Procedimiento para producir polímeros en un reactor de polimerización en fase gaseosa,

que tiene un cuerpo de reactor alargado, definido por las paredes del reactor, y un eje central dispuesto esencialmente vertical, comprendiendo el reactor una parte superior, en la que puede formarse 5 un lecho de reactor de partículas de catalizador fluidizado, y una parte inferior, en la que puede introducirse gas de monómero, estando dicha parte superior y dicha parte inferior separadas por una placa de distribución, que promueve la distribución al lecho fluidizado de monómeros que fluyen desde la parte inferior hasta la parte superior, procedimiento de acuerdo con el cual

- una corriente de gas que contiene monómero(s) se suministra a la parte inferior del reactor,

- el/los monómero(s) se polimerizan sobre las partículas del catalizador para formar un polímero,

- los monómeros sin reaccionar se extraen, y

- el polímero se recupera y, opcionalmente, se somete a un tratamiento adicional,

- conducir al menos una parte de la corriente de gas suministrada a la parte inferior del reactor a lo largo del interior de las paredes del reactor pasada la placa de distribución para evitar la formación de zonas estancadas en el lecho fluidizado en las paredes del reactor en la proximidad de la placa de distribución, conduciéndose la corriente de gas a lo largo de la periferia del interior de la pared del reactor a través de una abertura esencialmente anular formada entre el borde externo de la placa de distribución y el interior de la pared del reactor, y

caracterizado por

- usar una sola placa de distribución en el cuerpo del reactor.

Procedimiento y aparato para producir polímeros

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la producción de polímeros en reactores de fase gaseosa. En particular, la presente invención se refiere a un procedimiento y aparato para producir polímeros de olefina en reactores de fase gaseosa sustancialmente en ausencia de trozos y láminas.

Descripción de la técnica relacionada

Generalmente, los reactores de polimerización en fase gaseosa comprenden un cuerpo de reactor alargado que tiene un eje central dispuesto esencialmente en vertical. El reactor está dividido en dos partes distintas, a saber, una parte superior y una parte inferior, que están separadas por una placa de distribución. La polimerización tiene lugar en la parte superior del cuerpo del reactor, en un lecho fluidizado formado por partículas de catalizador. La parte inferior es una zona de mezcla. Por lo tanto, se suministran uno o varios monómeros o un gas que contiene monómero (s) al reactor a través de una entrada colocada en la parte inferior del reactor usando un compresor o un soplador. La entrada comprende, por ejemplo, toberas de alimentación, que se proporcionan normalmente con medios deflectores para conseguir una mezcla intensiva del gas de alimentación en la parte inferior del reactor. Desde esta zona de mezclado, el flujo de gas es conducido a través de la placa de distribución, que ayuda a distribuir uniformemente los monómeros al lecho de catalizado fluidizado por encima de la placa de distribución. La placa de distribución comprende una pluralidad de aberturas, que están cubiertas convencionalmente con sobre (tapones) para proporcionar un flujo dirigido lateralmente del gas. Los monómeros se polimerizan sobre las partículas del catalizador, formando idealmente gránulos de polímeros de partículas.

Los monómeros que no han reaccionado o el gas que contiene monómeros se extraen del reactor a través de una salida situada en la parte superior del reactor, por encima de la superficie del lecho fluidizado. El gas que no ha reaccionado normalmente se enfría y se recicla en la entrada del reactor. Las partículas poliméricas se extraen por separado del reactor y se someten a tratamiento adicional, por ejemplo, a una segunda etapa de polimerización para producir homo- o copolímeros o a desgasificación y granulación para producir gránulos de homo- o copolímeros.

En los reactores de fase gaseosa convencionales del tipo anterior, hay únicamente una placa de distribución en el interior del cuerpo del reactor. El lecho fluidizado se forma por encima de la placa de distribución y no se extiende por debajo de ésta. La placa que separa la parte superior y la parte inferior retendrá una parte significativa de las partículas poliméricas en caso de interrupción.

La formación de trozos y láminas es un problema en los reactores de fase gaseosa convencionales. Los trozos y las láminas tienden a hacer que el flujo del gas de monómero a través del lecho fluidizado sea menos homogéneo, originando una caída de la presión y una obstrucción. Pueden incluso taponar la salida. Con el tiempo, tendrán que eliminarse del reactor, lo que altera la productividad.

Normalmente, los trozos y las láminas se forman en zonas estancadas dentro del reactor. Por ejemplo, también se ha observado formación de trozos en los sobretapones por encima de las aberturas de la placa de distribución de gas. En la técnica, se han propuestos ciertas mejoras de la construcción de las placas de distribución de gas.

El documento EP-A-963 786 describe una placa de distribución de gas que no tiene tapones sobre las aberturas. Las aberturas son pasos rectos, con una salida cónica en la parte superior de la placa.

El documento GB-A-2 271 727 describe una placa de distribución de gas que tiene una disposición específica de las aberturas. Las aberturas están dispuestas en los vértices de las escuadras adyacentes entre sí en la placa, y también en posiciones cerca de la pared lateral del reactor. Las aberturas están cubiertas con tapones.

El documento EP-A-721 798 describe una placa de distribución de gas en la que las aberturas en la parte periférica externa de la placa tienen un diámetro más grande que las aberturas en la parte periférica interna. Las aberturas están provistas preferiblemente de tapones.

Aunque las construcciones de placas de distribución anteriores representan, generalmente hablando, una mejora de la distribución del gas en el lecho fluidizado, la experiencia muestra que todavía se forman trozos y láminas en los reactores de fase gaseosa, incluso si se proporcionan con las placas de distribución que se han descrito anteriormente.

El documento GB-A-1 014 205 describe un reactor de fluidización de un tipo diferente que el que se ha identificado anteriormente en la introducción, concretamente un reactor que tiene una pluralidad de placas de distribución situadas a diferentes niveles en el interior del cuerpo del reactor. En primer lugar, las aberturas en las placas de distribución de gas se estrechan en la dirección del flujo de gas y después se ensanchan para que el área total de las aberturas en el punto más estrecho sea igual del 30 al 70% del área en sección transversal total del reactor de fluidización. Por ejemplo, las aberturas están formadas por ranuras concéntricas que tienen una forma anular.

Ya que existen varias placas de distribución en el interior del reactor, las condiciones del flujo serán significativamente diferentes de las de un reactor del presente tipo. La construcción mostrada en el documento GB 1 014 205 es bastante complicada, ya que consiste en anillos separados, que necesitan apoyarse sobre todo el diámetro del reactor.

Resumen de la invención

Es un objeto de la presente invención reducir o eliminar los problemas anteriores y proporcionar un nuevo procedimiento de monómeros de polimerización en un reactor de polimerización de fase gaseosa.

Es otro objeto de la invención proporcionar un aparato para producir polímeros en un reactor de polimerización de fase gaseosa.

Estos y otros objetos, junto con las ventajas de los mismos sobre procedimientos y aparatos conocidos, se consiguen por la presente invención, como se describe y se reivindica en lo sucesivo en este documento.

La invención se basa en el hallazgo de que existen algunas regiones en la parte superior del reactor, que son particularmente susceptibles a la formación de láminas o trozos. Dichas áreas se sitúan principalmente cercanas a o en las paredes internas del reactor, en particular, en la región inmediatamente por encima de la placa de distribución.

De acuerdo con la presente invención, se ha descubierto que se forman zonas estancadas por encima de la placa de distribución, próximas a la pared interna del reactor. En estas zonas, el flujo de gas se volverá lento y esto parece causar que algunas partículas poliméricas se detengan en la pared. Cuando las partículas contienen un catalizador activo, continúan creciendo en la pared. Pueden adherirse otras partículas a estas que conducen posteriormente a una formación de láminas y trozos.

La presente invención resuelve el problema disponiendo una trayectoria de flujo libre para el gas en la pared del reactor de fase gaseosa. De acuerdo con la invención, es esencial tener un flujo de gas a lo largo del interior de la pared del reactor en el área en el que la placa de distribución normalmente se une a la pared. Este objetivo puede conseguirse adecuadamente disponiendo un espacio entre la pared del reactor y el borde de la placa de distribución de gas a lo largo de la mayor parte de la periferia de la placa. Ninguna de las referencias que se han analizado anteriormente analiza un espacio de este tipo entre la pared del reactor y una sola placa de distribución de gas. Simplemente proporcionando, por ejemplo, aberturas más grandes o un mayor número de aberturas en la parte periférica de la placa de distribución, el problema que se ha analizado anteriormente no puede superarse.

Por lo tanto, la presente invención proporciona un procedimiento para producir polímeros en un reactor de polimerización de fase gaseosa que tiene un cuerpo de reactor alargado, definido por las paredes del reactor, y un eje central dispuesto esencialmente en vertical, comprendiendo el reactor una parte superior, en la que puede formarse un lecho de reactor de las partículas de catalizador... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para producir polímeros en un reactor de polimerización en fase gaseosa, que tiene un cuerpo de reactor alargado, definido por las paredes del reactor, y un eje central dispuesto esencialmente vertical, comprendiendo el reactor una parte superior, en la que puede formarse un lecho de reactor de partículas de catalizador fluidizado, y una parte inferior, en la que puede introducirse gas de monómero, estando dicha parte superior y dicha parte inferior separadas por una placa de distribución, que promueve la distribución al lecho fluidizado de monómeros que fluyen desde la parte inferior hasta la parte superior, procedimiento de acuerdo con el cual

- una corriente de gas que contiene monómero (s) se suministra a la parte inferior del reactor,

- el/los monómero (s) se polimerizan sobre las partículas del catalizador para formar un polímero,

- los monómeros sin reaccionar se extraen, y

- el polímero se recupera y, opcionalmente, se somete a un tratamiento adicional,

- conducir al menos una parte de la corriente de gas suministrada a la parte inferior del reactor a lo largo del interior de las paredes del reactor pasada la placa de distribución para evitar la formación de zonas estancadas en el lecho fluidizado en las paredes del reactor en la proximidad de la placa de distribución, conduciéndose la corriente de gas a lo largo de la periferia del interior de la pared del reactor a través de una abertura esencialmente anular formada entre el borde externo de la placa de distribución y el interior de la pared del reactor, y caracterizado por

- usar una sola placa de distribución en el cuerpo del reactor.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una corriente de gas se conduce a lo largo de al menos el 80% de la periferia del interior de la pared del reactor contiguo a la placa de distribución.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que una corriente de gas se conduce a lo largo de.

9. 100 % de la periferia del interior de la pared del reactor contiguo a la placa de distribución.

4. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la abertura anular tiene una anchura de al menos 1 mm, preferiblemente de 2 a 20 mm, en particular de aproximadamente 2 a 10 mm.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el caudal de la corriente de gas conducida a lo largo del interior de la pared del reactor es de aproximadamente 1 a 200 cm/s, preferiblemente de 10 a 100 cm/s, en particular de 30 a 70 cm/s.

6. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la placa de distribución tiene aberturas, que no están cubiertas por tapas para permitir un flujo libre de gas a través de las aberturas desde la parte inferior del reactor hasta la parte superior.

7. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las aberturas de la placa de distribución son esencialmente circulares en sección transversal.

8. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte de la corriente de gas conducida a lo largo del interior forma preferiblemente una parte esencial, típicamente al menos el 10 %, preferiblemente al menos el 30 %, en particular al menos el 40 %, del flujo de gas total a través de la placa.

9. Aparato para producir polímeros por polimerización en fase gaseosa, que comprende

- un cuerpo de reactor alargado, definido por las paredes del reactor, teniendo dicho reactor un eje central dispuesto esencialmente vertical,

- comprendiendo el reactor una parte superior, en la que puede formarse un lecho del reactor de partículas de catalizador fluidizado, y

- una parte inferior, en la que puede introducirse gas de monómero,

- estando separadas dicha parte superior y dicha parte inferior por una placa de distribución, que promueve la distribución al lecho fluidizado de monómeros que fluyen desde la parte inferior hasta la parte superior,

- al menos una tobera de alimentación en la parte inferior del reactor para introducir una corriente de gas que contiene monómero (s) en la parte inferior del reactor,

- una tobera de salida en la parte superior del reactor para recuperar el/los monómero (s) sin reaccionar, y

- un dispositivo de descarga en la parte superior del reactor para recuperar el producto polimérico del reactor, -la placa de distribución se equipa en el interior del cuerpo del reactor de tal manera que se forma una abertura esencialmente anular entre la periferia del borde de la placa y la pared del reactor para permitir que el flujo de la corriente de gas se suministre a la parte inferior del reactor a lo largo del interior de las paredes del reactor pasada la placa de distribución, y caracterizado porque

- hay una sola placa de distribución equipada en el interior del cuerpo del reactor.

10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el cuerpo del reactor tiene una sección transversal circular transversal al eje central, y la placa de distribución tiene una periferia circular, siendo el diámetro de la placa de distribución al menos 1 mm, preferiblemente de 2 a 20 mm, más pequeño que el diámetro interno del cuerpo del reactor.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, en el que las aberturas de la placa de distribución tienen una sección transversal circular transversal al eje central del reactor.