Procedimiento de neutralización de un catalizador de polimerización.

Un procedimiento para limpiar un sistema de preparación de suspensión de catalizador,

comprendiendo dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador al menos uno o más recipiente(s) de lodos (2) conectado(s) operativamente a un recipiente de mezcla (3) mediante uno o más conductos (6, 7) caracterizado porque el sistema de preparación de la suspensión de catalizador está adaptado para la preparación de un catalizador de metaloceno, cromo o Ziegler-Natta, y está conectado a un reactor de bucle de polimerización, y porque el procedimiento comprende al menos una etapa de aclarado de dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador, o una o más de sus partes, con un agente de inactivación de catalizador acuoso, en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso se inyecta en dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador a una presión comprendida entre 100 y 2000 bar.

Procedimiento de neutralización de un catalizador de polimerización Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para limpiar un sistema de preparación de suspensión de catalizador y/o un sistema de preparación de catalizador. Más particularmente, la invención se refiere a un procedimiento limpiador para un sistema de preparación de catalizador y/o un sistema de preparación de suspensión de catalizador, en el que se usa una cantidad apropiada de un agente de inactivación de catalizador acuoso para el aclarado de dichos sistemas, o algunas de sus partes. Los catalizadores usados en la presente invención pueden ser catalizadores de cormo, Ziegler-Natta o de metaloceno.

Antecedentes de la invención Se sintetiza polietileno (PE) mediante polimerización de monómeros de etileno (CH2=CH2) . Debido a que es barato, seguro, estable para la mayoría de los entornos y fácil de procesar, los polímeros de polietileno procesados son útiles en muchas aplicaciones. De acuerdo con las propiedades, polietileno se puede clasificar en diversos tipos, tales como, pero sin limitarse 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.

Con frecuencia, las polimerizaciones de etileno se llevan a cabo en un reactor de bucle usando un monómero de etileno, un diluyente líquido y un catalizador, opcionalmente uno o más co-monómero (s) e hidrógeno. Normalmente, la polimerización en un reactor de bucle se lleva a cabo en condiciones de suspensión, produciéndose normalmente el polímero en forma de partículas sólidas que se suspenden en el diluyente. Se hace circular la suspensión de forma continua en el reactor con una bomba para mantener una suspensión eficaz de las partículas sólidas de polímero en el diluyente líquido. Se descarga la suspensión polimérica del reactor de bucle mediante patas de sedimentación, que operan según un principio por lotes para recuperar la suspensión. Se usa la sedimentación en las patas para aumentar la concentración de sólidos de la suspensión que finalmente se recupera como suspensión producto. Se descarga posteriormente la suspensión producto a través de tuberías instantáneas calientes hasta un tanque instantáneo, en el que la mayoría del diluyente y los monómeros que no han reaccionado se evaporan de forma instantánea y se reciclan.

Alternativamente, se puede alimentar la suspensión de producto en un segundo reactor de bucle conectado en serie con el primer reactor de bucle, en el que el se puede producir una segunda fracción polimérica. Normalmente, cuando se emplean dos reactores en serie de esta forma, 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 tiene una distribución de peso molecular bimodal.

Una vez que se ha recogido el producto polimérico en el reactor y se retiran los residuos de hidrocarburo del mismo, se seca el producto polimérico, se pueden añadir aditivos y finalmente se puede someter el polímero a extrusión y formación de gránulos.

Durante el procedimiento de extrusión, se mezclan de forma homogénea los ingredientes incluyendo el producto polimérico, los aditivos opcionales, etc., con el fin de obtener un compuesto de la manera más homogénea posible. Normalmente, esta mezcla se lleva a cabo en un extrusor en el que se mezclan los ingredientes y el producto polimérico y opcionalmente se funden algunos aditivos para que tenga lugar una mezcla homogénea. Posteriormente, se somete a extrusión la masa fundida en una varilla, se enfría y se granula, por ejemplo, para formar gránulos. De este modo, se puede usar el compuesto resultante para la fabricación de diferentes objetos.

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

Se han divulgado diversos sistemas que implican la preparación y el suministro de una suspensión de catalizador para una reacción de polimerización. En general, para la preparación de la suspensión de catalizador, se introducen una mezcla de catalizador sólido en forma de partículas secas y un diluyente en un recipiente de mezcla de catalizador y se mezclan de forma intensamente. A continuación, normalmente se transfiere dicha suspensión de catalizador a un reactor de polimerización para el contacto con los reaccionantes monoméricos, generalmente en condiciones de alta presión.

Se sabe en la técnica que para la producción de los polímeros de etileno que tienen propiedades apropiadas, es importante durante la polimerización controlar las condiciones de reacción, incluyendo la temperatura de reacción, concentración de reaccionante, etc. Las reacciones de polimerización también son sensibles a la cantidad, calidad y tipo de catalizador usado.

Debido a que reacciones de polietileno diferentes requieren tipos de catalizadores diferentes, el sistema que se usa para la preparación y el suministro de la suspensión de catalizador a una reacción de polimerización con frecuencia trata catalizadores diferentes de forma consecutiva. Cuando se cambia entre catalizadores, la preparación del catalizador y el sistema de suministro pueden requerir una etapa limpiadora para retirar y desactivar las trazas restantes del catalizador anterior. En el caso de que queden impurezas en el sistema de preparación, afectarán en su mayoría a la reacción de polimerización posterior.

A la vista de lo anterior, todavía es necesario en la técnica un procedimiento limpiador seguro y completo para el sistema que se usa para la preparación y el suministro de una suspensión de catalizador a un reactor de polimerización.

El documento EP 1 316 566 se refiere a la producción de poliolefinas en reactores de bucle y divulga que se puede preparar una suspensión de catalizador en aceite mineral en un recipiente de mezcla de catalizador. También menciona que el recipiente de mezcla del catalizador se pueden limpiar con un líquido limpiador tal como un aceite mineral a presión elevada.

Sumario de la invención La presente invención proporciona un procedimiento seguro y completo para limpiar un sistema de preparación de suspensión de catalizador y/o para limpiar un sistema de preparación de catalizador que soluciona al menos uno de los problemas anteriormente mencionados. La presente invención proporciona procedimientos limpiadores que están basados en el uso de un agente de inactivación de catalizador acuoso que contiene agua.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para limpiar un sistema de preparación de suspensión de catalizador, comprendiendo dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador al menos uno o más recipiente (s) de lodo, conectado de forma operativa a un recipiente de mezcla mediante uno o más conductos, caracterizado porque el procedimiento comprende al menos una etapa de aclarado de dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador, una o más de sus partes, con un agente de inactivación de catalizador acuoso, en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso se inyecta en dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador a una presión comprendida entre 100 y 2000 bar.

En una realización preferida, la invención proporciona un procedimiento en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso comprende al menos un 30% en peso de agua. En otra realización, la invención proporciona un procedimiento en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso comprende agua y alcohol. En otra realización, la invención proporciona un procedimiento en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso está en fase líquida o gaseosa.

En otra realización, la presente invención también se refiere a un procedimiento para suministrar una suspensión de catalizador a un reactor de bucle de polimerización de etileno, consistiendo dicha suspensión de catalizador en un catalizador sólido y un diluyente de hidrocarburo líquido, que comprende las etapas de:

(a) preparar una... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para limpiar un sistema de preparación de suspensión de catalizador, comprendiendo dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador al menos uno o más recipiente (s) de lodos (2) conectado (s) operativamente a un recipiente de mezcla (3) mediante uno o más conductos (6, 7) caracterizado porque el sistema de preparación de la suspensión de catalizador está adaptado para la preparación de un catalizador de metaloceno, cromo o Ziegler-Natta, y está conectado a un reactor de bucle de polimerización, y porque el procedimiento comprende al menos una etapa de aclarado de dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador, o una o más de sus partes, con un agente de inactivación de catalizador acuoso, en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso se inyecta en dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador a una presión comprendida entre 100 y 2000 bar.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que tras dicha etapa de aclarado, dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador se seca con un gas inerte y preferentemente nitrógeno.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso comprende al menos 30% en peso de agua.

4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso comprende agua y un alcohol.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho agente de inactivación de catalizador acuoso está en una fase líquida o gaseosa.

6. Un procedimiento para proporcionar una suspensión de catalizador a un reactor de bucle de polimerización de etileno, consistiendo dicha suspensión de catalizador en un catalizador sólido y un diluyente de hidrocarburo líquido, que comprende las etapas de:

(a) preparar una suspensión de catalizador en un sistema de preparación de suspensión de catalizador, comprendiendo dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador al menos uno o más recipiente (s) de lodos (2) conectado (s) operativamente a un recipiente de mezcla (3) mediante uno o más conductos (6, 7) , mediante las etapas de:

(a1) preparar la suspensión de catalizador concentrada en dicho uno o más recipiente (s) de lodos (2) ; (a2) transferir dicha suspensión de catalizador concentrada desde dicho (s) recipiente (s) de lodos (2) a dicho recipiente de mezcla (3) a través de dicho uno o más conductos (6, 7) ; y (a3) diluir dicha suspensión de catalizador concentrada en una cantidad apropiada de dicho diluyente en dicho recipiente de mezcla (3) obteniéndose de este modo una suspensión de catalizador diluida que tiene una concentración apropiada para su uso en una reacción de polimerización de etileno; y

(b) transferir dicha suspensión de catalizador diluida desde dicho recipiente de mezcla (3) a dicho reactor de bucle de polimerización de etileno (1) ;

caracterizado porque antes de la etapa (a) se limpia dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador, o una o más de sus partes, de acuerdo con un procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho catalizador es un catalizador de metaloceno, catalizador de cromo o un catalizador Ziegler-Natta.

8. Procedimiento de polimerización de etileno en un reactor de bucle de polimerización de etileno, que comprende las etapas de:

- preparar una suspensión de catalizador en un sistema de preparación de suspensión de catalizador, comprendiendo dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador al menos uno o más recipiente (s) de lodos (2) , conectado (s) operativamente a un recipiente de mezcla (3) mediante uno o más conductos (6, 7) ; -alimentar un monómero de etileno, un diluyente, dicha suspensión de catalizador, opcionalmente hidrógeno, y opcionalmente uno o más comonómero (s) a dicho reactor de bucle de polimerización de etileno; -polimerizar uno o más monómeros de etileno para producir una suspensión de polietileno que comprende un diluyente líquido y partículas sólidas de polietileno, y -recuperar las partículas de polietileno de la suspensión mediante separación de al menos una mayoría del diluyente a partir de la suspensión.

caracterizado porque dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador, una o más de sus partes, se limpia antes de preparar dicha suspensión de catalizador de acuerdo con un procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho reactor de bucle de polimerización de etileno es un reactor de bucle individual o un primer reactor de un reactor de bucle doble.

10. Uso de un agente de inactivación de catalizador acuoso que comprende al menos un 30% en peso de agua en un sistema de preparación de suspensión de catalizador, adaptado para la preparación de una suspensión de catalizador y el suministro de dicha suspensión de catalizador a un reactor de polimerización, o en un sistema de preparación de catalizador, adaptado para la preparación de un catalizador de metaloceno, Ziegler-Natta o de cromo, en el que se inyecta dicho agente de inactivación del catalizador en dicho sistema de preparación de suspensión de catalizador a una presión comprendida entre 100 y 2000 bar.