmente, las láminas de polímero que se adhieren a las paredes del reactor y que después se separan provocan problemas graves en la calidad del producto.

Los fenómenos de incrustación perjudiciales mencionados anteriormente se han tratado de evitar añadiendo en el reactor de polimerización agentes antiestáticos, que hacen el diluyente más conductor y de esta manera se evita, como mínimo, la formación de cargas eléctricas estáticas. Sin embargo, estos tipos de agentes antiestáticos generalmente son perjudiciales para el catalizador de polimerización, porque a menudo actúan, como mínimo en cierto nivel, como venenos de los catalizadores y de este modo disminuyen la actividad del catalizador y, por lo tanto, la productividad. Por lo tanto, las cantidades de agentes de prevención de la incrustación conocidos deben ser generalmente más bien bajas, que a su vez disminuyen el efecto del agente antiestático. De forma similar, también se han añadido diferentes compuestos antiestáticos o agentes de prevención de la incrustación o de la formación de láminas en los reactores de fase gaseosa para disminuir los problemas de incrustación y de formación de láminas. Debido a que entornos de polimerización en los reactores de bucle y en los reactores de fase gaseosa son absolutamente diferentes, a menudo sería necesario utilizar diferentes tipos de agentes antiestáticos en los reactores de bucle y de fase gaseosa. Además, habitualmente son necesarias cantidades mayores de agentes antiestáticos en los reactores de fase gaseosa.

El documento EP 1 183 285 A1 da a conocer un procedimiento, como mínimo, de dos etapas para la polimerización de alfa-olefinas, especialmente copolímeros de bloque de propileno con etileno, en cuyo procedimiento se reduce la incrustación en el reactor de fase gaseosa y en cualquier equipo posterior. La primera etapa del procedimiento comprende la formación de la matriz polimérica de alfa-olefina, como mínimo, en un reactor en masa y opcionalmente, como mínimo, en un reactor de fase gaseosa y la segunda etapa comprende la copolimerización de alfa-olefinas y etileno en presencia de dicha matriz de polímero de la primera etapa, como mínimo, en un reactor de fase gaseosa, que actúa como un reactor denominado de fase de caucho. Según esta publicación de Patente Europea, se alimenta una composición antiincrustante en dicho reactor de fase de caucho. Como composición antiincrustante, se propone una combinación de un componente agente antiestático y un componente destructor del catalizador. Mediante el método que se da a conocer en este documento se solucionan algunos problemas relacionados con los problemas de pegajosidad que se originan de la utilización de etileno como comonómero en dicha segunda etapa (fase de caucho) y en las etapas de manipulación del polímero después del reactor.

Sin embargo, este método no evita la incrustación y la formación de láminas que ocurren en el reactor de la primera etapa, es decir, en un reactor de suspensión, tal como una reactor en masa. Si el fenómeno de incrustación ocurre en el reactor de suspensión, además de los problemas de funcionamiento en el reactor, el transporte del producto de la polimerización del reactor de bucle al reactor de la segunda etapa, es decir, el reactor de fase gaseosa, puede minar el efecto previsto cuando se proporciona la composición antiincrustante en el reactor de fase gaseosa.

El documento EP 0 820 474 A1 da a conocer un método para evitar la incrustación y la formación de láminas en reactores de fase gaseosa en la polimerización o copolimerización de alfa-olefinas en un procedimiento de etapas múltiples que comprende uno o más reactores de bucle, añadiendo la cantidad total de determinados agentes de prevención de la incrustación al reactor o reactores de bucle, donde, como mínimo, se produce el 30% de la cantidad total de polímero polimerizada en todo el procedimiento. La idea principal de esta patente es utilizar agentes de prevención de la incrustación, que eliminan la necesidad de añadir agentes que retardan el catalizador en el reactor de fase gaseosa. Por tanto, como agente de prevención de la incrustación se utiliza una composición de copolímeros de acrilonitrilo de alfa-olefina y poliaminas poliméricas o sales orgánicas de Cr o Ca estabilizadas con polímeros. Debido a que los agentes utilizados no afectan negativamente la actividad del catalizador, la cantidad del agente de prevención de la incrustación añadido en el reactor de bucle puede ser razonablemente elevada. Por tanto, estos agentes se transfieren con el producto del primer reactor también al reactor de fase gaseosa, donde se puede observar el efecto antiincrustante deseado.

Sin embargo, existen restricciones relacionadas con las cantidades y tipos de agentes antiestáticos a ser utilizados en numerosos sectores del producto, tales como en el empaquetado de alimentos y en el sector médico. Por ejemplo, las regulaciones de la FDA establecen límites para numerosos aditivos.

El documento EP 0 453 116 A1 se refiere a un procedimiento para la polimerización en fase gaseosa de alfa-olefinas que implica una etapa de prepolimerización y el uso de un prepolímero de alfa-olefina, en el que el prepolímero introducido en la (co)polimerización en fase gaseosa comprende un agente antiestático. El agente antiestático puede ser una composición o una mezcla que contiene, como mínimo, una sal metálica de un ácido carboxílico orgánico, opcionalmente sustituida con un ácido sulfónico. La característica esencial de esta patente es que la utilización de agentes antiestáticos no disminuye la actividad catalítica, o incluso la actividad puede aumentar.

Además, la solicitud de patente internacional WO2003/033543 da a conocer la utilización de agente antiestático en un proceso de polimerización en fase gaseosa. Se utiliza como agente antiestático, por ejemplo, compuestos de tipo mono oleato de sorbitán en combinación con agua, peróxido y/o sal y se añade directamente al reactor de fase gaseosa.

El documento EP 0 549 252 da a conocer un procedimiento de polimerización de olefinas en un reactor de lecho fluidizado en fase gaseosa, en el que se introduce en el reactor un componente que comprende un componente catalizador sólido, un cocatalizador, un activador, un retardador de actividad y, como mínimo, una oleofina. El componente catalizador sólido, el cocatalizador o el retardador de actividad se alimentan junto con gas portador.

El documento US 4.634.747 da a conocer un procedimiento para la polimerización de olefinas en presencia de un compuesto de aluminio orgánico, un componente de metal de transición, un compuesto organometálico y además un compuesto que contiene oxígeno, que es un donador interno de electrones.

El documento US 4.558.025 da a conocer un componente catalizador que contiene metal de transición que comprende el producto de reacción... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para preparar un polímero de alfa-olefina en presencia de un catalizador de polimerización de alfaolefinas en partículas en un procedimiento de polimerización que comprende, como mínimo, una etapa de polimerización en fase de suspensión, en el que las partículas de catalizador se ponen en contacto con un agente de envenenamiento del catalizador antes de ponerse en contacto con los monómeros de alfa-olefina en dicha etapa de polimerización en fase de suspensión.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la alfa-olefina se selecciona del grupo que comprende alfaolefinas de C2 a C20 o mezclas de las mismas, preferentemente alfa-olefinas de C2 a C12.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, en el que se produce polietileno, polipropileno o copolímeros de los mismos con comonómeros de C2 a C12.

4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se produce un copolímero de propileno que comprende etileno como comonómero.

5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento es un procedimiento de etapas múltiples que comprende, como mínimo, dos etapas de polimerización, la primera de la cuales comprende, como mínimo, una etapa de polimerización en fase de suspensión y opcionalmente una etapa de polimerización en fase gaseosa.

6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha etapa de polimerización en fase de suspensión se lleva a cabo en masa, y preferentemente en un reactor de bucle o un reactor de tanque agitado continuo (CSTR).

7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se lleva a cabo una segunda etapa de polimerización en, como mínimo, un reactor de fase gaseosa.

8. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento de polimerización comprende una etapa de prepolimerización que precede dicha primera etapa de polimerización en fase de suspensión.

9. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente de envenenamiento del catalizador es un agente capaz de envenenar la superficie de las partículas de catalizador.

10. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente de envenenamiento del catalizador se selecciona entre compuestos orgánicos o mezclas de los mismos que tienen, como mínimo, un grupo funcional polar, tales como grupo -OH, -O-, -OR, -COOH, -SO2(OH), o -(C=O)-NH.

11. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente de envenenamiento del catalizador se selecciona entre un compuesto ácido y un alcohol que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, preferentemente un alcohol que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, o mezclas de los mismos.

12. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que las partículas de catalizador se ponen en contacto con el agente de envenenamiento del catalizador durante o antes de la etapa de prepolimerización.

13. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el catalizador de polimerización de alfa-olefina es un catalizador Ziegler-Natta o de sitio activo único.

14. Procedimiento, según la reivindicación 13, en el que el catalizador comprende un componente catalizador en forma de partículas, un componente cocatalizador y opcionalmente un donador externo.

15. Procedimiento, según la reivindicación 14, en el que el agente de envenenamiento del catalizador se pone en contacto con las partículas de catalizador esencialmente antes de que ocurra una reacción entre el componente cocatalizador y las partículas de catalizador.

16. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad de agente de envenenamiento del catalizador a ponerse en contacto con las partículas de catalizador es de 0,1 a 10,0 ppm en peso, preferentemente de 0,1 a 5 ppm en peso, más preferentemente de 0,2 a 3 ppm en peso, calculada a partir de la alimentación total de alfa-olefina en el reactor de prepolimerización y en el primer reactor de polimerización de suspensión.

17. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente de envenenamiento del catalizador se incluye como un componente de una composición antiincrustante.

18. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el propileno se copolimeriza con etileno en la primera etapa de polimerización que comprende, como mínimo, un reactor en masa y la polimerización continúa en la segunda etapa en un reactor de fase gaseosa.

5 19. Procedimiento para reducir las incrustaciones en un proceso de polimerización de alfa-olefinas que comprende la polimerización de una o más alfa-olefinas, como mínimo, en una etapa de polimerización en fase de suspensión en presencia de un catalizador de polimerización de alfa-olefina en forma de partículas poniendo en contacto las partículas del catalizador de polimerización con un agente de envenenamiento del catalizador antes de poner en contacto las partículas de catalizador con dicho monómero o monómeros de alfa-olefina en dicha etapa de

10 polimerización en fase de suspensión.