Procedimiento para alimentar etileno a reactores de polimerización.

Un procedimiento para alimentar etileno a un sistema de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica que comprende:



proporcionar una corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión, una corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional, y uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos;

medir la corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión y la corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional;

mezclar la corriente de etileno de baja presión medida, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión medidas y la corriente de disolvente/diluyente inerte, opcional, de baja presión, medida, para formar una corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión, que soporta etileno;

presurizar la corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión, que soporta etileno, a la presión del sistema de polimerización con una o más bombas de alta presión para formar una corriente de alimentación del reactor mezclada, de alta presión, que soporta etileno y

alimentar la corriente de alimentación del reactor mezclada, de alta presión, que soporta etileno, con uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/005000.

Solicitante: EXXONMOBIL RESEARCH AND ENGINEERING COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1545 ROUTE 22 EAST P.O. BOX 900 ANNANDALE, NJ 08801-0900 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LATTNER, JAMES, R., KISS, GABOR, REYNOLDS,ROBERT P, CHU,JOHN W, MOHN,GARY D.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08F2/00 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). › Procesos de polimerización.
  • C08G85/00 C08 […] › C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › Procesos generales para preparar compuestos previstos en la presente subclase.

PDF original: ES-2537425_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para alimentar etileno a reactores de polimerización.

Antecedentes Campo La presente descripción se refiere al campo de polimerización de olefinas. Más en particular se refiere a 5 procedimientos para alimentar monómero de etileno a uno o más reactores de polimerización. Incluso más en particular, la presente descripción se refiere a procedimientos para alimentar monómero de etileno disuelto en uno o más monómeros C3-C20 y/o hidrocarburos alifáticos o aromáticos saturados C4-C20 y combinaciones de los mismos para mejorar el control de la composición de las corrientes de alimentación de entrada del reactor y para reducir los costes de inversión y de funcionamiento asociados a la alimentación de etileno en la producción de polímeros que 10 contienen etileno y mezclas de polímeros.

Descripción de la técnica relacionada En los procedimientos de la técnica anterior para fabricar copolímeros de etileno y olefinas superiores C3-C20 en sistemas de polimerización que funcionan en una fase líquida o una fase supercrítica, se suministra típicamente etileno al reactor en forma gaseosa mediante compresores. Tales compresores son caros de instalar y funcionan en 15 particular en procedimientos de polimerización de alta presión que funcionan por encima de 100 atm (1.450 psi) o por encima de 350 atm (5.075 psi) . Las olefinas superiores C3-C20, tales como, por ejemplo, propileno, butenos, buteno-1, buteno-2, isobutileno, penteno-1, hexeno-1, hepteno-1, octeno-1, deceno-1, estireno, o-metilestireno, p-metilestireno, 1, 3-butadieno, 1, 5-hexadieno, 1, 7-octadieno, 1, 9-decadieno, divinilbenceno, diciclopentadieno, norborneno, norbornadieno, vinilnorborneno, etilidenonorborneno, etc., se suministran típicamente al reactor en 20 forma líquida mediante una bomba. El control preciso de la composición de la alimentación, es decir, la relación de etileno a los componentes olefínicos C3-C20, es típicamente difícil debido a la ausencia de dispositivos de control del flujo capaces de funcionar a presiones altas, en particular por encima de 100 atm (1.450 psi) o por encima de 350 atm (5.075 psi) . La alimentación separada de etileno por uno o más compresores también carece de flexibilidad en términos de composición de la alimentación para permitir contenidos de etileno tanto bajos (0, 1-5, 0% en peso) como 25 altos (hasta 70% en peso) en la alimentación sobre una base de etileno/ (etileno+olefina superior) . El suministro de etileno por separado al reactor mediante compresores también aumenta el coste de capital y de funcionamiento. La Patente de EE.UU. 6.423.791 describe la mezcla de un etileno y 1-hexeno antes de que fluyan a un hipercompresor para compresión a la presión del reactor.

Por lo tanto, existe una necesidad de un procedimiento mejorado para alimentar monómero de etileno a uno o más 30 reactores que operen en una fase líquida o una fase supercrítica para permitir control mejorado de la composición y costes de capital y de funcionamiento reducidos en la producción de copolímeros que contienen etileno.

Sumario Se proporcionan procedimientos para alimentar etileno a un sistema de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica. 35

Según la presente descripción, un procedimiento ventajoso para alimentar etileno a un sistema de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica comprende: proporcionar una corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión, una corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional, y uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos; medir la corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión y la 40 corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional; mezclar la corriente de etileno de baja presión medida, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión medidas y la corriente de disolvente/diluyente inerte, opcional, de baja presión, medida, para formar una corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión que soporta etileno; presurizar la corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión que soporta etileno a la presión del sistema de polimerización con una o más bombas de alta presión para formar una corriente 45 de alimentación del reactor mezclada, de alta presión que soporta etileno y alimentar la corriente de alimentación del reactor mezclada, de alta presión que soporta etileno a uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos.

Un aspecto más de la presente descripción se refiere a un procedimiento ventajoso para alimentar etileno a un sistema de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica comprende: proporcionar una 50 corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión, una corriente de recirculación de baja presión, una corriente de disolvente/diluyente inerte, de baja presión, opcional, y uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos; medir la corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión, la corriente de recirculación de baja presión y la corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional; mezclar la corriente de etileno de baja presión 55 medida, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión medidas, la corriente de reciclado de baja presión medida y la corriente de disolvente/diluyente inerte, opcional, medida, para formar una corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión que soporta etileno; presurizar la corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión que soporta etileno a la presión del sistema de polimerización con una o más bombas de alta presión para formar una corriente de alimentación del reactor, mezclada, de alta presión, que soporta etileno y alimentar la corriente de alimentación del reactor mezclada, de alta presión, que soporta etileno a uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos. 5

Estas y otras características y atributos de los procedimientos descritos para alimentar etileno a un sistema de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica y sus aplicaciones y/o usos ventajosos serán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue, en particular cuando se lea junto con las figuras adjuntas.

Breve descripción de los dibujos.

Para ayudar a los expertos en la técnica relevante en la fabricación y uso del contenido de la presente, se hace 10 referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 representa un procedimiento esquemático de la técnica anterior para alimentar monómero de etileno a un reactor de polimerización en forma gaseosa usando dos compresores.

La Figura 2 representa un procedimiento esquemático de una realización descrita en la presente memoria para alimentar monómero de etileno a un reactor de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica. 15

La Figura 3 representa un procedimiento esquemático de otra realización descrita en la presente memoria para alimentar monómero de etileno a un reactor de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica, en el que la corriente de alimentación de etileno se combina con la corriente de alimentación reciclada después de la bomba de alta presión.

La Figura 4 representa un procedimiento esquemático de otra realización más descrita en la presente memoria para 20 alimentar monómero de etileno a un reactor de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica, en el que la corriente de alimentación de etileno se combina con la corriente de alimentación reciclada antes de la bomba de alta presión.

La Figura 5 presenta un diagrama de fases básico para mezcla de monómero de propileno con polímeros seleccionados (polipropileno isotáctico - PPI, polipropileno sindiotáctico- PPs, polipropileno atáctico - PPa o 25 copolímero de propileno - etileno) .

Definiciones Para los fines de esta descripción de las reivindicaciones adjuntas.

Se define que un sistema catalítico es la combinación de uno o más compuestos precursores catalíticos y uno o más activadores. Obsérvese que aunque no sean catalíticamente activos (se requiere que se combinen con un activador 30 para llegar a ser activos) , los compuestos precursores catalíticos con frecuencia se refieren como catalizadores en la técnica de la polimerización. Cualquier parte del sistema catalítico puede estar opcionalmente soportado sobre partículas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para alimentar etileno a un sistema de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica que comprende: 5

proporcionar una corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión, una corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional, y uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos;

medir la corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión y la corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional; 10

mezclar la corriente de etileno de baja presión medida, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión medidas y la corriente de disolvente/diluyente inerte, opcional, de baja presión, medida, para formar una corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión, que soporta etileno;

presurizar la corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión, que soporta etileno, a la presión del sistema de polimerización con una o más bombas de alta presión para formar una corriente de alimentación del 15 reactor mezclada, de alta presión, que soporta etileno y alimentar la corriente de alimentación del reactor mezclada, de alta presión, que soporta etileno, con uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la corriente de alimentación de etileno de baja presión medida comprende de 0, 1 a 70% en peso de la corriente de alimentación líquida mezclada de baja presión que 20 soporta etileno.

3. El procedimiento según las reivindicaciones 1-2, en el que la presión de la corriente de alimentación líquida mezclada de baja presión que soporta etileno es mayor que o igual a su presión en el punto de burbuja.

4. El procedimiento según las reivindicaciones 1-3, en el que la corriente de disolvente/diluyente inerte, opcional, de baja presión se elige de hidrocarburos alifáticos saturados C4 a C20, hidrocarburos aromáticos y combinaciones de 25 los mismos.

5. El procedimiento según las reivindicaciones 1-4, que incluye además proporcionar una corriente de reciclado de baja presión, medir la corriente de reciclado de baja presión; aumentar la presión de la corriente de reciclado de baja presión medida a la presión del sistema de polimerización con una o más bombas de alta presión y alimentar la corriente de reciclado medida de alta presión a uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una 30 combinación de los mismos.

6. El procedimiento según las reivindicaciones 1-5, en el que una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión se eligen de: propileno, butenos, buteno-1, buteno-2, isobutileno, penteno-1, hexeno-1, hepteno-1, octeno-1, deceno-1, estireno, o-metilestireno, p-metilestireno, 1, 3-butadieno, 1, 5-hexadieno, 1, 7-octadieno, 1, 9-decadieno, divinilbenceno, diciclopentadieno, norborneno, norbornadieno, vinilnorborneno, etilidenonorborneno y combinaciones 35 de los mismos.

7. El procedimiento según las reivindicaciones 1-6, que incluye además alimentar una o más corrientes del sistema catalítico a uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos, en el que una o más corrientes del sistema catalítico comprenden uno o más catalizadores elegidos de catalizadores de Ziegler-Natta, catalizadores de metaloceno, catalizadores de ligando heteroarílico centrados de metal no de metaloceno y 40 catalizadores de metal de transición últimos.

8. El procedimiento según la reivindicación 7, en el que una o más corrientes del sistema catalítico comprenden además uno o más activadores elegidos de: activadores de aluminoxano, activadores alquílicos de aluminio, activadores ionizantes, activadores no ionizantes, activadores de borato no de coordinación y combinaciones de los mismos. 45

9. El procedimiento según las reivindicaciones 1-8, en el que la corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómeros C3 a C20 de baja presión y la corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión opcional están a presiones que oscilan de 2 atm a 400 atm.

10. El procedimiento según las reivindicaciones 1-9, en el que uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos funciona a una presión que oscila de 100 atm a 2.000 atm. 50

11. Un procedimiento para alimentar etileno a un sistema de polimerización que funciona en una fase líquida o fase supercrítica que comprende:

proporcionar una corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión, una corriente de recirculación de baja presión, una corriente de disolvente/diluyente inerte, de baja presión, opcional, y uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos;

medir la corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión, la corriente de recirculación de baja presión y la corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional; 5

mezclar la corriente de etileno de baja presión medida, una o más corrientes de monómero C3 a C20 de baja presión medidas, la corriente de reciclado de baja presión medida y la corriente de disolvente/diluyente inerte, opcional, medida, para formar una corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión que soporta etileno;

presurizar la corriente de alimentación líquida, mezclada, de baja presión que soporta etileno a la presión del sistema de polimerización con una o más bombas de alta presión para formar una corriente de alimentación del reactor, 10 mezclada, de alta presión, que soporta etileno y

alimentar la corriente de alimentación del reactor mezclada, de alta presión, que soporta etileno a uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos.

12. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que la corriente de alimentación de monómero de etileno de baja presión medida comprende de 0, 1 a 70% en peso de la corriente de alimentación líquida mezclada de baja 15 presión que soporta etileno.

13. El procedimiento según las reivindicaciones 11-12, en el que la corriente de alimentación líquida mezclada de baja presión que soporta etileno es mayor que o igual a su presión en el punto de burbuja.

14. El procedimiento según las reivindicaciones 11-13, en el que la corriente de disolvente/diluyente inerte, opcional, de baja presión se elige de: hidrocarburos alifáticos saturados C4 a C20, hidrocarburos aromáticos y combinaciones 20 de los mismos.

15. El procedimiento según las reivindicaciones 11-14, en el que una o más corrientes de monómeros C3 a C20 de baja presión se eligen de: propileno, butenos, buteno-1, buteno-2, isobutileno, penteno-1, hexeno-1, hepteno-1, octeno-1, deceno-1, estireno, o-metilestireno, p-metilestireno, 1, 3-butadieno, 1, 5-hexadieno, 1, 7-octadieno, 1, 9-decadieno, divinilbenceno, diciclopentadieno, norborneno, norbornadieno, vinilnorborneno, etilidenonorborneno y 25 combinaciones de los mismos.

16. El procedimiento según las reivindicaciones 11-15, que incluye además alimentar una o más corrientes del sistema catalítico a uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos, en el que una o más corrientes del sistema catalítico comprenden uno o más catalizadores elegidos de catalizadores de Ziegler-Natta, catalizadores de metaloceno, catalizadores de ligando heteroarílico centrados de metal no de 30 metaloceno y catalizadores de metal de transición últimos.

17. El procedimiento según las reivindicaciones 16, en el que una o más corrientes del sistema catalítico comprenden además uno o más activadores elegidos de: activadores de aluminoxano, activadores alquílicos de aluminio, activadores ionizantes, activadores no ionizantes, activadores de borato no de coordinación y combinaciones de los mismos. 35

18. El procedimiento según las reivindicaciones 11-17, en el que la corriente de etileno de baja presión, una o más corrientes de monómeros C3 a C20 de baja presión, la corriente de recirculación de baja presión y la corriente de disolvente/diluyente inerte de baja presión, opcional, están a presiones que oscilan de 2 atm a 400 atm.

19. El procedimiento según las reivindicaciones 11-18, en el que uno o más reactores configurados en paralelo, en serie o una combinación de los mismos funciona a una presión que oscila de 100 atm a 2.000 atm. 40


 

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