BRPI0516272B1 - processo para a polimerização em fase gasosa de olefinas - Google Patents

Abstract

processo para a polimerização em fase gasosa de olefinas. o presente invento descreve um processo para a polimerização em fase gasosa de uma ou mais <244>-olefinas na presença de um sistema catalítico, o processo compreendendo: a) contatar de forma contínua uma ou mais de ditas <244>-olefinas com dito sistema catalítico num reator de prepolimerização, em que a reação é executada em meio liquido a uma temperatura variando de 23 a 50°c; b) alimentar continuamente o prepolímero obtido a partir da etapa (a) em um reator de fase gasosa tendo zonas de polimerização interconectadas, em que as partículas poliméricas em crescimento fluem para cima através de uma primeira zona de polimerização (elevadora) sob condições de fluidização rápida ou de transporte, deixam dita zona elevadora e entram numa segunda zona de polimerização (abaixadora) através da qual elas fluem para baixo sob a ação da gravidade, deixam dita zona abaixadora e são reintroduzidas na zona elevadora, estabelecendo assim uma circulação de polímero entre as zonas elevadora e abaixadora, em que o polímero obtido a partir da etapa (a) é continuamente alimentado a uma seção de dita zona elevadora compreendendo uma velocidade de gás ascendente maior que 3,0 m/s.

Description

Processo para a polimerização em fase gasosa de olefinas.

Refere-se o presente invento a um processo contínuo para a polimerização em fase gasosa de α-olefinas, executado na presença de um sistema catalítico de polimerização, o processo sendo capaz de preparar poliolefinas tendo uma quantidade reduzida de partículas poliméricas finas.

Em particular, o presente invento se refere a um processo em fase gasosa em que o sistema catalítico de polimerização é primeiro submetido a uma etapa de prepolimerização e o prepolímero obtido é sucessivamente alimentado ao reator de fase gasosa tendo zonas de polimerização interconectadas. O desenvolvimento de catalisadores de polimerização de olefinas com alta atividade e seletividade, particularmente do tipo Ziegler-Natta e, mais recentemente, do tipo metalocênico, levou ao uso disseminado em escala industrial de processos em que a polimerização de olefinas é executada em um meio gasoso na presença de um catalisador sólido.

Uma tecnologia amplamente usada para processos de polimerização em fase gasosa é a tecnologia do leito fluidizado, bem como a tecnologia do leito agitado. Quando a polimerização em fase gasosa de uma ou mais olefinas é executada em um reator de leito fluidizado ou mecanicamente agitado, o polímero é obtido na forma de grânulos tendo uma morfologia mais ou menos regular, dependendo da morfologia do catalisador: as dimensões dos grânulos dependem das dimensões das partículas do catalisador e das condições de reação e são geralmente distribuídos em torno de um valor médio.

Nos reatores em fase gasosa convencionais de leito agitado ou fluidizado, o calor da polimerização é removido por meio de um trocador de calor situado dentro do reator ou na linha de reciclagem dos monômeros não reagidos. O leito polimérico reagente consiste de partículas de polímero com um formato geométrico definido e uma distribuição granulométrica preferencialmente estreita, geraimente distribuída sobre valores maiores que 500 μιτι. Entretanto, um problema freqüentemente encarado nestes processos de polimerização é dado pela presença de quantidades significativas de partículas poliméricas finas. Estas partículas finas são derivadas das partículas catalíticas finas já existentes ou produzidas pela quebra de porções do próprio catalisador. Ditas partículas finas tendem a se depositar sobre e a aderir eletrostaticamente aos tubos do trocador de calor, bem como a se depositar sobre e aderir eletrostaticamente às paredes internas do reator de polimerização. Depois disso, as partículas finas crescem em tamanho por reação química, causando assim um efeito isolante e uma baixa transferência de calor, resultando na formação de pontos quentes no reator.

Estes efeitos negativos são ainda ampliados quando a polimerização de olefinas em fase gasosa é executada na presença de sistemas catalíticos altamente ativos, tais como aqueles compreendendo o produto de reação de um composto alquilalumínio com um composto de titânio suportado em um haleto de magnésio na forma ativa.

Como consequência, geralmente ocorre uma perda da eficiência e da homogeneidade das condições de fluidização do leito polimérico. Por exemplo, pode ocorrer o entupimento do sistema de descarga de polímero. Além disso, o excesso de temperatura causado pelos pontos quentes no reator pode resultar na fusão de partículas, com a conseqüente formação de grumos de polímero, que podem entupir a placa de distribuição de gás situada no fundo do leito polimérico. Todas estas desvantagens levam a uma baixa estabilidade de processo e podem levar a uma interrupção forçada da polimerização a fim de remover os depósitos que se formaram dentro do reator ou na linha de reciclagem de gás mesmo após tempos relativamente curtos. Várias soluções foram propostas para evitar estas desvantagens, seja agindo sobre a atividade do catalisador ou, como uma alternativa, reduzindo ou eliminando a voltagem eletrostática dentro do leito polimérico.

As patentes EP 359 444 e US 4 739 015 descrevem a introdução no reator de polimerização de pequenas quantidades de um inibidor a fim de reduzir a taxa de polimerização de olefinas. Dentre os inibidores de polimerização, são citados o etanol, metanol, etilenoglicol, propilenoglicol e dietilenoglicol. Estes compostos devem ser usados numa quantidade de poucas ppm com relação ao polímero a fim de não desativar o catalisador: em tais baixas concentrações eles não são efetivos para uma desativação seletiva das partículas catalíticas finas, enquanto que em concentrações maiores a polimerização não ocorre.

Foram propostas técnicas alternativas, objetivando reduzir ou eliminar a voltagem eletrostática responsável pelo fenômeno de migração e formação de depósitos de polímero nas paredes do reator. Por exemplo, na patente US 4 803 251, um grupo de aditivos químicos é descrito gerando cargas positivas e negativas no íeito polimérico. Estes aditivos são alimentados ao reator numa quantidade de poucos ppm por parte de monômero a fim de evitar a formação de cargas positivas ou negativas indesejadas. O uso de agentes antiestáticos também é ensinado pela patente EP 232 701, num processo para a preparação de polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE). Os agentes antiestáticos reivindicados evitam a formação de crostas dentro do reator, mas os polímeros de etileno tem uma densidade aparente particularmente baixa e os filmes obtidos a partir dele mostram impurezas na forma de produtos não fundidos.

Outros processos para reduzir a voltagem eletrostática incluem: (1) instalação de dispositivos de aterramento no leito fluidizado; (2) ionização de gás ou de partículas por descarga elétrica para gerar íons que neutralizam as cargas eletrostáticas sobre as partículas; (3) o uso de fontes radiativas para produzir radiação capaz de gerar íons que neutralizam as cargas eletrostáticas sobre as partículas. Entretanto, a aplicação destas técnicas em escala industrial em um reator de polimerização de leito fluidizado geralmente não é prática nem fácil.

Um novo processo de polimerização em fase gasosa, que representa uma alternativa da tecnologia de fase gasosa á tecnologia do reator em leito fluidizado, para a preparação de polímeros olefínicos, é descrita na patente anterior do depositante EP-B-1012195. O processo de polimerização descrito é executado em um reator de fase gasosa tendo zonas de polimerização interconectadas, em que as partículas poliméricas em crescimento fluem através de uma primeira zona de polimerização (elevadora) sob condições de fluidização rápida ou de transporte, deixam dita zona elevadora e entram numa segunda zona de polimerização (abaixadora) através da qual elas fluem numa forma densificada sob a ação da gravidade, deixam dita zona abaixadora e são reintroduzidas na zona elevadora, estabelecendo assim uma circulação do polímero entre as duas zonas de polimerização.

Sente-se agora a necessidade de minimizar as quantidades totais de partículas poliméricas finas produzidas em dito reator, melhorando assim a distribuição de tamanhos de partículas das poliolefinas preparadas por meio da tecnologia de fase gasosa acima. O depositante descobriu surpreendentemente que a prepolimerização do sistema catalítico, bem como a modalidade de alimentação do prepolímero às zonas de polimerização de dito reator de fase gasosa pode ter uma influência notável sobre a distribuição de tamanhos de partículas final dos pós poliolefínicos. Em particular, o depositante descobriu inesperadamente que executando a etapa de prepolimerização de acordo com condições operacionais adequadas e alimentando o prepolímero de forma particular pode-se minimizar a formação de partículas poliméricas finas dentro do reator de polimerização em fase gasosa. É portanto um objetivo do presente invento prover um processo para a polimerização em fase gasosa de uma ou mais α-olefinas na presença de um sistema catalítico, o processo compreendendo: a) contatar de forma contínua uma ou mais de ditas α-olefinas com dito sistema catalítico num reator de prepolimerização, em que a reação é executada em meio líquido a uma temperatura variando de 23 a 50°C; b) alimentar continuamente o prepolímero obtido a partir da etapa (a) em um reator de fase gasosa tendo zonas de polimerização interconectadas, em que as partículas poliméricas em crescimento fluem para cima através de uma primeira zona de polimerização (elevadora) sob condições de fluidização rápida ou de transporte, deixam dita zona elevadora e entram numa segunda zona de polimerização (abaixadora) através da qual elas fluem para baixo sob a ação da gravidade, deixam dita zona abaixadora e são reintroduzidas na zona elevadora, estabelecendo assim uma circulação de polímero entre as zonas elevadora e abaixadora, em que o polímero obtido a partir da etapa (a) é continuamente alimentado a uma seção de dita zona elevadora, caracterizado por compreender uma velocidade de gás ascendente maior que 3,0 m/s. O processo de polimerização de acordo com o presente invento permite alcançar uma distribuição ótima de tamanhos de partícula dos pós poliolefínicos obtidos. De fato, a percentagem de pós finos é minimizada com relação ao caso da polimerização convencional em um reator de fase gasosa agitado ou fluidizado. O tamanho de partícula é geralmente distribuído entre 0,2 e 5,0 mm, com a maioria das partículas tendo um tamanho médio na faixa de 1,5 a 3,0 mm.

Definindo como "finos" as partículas poiimérícas menores que 0,3 mm, a quantidade total de finos formada no processo de polimerização de acordo com o presente invento é geralmente menor que 0,25% em peso. Isto representa uma vantagem considerável com relação aos processos de polimerização em fase gasosa ou em fase líquida convencionais, em que a quantidade total de pós com um tamanho médio de menos de 0,3 mm é geralmente de cerca de 1,0 a 3,0%.

De acordo com o processo do presente invento, a etapa de prepolimerização (a) é executada em um meio líquido em qualquer tipo de reator. Portanto, tanques reatores continuamente agitados (CSTR) bem como reatores cíclicos podem ser usados para contatar os monômeros olefínicos com o sistema catalítico de polimerização. Entretanto, o tratamento de prepolimerização é preferencialmente executado em um reator cíclico em fase líquida.

Quanto ao sistema catalítico de polimerização alimentado à etapa (a), podem ser usados sistemas catalíticos altamente ativos do tipo Ziegler-Natta ou metaloceno.

Um sistema catalítico Ziegler-Natta compreende os catalisadores obtidos pela reação de um composto de metal de transição de Ti, V, Zr, Cr e Hf com um composto organometálico do grupo 1, 2 ou 13 da Tabela Periódica dos Elementos.

Um sistema catalítico baseado em metaloceno compreende pelo menos um composto de metal de transição compreendendo pelo menos uma ligação π e pelo menos um alumoxano ou um composto capaz de formar um cátion alquilmetaloceno; opcionalmente um composto organo-alumínio. O meio líquido da etapa (a) compreende monômero a- olefínico líquido, opcionalmente com a adição de solvente hidrocarboneto inerte. Dito solvente hidrocarboneto pode ser aromático, tal como tolueno, ou aiifático, tal como propano, hexano, heptano, isobutano, ciclohexano e 2,2,4-trimetilpentano. A quantidade de solvente hidrocarboneto, se houver, é menor que 40% em peso com relação á quantidade de α-oíefinas, preferencialmente menor que 20% em peso. Preferencialmente, a etapa (a) é executada na ausência de solventes hidrocarbonetos inertes (polimerização em volume). A etapa de prepolimerização (a) é preferencialmente executada na ausência de qualquer regulador de peso molecular, tal como hidrogênio. Alternativamente, em alguns casos, uma quantidade limitada de hidrogênio pode ser alimentada ao reator de prepolimerização, sob a condição de que dita quantidade não seja maior que 2000 ppm por vol. com relação à quantidade total do monômero líquido. Como conseqüência, o prepolímero obtido a partir da etapa (a) é caracterizada por uma elevada distribuição de pesos moleculares: a viscosidade intrínseca de dito prepolímero geralmente varia entre 2,0 e 6,0 dl_/g. O tempo médio de residência na etapa (a) do presente invento é a razão entre o volume do reator de prepolimerização e a taxa volumétrica da lama polimêrica descarregada de dito reator. Este parâmetro geralmente varia de 2 a 40 minutos e pode ser modificado por um aumento ou diminuição da saída da lama polimêrica do prepolimerizador. Dito tempo de residência varia preferencialmente de 10 a 25 minutos.

Como mencionado acima, a temperatura de operação na etapa (a) geralmente varia de 23 a 50°C e uma faixa preferida está compreendida entre 27 e 40°C. Foi provado (vide os exemplos comparativos) que uma temperatura de prepolimerização de menos de 23°C falha em fornecer as vantagens do processo de acordo com o presente invento. De fato, se a etapa (a) for executada a uma temperatura mais baixa, é causado um aumento significativo na quantidade total de finos formados na etapa sucessiva (b) de polimerização. O grau de polimerização do sistema catalítico prepolimerizado varia preferencialmente de 60 a 800 g por grama de componente catalítico sólido, preferencialmente de 150 a 400 g por grama de componente catalítico sólido. Uma lama polimêrica contendo o sistema catalítico prepolimerizado é descarregada do reator de prepolimerização antes de ser continuamente alimentada à etapa de polimerização (b). A etapa (b) é executada em um reator de fase gasosa, como descrito nas patentes anteriores do depositante EP 782 578 e EP 1 012 195, em que a polimerização de uma ou mais olefinas é executada em duas zonas de polimerização interconectadas. Na primeira zona de polimerização, daqui em diante indicada como "elevadora", são impostas condições de fluidização rápida: isto significa que a velocidade do gás fluidizante é maior que a velocidade de transporte das partículas poliméricas. Os termos "velocidade de transporte" e "estado de fluidização rápida" são bem conhecidos do estado da técnica; para uma definição deles, vide, por exemplo, D. Geldart, "Gas Fluidisation Technology", p. 155 et seq., J. Wiley & Sons Ltd., 1986. A zona elevadora opera sob condições de leito em fluidização rápida com velocidades superficiais de gás maiores que as velocidades terminais médias das partículas, de modo que as partículas poliméricas são arrastadas para cima pelo fluxo dos monômeros em reação. Um regime de fluxo altamente turbulento é estabelecido na zona elevadora; Isto gera um bom coeficiente de troca de calor entre as partículas e o gás circundante, e também garante que a temperatura de reação seja mantida razoavelmente constante ao longo do leito de reação. Geralmente, a velocidade do gás fluidizante injetado na zona elevadora depende da densidade do gás e da distribuição de tamanho de partículas do sólido. Esta velocidade ascendente do gás pode estar geralmente compreendida entre 0,5 e 15 m/s, preferencialmente entre 0,8 e 5 m/s.

Na segunda zona de polimerização, daqui em diante indicada como "abaixadora", as partículas de polímero fluem para baixo numa forma densificada sob a ação da gravidade. A alta densidade do sólido, que se aproxima da densidade aparente do polímero, é a característica relevante da segunda zona de polimerização. Nesta zona, um ganho positivo de pressão pode ser obtido ao longo da direção do fluxo, de modo que se torne possível reintroduzir o polímero na zona elevadora sem a ajuda de meios mecânicos especiais. Desta forma, é estabelecida uma circulação em laço, que é definida pelo balanço de pressões entre as duas zonas de polimerização e pelas perdas de pressão introduzidas no sistema.

De acordo com o processo do presente invento, a lama polimérica contendo o sistema catalítico prepolimerizado é continuamente alimentada â zona elevadora numa seção dela tendo uma velocidade ascendente de gás maior que 3,0 m/s, preferencialmente na faixa de 5,0 a 15 m/s.

Velocidades de gás maiores que 3,0 m/s garantem um coeficiente de troca de calor ótimo entre as partículas de prepolímero injetadas e o gás reagente circundante, reduzindo assim significativamente a chance de quebra do prepolímero introduzido na zona elevadora. Como indicado acima, a etapa (a) é preferencialmente executada a uma temperatura compreendida entre 27 e 40°C, enquanto que a etapa de polimerização (b) é geralmente realizada em temperaturas na faixa de 60 a 120°C. Portanto, quando alimentado à zona elevadora, o monômero líquido que impregna os poros do prepolímero é repentinamente introduzido num ambiente altamente relativo, onde ele é submetido a uma alta reatividade com o conseqüente desenvolvimento do calor gerado a partir da reação de polimerização. A tensão térmica poderia causar a quebra das partículas de prepolímero com a consequente formação de partículas menores que 0,3 mm (finos). Como mostrado pelos exemplos comparativos, quando o prepolímero é alimentado a uma seção da zona elevadora caracterizada por uma velocidade de gás menor a 3 m/s, é causado um aumento considerável na quantidade de finos.

De acordo com uma primeira forma de realização do presente invento, a seção da zona elevadora é uniforme ao longo de sua altura, de modo que a velocidade do gás não se altera substancial mente por toda a zona elevadora. Neste caso, as vantagens do presente invento em termos de distribuição de tamanho de partícula, i.e., minimização de partículas finas, podem ser alcançadas pela alimentação do sistema catalítico prepolimerizado em qualquer seção ao longo da altura da zona elevadora mantendo a velocidade do gás maior que 3 m/s.

De acordo com uma segunda e preferida forma de realização do presente invento, a seção da zona elevadora não é uniforme ao longo de sua altura, mas se estreita e alarga devido à presença de uma ou mais restrições. Neste caso, a velocidade do gás de fluidização ascendente se altera ao longo da altura da zona elevadora. O sistema catalítico prepolimerizado pode ser adequadamente alimentado em correspondência com aquelas seções caracterizadas por uma velocidade de gás maior que 3 m/s. A lama polimérica proveniente da etapa (a) é preferencialmente alimentada em correspondência com a parte do fundo da zona elevadora, onde a seção da zona elevadora é mais estreita que o restante da zona elevadora.

Além disso, dependendo do (co)polímero olefínico desejado, a etapa (b) de polimerização pode ser executada ajustando apropriadamente as condições de polimerização e a concentração dos monômeros nas duas zonas de polimerização, para produzir uma ampla variedade de homopolímeros bimodais e de copolímeros estatísticos. Para este fim, na etapa (b) a mistura gasosa arrastando as partículas poliméricas e proveniente da zona elevadora pode ser parcialmente ou totalmente impedida de entrar na zona abaixadora, para obter duas zonas de composição de gás diferente. Isto pode ser alcançado alimentando um uma mistura gasosa e/ou líquida na zona abaixadora por meio de uma linha disposta num ponto adequado da zona abaixadora, preferencialmente na parte superior desta. Dita mistura gasosa e/ou líquida deve ter uma composição adequada, diferente daquela da mistura gasosa presente na zona elevadora. O fluxo de dita mistura gasosa e/ou líquida pode ser regulado de modo que seja gerado um fluxo ascendente de gás em contra-corrente ao fluxo das partículas de polímero, particularmente no topo dela, atuando como uma barreira à mistura gasosa proveniente da zona elevadora. O presente invento será agora descrito em detalhes com referência à Figura 1, que é ilustrativa e não limitativa do escopo do presente invento.

De acordo com a forma de realização mostrada na fig. 1, o tratamento de prepolimerização do sistema catalítico (etapa a) é executado em um reator cíclico, enquanto que a etapa (b) é executada num reator de fase gasosa tendo zonas de polimerização interconectadas, a zona elevadora tendo uma restrição na parte de fundo.

Um componente catalítico sólido (1), um cocatalisador (2) e opcionalmente um composto doador de elétrons são alimentados a um recipiente de pré-contato (3) juntamente com um diluente, tal como propano. Estes componentes são contatados no recipiente à temperatura ambiente por um tempo de 5 a 60 minutos. O sistema catalítico formado é alimentado via linha (4) a um reator de polimerização cíclico (5) para executar a etapa (a) de acordo com as condições de operação mencionadas acima. Uma α-olefina é alimentada ao reator cíclico (5) via linha (6).

Uma lama contendo as partículas de prepolímero é descarregada do reator cíclico (5) e é alimentada via linha (7) à zona elevadora (8) de um reator de fase gasosa tendo duas zonas de polimerização interconectadas, em que ê executada a etapa (b) de polimerização de acordo com as condições de operação mencionadas acima. Em particular, o sistema catalítico prepolimerizado é alimentado via linha (7) a uma seção restringida (9) de dita zona elevadora (8), onde a velocidade do gás de fluidização é vantajosamente mantida em um valor maior que 3 m/s. O reator de fase gasosa compreende uma zona elevadora (8) e uma zona abaixadora (11), em que as partículas poliméricas fluem, respectivamente, para cima sob condições de fluidização rápida ao longo da direção da seta (13) e para baixo sob a ação da gravidade ao longo da direção da seta (14). A zona elevadora (8) e a zona abaixadora (11) são apropriadamente interconectadas pelos cotovelos de interconexão (10) e (12).

Em dito reator de fase gasosa, um ou mais monômeros olefínicos são polimerizados na presença de hidrogênio como regulador de peso molecular. Para este fim, uma mistura gasosa compreendendo os monômeros, hidrogênio e propano como diluente inerte é adicionada ao reator através de uma ou mais linhas (15), adequadamente situadas em qualquer ponto do sistema de reciclagem de acordo com o conhecimento dos técnicos da área.

Após fluir através da zona elevadora, as partículas poliméricas e a mistura gasosa deixam a zona elevadora (8) e são transportadas para uma zona de separação de sólido/gás (16). Esta separação de sólido/gás pode ser efetuada por meios convencionais de separação tais como, por exemplo, um separador centrífugo (ciclone) do tipo axial, espiral, helicoidal ou tangencial. A partir da zona de separação (16), o polímero entra na zona abaixadora (11). A mistura gasosa que sai da zona de separação (16) é reciclada à zona elevadora (8) por meio de uma linha de reciclagem (17), equipada com meios para a compressão (18) e resfriamento (19).

Após os meios de compressão (18) e resfriamento (19), o gás de reciclagem é dividido em duas correntes separadas, a primeira é transferida para a seção de conexão (12) via linha (20) para apoiar a transferência das partículas poliméricas da zona abaixadora (11) para a zona elevadora (8). A segunda corrente de gás de reciclagem é alimentada via linha (21) ao fundo da zona elevadora (8) para estabelecer dentro da seção restringida (9) as condições de fluidização como reivindicado na presente patente.

Quando se deseja preparar polímeros com uma diferente composição ou polímeros com uma distribuição bimodal de pesos moleculares na etapa de polimerização (b), uma parte do gás de reciclagem da linha (17) é enviada via linha (22) para um condensador (23), onde a corrente gasosa é colhida a uma temperatura que envolva a condensação parcial dos monômeros e dos gases inertes, tais como propano. Um recipiente de separação (24) é disposto a jusante do condensador (23). A mistura gasosa enriquecida em hidrogênio, que é coletada no topo do recipiente (24) é reciclada via linha (25) á linha de reciclagem (17). Ao contrário, o líquido condensado é alimentado à zona abaixadora (11) via linha (26). Dito líquido pode ser alimentado a dita zona abaixadora (11) por gravidade ao colocar o recipiente (24) numa altura conveniente, ou por meio de qualquer outro meio adequado, tal como uma bomba (27).

Os componentes de constituição que se quer que estejam presentes na zona abaixadora (11) podem ser alimentados como um líquido via linha (28). A linha (26) para alimentar a barreira líquida é disposta na parte superior da zona abaixadora (11) e permite evitar parcialmente ou totalmente que a mistura gasosa proveniente da zona elevadora (8) entre na zona abaixadora (11), para obter duas zonas de composição gasosa diferentes, como explicado previamente. O polímero obtido a partir do reator de fase gasosa da etapa (b) é descarregado a partir da parte inferior da zona abaixadora (11) via a linha de descarga (29). O processo de polimerização em fase gasosa de acordo com o presente invento permite a preparação de um grande número de pós olefínicos tendo uma distribuição ótima de tamanhos de partículas com um baixo teor de finos. Exemplos de polímeros que podem ser obtidos são: - políetilenos de alta densidade (HDPEs tendo densidades relativas maiores que 0,940) incluindo homopolímeros de etileno e copolímeros de etileno com α-olefinas tendo de 3 a 12 átomos de carbono; - polietilenos lineares de baixa densidade (LLDPEs tendo densidades relativas menores que 0,940) e de densidade muito baixa e de densidade ultra baixa (VLDPEs e ÜLDPEs tendo densidades relativas menores que 0,920 até 0,880) consistindo de copolímeros de etileno com uma ou mais α-olefinas tendo de 3 a 12 átomos de carbono; - terpolímeros elastoméricos de etileno e propileno com proporções menores de dieno ou de copolímeros elastoméricos de etileno e propileno com um teor de unidades derivadas de etileno de entre cerca de 30 e 70% em peso; - polipropileno isotático e copolímeros cristalinos de propileno e etileno e/ou outras a-olefinas tendo um teor de unidades derivadas de propileno de mais de 85% em peso; - copolímeros isotáticos de propileno e α-olefinas, tais como buteno-1, com um teor de α-olefina de até 30% em peso; - polímeros de propileno resistentes a impacto obtidos pela polimerização sequencial de propileno e misturas de propileno com etileno contendo até 30% em peso de etileno; - polipropileno atático e copolímeros amorfos de propileno e etileno e outras a-olefinas contendo mais de 70% em peso de unidades derivadas de propileno; - polibutadieno e outras borrachas de polidieno. O processo de polimerização em fase gasosa acima pode ser executado na presença de um sistema catalítico altamente ativo do tipo Ziegler-Natta ou metaloceno.

Um sistema catalítico Ziegler-Natta compreende os catalisadores obtidos pela reação de um composto de metal de transição dos grupos 4 a 10 da Tabela Periódica dos Elementos (nova notação) com um composto organometálico dos grupos 1,2 ou 13 da Tabela Periódica dos Elementos.

Em particular, o composto de metal de transição pode ser escolhido dentre os compostos de Ti, V, Zr, Cr e Hf. Os compostos preferidos são aqueles de fórmula Ti(OR)nXy.n em que n está compreendido entre 0 e y, y é a valência do titânio; X é halogênio e R é um composto hidrocarboneto tendo de 1 a 10 átomos de carbono ou um grupo COR. Dentre eles, são particuíarmente preferidos os compostos de titânio tendo pelo menos uma ligação Ti-halogênio tal como os tetrahaletos ou halogenoalcoolatos de titânio. Os compostos específicos preferidos de titânio são TiCI3, TiCU, Ti(OBu)<, Ti(OBu)CI3, Tí(OBu)2CI2) Tí(OBu)3CI.

Os compostos organometálicos preferidos são os compostos organo-AI e em particular os compostos alquil-AI. O composto alquil-AI é preferencial mente escolhido dentre os compostos trialquil alumínio tais como, por exemplo, trietilalumínio, triisobutilalumínio, tri-n-butilalumínio, tri-n-hexilalumínio, tri-n-octilalumínio. Também é possível usar haletos de alquilalumínio, hidretos de alquilalumínio ou sesquicloretos de alquilalumínio tais como AIEt2CI e Ai2Et3CI3, opcionalmente em mistura com ditos compostos trialquilalumínio. São catalisadores ZN de alto rendimento particularmente adequados aqueles em que o composto de titânio é suportado em haleto de magnésio na forma ativa que é preferencialmente MgCI2 na forma ativa. Se for objetivada a polimerização estereoespecífica de propileno ou de α-olefinas superiores, podem ser adicionados compostos doadores de elétrons na preparação do catalisador: tais compostos são geralmente escolhidos dentre ésteres, éteres, aminas e cetonas. Em particular, é preferido o uso de compostos pertencentes aos 1,3-diéteres, ftalatos, benzoatos e succinatos.

Melhorias adicionais podem ser obtidas usando, em adição ao doador de elétrons presente no componente sólido, um doador de elétrons (externo) adicionado ao componente catalítico aiquilalumínio ou ao reator de polimerização. Estes doadores de elétrons externos podem ser iguais ou diferentes do doador interno. Preferencialmente eles são escolhidos dentre os alcoxisiianos de fórmula Ra1Rt,2Si{OR3)c, em que a e b são inteiros de 0 a 2, c é um inteiro de 1 a 3 e a soma (a+b+c) é 4; R1, R2 e R3 são radicais alquiia, cicloalquila ou arila com de 1 a 18 átomos de carbono. São particularmente preferidos os compostos de silício em que aé1,bé1ecé2, pelo menos um dentre R1 e R2 é escolhido dentre grupos ramificados alquiia, cicloalquila ou arila com de 3 a 10 átomos de carbono e R3 é um grupo alquiia CrC10, em particular metila. Exemplos de tais compostos preferidos de silício são metilciclohexildimetoxisilano, difenildimetoxisilano, metil-t-butildimetoxisilano, didiclopentildimetoxisilano. Além disso, também são preferidos os compostos de silício em que a é 0, c é 3, R2 é um grupo alquiia ramificada ou cicloalquila e R3 é metila. Exemplos de tais compostos preferidos de silício são ciclohexiltrimetoxisilano, t-butiltrimetoxisilano e t-hexiltrimetoxisilano.

Os catalisadores acima mostram, em adição a uma alta atividade de polimerização, também boas propriedades morfológicas, o que os torna particularmente adequados para o processo de polimerização em fase gasosa de acordo com o presente invento, Os sistemas catalíticos baseados em metalocenos também podem ser usados no processo de acordo com o presente invento e eles compreendem: - pelo menos um composto de metal de transição contendo pelo menos uma ligação π; - pelo menos um alumoxano ou um composto capaz de formar um cátion alquilmetaloceno; e - opcionalmente um composto organo-alumínio.

Uma ciasse preferida de composto metálico contendo pelo menos uma ligação π são os compostos metalocenos pertencentes à seguinte fórmula (I): 0) em que: M é um meta! de transição pertencente aos grupos 4, 5 ou aos grupos dos lantanídeos ou actinídeos da Tabela Periódica dos Elementos; preferencialmente M é zircônio, titânio ou háfnio; os substituintes X, iguais ou diferentes uns dos outros, são ligantes sigma monoaniônicos escolhidos dentre o grupo que consiste de hidrogênio, halogênio, R6, OR6, OCOR6, SR6, NR62 e PR62, em que R6 é um radical hidrocarboneto contendo de 1 a 40 átomos de carbono; preferencialmente, os substituintes X são escolhidos dentre o grupo que consiste de -Cl, -Br, -Me, -Et, -n-Bu, -sec-Bu, -Ph, -Bz, -CH2SiMe3l -OEt, -por, -OBu e -NMez; p é um inteiro igual ao estado de oxidação do metal M menos 2; n é 0 ou 1; quando n é 0 a ponte L não está presente; L é uma porção hidrocarboneto divalente contendo de 1 a 40 átomos de carbono, opcionalmente contendo até 5 átomos de silício, ligando Cp e A! preferencialmente L é um grupo divalente (ZR72)„; Z sendo C, Si e os grupos R7, iguais ou diferentes uns dos outros, sendo hidrogênio ou um radical hidrocarboneto contendo de 1 a 40 átomos de carbono; mais preferencialmente L é escolhido dentre Si(CH3)2, SiPh2, SiPhMe, SiMe(SiMe3), CH2, (CH2)2, (CH2)3 ou C(CH3)2;

Cp é um grupo ciclopentadienila substituído ou não, opcionalmente condensado com um ou mais anéis aromáticos substituídos ou não, saturados ou não; A tem o mesmo significado de Cp ou é uma porção NR7, -O, S, em que R7 é um radical contendo de 1 a 40 átomos de carbono.

Os alumoxanos usados como componente (b) são considerados como compostos lineares, ramificados ou cíclicos contendo pelo menos um grupo do tipo: em que os substituintes U, iguais ou diferentes, são definidos acima.

Em particular, os alumoxanos de fórmula: podem ser usados no caso de compostos lineares, em que n1 é 0 ou um inteiro de 1 a 40 e em que os substituintes U, iguais ou diferentes, são átomos de hidrogênio, átomos de halogênio, radicais alquila CrC20, cicloalquila C?-C20, arila Ce-C20l arilalquila C7-C2o ou alquilarila C7-C2o, opcionalmente contendo átomos de silício ou de germãnio, com a condição de que pelo menos um U é diferente de halogênio, e j varia de 0 a 1, sendo também um número não inteiro; ou alumoxanos de fórmula: podem ser usados no caso de compostos cíclicos, em que n2 é um inteiro de 2 a 40 e os substituintes U são definidos como acima.

Os seguintes exemplos ilustrarão adicionalmente o presente invento sem limitar o seu escopo.

EXEMPLOS

Condições oerais de polimerizacão A polimerização ê executada continuamente numa configuração de processo como mostrado nafig. 1 compreendendo: - um recipiente de pré-contato, onde os vários componentes catalíticos são pré-misturados; - um reator cíclico de prepolimerização; - um reator de polimerização em fase gasosa tendo zonas de polimerização interconectadas. A etapa (a) do presente invento é executada num reator cíclico tendo um volume de 1 m3. O tempo médio de residência é a razão entre o volume do reator e a taxa volumétrica da lama polimérica descarregada do reator cíclico. A etapa (b) do presente invento é executada num reator de polimerização compreendendo uma primeira zona de polimerização (elevadora) e uma segunda zona de polimerização (abaixadora). A zona elevadora tem uma altura de 35 m e um diâmetro de 1,8 m, enquanto que a zona abaixadora tem uma altura de 20 m e um diâmetro de 1,1 m.

Exemplo 1 Um catalisador Ziegler-Natta é usado como catalisador de polimerização, compreendendo: - um componente catalítico sólido de titânio preparado com o procedimento descrito na patente EP 728 769, Exemplo 5, linhas 46 a 53, de acordo com o qual é usado ftalato de diisobutila como composto doador de elétrons interno; - trietilalumínio (TEAL) como cocatalisador; - diciclopentildimetoxisilano como doador externo. 0,5 kg/h de componente catalítico sólido de titânio foram alimentados ao recipiente de pré-contato, a razão em peso de TEAL/componeníe sólido sendo de 4, a razão em peso de TEAL/doador externo sendo de 28.

Os componentes catalíticos acima foram pré-contatados a uma temperatura de 15°C por 10 minutos.

Etapa a) O sistema catalítico retirado do recipiente de pré-contato foi continuamente alimentado ao reator cíclico de prepolimerização juntamente com 1600 kg/h de propileno líquido. O reator cíclico foi operado na ausência de qualquer regulador de peso molecular, a uma temperatura de 30°C e num tempo de residência de 20 minutos.

Uma lama de polipropileno foi continuamente descarregada do reator cíclico. O rendimento de prepolimerização foi de cerca de 370 g por grama de componente catalítico sólido. O polipropileno obtido exibe uma viscosidade intrínseca de cerca de 4,5 dl/g.

Etapa b) A lama de polipropileno proveniente da etapa (a) é sucessivamente alimentada, como mostrado na figura 1, à porção de fundo da zona elevadora (8) em correspondência com a restrição (9), onde a velocidade ascendente do monômero fluidizante ê de 6,0 m/s. O polipropileno é preparado na etapa (b) pela polimerização de propileno gasoso na presença de hidrogênio como regulador de peso molecular e propano como diluente inerte. Em ambas zonas elevadora (8) e abaixadora (11) as seguintes condições operacionais são satisfeitas: - temperatura (°C) 80 - pressão (barg) 28 - propileno (% mol) 90 - propano (% mol) 9 - hidrogênio (% mol) 1 Uma corrente gasosa contendo propileno, propano e hidrogênio flui para cima ao longo da zona elevadora (8) enquanto são estabelecidas condições de fluidização rápida: a velocidade ascendente do gás é mantida num valor de cerca de 1,9 m/s.

As partículas de polipropileno provenientes da zona elevadora são transportadas através do cotovelo de interconexão (10) para a zona de separação (16). A partir dessa zona o polímero é na sua maioria separado do gás e entra na zona abaixadora (11). A mistura gasosa que sai da zona de separação (16) é reciclada para a zona elevadora (8) por meio de uma linha de reciclagem (17), equipada com meios para a compressão (18) e resfriamento (19). As partículas de polipropileno em crescimento fluem para baixo na zona abaixadora em condições "densificadas". A taxa de fluxo das partículas poliméricas recirculadas através das duas zonas de polimerização é de cerca de 500 ton/h, enquanto que 20 ton/h de polipropileno são continuamente descarregadas a partir da parte inferior da zona abaixadora via linha de descarga (29). A distribuição de tamanhos de partículas do polipropileno obtido foi medida dando um diâmetro médio de 2,0 mm e uma percentagem de partículas com um diâmetro menor que 0,3 mm (finos) igual a 0,1%.

Exemplo 2 Etapa a) O mesmo sistema catalítico do exemplo 1 foi usado com a diferença que a razão em peso de TEAL/doador externo foi igual a 4. O sistema catalítico retirado do recipiente de pré-contato foi continuamente alimentado ao reator cíclico de prepolimerização juntamente com 1600 kg/h de propileno líquido. O reator cíclico foi operado na ausência de qualquer regulador de peso molecular, a uma temperatura de 27°C e num tempo de residência de 20 minutos.

Uma iama de polipropileno foi continuamente descarregada do reator cíclico. O rendimento de prepolimerização foi de cerca de 320 g por grama de componente catalítico sólido. O polipropileno obtido exibe uma viscosidade intrínseca de cerca de 3,8 dl/g.

Etapa b) A lama de polipropileno proveniente da etapa (a) é sucessivamente alimentada, como mostrado na figura 1, à porção de fundo da zona elevadora (8) em correspondência com a restrição (9), onde a velocidade ascendente do monômero fluidizante é de 6,5 m/s.

Um copolímero de polipropileno/etileno é preparado na etapa (b) pela copolimerização de propileno e etileno na presença de hidrogênio como regulador de peso molecular e propano como diluente inerte. Em ambas zonas elevadora e abaixadora as seguintes condições operacionais são satisfeitas: - temperatura (°C) 75 - pressão (barg) 29 - propileno (% mol) 88,5 - etileno (% mol) 2,5 - propano (% mol) 8 - hidrogênio (% mol) 1 Uma corrente gasosa contendo propileno, propano e hidrogênio flui para cima ao longo da zona elevadora (8) enquanto são estabelecidas condições de fluidização rápida: a velocidade ascendente do gás é mantida num vaior de cerca de 2,0 nrt/s.

As partículas de copolímero provenientes da zona elevadora são transportadas através do cotovelo de interconexão (10) para a zona de separação (16). A partir dessa zona o copolímero é na sua maioria separado do gás e entra na zona abaixadora (11). As partículas de polipropileno em crescimento fluem para baixo na zona abaixadora em condições "densificadas”. A taxa de fluxo das partículas poliméricas recirculadas através das duas zonas de polimerização é de cerca de 650 ton/h, enquanto que 20 ton/h de polipropileno são continuamente descarregadas a partir da parte inferior da zona abaixadora via linha de descarga (29). A distribuição de tamanhos de partículas do polipropileno obtido foi medida dando um diâmetro médio de 1,9 mm e uma percentagem de partículas com um diâmetro menor que 0,3 mm (ftnos) igual a 0,15%.

Exemplo 3 Um catalisador Ziegler-Natta é usado como catalisador de polimerização, compreendendo: - um componente catalítico sólido de titânio preparado com o procedimento descrito na patente EP 728 769, Exemplo 1, de acordo com o qual é usado 9,9-bi$(metoximetil)fluoreno como composto doador de elétrons interno; - trietilalumínio (TEAL) como cocatalisador; - ciclohexilmetildimetoxisilano como doador externo. 0,4 kg/h de componente catalítico sólido de titânio foram alimentados ao recipiente de pré-contato, a razão em peso de TEAL/componente sólido sendo de 4, a razão em peso de TEAL/doador externo sendo de 20.

Os componentes catalíticos acima foram pré-contatados a uma temperatura de 15°C por 10 minutos.

Etapa a) O sistema catalítico retirado do recipiente de pré-contato foi continuamente alimentado ao reator cíclico de prepolimerização junta mente com 1600 kg/h de propileno líquido. O reator cíclico foi operado na ausência de qualquer regulador de peso molecular, a uma temperatura de 35°C e num tempo de residência de 20 minutos.

Uma lama de polipropileno foi continuamente descarregada do reator cíclico, O rendimento de prepolimerização foi de cerca de 400 g por grama de componente catalítico sólido. O polipropileno obtido exibe uma viscosidade intrínseca de cerca de 3,7 dl/g.

Etapa b) A lama de polipropileno proveniente da etapa (a) é sucessiva mente alimentada à porção de fundo da zona elevadora (8) em correspondência com a restrição (9), onde a velocidade ascendente do monômero fluidizante é de 5,5 m/s. O polipropileno é preparado na etapa (b) pela polimerização de propileno gasoso na presença de hidrogênio como regulador de peso molecular e propano como diluente inerte. Em ambas zonas elevadora (8) e abaixadora (11) as seguintes condições operacionais são satisfeitas: - temperatura (°C) 80 - pressão (barg) 28 - propileno (% mol) 90 - propano (% mol) 9 - hidrogênio (% mol) 1 Uma corrente gasosa contendo propileno, propano e hidrogênio flui para cima ao longo da zona elevadora (8) enquanto são estabelecidas condições de fluidização rápida: a velocidade ascendente do gás é mantida num valor de cerca de 1,8 m/s.

As partículas de polipropileno provenientes da zona elevadora são transportadas através do cotovelo de interconexão (10) para a zona de separação (16). A partir dessa zona o polímero é na sua maioria separado do gás e entra na zona abaixadora. As partículas de polipropileno em crescimento fluem para baixo na zona abaixadora em condições "densificadas". A taxa de fluxo das partículas poliméricas recirculadas através das duas zonas de polimerização é de cerca de 600 ton/h, enquanto que 20 ton/h de polipropileno são continuamente descarregadas a partir da parte inferior da zona abaixadora via linha de descarga (29). A distribuição de tamanhos de partículas do polipropileno obtido foi medida dando um diâmetro médio de 1,5 mm e uma percentagem de partículas com um diâmetro menor que 0,3 mm (finos) igual a 0,18%.

Exemplo 4 Um catalisador Ziegler-Natta é usado como catalisador de polimerização, compreendendo: - um componente catalítico sólido de titânio preparado com o procedimento descrito no pedido de patente WO 00/63261, Exemplo 10, de acordo com o qual é usado 2,3-diisopropil-succinato de dietila como composto doador de elétrons interno; - trietilalumínio (TEAL) como cocatalisador; - diciclopentildimetoxisilano como doador externo. 0,7 kg/h de componente catalítico sólido de titânio foram alimentados ao recipiente de pré-contato, a razão em peso de TEAL/componente sólido sendo de 5, a razão em peso de TEAL/doador externo sendo de 6.

Os componentes catalíticos acima foram pré-contatados a uma temperatura de 15°C por 10 minutos.

Etapa a) O sistema catalítico retirado do recipiente de pré-contato foi continuamente alimentado ao reator cíclico de prepolimerização juntamente com 2200 kg/h de propileno líquido. O reator cíclico foi operado na ausência de qualquer regulador de peso molecular, a uma temperatura de 28°C e num tempo de residência de 13 minutos.

Uma lama de polipropileno foi continuamente descarregada do reator cíclico. O rendimento de prepolimerização foi de cerca de 300 g por grama de componente catalítico sólido. O polipropileno obtido exibe uma viscosidade intrínseca de cerca de 5,5 dl/g.

Etapa b) A lama de polipropileno proveniente da etapa (a) é sucessivamente alimentada, como mostrado na figura 1, à porção de fundo da zona elevadora (8) em correspondência com a restrição (9), onde a velocidade ascendente do monômero fluidizante é de 6,0 m/s. O polipropileno é preparado na etapa (b) pela polimerização de propileno gasoso na presença de hidrogênio como regulador de peso molecular e propano como diluente inerte. Em ambas zonas elevadora (8) e abaixadora (11) as seguintes condições operacionais são satisfeitas: - temperatura (°C) 75 - pressão (barg) 28 - propileno (% mol) 77 - propano (% mol) 20 - hidrogênio (% mol) 3 Uma corrente gasosa contendo propileno, propano e hidrogênio flui para cima ao longo da zona elevadora (8) enquanto são estabelecidas condições de fluidização rápida: a velocidade ascendente do gás é mantida num valor de cerca de 1,9 m/s.

As partículas de polipropileno provenientes da zona elevadora são transportadas através do cotovelo de interconexão (10) para a zona de separação (16). A partir dessa zona o polímero é na sua maioria separado do gás e entra na zona abaixadora (11). A mistura gasosa que sai da zona de separação (16) é reciclada para a zona elevadora (8) por meio de uma linha de reciclagem (17), equipada com meios para a compressão (18) e resfriamento (19). As partículas de polipropileno em crescimento fluem para baixo na zona abaixadora em condições "densificadas". A taxa de fluxo das partículas polimérlcas recirculadas através das duas zonas de polimerização é de cerca de 530 ton/h, enquanto que 20 ton/h de polipropileno são continuamente descarregadas a partir da parte inferior da zona abaixadora via linha de descarga (29). A distribuição de tamanhos de partículas do polipropileno obtido foi medida dando um diâmetro médio de 1,9 mm e uma percentagem de partículas com um diâmetro menor que 0,3 mm (finos) igual a 0,13%.

Exemplo 5 (comparativo) Etapa a) O mesmo sistema catalítico usado no exemplo 1 foi continuamente alimentado ao reator cíclico de prepolimerizaçio juntamente com 1600 kg/h de propileno liquido. O reator cíclico foi operado na ausência de qualquer regulador de peso molecular, a uma temperatura de 15°C e num tempo de residência de 20 minutos.

Uma lama de polipropileno foi continuamente descarregada do reator cíclico. O rendimento de prepolimerização foi de cerca de 170 g por grama de componente catalítico sólido. O polipropileno obtido exibe uma viscosidade intrínseca de cerca de 4,2 dl/g.

Etapa b) A lama de polipropileno proveniente da etapa (a) é sucessivamente alimentada, como mostrado na figura 1, à porção de fundo da zona elevadora (8) em correspondência com a restrição (9), onde a velocidade ascendente do monômero fluidizante é de 6,0 m/s. O polipropileno é preparado na etapa (b) pela polimerização de propileno gasoso na presença de hidrogênio como regulador de peso molecular e propano como diluente inerte. Em ambas zonas elevadora e abaixadora, foram estabelecidas as mesmas condições operacionais do exemplo 1. As partículas de polipropileno em crescimento fluem para baixo na zona abaixadora em condições "densificadas". A taxa de fluxo das partículas poliméricas recirculadas através das duas zonas de polimerização é de cerca de 500 ton/h, enquanto que 20 ton/h de polipropileno são continuamente descarregadas a partir da parte inferior da zona abaixadora via linha de descarga (29). A distribuição de tamanhos de partículas do polipropileno obtido foi medida dando um diâmetro médio de 2,0 mm e uma percentagem de partículas com um diâmetro menor que 0,3 mm (finos) igual a 1,2%.

Exemplo 6 (comparativo) Etapa a) O mesmo sistema catalítico usado no exemplo 1 foi continuamente alimentado ao reator cíclico de prepolimerização juntamente com 1600 kg/h de propileno líquido. O reator cíclico foi operado na ausência de qualquer regulador de peso molecular, a uma temperatura de 30°C e num tempo de residência de 20 minutos.

Uma lama de polipropileno foi contínuamente descarregada do reator cíclico. O rendimento de prepolimerização foi de cerca de 370 g por grama de componente catalítico sólido. O polipropileno obtido exibe uma viscosidade intrínseca de cerca de 4,5 dl/g.

Etapa b) A lama de polipropileno proveniente da etapa (a) é sucessivamente alimentada, como mostrado na figura 1, à porção de fundo da zona elevadora (8) em correspondência com a restrição (9), onde a velocidade ascendente do monômero fluidizante é de 2,0 m/s. O polipropileno é preparado na etapa (b) pela polimerização de propileno gasoso na presença de hidrogênio como regulador de peso molecular e propano como diluente inerte. Em ambas zonas elevadora e abaixadora, foram estabelecidas as mesmas condições operacionais do exemplo 1. As partículas de polipropileno em crescimento fluem para baixo na zona abaixadora em condições "densificadas". A taxa de fluxo das partículas poliméricas recirculadas através das duas zonas de polimerização é de cerca de 350 ton/h, enquanto que 20 ton/h de polipropileno são contínuamente descarregadas a partir da parte inferior da zona abaixadora via linha de descarga (29). A distribuição de tamanhos de partículas do polipropileno obtido foi medida dando um diâmetro médio de 2,0 mm e uma percentagem de partículas com um diâmetro menor que 0,3 mm (finos) igual a 1,4%. A tabela 1 anexa resume as condições operacionais principais adotadas nos exemplos de 1 a 6 e aponta os resultados em termos de distribuição de tamanho de partículas do polímero obtido.

Como demonstrado pelos dados dos exemplos comparativos 5 e 6, ao adotar as condições operacionais fora das reivindicadas para as etapas (a) e (b), os finos são produzidos numa quantidade mais alta (cerca de uma ordem de magnitude). TABELA 1

Claims (14)

1. Processo para a polimerização em fase gasosa de uma ou mais α-olefinas na presença de um sistema catalítico, o dito processo compreendendo: a) contatar de forma contínua uma ou mais das ditas a-olefinas com o dito sistema catalítico num reator de prepolimerização, em que a reação é executada em meio líquido a uma temperatura variando de 23 a 50*0; b) alimentar continuamente o prepolímero obtido a partir da etapa a) em um reator de fase gasosa tendo zonas de polimerização interconectadas, em que as partículas poliméricas em crescimento fluem para cima através de uma primeira zona de polimerização (eleva-dora) sob condições de transporte ou de fluidização rápidas, deixam a dita zona elevadora e entram numa segunda zona de polimerização (abaixadora) através da qual elas fluem para baixo sob a ação da gravidade, deixam a dita zona abaixadora e são reintroduzidas na zona elevadora, estabelecendo assim uma circulação de polímero entre as zonas elevadora e abaixadora, em que o polímero obtido a partir da etapa a) é continuamente alimentado a uma seção da dita zona elevadora caracterizada por uma velocidade de gás ascendente maior que 3,0 m/s.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de prepolimerização é executada em um meio líquido em um tanque reator continuamente agitado (CSTR) ou em um reator cíclico.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito sistema catalítico alimentado à etapa a) é um sistema catalítico do tipo Ziegler-Natta ou do tipo metaloceno.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito meio líquido compreende monômero(s) a- olefínico(s) líquido(s), opcionalmente juntamente com um solvente hi-drocarboneto inerte.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a quantidade do dito solvente hidrocarboneto é menor que 40% em peso com relação à quantidade das ditas α-olefinas líquidas.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa a) é executada em ausência de qualquer regulador de peso molecular.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa a) é executada na presença de hidrogênio numa quantidade menor que 2000 ppm por volume com relação à quantidade total de monômeros líquidos.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que o prepolímero obtido a partir da etapa a) é caracterizado por uma viscosidade intrínseca variando de 2,0 a 6,0 dl/g.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o tempo médio de residência na etapa a) varia de 2 a 40 minutos.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a temperatura de operação na etapa a) varia de 27 a 40Ό.

11. Processo de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito prepolímero obtido a partir da etapa a) é continuamente alimentado na dita zona elevadora numa seção dela tendo uma velocidade de gás ascendente na faixa de 5,0 a 15 m/s.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de polimerização b) é executada a uma temperatura na faixa de 60 a 120Ό.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o sistema catalítico prepo-limerizado da etapa a) é alimentado à porção de fundo da zona eleva-dora, a dita porção de fundo tendo uma seção mais esterita que a porção restante da dita zona elevadora.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que na etapa b) uma mistura gasosa e/ou líquida tendo uma composição diferente daquela da mistura gasosa presente na zona elevadora é alimentada na zona abaixa-dora via uma linha situada na parte superior desta.