Procedimiento de polimerización en fase de suspensión.

Procedimiento para polimerizar, en un reactor cíclico, al menos un monómero olefínico en un diluyente líquidopara producir una suspensión que comprende polímero olefínico sólido en partículas y dicho diluyente,

en el que larelación entre la concentración volumétrica de sólidos real de la suspensión y la concentración de sólidos envolumen geométrico máxima posible de la suspensión según se mide mediante la densidad en masa de un lecho departículas sedimentado no compactado, SVCR, es V*0,065 o más, y la relación de la distancia de sedimentaciónacumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular ala dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantiene por debajo de [0,084*(V - 6,62) + (0,69 -SVCR)*1,666], donde V es la velocidad de circulación de la suspensión en m/s y la "distancia de sedimentaciónacumulativa" se define como la distancia acumulativa, expresada como una fracción del diámetro, recorrida por unapartícula en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo desde la bomba aguas arriba previa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/066314.

Solicitante: INEOS MANUFACTURING BELGIUM NV.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: SCHELDELAAN 482 2040 ANTWERPEN BELGICA.

Inventor/es: MARISSAL,DANIEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01J19/18 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01J PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS, QUIMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS (procedimientos o aparatos para usos específicos, ver las clases correspondientes a los procedimientos o al equipo, p. ej. F26B 3/08). › B01J 19/00 Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos en general (tratamiento físico de las fibras, hilos, hilados, tejidos, plumas o artículos fibrosos hechos de estas materias, ver los lugares apropiados para dicho tratamiento, p. ej. D06M 10/00 ); Aparatos apropiados (accesorios, cargas o rejillas especialmente adaptadas para el tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla C02F 3/10; placas o rejillas de chapoteo especialmente adaptadas para los enfriadores por chorreo F28F 25/08). › Reactores fijos con elementos internos móviles (B01J 19/08, B01J 19/26 tienen prioridad).
  • C08F10/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono.
  • C08F2/14 C08F […] › C08F 2/00 Procesos de polimerización. › medio orgánico.

PDF original: ES-2436465_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento de polimerización en fase de suspensión La presente invención se refiere a la polimerización de olefinas en reactores cíclicos en fase de suspensión.

Se conoce bien la polimerización en fase de suspensión de olefinas en la que un monómero olefínico y opcionalmente un comonómero olefínico se polimerizan en presencia de un catalizador en un diluyente en el que el producto polimérico sólido se suspende y transporta.

La presente invención trata más particularmente de la polimerización en un reactor cíclico en el que la suspensión se hace circular por el reactor típicamente por medio de una bomba o un agitador. Los reactores cíclicos llenos de líquido se conocen particularmente bien en la técnica y se describen, por ejemplo, en las Patentes de EE. UU. Número 3.152.872, 3.242.150 y 4.613.484.

La polimerización se lleva a cabo típicamente a temperaturas en el intervalo de 50-125°C y a presiones en el intervalo de 1-100 bar. El catalizador utilizado puede ser cualquier catalizador típicamente utilizado para la polimerización de olefinas, tal como óxido de cromo, catalizadores de Ziegler-Natta o de tipo metaloceno. La suspensión de producto, que comprende polímero y diluyente y en la mayoría de los casos también catalizador, monómero olefínico y comonómero, se puede descargar intermitentemente o continuamente, opcionalmente utilizado dispositivos concentradores tales como hidrociclones o ramales de sedimentación para minimizar la cantidad de fluidos extraídos con el polímero.

El reactor cíclico es de una construcción tubular continua que comprende al menos dos, por ejemplo cuatro, secciones verticales y al menos dos, por ejemplo cuatro, secciones horizontales. El calor de polimerización típicamente se retira utilizando intercambio indirecto con un medio refrigerante, preferiblemente agua, en camisas que rodean al menos parte del reactor cíclico tubular. El volumen del reactor cíclico puede variar, pero está típicamente en el intervalo de 20 a 250 m3; los reactores cíclicos de la presente invención son de este tipo genérico.

Las capacidades máximas de las plantas a escala comercial se han incrementado continuamente a lo largo de los años. La creciente experiencia operativa a lo largo de las últimas décadas ha conducido al manejo de concentraciones cada vez mayores de suspensión y monómero en los ciclos de reacción. El incremento en las concentraciones de las suspensiones se ha conseguido típicamente con velocidades de circulación incrementada conseguidas, por ejemplo, mediante una carga hidrostática de la bomba de circulación del reactor superior o múltiples bombas de circulación según se ilustra por EP 432555A y EP 891990A. El incremento en la carga de sólidos es deseable para incrementar el tiempo de permanencia en el reactor para un volumen de reactor fijo y también para reducir el tratamiento con diluyente aguas abajo y los requisitos de reciclado (una concentración de sólidos superior corresponde obviamente a una proporción de diluyente reducida) . Sin embargo, el requisito de velocidad y caída de presión incrementadas del ciclo ha conducido a tamaños y complejidad del diseño de la bomba crecientes, y también un consumo de energía creciente a medida que se incrementan las concentraciones de la suspensión. Esto tiene implicaciones tanto de capital como de costes operativos.

Históricamente, la velocidad de circulación en el ciclo de reacción típicamente se ha maximizado para asegurar el mantenimiento de una buena distribución térmica, de composición y de distribución de partículas a través de la sección transversal del reactor, particularmente la evitación de la sedimentación de sólidos, características de flujo estables o concentraciones de sólidos excesivas en la pared de los tubos. Una distribución transversal inadecuada podría conducir a incrustaciones incrementadas, transferencia de calor reducida y productividad y homogeneidad del polímero reducidas. Por ejemplo, WO 2004024780 divulga en las Tablas 2 y 3 velocidades de circulación de al menos 6, 9 m/s a fin de evitar la saltación, que es el fenómeno de partículas que rebotan a lo largo de la pared de los reactores en lugar de suspenderse totalmente en el diluyente.

Se ha encontrado que de hecho es posible trabajar a velocidades de circulación inferiores y/o concentraciones de sólidos superiores a las utilizadas típicamente en la técnica anterior mediante la optimización cuidadosa de la geometría del reactor, a fin de minimizar el grado de distribución transversal irregular de polímero sólido. Más específicamente, se ha encontrado que es posible calcular el efecto de fuerzas gravitatorias y centrífugas que actúan sobre la suspensión que contribuyen a una distribución transversal irregular de sólidos, de modo que la geometría del reactor se puede diseñar de modo que se minimice el efecto neto de esas fuerzas en cualquier dirección particular.

Por lo tanto, la presente invención proporciona un procedimiento para polimerizar, en un reactor cíclico, al menos un monómero olefínico en un diluyente líquido para producir una suspensión que comprende polímero olefínico sólido en partículas y dicho diluyente, en el que la relación entre la concentración volumétrica de sólidos real de la suspensión y la concentración de sólidos en volumen geométrico máxima posible de la suspensión según se mide mediante la densidad en masa de un lecho de partículas sedimentado no compactado, SVCR, es V*0, 065 o más, y

la relación de la distancia de sedimentación acumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantiene por debajo de [0, 084* (V - 6, 62) + (0, 69 - SVCR) *1, 666], donde V es la velocidad de circulación de la suspensión en m/s y la "distancia de sedimentación acumulativa" se define como la distancia acumulativa, expresada como una fracción del diámetro, recorrida por una partícula en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo desde la bomba aguas arriba previa. Se prefiere que V sea menor de 9, 5 m/s. También se prefiere que la relación de la distancia de sedimentación acumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantenga por debajo de 0, 37.

En un aspecto alternativo, la presente invención proporciona un procedimiento para polimerizar, en un reactor cíclico, al menos un monómero olefínico en un diluyente líquido para producir una suspensión que comprende polímero olefínico sólido en partículas y dicho diluyente, en el que la velocidad de circulación de la suspensión en m/s, V, es menor de 9, 5 m/s, y la relación de la distancia de sedimentación acumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantiene por debajo del menor de 0, 37 o [0, 084* (V - 6, 62) + (0, 69 - SVCR) *1, 666], donde SVCR es la relación entre la concentración volumétrica de sólidos real de la suspensión y la concentración de sólidos en volumen geométrico máxima posible de la suspensión según se mide mediante la densidad en masa de un lecho de partículas sedimentado no compactado, y la "distancia de sedimentación acumulativa" se define como la distancia acumulativa, expresada como una fracción del diámetro, recorrida por una partícula en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo desde la bomba aguas arriba previa. En este aspecto de la invención, se prefiere que la SVCR sea al menos 0, 062*V.

Los comentarios posteriores se refieren a ambos aspectos de la invención.

Según se indica anteriormente, la distancia de sedimentación acumulativa en una dirección particular perpendicular a la dirección de flujo se define como la distancia total, expresada como una fracción del diámetro, atravesada por una partícula media en esa dirección desde su paso a través de la bomba previa aguas arriba. En un reactor con una sola bomba, esta puede estar en cualquier punto durante un circuito completo del reactor, y por lo tanto el análisis se basa en el cálculo de la distancia de sedimentación acumulativa en un circuito completo del reactor. La distancia de sedimentación acumulativa se calcula añadiendo las distancias de sedimentación para cada sección del circuito del reactor - ramales rectos horizontales o verticales y curvas. Frecuentemente, la distancia de sedimentación acumulativa máxima se presenta inmediatamente antes de la siguiente bomba - es decir después de un circuito completo del... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para polimerizar, en un reactor cíclico, al menos un monómero olefínico en un diluyente líquido para producir una suspensión que comprende polímero olefínico sólido en partículas y dicho diluyente, en el que la relación entre la concentración volumétrica de sólidos real de la suspensión y la concentración de sólidos en volumen geométrico máxima posible de la suspensión según se mide mediante la densidad en masa de un lecho de partículas sedimentado no compactado, SVCR, es V*0, 065 o más, y la relación de la distancia de sedimentación acumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantiene por debajo de [0, 084* (V - 6, 62) + (0, 69 SVCR) *1, 666], donde V es la velocidad de circulación de la suspensión en m/s y la "distancia de sedimentación acumulativa" se define como la distancia acumulativa, expresada como una fracción del diámetro, recorrida por una partícula en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo desde la bomba aguas arriba previa.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que V es menor de 9, 5 m/s.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que la relación de la distancia de sedimentación acumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantiene por debajo de 0, 37.

4. Procedimiento para polimerizar, en un reactor cíclico, al menos un monómero olefínico en un diluyente líquido para producir una suspensión que comprende polímero olefínico sólido en partículas y dicho diluyente, en el que la velocidad de circulación de la suspensión en m/s, V, es menor de 9, 5 m/s, y la relación de la distancia de sedimentación acumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantiene por debajo del menor de 0, 37 o [0, 084* (V - 6, 62) + (0, 69 - SVCR) *1, 666], donde SVCR es la relación entre la concentración volumétrica de sólidos real de la suspensión y la concentración de sólidos en volumen geométrico máxima posible de la suspensión según se mide mediante la densidad en masa de un lecho de partículas sedimentado no compactado, y la "distancia de sedimentación acumulativa" se define como la distancia acumulativa, expresada como una fracción del diámetro, recorrida por una partícula en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo desde la bomba aguas arriba previa.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la SVCR es al menos V*0, 065.

6. Procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que la relación de la distancia de sedimentación acumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantiene por debajo de 0, 9*[0, 084* (V - 6, 62) + (0, 69 SVCR) *1, 666].

7. Procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que la relación de la distancia de sedimentación acumulativa de una partícula de tamaño medio en cualquier punto del reactor en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo, al diámetro del reactor cíclico, se mantiene por debajo de 0, 8*[0, 084* (V - 6, 62) + (0, 69 SVCR) *1, 666].

8. Procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que V es menor de 9 m/s.

9. Procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que el reactor cíclico tiene ocho ramales verticales, y las secciones horizontales que unen las partes superiores de los ramales tienen todas la misma orientación horizontal.

10. Procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que no más de cuatro secciones horizontales que unen las partes inferiores de los ramales verticales del reactor cíclico tienen la misma orientación horizontal.

11. Procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que la relación de longitud a diámetro (L/D) de las secciones horizontales en el reactor cíclico no es mayor de 12.

12. Procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que la relación del radio al diámetro de los codos en el reactor no es mayor de 4.

13. Procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que la temperatura y la presión en el reactor cíclico están en el intervalo d.

7. 100°C .

2. 40 bar, y el diluyente tiene una densidad de al menos 500 kg/m3.


 

Patentes similares o relacionadas:

Procedimiento para mejorar la capacidad de enfriamiento de un reactor de polimerización de olefinas de gas-sólidos, del 24 de Junio de 2020, de BOREALIS AG: Procedimiento para mejorar la capacidad de enfriamiento de un reactor de polimerización de olefinas de gas-sólidos que comprende: - una zona superior; […]

Polimerizaciones por radicales libres a alta presión para producir polímeros basados en etileno, del 20 de Mayo de 2020, de Dow Global Technologies LLC: Un procedimiento de polimerización a alta presión para formar un polímero basado en etileno, procedimiento que comprende al menos las siguientes etapas: […]

Soporte de catalizador para polimerización de olefinas, componente de catalizador sólido y catalizador, del 29 de Abril de 2020, de CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION: Método de preparación de soporte de dialcoximagnesio que comprende las siguientes etapas: se usan magnesio y alcoholes mixtos como materias primas y […]

Procedimiento y aparato para la retirada de material polimérico de un reactor de polimerización de olefinas con gases y sólido, del 8 de Abril de 2020, de BOREALIS AG: Procedimiento para la retirada de material polimérico de un reactor de polimerización de olefinas con gases y sólidos, en el que el reactor de polimerización de olefinas […]

Métodos de preparación de un sistema catalítico, del 1 de Abril de 2020, de UNIVATION TECHNOLOGIES LLC: Un método para preparar un sistema catalítico que comprende: combinar, en un diluyente, un activador secado por pulverización y uno o […]

Procedimiento de polimerización en un reactor en circuito de suspensión, del 1 de Abril de 2020, de Ineos Sales (UK) Limited: Un procedimiento para la polimerizacion en un reactor de polimerizacion en circuito de suspension; dicho reactor comprende: a) una zona de reaccion en […]

Aductos de dicloruro de magnesio-etanol y componentes catalizadores obtenidos a partir de los mismos, del 25 de Marzo de 2020, de BASELL POLIOLEFINE ITALIA S.R.L.: Aductos sólidos que comprenden MgCl2, etanol y agua caracterizados porque la cantidad de etanol varía de 52% a 55% en peso, la cantidad de agua […]

Un método, una disposición y uso de una disposición para la polimerización de olefinas, del 11 de Marzo de 2020, de BOREALIS AG: Un método de polimerización de olefinas que comprende polimerizar al menos una olefina en fase gaseosa en un lecho fluidizado en presencia de un […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .