Aparato y procedimiento para la extracción de sólidos poliméricos de un reactor de bucle en suspensión.
Un reactor de bucle (10) en suspensión que comprende:
(a) un conducto de descarga (12) que tiene un eje longitudinal (14) y una sección terminal (16) para la extracciónde una suspensión de descarga que comprende sólidos poliméricos,
siendo extraída la suspensión de descargade una suspensión líquida del reactor contenida en el reactor de bucle (10) en suspensión;
(b) un primer borde (20) de la sección terminal (16) del conducto de descarga (12); y
(c) un segundo borde (25) de la sección terminal (16) del conducto de descarga (12) que se prolonga más allá deal menos una porción de la pared interior (32) del reactor de bucle (10) en suspensión en la suspensión líquidadel reactor de modo que los sólidos poliméricos se concentran sobre el mismo (40) y la concentración media desólidos poliméricos en la suspensión de descarga es mayor que la concentración media de sólidos poliméricosde la suspensión líquida del reactor en el interior del reactor de bucle (10) en suspensión, estando el primerborde (20) de la sección terminal (16) sustancialmente enrasado o rebajado con la pared interior (32) del reactorde bucle (10) en suspensión;
en el que el primer borde es un borde anterior o corriente arriba y el segundo borde es un borde posterior ocorriente abajo, y dicho primer borde y dicho segundo borde están unidos entre sí formando una conexióncontinua.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/036431.
Solicitante: CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL COMPANY LP.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 10001 SIX PINES DRIVE THE WOODLANDS, TX 77380 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: HOTTOVY, JOHN, D., BURNS, DAVID, H., MCELVAIN, ROBERT R., VERSER,DONALD,W, ROMIG,RALPH W, GUPTA,ANURAG.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01J19/18 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › B01J 19/00 Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos en general; Aparatos apropiados. › Reactores fijos con elementos internos móviles (B01J 19/08, B01J 19/26 tienen prioridad).
- B01J19/24 B01J 19/00 […] › Reactores fijos sin elementos internos móviles (B01J 19/08, B01J 19/26 tienen prioridad; de partículas inmóviles B01J 8/02).
PDF original: ES-2389131_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Aparato y procedimiento para la extracción de sólidos poliméricos de un reactor de bucle en suspensión
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a un aparato y un procedimiento para la extracción de sólidos poliméricos en una 5 suspensión de un reactor en suspensión de poliolefinas.
Antecedentes de la invención
Los polímeros olefínicos, tales como polietileno y polipropileno se pueden producir en un reactor de bucle cerrado que, por lo general, está definido por un conducto en forma de un bucle cerrado. Los polímeros olefínicos se producen de forma típica haciendo circular un monómero, un catalizador y un diluyente en el reactor de bucle 10 cerrado, lo que produce una suspensión de sólidos poliméricos en forma de partículas suspendidas en un medio líquido, tal como el diluyente de reacción, junto con monómero sin reaccionar, comonómero y catalizador. Ejemplos de procedimientos de polimerización se describen en las patentes de Estados Unidos números 6.239.235; 5.455.314; 5.565.175; en el documento WO 01/05842; 6.420.497; 4.613.484; 6.281.300; 2.825.721; 3.152.872; y
3.293.000.
En procedimientos de polimerización de etileno, se usa de forma típica isobutano como diluyente. En procedimientos de polimerización de propileno, de forma típica no se añade diluyente externo, aunque los sólidos poliméricos están suspendidos en propileno sin reaccionar, que en un procedimiento de polimerización de propileno desempeña una función similar a la que desempeña el diluyente en procedimientos de polimerización de etileno. También se pueden incluir en el diluyente componentes tales como hexano, pentano, propano u otros compuestos similares. El
monómero sin reaccionar y los comonómeros también pueden incluir compuestos tales como etileno, propileno, buteno, hexeno, deceno y similares. Los sólidos poliméricos están suspendidos en el diluyente y se extraen del reactor de bucle en suspensión como producto del reactor en una suspensión de descarga. Sin embargo, debido a que los sólidos poliméricos están suspendidos en la suspensión de descarga, el diluyente también se extrae de forma típica del reactor en la suspensión de descarga, junto con los sólidos poliméricos. Es necesario entonces
separar los sólidos poliméricos y el diluyente por medio de una serie de etapas de procesado, corriente abajo del reactor, siendo reciclado el diluyente de forma típica de vuelta al reactor de bucle en suspensión.
El documento WO-A-03/039739 divulga un reactor de bucle en suspensión para polimerización que comprende un conducto de descarga que se extiende una distancia en el reactor de bucle y que dispone de una abertura en el interior del reactor de bucle.
El procesado corriente abajo del diluyente contribuye al coste global del proceso de producción de la poliolefina. Por consiguiente, resulta económicamente ventajoso minimizar la cantidad de diluyente que se debe procesar corriente abajo del reactor y que se recicla de vuelta al reactor. Con el objeto de reducir la cantidad de dicho diluyente, es deseable aumentar la concentración de sólidos poliméricos en la suspensión de descarga que se está descargando del reactor sin problemas de obstrucciones o sin causar otros problemas durante la operación del reactor de bucle
en suspensión.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona, de acuerdo con la reivindicación 1, un reactor en suspensión y, de acuerdo con la reivindicación 7, un procedimiento para descargar una suspensión de descarga de un reactor de bucle en suspensión.
El reactor de bucle en suspensión incluye un conducto de descarga para la extracción de una suspensión de descarga del reactor de bucle en suspensión. El conducto de descarga tiene un eje longitudinal y una sección terminal. La sección terminal incluye un primer borde y un segundo borde. El segundo borde se prolonga más allá de al menos una porción de la pared interior del reactor de bucle en suspensión en la suspensión líquida del reactor. El segundo borde tiene una superficie interior en la que se concentran los sólidos poliméricos de modo que la
45 concentración media de sólidos poliméricos en la suspensión de descarga es mayor que la concentración media de sólidos poliméricos de la suspensión dentro del reactor.
El conducto de descarga está unido preferentemente al reactor de bucle en suspensión de modo que el eje longitudinal y al menos una porción de la pared exterior del reactor de bucle en suspensión forman un ángulo menor de 90 grados.
50 Tal como se define en la reivindicación 7, también se proporciona como una realización de la presente invención un procedimiento para descargar una suspensión de descarga de un reactor de bucle en suspensión. El procedimiento incluye abrir un conducto de descarga que proporcione acceso al reactor de bucle en suspensión. El conducto de descarga tiene un eje longitudinal y una sección terminal para la extracción de la suspensión de descarga del reactor de bucle en suspensión. La sección terminal del conducto de descarga incluye un primer borde y un segundo borde.
55 El segundo borde se prolonga hasta al menos una porción de la pared interior del reactor de bucle en suspensión en una suspensión líquida del reactor contenida en el reactor de bucle en suspensión. Los sólidos poliméricos se concentran en el segundo borde de la sección terminal de modo que la concentración media de sólidos poliméricos en la suspensión de descarga es mayor que la concentración media de sólidos poliméricos en la suspensión líquida del reactor. La suspensión de descarga se descarga entonces a través del conducto de descarga.
Breve descripción de los dibujos
Con el fin de que las características, ventajas y objetos de la invención puedan comprenderse con más detalle se puede disponer de una descripción más particular de la invención brevemente resumida antes por referencia a las realizaciones ilustradas antes en los dibujos adjuntos que forman una parte de la presente memoria descriptiva. Los dibujos ilustran solo realizaciones particulares de la invención y, por tanto, no se considerarán limitantes del alcance
de la invención puesto que ésta puede admitir otras realizaciones igualmente eficaces.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un conducto de descarga para la extracción de sólidos poliméricos de un reactor de bucle en suspensión de acuerdo con una realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Como se muestra en la Fig. 1, se proporciona un reactor de bucle 10 en suspensión como una realización de la
presente invención. El reactor de bucle 10 en suspensión incluye un conducto de descarga 12 que tiene un eje longitudinal 14 y una sección terminal 16. También se puede hacer referencia al conducto de descarga 12 como tomas. La sección terminal 16 ayuda a la extracción de una suspensión de descarga D que comprende sólidos poliméricos, la suspensión de descarga D que se está retirando de una suspensión líquida S del reactor contenida en el reactor de bucle 10 en suspensión. La extracción de la suspensión de descarga D puede ser continua en
algunas realizaciones. La suspensión líquida S del reactor incluye diluyente y sólidos poliméricos. La sección terminal 16 incluye un primer borde 20 y un segundo borde 25. El primer borde 20 es un borde anterior o corriente arriba de la sección terminal 16. El segundo borde 25 es un borde posterior o corriente abajo de la sección terminal
16. En otras palabras, cuando circula a través del reactor de bucle 10 en suspensión, la suspensión líquida S del reactor alcanza el primer borde 20 antes de alcanzar el segundo borde 25.
El conducto de descarga 12 es un conducto cerrado en el que el primer borde 20 y el segundo borde 25 están unidos entre sí y forman una conexión continua. Por ejemplo, el conducto de descarga 12 puede ser una tubería con el primer borde 20 y el segundo borde 25 formando un círculo. La sección transversal de la conexión continua puede tener elevaciones variables, es decir, no se requiere que la sección transversal de la conexión continua sea lisa. El conducto de descarga 12 puede tener una sección transversal de cualquier forma, tal como, por ejemplo, circular,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un reactor de bucle (10) en suspensión que comprende:
(a) un conducto de descarga (12) que tiene un eje longitudinal (14) y una sección terminal (16) para la extracción
de una suspensión de descarga que comprende sólidos poliméricos, siendo extraída la suspensión de descarga 5 de una suspensión líquida del reactor contenida en el reactor de bucle (10) en suspensión;
(b) un primer borde (20) de la sección terminal (16) del conducto de descarga (12) ; y
(c) un segundo borde (25) de la sección terminal (16) del conducto de descarga (12) que se prolonga más allá de al menos una porción de la pared interior (32) del reactor de bucle (10) en suspensión en la suspensión líquida del reactor de modo que los sólidos poliméricos se concentran sobre el mismo (40) y la concentración media de
sólidos poliméricos en la suspensión de descarga es mayor que la concentración media de sólidos poliméricos de la suspensión líquida del reactor en el interior del reactor de bucle (10) en suspensión, estando el primer borde (20) de la sección terminal (16) sustancialmente enrasado o rebajado con la pared interior (32) del reactor de bucle (10) en suspensión;
en el que el primer borde es un borde anterior o corriente arriba y el segundo borde es un borde posterior o
corriente abajo, y dicho primer borde y dicho segundo borde están unidos entre sí formando una conexión continua.
2. El reactor de bucle en suspensión de la reivindicación 1, en el que el conducto de descarga (12) está configurado para extraer de forma continua la suspensión de descarga de la suspensión líquida del reactor.
3. El reactor de bucle en suspensión de la reivindicación 2, en el que el conducto de descarga (12) está unido al 20 reactor de bucle (10) en suspensión de modo que el eje longitudinal (14) y al menos una porción de la pared exterior
(34) del reactor de bucle (10) en suspensión formen un ángulo menor de 90 grados.
4. El reactor de bucle en suspensión de la reivindicación 3, en el que el ángulo varía de 0 grados a 60 grados.
5. El reactor de bucle en suspensión de la reivindicación 1, en el que el conducto de descarga (12) está situado en un tramo inferior del reactor de bucle (10) en suspensión.
6. El reactor de bucle en suspensión de la reivindicación 1 o 3, que comprende además una válvula de compuerta
(38) situada en el conducto de descarga (12) y orientada en un mismo ángulo que el conducto de descarga (12) .
7. Un procedimiento para descargar una suspensión de descarga de un reactor de bucle (10) en suspensión que comprende las etapas de:
(a) abrir un conducto de descarga (12) en el reactor de bucle (10) en suspensión, teniendo el conducto de
descarga (12) un eje longitudinal (14) y una sección terminal (16) para la extracción de la suspensión de descarga que comprende sólidos poliméricos del reactor de bucle (10) en suspensión, comprendiendo la sección terminal (16) un primer borde (20) y un segundo borde (25) que se prolonga más allá de al menos una porción de la pared interior (32) del reactor de bucle (10) en suspensión en la suspensión líquida del reactor contenida en el reactor de bucle (10) en suspensión, estando el primer borde (20) de la sección terminal (16) sustancialmente
enrasado o rebajado con la pared interior (32) del reactor de bucle (10) en suspensión;
(b) concentrar los sólidos poliméricos en el segundo borde (25, 40) de la sección terminal (16) de modo que la concentración media de sólidos poliméricos en la suspensión de descarga sea mayor que la concentración media de sólidos poliméricos en la suspensión líquida del reactor; y
(c) descargar los sólidos poliméricos concentrados a través del conducto de descarga (12) como parte de la
suspensión de descarga de modo que la concentración media de sólidos poliméricos en la suspensión de descarga sea mayor que la concentración media de sólidos poliméricos en la suspensión líquida del reactor;
en el que el primer borde es un borde anterior o corriente arriba y el segundo borde es un borde posterior o corriente abajo, y dicho primer borde y dicho segundo borde están unidos entre sí formando una conexión continua.
45 8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el conducto de descarga (12) está unido al reactor de bucle (10) en suspensión de modo que el eje longitudinal (14) y al menos una porción de la pared exterior (34) del reactor de bucle (10) en suspensión formen un ángulo menor de 90 grados, en particular, en el que el ángulo varía de 0 grados a 60 grados.
9. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende además unir una válvula de compuerta (38) en el
50 conducto de descarga (12) en un ángulo igual que el que une el conducto de descarga (12) al reactor de bucle (10) en suspensión, en particular comprendiendo además extraer sólidos poliméricos acumulados del interior del conducto de descarga (12) cerrando la válvula de compuerta (38) .
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