Procedimiento de supervisión del nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno.

Procedimiento de supervisión del nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno en una vasija (2) de lodos,

en el que dicha suspensión de catalizador se prepara introduciendo un catalizador sólido y un diluyente líquido en dicha vasija (2) de lodos, en el que se forma una interfaz (35) por sedimentación entre dicho diluyente y la suspensión de catalizador obtenida, caracterizado porque dicha interfaz (35) se supervisa con reflectometría, preferentemente reflectometría en el dominio del tiempo.

Procedimiento de supervisión del nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de supervisión del nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno y a una vasija de lodos equipada con medios para supervisar el nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno en dicha vasija de lodos. La presente invención puede usarse ventajosamente en la fabricación de productos químicos, específicamente en la producción de polietileno.

Antecedentes de la invención

El polietileno (PE) se sintetiza polimerizado monómeros de etileno (CH2=CH2). Debido a que son baratos, seguros, estables en la mayoría de entornos y fáciles de procesar, los polímeros de polietileno son útiles en muchas aplicaciones. De acuerdo con las propiedades, el polietileno puede clasificarse en varios tipos tales como, aunque sin limitación, LDPE (Polietileno de Baja Densidad), LLDPE (Polietileno de Baja Densidad Lineal) y HDPE (Polietileno de Alta Densidad). Cada tipo de polietileno tiene diferentes propiedades y características.

Las polimerizaciones de etileno se realizan frecuentemente en un reactor de bucle usando monómero de etileno, diluyente líquido y catalizador, opcionalmente uno o más comonómeros e hidrógeno. La polimerización en un reactor de bucle normalmente se realiza en condiciones de suspensión, produciéndose el polímero normalmente en forma de partículas sólidas que se suspenden en el diluyente. La suspensión en el reactor se hace circular continuamente con una bomba para mantener una suspensión eficaz de las partículas sólidas de polímero en el diluyente líquido. La suspensión de polímero se descarga del reactor de bucle mediante ramas de sedimentación que funcionan siguiendo un principio discontinuo para recuperar la suspensión. La sedimentación en las ramas es usada para incrementar la concentración de sólidos de la suspensión finalmente recuperada como suspensión producto. La suspensión de producto se descarga adicionalmente a través de líneas de evaporación instantánea calentadas a un tanque de evaporación instantánea, donde se evapora y recicla la mayor parte del diluyente y los monómeros no reaccionados.

Como alternativa, la suspensión de producto puede alimentarse a un segundo reactor de bucle conectado en serie al primer reactor de bucle, en el que puede producirse una segunda fracción de polímero. Típicamente, cuando se emplean dos reactores en serie de esta manera, el producto de polímero resultante es un producto de polímero bimodal, que comprende una primera fracción de polímero producida en el primer reactor y una segunda fracción de polímero producida en el segundo reactor, y tiene una distribución bimodal del peso molecular.

Después de que el producto de polímero se recoja del reactor y se retiren los residuos de hidrocarburo, el producto de polímero se seca, pueden añadirse aditivos y, finalmente, el polímero puede serextruida y granulada.

Durante el procedimiento de extrusión se mezclan íntimamente los ingredientes incluyendo el producto de polímero, aditivos opcionales etc. para obtener un compuesto tan homogéneo como sea posible. Normalmente, esta mezcla se realiza en una extrusora en la que los ingredientes se mezclan entre sí y el producto de polímero y, opcionalmente algunos de los aditivos, se funden de manera que pueda ocurrir la mezcla íntima. El fundido se extruye después en una barra, se enfría y se granula por ejemplo para formar gránulos. En esta forma el compuesto resultante puede usarse después para la fabricación de diferentes objetos.

La polimerización de etileno implica la polimerización de monómero de etileno en el reactor en presencia de un catalizador de polimerización y, opcionalmente, según se requiera dependiendo del catalizador usado, un agente de activación. Los catalizadores adecuados para la preparación de polietileno comprenden catalizadores de tipo cromo, catalizadores de Ziegler-Natta y catalizadores de metaloceno. Típicamente, el catalizador se usa en forma de partículas. El polietileno se produce como una resina/polvo con una partícula dura de catalizador en el núcleo de cada grano del polvo.

Se han desvelado varios sistemas que implican la preparación y el suministro de la suspensión de catalizador a una reacción de polimerización. En general, para preparar una suspensión de catalizador, una mezcla de catalizador en forma de partículas sólidas secas y diluyente se distribuye en un recipiente de mezcla catalítica y se mezcla minuciosamente. Después, tal suspensión de catalizador se transfiere típicamente a un reactor de polimerización para el contacto con los reactantes monoméricos, generalmente en condiciones de alta presión.

Se sabe en la técnica que para la producción de polímeros de etileno que tengan propiedades adecuadas es importante controlar las condiciones de reacción durante la polimerización, incluyendo temperaturas de reacción, concentración de reactantes etc. Las reacciones de polimerización también son sensibles a la cantidad y el tipo de catalizador utilizado. La subdosificación de un catalizador conduce a un procedimiento de polimerización insuficiente y anti-económico. La sobredosificación de un catalizador puede conducir a reacciones descontroladas peligrosas.

En vista de lo anterior, sigue habiendo una necesidad en la técnica para asegurar que está disponible una cantidad adecuada de catalizador para la polimerización de etileno. La presente invención pretende proporcionar un

procedimiento que permita que un procedimiento de preparación de catalizador pueda mejorarse adicionalmente. Más en particular, la presente invención pretende proporcionar un procedimiento para supervisar el nivel de un catalizador de polimerización de etileno en una suspensión preparada a partir de un catalizador y un diluyente.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para supervisar el nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno en una vasija de lodos, como se proporciona mediante la reivindicación 1. Específicamente, la presente invención proporciona un procedimiento para supervisar el nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno en una vasija de lodos, mediante el cual dicha suspensión de catalizador se prepara introduciendo un catalizador sólido y un diluyente líquido en dicha vasija de lodos, y mediante el cual, por sedimentación, se forma una interfaz entre dicho diluyente y la suspensión de catalizador obtenida, caracterizado por que dicha interfaz se supervisa con Reflectometría en el Dominio del Tiempo. La supervisión del nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno en una vasija de lodos permite seguir el nivel de llenado de catalizador y diluyente durante la preparación de dicha suspensión. Permite también que no se sobrepase un valor diana, por ejemplo el rebosamiento de diluyente en un recipiente.

En un segundo aspecto la presente invención se refiere al uso de una vasija de lodos provista de medios de medición para supervisar el nivel de una suspensión de catalizador en dicha vasija de lodos, como se proporciona mediante la reivindicación 8. Este dispositivo es ventajoso para obtener preparaciones de catalizador más eficaces y fiables en una planta de producción de polietileno.

Estos y otros aspectos y realizaciones de la invención se explican adicionalmente en las siguientes secciones y en las reivindicaciones, ¡lustrándose mediante ejemplos no limitantes.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 ¡lustra esquemáticamente una forma troncocónica.

La Figura 2 ¡lustra esquemáticamente una vasija de lodos de acuerdo con una realización de la invención.

La Figura 3 ¡lustra esquemáticamente los principios de medición de la Reflectometría en el Domino del Tiempo para medir el nivel de una interfaz sólido/líquido y el nivel de una interfaz líquido/gas de acuerdo con una realización de la invención.

La Figura 4 ilustra esquemáticamente un sistema de preparación de catalizador para alimentar un reactor de polimerización de etileno usando una vasija de lodos de acuerdo con una realización de la invención.

La Figura 5 ilustra esquemáticamente un sistema de preparación de catalizador para alimentar un reactor de polimerización de etileno usando dos vasijas de lodos de acuerdo con las realizaciones de la invención.

Descripción detallada de la invención

Las expresiones "que comprende", "comprendiendo" y "comprendido de" como se usan en el presente documento son sinónimos de "que incluye", "incluyendo"... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de supervisión del nivel de una suspensión de catalizador de polimerización de etileno en una vasija (2) de lodos, en el que dicha suspensión de catalizador se prepara introduciendo un catalizador sólido y un diluyente líquido en dicha vasija (2) de lodos, en el que se forma una interfaz (35) por sedimentación entre dicho

diluyente y la suspensión de catalizador obtenida, caracterizado porque dicha interfaz (35) se supervisa con reflectometría, preferentemente reflectometría en el dominio del tiempo.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha reflectometría es usada también para supervisar dicho nivel (34) del diluyente líquido en dicha vasija (2) de lodos.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que pulsos electromagnéticos son guiados dentro de 1 dicha vasija de lodos mediante al menos dos conductores (83) rígidos o flexibles.

4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha suspensión de catalizador es transferida a un recipiente (3) de mezcla para diluir dicha suspensión de catalizador a una concentración adecuada para su uso en un reactor (1) de polimerización de etileno, preferentemente un reactor (1) de polimerización de etileno provisto de un reactor de doble bucle, más preferentemente un reactor de polimerización

de etileno provisto de un reactor de doble bucle en el que se prepara polietileno bimodal.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho catalizador sólido es un catalizador de flujo libre, preferentemente un catalizador de metaloceno, más preferentemente un catalizador de metaloceno soportado en un soporte, lo más preferentemente un catalizador de metaloceno soportado en sílice.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho diluyente líquido es un 2 diluyente de hidrocarburo, preferentemente isobutano.

7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que una presión entre ,4 MPa y 1,6 MPa es obtenida en dicha vasija de lodos cubriendo dicha suspensión de catalizador con nitrógeno.

8. Uso de una tecnología de reflectometría en el dominio del tiempo para supervisar el nivel de una suspensión de catalizador en una vasija de lodos, en el que las partículas de catalizador sólido introducidas en un diluyente líquido

dentro de dicha vasija de lodos presentan un límite sólido-líquido que, tras la sedimentación de las partículas de catalizador sólido, es medido usando dicha tecnología de reflectometría en el dominio del tiempo.