PROCEDIMIENTO DE PRODUCCIÓN DE RESINAS DE POLIETILENO BIMODAL.

Un procedimiento para producir resinas de polietileno bimodal en dos reactores en serie,

comprendiendo el procedimiento: i) producir una primera fracción de resina de polietileno en un primer reactor de bucle de suspensión en un diluyente en presencia de un catalizador, alimentando el primer reactor con una alimentación de etileno y diluyente que tiene un contenido en etileno de al menos el 70% en peso basado en el peso del diluyente, siendo la fracción de sólidos de la suspensión que circula alrededor del primer reactor de bucle de suspensión superior al 45% en peso basado en la suma del peso de PE y del peso del diluyente y, ii) producir una segunda fracción de resina de polietileno en un segundo reactor de bucle de suspensión, conectado en serie con el primer reactor, en el diluyente en presencia de los catalizadores, transfiriéndose de forma continua la fracción de resina de polietileno del primer reactor al segundo reactor a través de al menos un ramal de sedimentación y pasando la primera fracción de resina de polietileno del primer reactor al segundo reactor junto con el catalizador, produciendo uno de los reactores primero y segundo una fracción de resina que tiene un índice de fusión de alta carga de menos de 5 g/10 min cuando se mide de acuerdo con el procedimiento ASTM D 1238 (190ºC/21,6 kg), teniendo el otro un índice de fusión mayor de 10 g/10 min cuando se mide de acuerdo con el procedimiento ASTM D 1238 (190ºC/2,16 kg)

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir resinas de polietileno bimodal, en particular tales resinas para su uso como resinas para tuberías o como resinas de moldeo por soplado o para película. Del modo más particular, la presente invención se refiere a un procedimiento para producir resinas de polietileno bimodal en dos reactores en serie.

Se sabe producir resinas de polietileno para su uso como resinas de moldeo por soplado o para película o para tuberías en dos reactores en serie en un procedimiento de bucle de suspensión completa líquida. Uno de los reactores produce una fracción de peso molecular alto y el otro de los reactores produce una fracción de peso molecular bajo. La resina bimodal resultante, que comprende una mezcla química de las dos fracciones tiene una aplicación particular, por ejemplo, para su uso como una resina para tuberías que muestre buena propiedades mecánicas tales como resistencia al agrietamiento por estrés ambiental (ESCR) y resistencia al crecimiento lento de grieta. Se sabe que para mejorar las propiedades mecánicas de la resina, se desea separar lo más lejos posible las reacciones de polimerización que se producen en los dos reactores de modo que la diferencia en la densidad y en el peso molecular entre las dos fracciones de resina se potencie para cualquier densidad señalada dada de la resina. Aunque se conoce un número de procedimientos en la técnica para potenciar la separación de las reacciones de polimerización que se producen en los dos reactores, sin embargo, todavía existe una necesidad en la técnica para una mejora del procedimiento de polimerización para la producción de resinas para tuberías de polietileno bimodal que incremente aún adicionalmente la independencia del reactor. Algunos de estos procedimientos se dan a conocer por ejemplo en los siguientes documentos de la técnica anterior:

El documento EP-A-649.860 da a conocer el procedimiento para copolimerizar etileno en dos reactores de bucle llenos de líquido conectados en serie, en el que el comonómero se introduce en el primer reactor, en el que la fracción de peso molecular alto del polímero se produce en el primer reactor y la fracción de peso molecular bajo se produce en el segundo reactor y en el que la transferencia del primer al segundo reactor se hace funcionar a través de uno o más ramales de sedimentación.

El documento EP-A-580.930 da a conocer un procedimiento para homo-o copolimerizar etileno en dos reactores de bucle llenos de líquido conectados en serie, en el que el comonómero se introduce en el primer reactor y en el que la concentración de hidrógeno es muy baja en el primer reactor y muy alta en el segundo reactor.

El documento EP-A-897.934 da a conocer un procedimiento para preparar polímeros de etileno en dos reactores conectados en serie en el que un homopolímero que tiene un índice de flujo de fusión MI2 de 5 a 1000 g/10 min se forma en el primer reactor y un copolímero de etileno y hexeno que tiene un índice de flujo de fusión MI5 de 0,01 a 2 g/10 min se forma en el segundo reactor. El documento EP-A-832.905 da a conocer un procedimiento para preparar homo-o copolímeros de etileno en dos reactores de bucle llenos de líquido conectados en serie, en presencia de un catalizador basado en cromo, en el que un homopolímero de etileno de peso molecular bajo se produce en el primer reactor y un homo-o copolímero de etileno de peso molecular alto se produce en el segundo reactor.

El documento WO 92/12181 da a conocer un procedimiento para homo-o copolimerizar eteno en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta y un posible comonómero e hidrógeno. La polimerización se lleva a cabo en un reactor de bucle a una temperatura mayor que la temperatura crítica, pero menor que la temperatura de fusión de eteno, y a una presión mayor que la presión crítica de la mezcla.

El documento EP-A-1 118 626 que tiene una fecha de prioridad de 18 de enero de 2000 y se publicó el 11 de enero de 2001 se refiere a un procedimiento para la preparación de una composición de poliolefinas en al menos dos reactores conectados en serie. La suspensión de polímero producida en el primer reactor que contiene un diluyente se pasa a través de un hidrociclón desde el que se separa un flujo que comprende el diluyente y una suspensión concentrada de partículas de polímero, que se introduce además en un reactor de polimerización posterior.

En reactores de bucle de suspensión individuales para la producción de resinas de polietileno monomodales, se sabe que si la bomba que se proporciona en el reactor de bucle para hacer circular la suspensión alrededor del bucle está provista de una salida de potencia alta, esto puede dar lugar a una concentración de sólidos mayor en la suspensión que circula alrededor del reactor. Además, la concentración de sólidos también se puede incrementar usando una bomba de circulación que tiene un diámetro que es mayor que el diámetro del tubo del reactor. Esto se logra proporcionando un aumento de tamaño situado en el tubo del reactor en la localización de la hélice o las paletas de la bomba. Además, se sabe que la sustitución de los ramales de sedimentación convencionales en un reactor de bucle de suspensión, que se proporcionan para extraer de forma periódica y secuencial la esponja de polietileno mediante la denominada "extracción continua del producto" también puede dar lugar a una concentración de sólidos mayor en el reactor.

La presente invención proporciona un procedimiento para producir resinas de polietileno bimodal en dos reactores en serie, comprendiendo el procedimiento:

i) producir una primera fracción de resina de polietileno en un primer reactor de bucle de suspensión en un diluyente en presencia de un catalizador, alimentando el primer reactor con una alimentación de etileno y diluyente que tiene un contenido en etileno de al menos el 70% en peso basado en el peso del diluyente, siendo la fracción de sólidos de la suspensión que circula alrededor del primer reactor de bucle de suspensión superior al 45% en peso basado en la suma del peso de PE y del peso del diluyente y,

ii) producir una segunda fracción de resina de polietileno en un segundo reactor de bucle de suspensión, conectado en serie con el primer reactor, en el diluyente en presencia de los catalizadores,

transfiriéndose de forma continua la fracción de resina de polietileno del primer reactor al segundo reactor a través de al menos un ramal de sedimentación y pasando la primera fracción de resina de polietileno del primer reactor al segundo reactor junto con el catalizador, produciendo uno de los reactores primero y segundo una fracción de resina que tiene un índice de fusión de alta carga de menos de 5 g/10 min cuando se mide de acuerdo con el procedimiento ASTM D 1238 (190ºC/21,6 kg), teniendo el otro un índice de fusión mayor de 10 g/10 min cuando se mide de acuerdo con el procedimiento ASTM D 1238 (190ºC/2,16 kg).

En el aspecto preferido de la invención, opcionalmente, el catalizador es un catalizador de Ziegler-Natta y la alimentación de etileno y diluyente para el primer reactor tiene un contenido en etileno de desde el 70 hasta el 250% en peso basado en el peso del diluyente.

En un aspecto preferido alternativo de la invención, el catalizador es un catalizador de metaloceno y la alimentación de etileno y diluyente para el primer reactor tiene un contenido en etileno de desde el 70 hasta el 250% en peso basado en el peso del diluyente.

Preferentemente, la fracción de peso molecular relativamente alto se polimeriza en el primer reactor por copolimerización de etileno y un comonómero que comprende al menos una α-olefina que tiene de desde 3 hasta 12 átomos de carbono. Los comonómeros preferidos con buteno, hexeno y octeno, siendo el más preferido 1-hexeno. Preferentemente, la concentración de comonómero es de desde el 2 hasta el 15% en peso basado en el peso del diluyente.

Preferentemente, la fracción de resina de polietileno de peso molecular relativamente bajo se produce en el segundo reactor por homopolimerización de etileno en presencia de hidrógeno. Preferentemente, el hidrógeno está presente en el segundo reactor en una cantidad de desde casi el 0 al 5% en moles basado en el peso del diluyente en el segundo reactor. Cerca del 0% en volumen se produce por ejemplo con catalizadores de metaloceno que consumen la mayor parte del hidrógeno alimentado al reactor.

La presente invención se basa en el descubrimiento por el presente inventor de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir resinas de polietileno bimodal en dos reactores en serie, comprendiendo el procedimiento:

i) producir una primera fracción de resina de polietileno en un primer reactor de bucle de suspensión en un diluyente en presencia de un catalizador, alimentando el primer reactor con una alimentación de etileno y diluyente que tiene un contenido en etileno de al menos el 70% en peso basado en el peso del diluyente, siendo la fracción de sólidos de la suspensión que circula alrededor del primer reactor de bucle de suspensión superior al 45% en peso basado en la suma del peso de PE y del peso del diluyente y,

ii) producir una segunda fracción de resina de polietileno en un segundo reactor de bucle de suspensión, conectado en serie con el primer reactor, en el diluyente en presencia de los catalizadores,

transfiriéndose de forma continua la fracción de resina de polietileno del primer reactor al segundo reactor a través de al menos un ramal de sedimentación y pasando la primera fracción de resina de polietileno del primer reactor al segundo reactor junto con el catalizador, produciendo uno de los reactores primero y segundo una fracción de resina que tiene un índice de fusión de alta carga de menos de 5 g/10 min cuando se mide de acuerdo con el procedimiento ASTM D 1238 (190ºC/21,6 kg), teniendo el otro un índice de fusión mayor de 10 g/10 min cuando se mide de acuerdo con el procedimiento ASTM D 1238 (190ºC/2,16 kg).

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el diluyente está bajo condiciones supercríticas al menos en el primer reactor.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el catalizador es un catalizador de Ziegler-Natta y la alimentación de etileno y diluyente para el primer reactor tiene un contenido en etileno de desde el 70 hasta el 250% en peso basado en el peso del diluyente.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el catalizador es un catalizador de metaloceno y la alimentación de etileno y diluyente para el primer reactor tiene un contenido en etileno de desde el 70 hasta el 250% en peso basado en el peso del diluyente.

5. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la fracción de peso molecular relativamente alto se polimeriza en el primer reactor por copolimerización de etileno y un comonómero que comprende al menos una α-olefina que tiene de desde 3 hasta 12 átomos de carbono.

6. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la fracción de resina de polietileno de peso molecular relativamente bajo se produce en el segundo reactor por homopolimerización de etileno en presencia de hidrógeno.

7. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la resina de polietileno se retira de forma continua del segundo reactor.

8. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la fracción de resina de polietileno de peso molecular relativamente bajo se produce en el primer reactor por homopolimerización de etileno en presencia de hidrógeno.

9. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la fracción de peso molecular relativamente alto se polimeriza en el segundo reactor por copolimerización de etileno y un comonómero que comprende al menos una α-olefina que tiene de desde 3 hasta 12 átomos de carbono.