Procedimiento de preparación de polímeros de etileno usando un número de reactores dipuestos en serie.

Un procedimiento de preparación de polímeros de etileno que usa un número de reactores situados en serie que comprende las etapas en las cuales

a) se introducen etileno,

un diluyente, un catalizador, un co-catalizador y de manera opcional comonómeros e hidrógeno en el interior de un primer reactor,

b) la polimerización de etileno y de manera opcional de co-monómeros se lleva a cabo en la mezcla de reacción de dicho primer reactor para preparar los polímeros de etileno,

c) se descarga la mezcla de reacción desde dicho primer reactor,

d) se introducen dicha mezcla de reacción y etileno nuevo y de manera opcional co-monómeros e hidrógeno en el interior del reactor consecutivo para preparar polímeros de etileno adicionales,

e) se descarga dicha mezcla de reacción desde dicho reactor consecutivo y se introduce en otro reactor consecutivo, si es que existe, con etileno nuevo y de manera opcional co-monómeros e hidrógeno para preparar polímeros de etileno adicionales, y se repiten las etapas c) y d) hasta el último reactor de la serie,

f) se descarga la mezcla de reacción desde el último reactor de la serie y se recuperan los polímeros de etileno,

en el que,

se inyecta un co-catalizador adicional en al menos un reactor posterior de la serie, de manera que la concentración de co-catalizador a inyectar en al menos uno de los reactores posteriores, y basándose en el diluyente nuevo inyectado en dicho reactor, se encuentra entre 0,1X y X, siendo X la concentración de co-catalizador inyectado en el primer reactor basado en el diluyente nuevo inyectado en el primer reactor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/053028.

Solicitante: TOTAL PETROCHEMICALS RESEARCH FELUY.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: ZONE INDUSTRIELLE C 7181 SENEFFE (FELUY) BELGICA.

Inventor/es: SIRAUX, DANIEL, DAMS,MIEKE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08F10/02 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). › C08F 10/00 Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Eteno.
  • C08F297/08 C08F […] › C08F 297/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por sucesiva polimerización de diferentes sistemas monoméricos utilizando un catalizador de tipo iónico o de coordinación sin desactivar el polímero intermedio. › polimerizando monoolefinas.

PDF original: ES-2378784_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento de preparación de polímeros de etileno usando un número de reactores dispuestos en serie Campo de la invención La presente invención es un procedimiento para la preparación de polímeros de etileno usando un número de reactores colocados en serie. En particular, se refiere a un procedimiento en el que se inyectan un catalizador y un co-catalizador en un primer reactor y se inyecta un co-catalizador adicional en al menos un reactor posterior. A modo de ejemplo, el procedimiento de acuerdo con la presente invención se puede aplicar en un reactor de polimerización de doble bucle que consiste en dos reactores de líquido de bucle completo, comprendiendo un primer reactor y un segundo reactor conectados en serie por medio de una o más de las patas de sedimentación del primer reactor conectado para la descarga de pasta líquida desde el primer reactor sobre dicho segundo reactor. Los reactores conectados en serie resultan particularmente apropiados para la preparación de polietileno (PE) bimodal.

La técnica anterior y el problema técnico El polietileno (PE) se sintetiza por medio de polimerización de monómeros de etileno (CH2=CH2) . Debido a que PE es barato, seguro, estable en la mayoría de los entornos y fácil de procesar, los poli (polímeros de etileno) resultan útiles en muchas aplicaciones. De acuerdo con las propiedades el polietileno se puede clasificar en varios 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 presenta diferentes propiedades y características.

Con frecuencia las polimerizaciones de polietileno se llevan a cabo usando un monómero, un diluyente, y un catalizador y, de manera opcional, co-monómeros e hidrógeno en reactores colocados en serie. Normalmente estos reactores son reactores de bucle. Normalmente la polimerización se lleva a cabo en condiciones de pasta líquida, en las que normalmente el producto consiste en partículas sólidas y se encuentra en suspensión en un diluyente. Se hacen circular de manera continua los contenidos de la pasta líquida del primer reactor con una bomba para mantener una suspensión eficaz de partículas sólidas poliméricas en el diluyente líquido. Se vierte la pasta líquida desde el primer reactor en el reactor posterior conectado en serie, por medio de una o más de las patas de sedimentación del primer reactor conectado para la descarga de la pasta líquida desde el primer reactor en dicho reactor posterior. El producto se vierte por medio de patas de sedimentación que operan en base a un principio continuo para recuperar el producto. Se usa la sedimentación en las patas para aumentar la concentración de sólidos de la pasta líquida que finalmente se recupera como pasta líquida de producto. Posteriormente se vierte el producto en un tanque de purga, a través de tuberías de purga, en las cuales tiene lugar la purga y el reciclaje de la mayoría del diluyente y de los monómeros sin reaccionar. Se secan las partículas poliméricas, se pueden añadir aditivos y finalmente se somete el polímero a extrusión y formación de pellas.

La técnica anterior ya ha descrito la preparación de polímeros de etileno usando un número de reactores colocados en serie.

El documento de EE.UU. 6878784 se refiere a un procedimiento para preparar un polietileno bimodal en una combinación de polimerización en pasta líquida y polimerización en fase gas.

El documento EP 1041090 se refiere a un procedimiento para producir polietileno de alta densidad en presencia de un sistema de catalizador de metaloceno en dos reactores de líquido de bucle completo colocados en serie, en el que en el primer reactor se polimeriza un primer producto de polietileno considerablemente por medio de homopolimerización de etileno e hidrógeno, de manera opcional con un grado menor de co-polimerización de etileno con un co-monómero alfa-olefínico que comprende de 3 a 8 átomos de carbono, y en un segundo reactor conectado en serie con el primer reactor aguas abajo del mismo se co-polimeriza un segundo producto de polietileno a partir de etileno y un co-monómero alfa-olefínico que comprende de 3 a 8 átomos de carbono, y se introduce un catalizador de hidrogenación en los reaccionantes aguas abajo del primer reactor.

El documento de EE.UU. 6946521 se refiere a poli (resinas de etileno) , especialmente a aquellas apropiadas para su uso como resinas de tubería, y a un procedimiento para la producción de dichas resinas. En una configuración preferida, se pone en contacto el producto de una primera zona de reacción en cascada, que incluye el monómero de olefina, con el segundo co-reaccionante y el sistema de catalizador en una segunda zona de reacción en cascada para producir y mezclar la segunda poliolefina con la primera poliolefina en la segunda zona de reacción. Las zonas de reacción primera y segunda son reactores convenientemente interconectados tal como reactores de bucle interconectados o reactores de bucle interconectados y agitados de forma continua. También es posible introducir, monómero de olefina nuevo en la segunda zona de reacción, así como el producto de la primera zona de reacción. Debido a que la segunda poliolefina es producida en presencia de la primera poliolefina, se obtiene una distribución de peso molecular multimodal o al menos bimodal. En una realización de la invención, el primer co-reaccionante es hidrógeno y el segundo co-reaccionante es el co-monómero. Co-monómeros típicos incluyen hexeno, buteno, octeno o metilpenteno, preferentemente hexeno. En una realización alternativa, el primer co-reaccionante es el comonómero, preferentemente hexeno.

Se ha descubierto que en un procedimiento para la preparación de polímeros de etileno en condiciones de pasta líquida que usa un número de reactores colocados en serie en el que se inyectan un catalizador y un co-catalizador en un primer reactor y se inyecta un co-catalizador en al menos un reactor posterior, se reduce el gas de descarga del reactor posterior, en comparación con el mismo procedimiento en el cual no se inyecta co-catalizador adicional en al menos un reactor posterior. "Gas de descarga" significa la purga del reactor de etileno no polimerizado, comonómero no polimerizado si lo hubiera, hidrógeno y gas insoluble. Esta disminución de gas de descarga se traduce en una mejor actividad del catalizador en el segundo reactor. La capacidad del reactor no se ve modificada pero el consumo de catalizador se ve reducido. En otras palabras, aumenta la productividad.

El documento de EE.UU. 6407185 se refiere a un procedimiento para la preparación de una composición que contiene polímeros de etileno que comprenden un polímero con un valor de índice de fusión MI2 de 5 a 1000 g/10 min y un polímero de índice de fusión MI5 de 0, 01 a 2 g/10 min, siendo la proporción de estos índices de 500 a 50.000 y la proporción en peso de los dos polímeros igual a (de 30 a 70) : (de 70 a 30) , de acuerdo con dicha parte de etileno, y se introducen un catalizador procedente de un metal de transición que presenta una distribución intrínseca de peso molecular definida por medio de una proporción intrínseca de Mw/Mn menor o igual que 10 y una constante de desactivación menor o igual que 0, 5 h-1, y un co-catalizador en un primer reactor, se lleva a cabo la polimerización de etileno en el interior, se extrae de este reactor una mezcla que comprende uno de los polímeros, el catalizador y el co-catalizador y se introducen la mezcla y otra parte de etileno en el interior de un segundo reactor, donde tiene lugar la polimerización de etileno para formar el otro polímero. En la columna 3 renglón 60-columna 4 renglón 8 está escrito: "En el procedimiento de acuerdo con la invención, se usa una planta que comprende al menos dos reactores de polimerización colocados en serie y conectados el uno al otro. Se suministra etileno a cada reactor. Se introducen el catalizador y el co-catalizador únicamente en el interior del primer reactor donde tiene lugar la polimerización de etileno hasta que se obtiene un polímero que presenta las características específicas de las condiciones de polimerización de este reactor. Se introduce la mezcla procedente del primer reactor y que comprende el polímero obtenido, el catalizador y el co-catalizador, preferentemente de manera continua, en el segundo reactor. El etileno, que se introduce en este segundo reactor, se polimeriza en el interior usando el catalizador y el co-catalizador procedentes del primer reactor, siendo las condiciones de polimerización (temperatura, concentración del agente de transferencia, concentración... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de preparación de polímeros de etileno que usa un número de reactores situados en serie que comprende las etapas en las cuales a) se introducen etileno, un diluyente, un catalizador, un co-catalizador y de manera opcional comonómeros e hidrógeno en el interior de un primer reactor, b) la polimerización de etileno y de manera opcional de co-monómeros se lleva a cabo en la mezcla de reacción de dicho primer reactor para preparar los polímeros de etileno, c) se descarga la mezcla de reacción desde dicho primer reactor, d) se introducen dicha mezcla de reacción y etileno nuevo y de manera opcional co-monómeros e hidrógeno en el interior del reactor consecutivo para preparar polímeros de etileno adicionales, e) se descarga dicha mezcla de reacción desde dicho reactor consecutivo y se introduce en otro reactor consecutivo, si es que existe, con etileno nuevo y de manera opcional co-monómeros e hidrógeno para preparar polímeros de etileno adicionales, y se repiten las etapas c) y d) hasta el último reactor de la serie, f) se descarga la mezcla de reacción desde el último reactor de la serie y se recuperan los polímeros de etileno,

en el que, se inyecta un co-catalizador adicional en al menos un reactor posterior de la serie, de manera que la concentración de co-catalizador a inyectar en al menos uno de los reactores posteriores, y basándose en el diluyente nuevo inyectado en dicho reactor, se encuentra entre 0, 1X y X, siendo X la concentración de co-catalizador inyectado en el primer reactor basado en el diluyente nuevo inyectado en el primer reactor.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que únicamente hay dos reactores en la serie.

3. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el menos uno de los reactores de la serie es un reactor de bucle.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que todos los reactores son reactores de bucle.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la polimerización en todos los reactores de la serie se lleva a cabo en condiciones de pasta líquida.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que los polímeros de etileno consisten en partículas sólidas y se encuentran en suspensión en un diluyente.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el diluyente es un diluyente inerte.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en el que los contenidos de la pasta líquida de los reactores se hacen circular de forma continua con una bomba con el fin de mantener una suspensión eficaz de las partículas sólidas poliméricas en el diluyente líquido.

9. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en el que los reactores son reactores de líquido de bucle completo.

 

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