Procedimiento de polimerización en suspensión de etileno en presencia de una baja cantidad de captador.

Un procedimiento en suspensión para la producción de polietileno en dos reactores de bucle conectados en serie,

comprendiendo el procedimiento polimerizar etileno solo o en combinación con uno o más comonómeros alfa-olefínicosen presencia de un catalizador de metaloceno soportado, un diluyente de polimerización y un captador representado por lafórmula AlRx en la que cada R es el mismo o diferente, y es un grupo alquilo que tiene de 3 a 8 átomos de carbono, y x es3, siendo introducido dicho captador en una cantidad de 5 a 40 ppm en peso en base a la cantidad total del diluyente y delos reactivos introducidos a un primer reactor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/053044.

Solicitante: TOTAL PETROCHEMICALS RESEARCH FELUY.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Zone Industrielle C 7181 Seneffe BELGICA.

Inventor/es: SIRAUX, DANIEL, MISERQUE, OLIVIER, SLAWINSKI,MARTINE, BRUSSELLE,ALAIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • 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.
  • C08F2/00 C08F […] › Procesos de polimerización.
  • C08F2/14 C08F […] › C08F 2/00 Procesos de polimerización. › medio orgánico.
  • C08F4/659 C08F […] › C08F 4/00 Catalizadores de polimerización. › Componente cubierto por el grupo C08F 4/64 con un enlace metal de transición-carbono.

PDF original: ES-2404288_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento de polimerización en suspensión de etileno en presencia de una baja cantidad de captador

La presente invención se refiere a un procedimiento de polimerización de etileno usando un catalizador de tipo metaloceno.

Los procedimientos de polimerización de olefinas son bien conocidos. Entre los procedimientos, se practica ampliamente la polimerización en suspensión, en suspensión en un disolvente. En dicho procedimiento de polimerización, se alimentan a un reactor, monómero, diluyente, catalizador, co-catalizador y, opcionalmente, comonómero e hidrógeno, donde el monómero es polimerizado. Generalmente, se añade al reactor un componente que actúa como un captador de agua, oxígeno y otras impurezas, que pueden estar presentes en el medio de polimerización. El diluyente no reacciona, pero se usa, típicamente, para controlar la concentración de sólidos. Dicho procedimiento de polimerización se realiza, típicamente, en un reactor de tanque agitado, o en un reactor de bucle. Pueden usarse uno o más reactores. En dicho procedimiento, las partículas de polímero sólido se hacen crecer sobre pequeñas partículas de catalizador. El calor liberado de la polimerización es eliminado refrigerando las paredes del reactor.

Cuando se usa un catalizador de tipo metaloceno en el procedimiento de polimerización, se ha encontrado que, a escala industrial, aunque las partículas de polímero son insolubles o sustancialmente insolubles en el diluente, el producto polimérico tiene cierta tendencia a depositarse en las paredes del reactor de polimerización. Esta denominada "formación de láminas" conduce a una reducción en la eficiencia de intercambio de calor entre la parte principal del reactor y el refrigerante alrededor del reactor. En algunos casos, esto conduce a un sobrecalentamiento del reactor, que puede causar la pérdida del control del reactor, forzando la parada del reactor para su limpieza.

Se han realizado intentos de evitar la acumulación de polímero sobre las paredes del reactor de polimerización durante la polimerización en suspensión, mediante la adición de un agente anti-incrustante en el medio de polimerización. Típicamente, el agente anti-incrustante actúa, por ejemplo, para hacer que el medio sea más conductor, impidiendo, de esta manera, en cierta medida, la formación de cargas electrostáticas, que es una de las causas de la acumulación de polímero sobre las paredes del reactor.

Sin embargo, ha habido algunos problemas asociados con dichos agentes, tales como por ejemplo, un aumento del consumo de catalizador debido a una pérdida de actividad en presencia del agente anti-incrustante, incluso a los bajos niveles usados, típicamente, en los procedimientos de polimerización.

El documento EP 0 781 300 se refiere a un procedimiento continuo para la polimerización de una o más olefinas utilizando un catalizador de metaloceno o un sistema catalizador en un procedimiento de polimerización de suspensión continua o de fase gaseosa. La invención se refiere, más particularmente, a un procedimiento de polimerización en fase gaseosa para la polimerización de una o más olefinas en presencia de un sistema catalizador de metaloceno en un reactor de lecho fluido en ausencia, o con una cantidad baja, de un captador. Se ejemplifica solo una polimerización en suspensión por lotes en presencia de trietilaluminio usado como captador. Sin embargo, el documento no enseña cómo evitar el ensuciamiento en un procedimiento de polimerización en suspensión.

El documento US 2005/0153830 se refiere a composiciones catalizadoras de polimerización de olefinas y procedimientos de polimerización y copolimerización de olefinas, incluyendo procedimientos de polimerización usando una composición catalizadora soportada. Este documento se refiere también a una composición catalizadora que comprende el producto de contacto de un primer compuesto de metaloceno, un segundo compuesto de metaloceno, al menos un óxido sólido tratado químicamente y al menos un compuesto de organoaluminio.

El documento US Nº 5.891.814 divulga un procedimiento de polimerización en suspensión o en fase gaseosa de propileno o etileno con un sistema catalizador que comprende dos metalocenos. El sistema catalizador puede ser combinado con uno o más aditivos, tales como captadores. Entre los captadores, se citan trietilaluminio, trimetilaluminio, triisobutilaluminio y tri-n-hexilaluminio.

El documento US 2005/0070675 se refiere a la polimerización de etileno y comonómeros opcionales usando un catalizador de metaloceno soportado, un activador de alumoxano y triisobutilaluminio.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para reducir la cantidad de formación de láminas que se produce en el reactor durante la polimerización en suspensión de etileno utilizando un catalizador de tipo metaloceno.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de polimerización de etileno con una buena productividad.

Al menos uno de los objetos anteriores se consigue, al menos parcialmente, por medio de la invención.

En la presente invención, la formación de láminas en el reactor se evalúa midiendo la conductibilidad térmica de las paredes del reactor. Cuando la formación de láminas en las paredes del reactor aumenta, la conductividad térmica disminuye.

Los presentes inventores han encontrado un procedimiento de producción de polietileno que resuelve, al menos parcialmente, los problemas encontrados en la técnica anterior, comprendiendo el procedimiento polimerizar etileno solo o en combinación con uno o más comonómeros alfa-olefínicos en presencia de un catalizador de metaloceno soportado, un diluyente de polimerización y un captador representado por la fórmula AlRx en la que cada R es el mismo o diferente y es un grupo alquilo, teniendo dicho grupo alquilo de 3 a 8 átomos de carbono, y x es 3, siendo introducido dicho captador en un cantidad de 5 a 40 ppm en peso en base a la cantidad total del diluyente y reactivos presentes.

En la presente invención, los reactivos son etileno, catalizador de metaloceno soportado, captador, comonómeros alfaolefínicos e hidrógeno, y el diluyente es un diluyente de polimerización inerte, tal como por ejemplo, isobutano.

Preferentemente, los captadores son alquil aluminios, más preferentemente, trialquil aluminios tales como, pero sin limitarse a, tri-n-propilaluminio, tri-isopropilaluminio, tri-n-butilaluminio, triisobutilaluminio, tri-n-pentilaluminio, tri-nhexilaluminio, tri-n-octilaluminio. El captador de trialquilaluminio más preferente es el triisobutilaluminio (TIBAL) .

Preferentemente, el captador es introducido en una cantidad de 5, 10 ó 15 ppm en peso hasta 20, 25, 30, 35 ó 40 ppm en peso en base a la cantidad total de diluyente y reactivos presentes.

Como alternativa, la cantidad de captador introducido puede ser expresada en gramos por tonelada del total de diluyente y reactivos. Según esta alternativa, el captador es introducido en una cantidad de 5 g/tonelada a 40 g/tonelada en base a la cantidad total de diluyente y reactivos presentes.

Independientemente de cómo se exprese, este se obtiene más fácilmente en un procedimiento continuo mediante la introducción de 5 a 40 ppm (o g/ton) de captador en el diluyente y reactivos suministrados al reactor.

Preferentemente, el captador es introducido en una cantidad de 5, 10 ó 15 g/tonelada hasta 20, 25, 30, 35 ó 40 g/tonelada en base a la cantidad total de diluyente y reactivos presentes.

Sin desear estar ligado por una teoría, se cree que la formación de láminas en el reactor puede explicarse tal como se indica a continuación. En la salida del reactor, la suspensión de polímero y el captador se pasan desde el reactor a un tanque de evaporación instantánea a través de una línea de evaporación que es calentada con vapor de agua. Esta agua en la línea de vaporación reacciona con el captador para formar productos de reacción no deseados que conducen a la formación de, por ejemplo isobutilaluminoxano cuando se usa TIBAL como captador. El isobutilaluminoxano es suficientemente soluble para servir como un reactivo eficaz para eliminar el metaloceno de su soporte lo que conduce a un sitio activo de metaloceno homogéneo, que polimeriza el etileno en cualquier lugar en el medio de reacción, incluso en las paredes del reactor, lo que conduce a la formación de láminas en el reactor.

Los presentes inventores han encontrado, sorprendentemente, que mediante el uso de los captadores seleccionados en la presente invención, en la cantidad descrita anteriormente en la presente memoria, la formación de láminas en las paredes del reactor se reduce considerablemente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento en suspensión para la producción de polietileno en dos reactores de bucle conectados en serie, comprendiendo el procedimiento polimerizar etileno solo o en combinación con uno o más comonómeros alfa-olefínicos en presencia de un catalizador de metaloceno soportado, un diluyente de polimerización y un captador representado por la fórmula AlRx en la que cada R es el mismo o diferente, y es un grupo alquilo que tiene de 3 a 8 átomos de carbono, y x es 3, siendo introducido dicho captador en una cantidad de 5 a 40 ppm en peso en base a la cantidad total del diluyente y de los reactivos introducidos a un primer reactor.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que son introducidos en el segundo reactor, etileno adicional, diluyente de polimerización adicional y captador adicional, estando comprendida la cantidad de captador adicional introducido en el

segundo reactor en el intervalo de 5 a 40 ppm en peso, en base al diluyente adicional y los reactivos adicionales introducidos en el segundo reactor.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que son introducidos en el segundo reactor, opcionalmente, comonómeros alfa-olefínicos adicionales, opcionalmente, catalizador de metaloceno soportado adicional y, opcionalmente, hidrógeno adicional.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que el trialquil aluminio es triisobutilaluminio.


 

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