PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR POLIOLEFINAS CON UN CONTENIDO EN IMPUREZAS EXTRABAJO.

Procedimiento para producir poliolefinas, que comprende las etapas de:

- polimerizar al menos un monómero de olefina; - separar al menos una parte de la mezcla de reacción; - dividir la mezcla de reacción separada en una fracción pobre en polímero y una fracción rica en polímero; - en el que al menos parte de la fracción pobre en polímero se somete a una etapa de purificación antes de recircularse de nuevo a la polimerización del al menos un monómero de olefina; - en el que la polimerización es una polimerización en suspensión y en el que además la fracción pobre en polímero es líquida o está en estado supercrítico

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir poliolefinas que tienen un contenido muy bajo en impurezas. Las poliolefinas obtenidas tienen particularmente un bajo contenido en compuestos volátiles de bajo peso molecular, un bajo contenido en ceras de poliolefina de bajo peso molecular y un bajo contenido en residuos derivados del catalizador empleado en la polimerización.

Antecedentes técnicos

Generalmente, las poliolefinas contienen impurezas como resultado del procedimiento de polimerización. Las impurezas típicas incluyen residuos del catalizador empleado durante la polimerización, incluyendo el/los cocatalizador(es) y eliminador(es), oligómeros, subproductos y diversos compuestos volátiles de bajo peso molecular. Dependiendo de la aplicación, dichas impurezas pueden tener un efecto negativo incluso si están contenidas en el polímero sólo en bajas concentraciones. Por ejemplo, los polímeros usados para tuberías de agua no deben contener compuestos volátiles de bajo peso molecular puesto que estos compuestos podrían migrar desde el polímero hacia el agua transportada y provocar problemas de sabor y de olor. Además, los polímeros usados para fabricar películas que van a usarse en dispositivos eléctricos, tales como películas de aislamiento en condensadores, no deben contener impurezas metálicas con el fin de evitar una penetración eléctrica a través de la película. Finalmente, los polímeros usados en aplicaciones de automoción, en particular el polipropileno usado para la fabricación de partes interiores de un automóvil, necesitan satisfacer altas normas con respecto a los compuestos volátiles contenidos en el polímero. Altas cantidades de hidrocarburos contenidos en un polímero empleado para preparar dichas partes interiores pueden llevar a problemas de empañamiento, en particular cuando tales hidrocarburos, normalmente hidrocarburos que tienen desde 16 hasta 32 átomos de carbono, se evaporan desde las partes interiores y condensan sobre las ventanas del coche. Al mismo tiempo, se deteriora el aspecto de las partes interiores.

Los desarrollos recientes de procedimiento se centran en una economía de procedimiento mejorada, incluyendo una recirculación aumentada de los materiales de partida y etapas de procedimiento sencillas para separar los componentes de hidrocarburos no deseados del polímero.

Se ha propuesto recuperar el polímero del reactor mediante el uso de un dispositivo de separación, tal como un hidrociclón. Dicho hidrociclón separa una parte de la fase fluida del polímero obtenido, produciendo de ese modo una suspensión concentrada. La fase fluida separada se recircula de nuevo directamente al reactor de polimerización. Aunque esto es ventajoso en cuanto a la economía de procedimiento, de manera desventajosa cualquier impureza contenida en el fluido también se recircula de nuevo a la zona de polimerización. Esto da como resultado una acumulación de estas impurezas en la mezcla de reacción con el tiempo, y de ese modo aumentará su cantidad contenida en el polímero obtenido. A su vez, se vuelven necesarias etapas de purificación adicionales del polímero, lo que es contraproducente para la economía de procedimiento global.

Un método sencillo para eliminar los hidrocarburos indeseados del polímero sólido obtenido es evaporarlos. Esto se logra habitualmente reduciendo la presión de modo que se evapore al menos parte de los hidrocarburos. Adicionalmente, la temperatura puede aumentarse al mismo tiempo para facilitar la evaporación. Sin embargo, cualquier impureza menos volátil finalmente presente en la mezcla de polimerización no puede separarse del polímero sólido en la misma y permanece en el producto.

El documento EP-A-1591459 se refiere a un procedimiento para producir polímeros de olefina, en el que la suspensión de polímero de un reactor de bucle se dirige a un hidrociclón, que divide el flujo de suspensión en dos corrientes. El flujo superior, que es rico en líquido, se recircula directamente al reactor de bucle sin purificación. El polímero, contenido en el flujo inferior, se trata adicionalmente para obtener el producto final.

El documento EP-A-1118625 se refiere a un procedimiento para producir polímeros de olefina usando dos reactores de polimerización conectados en serie. La mezcla de reacción, que contiene el polímero del primer reactor, se separa en un hidrociclón, y el flujo superior se recircula al primer reactor. El flujo inferior, que contiene el polímero, se hace reaccionar adicionalmente en el segundo reactor, seguido de la separación en un segundo hidrociclón. El flujo superior del segundo hidrociclón se recircula al primer reactor, mientras el producto final se obtiene del flujo inferior.

El documento EP-A-1118626 da a conocer un procedimiento para producir polímeros de olefina usando dos reactores conectados en serie. La mezcla de reacción del primer reactor se separa en un primer hidrociclón, y el flujo superior se recircula al primer reactor. El flujo inferior, que contiene el polímero, se hace reaccionar adicionalmente en un segundo reactor. La mezcla de reacción del segundo reactor se separa entonces en un segundo hidrociclón. Se destila el flujo superior y se recircula una fracción hacia la primera reacción, mientras que una segunda fracción se recircula en el segundo reactor. El producto final se obtiene del flujo inferior.

**(Ver fórmula)**

Sin embargo, los procedimientos de la técnica anterior son desventajosos puesto que las impurezas contenidas en el flujo superior se transfieren de nuevo al reactor y se acumulan en la mezcla de reacción y finalmente en el producto obtenido. Además, aunque la destilación del flujo superior completo tiene el resultado de reducir las impurezas a un mínimo, podría obtenerse una economía de procedimiento mejorada si sólo se pasara una fracción adecuada del producto de cabeza a través de las etapas de destilación.

Objetivo de la presente invención

En vista de los problemas de los procedimientos de la técnica anterior, el objetivo de la presente invención era proporcionar un procedimiento mejorado para la producción de poliolefinas que tienen un contenido en impurezas extrabajo mientras que se mantiene todavía una buena economía de producción.

Breve descripción de la invención

El objetivo anterior se logra mediante un procedimiento para producir poliolefinas, que comprende las etapas de:

- polimerizar al menos un monómero de olefina;

- separar al menos una parte de la mezcla de reacción;

- dividir la mezcla de reacción separada en una fracción pobre en polímero y una fracción rica en polímero;

- en el que al menos parte de la fracción pobre en polímero se somete a una etapa de purificación antes de recircularse de nuevo a la polimerización del al menos un monómero de olefina;

- en el que la polimerización es una polimerización en suspensión y en el que además la fracción pobre en polímero es líquida o está en estado supercrítico.

El objetivo anterior se logra también mediante un procedimiento para producir poliolefinas, que comprende las etapas de:

- polimerizar al menos un monómero de olefina;

- separar al menos una parte de la mezcla de reacción;

- dividir la mezcla de reacción separada en una fracción pobre en polímero y una fracción rica en polímero;

- dividir la fracción pobre en polímero en una primera y una segunda corriente;

- recircular dicha primera corriente a la polimerización del monómero de olefina;

- purificar dicha segunda corriente;

- recircular al menos una parte de la segunda corriente purificada de nuevo a la polimerización del monómero de olefina;

- en el que la polimerización es una polimerización en suspensión y en el que además la fracción pobre en polímero es líquida o está en estado supercrítico.

Realizaciones preferidas se exponen en las reivindicaciones dependientes.

El objetivo anterior también se logra además mediante un procedimiento para producir poliolefinas, que comprende las etapas de:

- polimerizar al menos un monómero de olefina;

- separar al menos parte de la mezcla de reacción;

- dividir la mezcla de reacción separada en una fracción pobre en polímero y una fracción rica en polímero;

- purificar al... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para producir poliolefinas, que comprende las etapas de:

- polimerizar al menos un monómero de olefina;

- separar al menos una parte de la mezcla de reacción;

- dividir la mezcla de reacción separada en una fracción pobre en polímero y una fracción rica en polímero;

- en el que al menos parte de la fracción pobre en polímero se somete a una etapa de purificación antes de recircularse de nuevo a la polimerización del al menos un monómero de olefina;

- en el que la polimerización es una polimerización en suspensión y en el que además la fracción pobre en polímero es líquida o está en estado supercrítico.

2. Procedimiento para producir poliolefinas, que comprende las etapas de:

- polimerizar al menos un monómero de olefina;

- separar al menos una parte de la mezcla de reacción;

- dividir la mezcla de reacción separada en una fracción pobre en polímero y una fracción rica en polímero;

- dividir la fracción pobre en polímero en una primera y una segunda corriente;

- recircular dicha primera corriente a la polimerización del monómero de olefina;

- purificar dicha segunda corriente;

- recircular al menos una parte de la segunda corriente purificada de nuevo a la polimerización del monómero de olefina;

- en el que la polimerización es una polimerización en suspensión y en el que además la fracción pobre en polímero es líquida o está en estado supercrítico.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende las etapas de:

- polimerizar al menos un monómero de olefina;

- separar al menos parte de la mezcla de reacción;

- dividir la mezcla de reacción separada en una fracción pobre en polímero y una fracción rica en polímero;

- purificar al menos una parte de dicha fracción pobre en polímero para eliminar impurezas contenidas en dicha fracción;

- recircular al menos parte de la fracción pobre en polímero purificada a la polimerización del al menos un monómero de olefina;

- en el que la etapa de polimerizar el al menos un monómero de olefina se lleva a cabo en una mezcla de reacción que comprende al menos el 50% en moles de hidrocarburo que tiene desde 1 hasta 4 átomos de carbono;

- en el que la polimerización es una polimerización en suspensión y en el que además la fracción pobre en polímero es líquida o está en estado supercrítico.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la purificación se lleva a cabo realizando al menos una etapa de evaporación instantánea.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la purificación se lleva a cabo realizando al menos una etapa de destilación.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la etapa de dividir la mezcla de reacción separada se lleva a cabo en un hidrociclón o un tamiz.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 4 a 6, en el que la etapa de dividir la fracción pobre en polímero se lleva a cabo en un hidrociclón o un tamiz.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la fracción pobre en polímero comprende al menos uno de oligómeros de olefina, componentes de metal, monómero sin reaccionar y subproductos formados durante la polimerización.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que dichos subproductos comprenden al menos uno de cetonas, aldehídos, compuestos que contienen azufre y alcoholes.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la fracción rica en polímero se mezcla con monómero de olefina nuevo, seguido por dividir la mezcla en una segunda fracción rica en polímero y una fracción rica en monómero.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la fracción rica en monómero se recircula a la polimerización del monómero de olefina.

12. Procedimientos según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 4 a 11, en el que del 10 al 95% en peso de la fracción pobre en polímero se divide en la segunda corriente.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la separación de la mezcla de reacción se lleva a cabo de manera continua.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la separación de la mezcla de reacción se lleva a cabo de manera intermitente.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que se concentra el polímero en la mezcla de reacción antes de la separación de la mezcla de reacción.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que la concentración se lleva a cabo mediante un soporte de sedimentación.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la concentración del polímero en la mezcla de reacción es de desde el 30 hasta el 60% en peso.

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que la polimerización se lleva a cabo en un reactor de tanque agitado o reactor de bucle.