BRPI0711478A2 - método para a polimerização de olefinas em um reator de leito fluidizado - Google Patents
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Abstract
MéTODO PARA A POLIMERIZAçãO DE OLEFINAS EM UM REATOR DE LEITO FLUIDIZADO. é fornecido um método para a polimerização de olefinas em um reator de leito fluidizado. O método envolve a introdução de um fluido no reator de leito fluidizado em um ângulo e quantidade suficientes para induzir um ou mais redemoinhos no leito fluidizado no reator.
Description
"MÉTODO PARA A POLIMERIZAÇÃO DE OLEFINAS EM UM REATOR DE LEITO FLUIDIZADO"
CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção de uma forma geral se refere a um método para a polimerização de olefinas em um reator de leito fluidizado. O leito fluidizado possui um ou mais redemoinhos induzidos para prevenir ou inibir a incrustação no reator.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Nos reatores de leito fluidizado de polimerização de olefinas, a fluidificação é obtida por meio de gás de circulação ascendente. Uma grade no fundo do reator é usada para uniformemente distribuir o gás de fluidificação através da seção transversal do reator e para prevenir os sólidos de entrar na câmara de pressão de fornecimento de gás. Um problema que aflige a industria é a formação de lâminas de pó sobre a parede do reator.
Quando estas lâminas caem da parede do reator, elas possuem o potencial de bloquear partes significativas da grade de distribuição de gás e, como um resultado, interrompem o fluxo do reator ou mesmo obstruem o reator.
Assim, existe uma necessidade na técnica com relação a um meio de alterar os hidrodinâmicos do leito fluidizado de polimerização de olefinas para reduzir o potencial de laminação e melhorar a mistura.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Resumidamente, a presente invenção fornece um método para a polimerização de olefinas em um reator de leito fluidizado. O método inclui a etapa de introduzir um fluido no reator de leito fluidizado em um ângulo e quantidade suficientes para introduzir um ou mais redemoinhos no leito fluidizado do reator.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
De acordo com a invenção, a laminação nos reatores de leito fluidizado para polimerização de olefinas pode ser diminuída ou prevenida mediante a introdução de um fluido no reator de leito fluidizado em um ângulo e quantidade suficientes para induzir um ou mais redemoinhos no leito fluidizado do reator. A rotação no leito fluidizado aumentará a velocidade tangencial dos sólidos na parede do reator, desse modo aumentando as forças de cisalhamento próximas da parede e reduzindo a incidência de laminação da parede do reator.
Um outro benefício de melhorar a rotação no leito fluidizado será a redução da quantidade de partículas decantadas do topo do leito fluidizado. Nos sistemas de polimerização, as partículas que deixa o topo do leito fluidizado podem levar a incrustação dos sistemas de tubulação e equipamento usado para esfriar retornar o gás fluidizado até a abertura do reator.
Preferivelmente, o um ou mais redemoinhos são induzidos sem o auxílio de dispositivos mecânicos tais como um agitador ou lâminas ou pás de rotação. Tais dispositivos podem complicar o esboço do leito e limitar a operação do leito.
O método da invenção pode ser usado para polimerizar uma variedade de olefinas usando catalisadores conhecidos na técnica tais como Ziegler-Natta e metaloceno. Os monômeros de polimerização adequados incluem olefinas tais como etileno, propileno, buteno, penteno, hexeno, etc. e combinações destes.
A maneira em que o fluido é introduzido no leito fluidizado para induzir um ou mais redemoinhos não é particularmente limitativo. Por exemplo, o fluido pode ser introduzido através de uma placa distribuidora no fundo do reator. A placa distribuidora pode ter perfurações que introduzem o fluido em um ângulo diferente da vertical. Alternativamente, a placa distribuidora pode ter defletores ou bocais que introduzem o fluido em um ângulo diferente da vertical para induzir o(s) redemoinho(s).
A disposição das perfurações, defletores e/ou bocais não é particularmente limitativa, contanto que eles sejam eficazes para induzir um ou mais redemoinhos no leito fluidizado. Por exemplo, as perfurações, defletores e/ou bocais podem ser dispostos em um ou mais círculos concêntricos, com o mesmo ângulo e direção de descarga. Alternativamente, as perfurações, defletores e/ou bocais podem ser dispostos e mais do que um círculo não concêntrico para induzir múltiplos redemoinhos dentro do leito.
O fluido também pode ser introduzido através de um ou mais injetores ou bocais localizados no ou ao longo do leito fluidizado para induzir o(s) redemoinho(s).
Em uma forma de realização, o leito fluidizado inteiro gira em uma direção.
O ângulo e a quantidade do fluido introduzido no leito fluidizado para induzir um ou mais redemoinhos podem variar, dependendo do sistema de polimerização particular empregado, assim como o ângulo e a quantidade do fluido introduzido. Geralmente, o fluido pode ser introduzido no reator em um ângulo de 90° em relação à vertical até quase a vertical. A quantidade do fluido introduzido em um ângulo para induzir o um ou mais redemoinhos pode variar. Tais quantidades podem ser determinadas pela experimentação rotineira por uma pessoa versada na técnica.
O fluido usado para induzir o um ou mais redemoinhos pode ser um gás ou líquido. Tipicamente, o fluido seria um gás, e o gás pode ser um ou mais dos gases geralmente usados na polimerização de olefinas tais como nitrogênio, hidrogênio, olefina(s) e alcano(s).
Em uma outra forma de realização, além de induzir um ou mais redemoinhos, a velocidade de fluidificação dentro do reator também pode ser mudada periodicamente para inibir ou reduzir ainda mais a laminação. A mudança na velocidade do leito fluidizado é descrita em um Pedido de Patente U.S. co-pendente que reivindica a prioridade do Pedido de Patente U.S. provisório no. 60/800.826, depositado em 16 de maio de 2006 e intitulado "Pulsing Olefin Polymerization Fluidized-Bed Reactores (Attorney Docket No. 80263); cujo conteúdo é por meio desta incorporado por referência.
A invenção foi descrita em detalhes com referência particular às suas formas de realização preferidas, mas ficará entendido que variações e modificações podem se efetuadas dentro do espírito e escopo da invenção.
Claims (9)
1. Método para a polimerização de olefinas em um reator de leito fluidizado, caracterizado pelo fato de que compreende: introduzir um fluido no reator de leito fluidizado em um ângulo e quantidade suficientes para induzir um ou mais redemoinhos no leito fluidizado no reator.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido compreende um gás.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o gás compreende olefinas.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido compreende um líquido.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o leito fluidizado inteiro gira.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido é introduzido através de uma placa distribuidora no fundo do reator.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a placa distribuidora compreende perfurações que introduzem o fluido em um ângulo diferente da vertical.
8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a placa distribuidora compreende defletores ou bocais que introduzem o fluido em um ângulo diferente da vertical.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido é introduzido através de um ou mais injetores ou bocais localizados no ou ao longo do leito fluidizado.
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