Bomba para reactor en bucle.

Uso de una bomba axial para hacer circular una suspensión de polimerización de olefina que comprende unmonómero de olefina,

un diluyente y un catalizador de polimerización a través de un reactor en bucle para laproducción de poliolefina, en el que dicha bomba comprende una hélice que consiste en 6 palas y en el que dichabomba está fijada sobre un bastidor soportado por un muelle

Bomba para reactor en bucle Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a un reactor para la producción de poliolefinas. La presente invención se refiere específicamente a la utilización de una bomba en un reactor en bucle. En particular, la invención se refiere a la utilización de una bomba que tiene una hélice diseñada para el desplazamiento y la circulación continua de una mezcla de polimerización en suspensión en un reactor en bucle.

Antecedentes de la invención Una poliolefina como el polietileno (PE) se sintetiza polimerizando monómeros de olefina tales como monómeros de etileno (CH2=CH2) . Debido a que son baratos, seguros, y estables en la mayoría de entornos y fáciles de procesar, los polímeros de polietileno son útiles en numerosas aplicaciones. Según sus propiedades el polietileno se puede clasificar en diferentes tipos tales como, pero no limitado a, LDPE (polietileno de baja densidad) , LLDPE (polietileno lineal de baja densidad) y HDPE (polietileno de alta densidad) . Cada tipo de polietileno tiene propiedades y características diferentes.

La polimerización de olefinas tal como las polimerizaciones con etileno frecuentemente se lleva a cabo en un reactor en bucle que utiliza monómero de etileno, un diluyente líquido y un catalizador, opcionalmente uno o más comonómero (s) , e hidrógeno. La polimerización en un reactor en bucle normalmente se lleva a cabo en unas condiciones en suspensión, con el polímero producido habitualmente en forma de partículas sólidas que están suspendidas en el diluyente. La suspensión en el reactor se hace circular de manera continua con una bomba para mantener la suspensión eficaz de las partículas sólidas del polímero en el diluyente líquido. La suspensión polimérica se descarga del reactor en bucle por medio de brazos de sedimentación, que funcionan de forma discontinua para recuperar la suspensión. La sedimentación en los brazos se utiliza para incrementar la concentración en sólidos de la suspensión recuperada en último término como suspensión de producto. La suspensión de producto se descarga posteriormente a través de líneas de despresurización calefactadas a un tanque de despresurización, en el que la mayoría del diluyente y de los monómeros sin reaccionar se evaporan con la despresurización y se reciclan.

Como alternativa, la suspensión de producto se puede alimentar a un segundo reactor en bucle conectado en serie al primer reactor en bucle en el que se puede producir una segunda fracción polimérica. Normalmente, cuando se utilizan de esta forma dos reactores en serie, el producto polimérico resultante es un producto polimérico bimodal, que comprende una primera fracción polimérica producida en el primer reactor y una segunda fracción polimérica producida en el segundo reactor, y presenta una distribución de peso molecular bimodal.

Después de que el producto polimérico se haya recogido del reactor y los residuos del diluyente se hayan retirado del mismo, el producto polimérico se seca, se pueden añadir aditivos y por último el polímero se puede extrudir y granular.

Los inventores han descubierto que existen numerosos desafíos en la producción de poliolefinas de alta calidad con un alto rendimiento tales como el polietileno. Estos incluyen el control adecuado de las diferentes condiciones de reacción tales como temperatura, presión y caudal. También son necesarios un diseño y un mantenimiento eficaz de los rectores. La naturaleza compleja de la suspensión de reacción presenta complicaciones adicionales. Por ejemplo, la suspensión se ve afectada por la cantidad y calidad de los principios o la homogeneidad de la dispersión particulada del catalizador de polimerización que es propenso a sedimentar en la suspensión. Además, es necesario evitar un alto consumo energético para reducir los costes de producción. En vista de estos desafíos, aún existe la necesidad en la materia de un equipo mejorado que cumpla los requerimientos estrictos para la producción de polietileno de alta calidad.

Por tanto, el objetivo de la invención es proporcionar un reactor de polimerización de poliolefinas, en particular un reactor en bucle para la polimerización de una suspensión para producir poliolefinas tales como polietileno, que cumplan unos altos niveles de calidad, en el que además se optimice el consumo de energía.

Sumario de la invención Los inventores han descubierto de manera sorprendente que los inconvenientes de la técnica anteriormente mencionados se pueden superar con la bomba particular de la presente invención que permite la preparación de productos de poliolefina homogéneos, en particular productos de polietileno, que cumplen con unos altos niveles de calidad a partir de mezclas complejas de polimerización de etileno, mientras que al mismo tiempo se producen con un bajo consumo de energía.

Por consiguiente, la presente invención se refiere en particular a la utilización de una bomba axial para la circulación de una suspensión de polimerización de un olefina, preferentemente una suspensión de polimerización de etileno que comprende un monómero de olefina, preferentemente un monómero de etileno, un diluyente y un catalizador de polimerización a través de un reactor en bucle para la producción de la poliolefina, preferentemente polietileno, en el que dicha bomba comprende una hélice que consiste en 6 palas y en el que dicha bomba está fijada sobre un bastidor soportado por un muelle.

En otra realización, la presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de poliolefinas en un reactor en bucle, que comprende las etapas de:

(a) alimentar un monómero de olefina tal como un monómero de etileno, un diluyente, y al menos un catalizador de polimerización a dicho reactor en bucle para producir una suspensión de polimerización;

(b) polimerizar dicho etileno en dicho reactor en bucle para producir una poliolefina tal como polietileno, en el que dicha suspensión se hace circular a través de dicho reactor en bucle por medio de una bomba axial que comprende una hélice que consiste en 6 palas y en el que dicha bomba está fijada sobre un bastidor soportado por un muelle. En otra realización, la presente invención se refiere a un reactor en bucle para la producción de una poliolefina tal como polietileno, comprendiendo dicho reactor:

- una pluralidad de tuberías interconectadas que definen una trayectoria del flujo para una suspensión de polimerización, comprendiendo dicha suspensión de polimerización un monómero de olefina tal como un monómero de etileno, opcionalmente uno o más co-monómero (s) , un catalizador de polimerización, opcionalmente un agente activante, y un diluyente;

- medios para alimentar el monómero y el diluyente en el reactor;

- medios para alimentar el catalizador de polimerización en el reactor;

- opcionalmente medios para alimentar un agente activante en el reactor; y

- una bomba adecuada para mantener la suspensión polimérica en circulación en dicho reactor,

en el que dicha bomba es una bomba axial con una hélice que consiste en 6 palas y en el que dicha bomba está fijada sobre un bastidor soportado por un muelle.

A continuación se describe adicionalmente la presente invención. En los siguientes párrafos, se definen con mayor detalle diferentes aspectos de la invención. Cada aspecto definido de esta forma se puede combinar con cualquier otro aspecto o aspectos a menos que se indique claramente lo contrario. En particular, cualquier característica señalada como preferida o ventajosa se puede combinar con cualquier otra característica o características señaladas como preferidas o ventajosas. La descripción se proporciona solo a modo de ejemplo y no limita la invención. Los números de referencia se refieren a las figuras adjuntas.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 ilustra esquemáticamente los detalles de una bomba con un bastidor soportado por un muelle de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 2 ilustra esquemáticamente un doble reactor en bucle con dos reactores en bucle conectados en serie con una bomba de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 3 representa un gráfico que muestra el consumo de energía de una bomba de 4 palas (lado izquierdo) y una bomba de acuerdo con una realización de la invención (lado derecho) .

Descripción detallada de la invención Antes de describir el presente procedimiento y los productos de la invención, se debe entender que la presente invención no está limitada a los procedimientos, componentes, productos o combinaciones particulares descritos, puesto que dichos procedimientos,... [Seguir leyendo]

1. Uso de una bomba axial para hacer circular una suspensión de polimerización de olefina que comprende un monómero de olefina, un diluyente y un catalizador de polimerización a través de un reactor en bucle para la producción de poliolefina, en el que dicha bomba comprende una hélice que consiste en 6 palas y en el que dicha bomba está fijada sobre un bastidor soportado por un muelle.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas palas presentan un ángulo de la pala comprendido entre 24º y 26º.

3. Uso de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que dichas palas están fabricadas de acero inoxidable.

4. Uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha poliolefina es polietileno.

5. Procedimiento para producir una poliolefina en un reactor en bucle, que comprende las etapas de:

(a) alimentar un monómero de olefina, un diluyente, y al menos un catalizador de polimerización a dicho reactor en bucle para producir una suspensión de polimerización;

(b) polimerizar dicho etileno en dicho reactor en bucle para producir una poliolefina;

en el que dicha suspensión se hace circular a través de dicho reactor en bucle por medio de una bomba axial que comprende una hélice que consiste en 6 palas y en el que dicha bomba está fijada a un bastidor soportado por un muelle.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichas palas tienen un ángulo de la pala comprendido entre 24º y 26º.

7. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, en el que dichas palas están fabricadas de acero inoxidable.

8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que dicha poliolefina es polietileno.

9. Reactor (100, 116) en bucle para la producción de una poliolefina, en el que dicho reactor (100, 116) comprende

- una pluralidad de tuberías (104) interconectadas que definen una trayectoria del flujo para una suspensión de polimerización, comprendiendo dicha suspensión de polimerización un monómero de olefina, opcionalmente uno

o más co-monómero (s) , un catalizador de polimerización, opcionalmente un agente activante, y un diluyente;

- medios (107) para alimentar el monómero y el diluyente en el reactor;

- medios (106) para alimentar el catalizador de polimerización en el reactor; - opcionalmente medios (106) para alimentar un agente activante en el reactor; y

- una bomba (101) adecuada para mantener la suspensión polimérica en circulación en dicho reactor (100, 116) ,

en el que dicha bomba (101) es una bomba axial con una hélice (103) que consiste en 6 palas y en el que dicha bomba (101) está fijada sobre un bastidor (122) soportado por un muelle.

10. Reactor en bucle de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dichas palas tienen un ángulo de la pala comprendido entre 24º y 26º.

11. Reactor en bucle de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 10, en el que dichas palas están fabricadas de acero inoxidable.

12. Reactor en bucle de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que dicho reactor comprende polietileno.