BRPI0719960B1 - Bocal para injeção de catalisador líquido, um catalisador em suspensão ou misturas dos mesmos em um reator de polimerização de olefina e método para injeção d e catalisador - Google Patents
Bocal para injeção de catalisador líquido, um catalisador em suspensão ou misturas dos mesmos em um reator de polimerização de olefina e método para injeção d e catalisador Download PDFInfo
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Description
(54) Título: BOCAL PARA INJEÇÃO DE CATALISADOR LÍQUIDO, UM CATALISADOR EM SUSPENSÃO OU MISTURAS DOS MESMOS EM UM REATOR DE POLIMERIZAÇÃO DE OLEFINA E MÉTODO PARA INJEÇÃO D E CATALISADOR (51) Int.CI.: C08F 2/01 (30) Prioridade Unionista: 03/10/2006 US 60/848,910 (73) Titular(es): UNIVATION TECHNOLOGIES, LLC (72) Inventor(es): CHARLES W. LIPP; TIMOTHY R. LYNN; BRUCE J. SAVATSKY; JOHN H. OSKAM; MARK B. DAVIS; KERSTEN A. TERRY; DANIEL P. ZILKER; MARK W. BLOOD
1/39
| BOCAL PARA INJEÇÃO | DE UM CATALISADOR LÍQUIDO, UM | CATALISADOR | |||||
| EM SUSPENSÃO | OU | MISTURAS | DOS | MESMOS | EM UM | REATOR | DE |
| POLIMERIZAÇÃO | DE | OLEFINA | E | MÉTODO | PARA | INJEÇÃO | DE |
| CATALISADOR. |
REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] O presente pedido reivindica o benefício do No. de Série 60/848.910, depositado em 3 de Outubro de 2006, a divulgação do qual é incorporada por referência em sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO [002] A presente invenção refere-se, em geral, a um bocal para injeção de catalisador e métodos para uso do mesmo. Mais particularmente, modalidades da presente invenção se referem a um bocal efervescente para injeção de catalisador para uso em produção de poliolefina e métodos para fazer o mesmo. ANTECEDENTES [003] Catalisadores líquidos usados em polimerização em fase gasosa oferecem muitas vantagens em relação aos catalisadores sólido-suportados convencionais. Por exemplo, catalisadores líquidos requerem menos equipamento e matérias primas para fabricação. Catalisadores líquidos também conferem menos impurezas ao produto polimérico final. Ainda, a atividade de catalisadores líquidos não é adversamente influenciada pela área de superfície de um material de suporte,
Pat
U.S
5.317.036 divulga detalhes adicionais para o uso de catalisadores líquidos para polimerização em fase gasosa. Outras referências antecedentes incluem o GB 618 674 A.
[004] A despeito do tipo de catalisador, a polimerização de olefina, especialmente polimerização em fase gasosa,
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2/39 depende da injeção uniforme e reproduzível do catalisador na reação química. 0 catalisador deverá ser disperso uniformemente por todos os materiais de reação para promover polimerização uniforme. Uma dispersão eficaz de catalisador dentro do reator evita incrustação e promove a produção uniforme, consistente de produto polimérico.
[005] Contudo, a injeção de catalisador líquido a um sistema de reator cria diversos desafios. Por exemplo, o catalisador líquido é, tipicamente, solúvel no meio de reação e pode se depositar sobre a resina ou polímero que se forma no reator, acelerando a polimerização sobre a superfície das partículas do leito. À medida que as partículas de resina revestidas aumentam de tamanho, as partículas são expostas a uma maior fração de solução ou pulverização de catalisador em virtude das dimensões seccionais transversais aumentadas. Se muito catalisador é depositado sobre as partículas poliméricas, as partículas poliméricas podem crescer tão grandes que as partículas não podem ser fluidizadas, fazendo com que o reator pare.
[006] Ainda, quando de injeção de catalisador líquido no reator, a taxa de polimerização inicial pode ser tão alta que as partículas de resina ou polímero recentemente formadas derretam ou se fundam. Tal polímero derretido ou fundido pode aderir um ao outro para formar partículas maiores no leito fluidizado. Essas partículas grandes não podem ser fluidizadas e/ou podem obstruir o reator, requerendo paralisação do reator. Inversamente, retenção pode ocorrer se o tamanho da partícula polimérica é muito pequeno. Partículas retidas podem se incrustar nas tubulações de reciclagem, compressores e refrigeradores. Partículas retidas também
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3/39 podem aumentar a eletricidade estática, o que pode causar formação de folhas no reator. A formação de folhas requer que o reator seja paralisado de forma a removê-las.
[007] Vários bocais foram propostos para injetar catalisador líquido em sistemas de reator. A Pat. U.S. No. 4.163.040 divulga um bocal de pulverização de catalisador que utiliza um elemento de válvula eletrônica para regular o fluxo de catalisador. Por exemplo, a Pat. U.S. No. 5.693.727 divulga um bocal de pulverização de catalisador que utiliza um envoltório em torno de um tubo de injeção central. As Patentes U.S. Nos. 5.962.606 e 6.075.101 divulgam um bocal de pulverização de catalisador perpendicular e um bocal de pulverização de catalisador efervescente. As Patentes U.S. Nos. 6.211.310 e 6.500.905 divulgam um bocal de pulverização de catalisador tendo tubos concêntricos para fluxo de um gás de limpeza e gás de deflexão junto com o catalisador.
[008] Outras referências antecedentes incluem WO 98/37101, WO 98/37102, e EP 0 844 020 A.
[009] Tais designs de bocal poderiam ser aprimorados para se dirigir aos problemas de crescimento acelerado de polímero discutidos acima, bem como crescimento e acúmulo de partícula sobre o bocal em si. Tal crescimento e acúmulo de partícula podem obstruir o bocal, o que diminui a taxa de injeção de catalisador se não bloquear a injeção como um todo. Como um resultado, a injeção e dispersão de catalisador se tornam imprevisíveis e não confiáveis, levando a reatores com incrustação e produto fora de especificação.
[0010] Além disso, catalisadores recentemente desenvolvidos com alta atividade catalítica apresentam muitos novos desafios. Esses novos catalisadores têm, tipicamente, altos
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4/39 perfis cinéticos e polimerizam antes de serem dispersos no leito do reator. Como tal, esses catalisadores altamente ativos são ainda mais propensos à formação indesejada de aglomerados e incrustação.
[0011] Há uma necessidade, portanto, de um bocal de injeção capaz de distribuir, uniforme e repetidamente, catalisador líquido a um sistema de reator. Também há uma necessidade por um método para polimerização que distribui uniformemente catalisador líquido a um sistema de reator. Ainda, há uma necessidade por um método para polimerização que usa um catalisador líquido e é capaz de controlar o crescimento e tamanho de partícula do polímero.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0012] Um bocal para injeção de catalisador para polimerização de olefina é proporcionado. Em pelo menos uma modalidade particular, o bocal inclui um primeiro conduto compreendendo um corpo, uma seção afunilada e uma ponta de injeção. O bocal também inclui um segundo conduto tendo uma superfície interna e uma superfície externa. O primeiro conduto está disposto em torno do segundo conduto, definindo um primeiro espaço anelar entre os mesmos. O bocal ainda inclui um elemento de suporte disposto pelo menos parcialmente em torno da superfície externa do primeiro conduto, definindo um segundo espaço anelar entre os mesmos. O elemento de suporte tem uma superfície externa convergente em uma primeira extremidade do mesmo.
[0013] Em outra modalidade particular, o bocal inclui um primeiro conduto compreendendo um corpo, uma seção afunilada e uma ponta de injeção; um segundo conduto tendo uma superfície interna e uma superfície externa, em que o primeiro conduto
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5/39 está disposto em torno do segundo conduto, definindo um primeiro espaço anelar entre os mesmos; e um elemento de suporte disposto, pelo menos parcialmente, em torno da superfície externa do primeiro conduto, definindo um segundo espaço anelar entre os mesmos, o elemento de suporte tendo uma superfície externa convergente em uma primeira extremidade do mesmo. Pelo menos uma porção dos primeiro e segundo condutos se estende além da superfície externa convergente do elemento de suporte.
[0014] Um método para injeção de catalisador também é proporcionado. Em pelo menos uma modalidade particular, o método compreende fornecimento de um bocal ao reator. O bocal compreendendo: um primeiro conduto compreendendo um corpo, uma seção afunilada e uma ponta de injeção; um segundo conduto tendo uma superfície interna e uma superfície externa, em que o primeiro conduto está disposto em torno do segundo conduto, definindo um primeiro espaço anelar entre os mesmos; e um elemento de suporte disposto, pelo menos parcialmente, em torno da superfície externa do primeiro conduto, definindo um segundo espaço anelar entre os mesmos, o elemento de suporte tendo uma superfície externa convergente em uma primeira extremidade da mesma. O método ainda compreende fluxo de uma pasta de catalisador através do primeiro espaço anelar e no reator; fluxo de um ou mais monômeros através do segundo espaço anelar e no reator; e fluxo de um ou mais gases inertes, através do anel do segundo conduto, no primeiro espaço anelar e no reator.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] De modo que as características mencionadas acima da presente invenção possam ser entendidas em detalhes, uma
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6/39 descrição mais particular da invenção, brevemente resumida acima, pode ser obtida através de referência às modalidades, algumas das quais são ilustradas nos desenhos em anexo. Deve ser notado, contudo, que os desenhos em anexo ilustram apenas modalidades típicas da presente invenção e, portanto, não devem ser considerados como limitando seu escopo, uma vez que a invenção pode aceitar outras modalidades igualmente eficazes.
[0016] A Figura 1 representa um diagrama esquemático de um bocal de injeção de acordo com uma ou mais modalidades descritas.
[0017] A Figura IA representa um esquema ampliado do bocal de injeção mostrado na Figura 1.
| [0018] | A Figura | 2 representa uma | vista | seccional |
| transversal tomada | ao longo das linhas 2-2 | da Figura IA. | ||
| [0019] | A Figura | 3 representa um esquema de | um segundo | |
| conduto | ilustrativo | 140 . | ||
| [0020] | A Figura | 4 representa uma | vista | seccional |
| transversal do segundo conduto 140 tomada | ao longo | das linhas | ||
| 4-4 da | Figura 3. | |||
| [0021] | A Figura 5 | representa um esquema | parcial | ampliado de |
| um primeiro conduto | ilustrativo. | |||
| [0022] | A Figura 6 | representa um fluxograma de um | sistema de |
fase gasosa ilustrativo para fazer poliolefina.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0023] Uma descrição detalhada será agora fornecida. Cada uma das reivindicações em anexo define uma invenção distinta a qual, para fins de infração, é reconhecida como incluindo equivalentes dos vários elementos ou limitações especificadas nas reivindicações. Dependendo do contexto, todas as
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7/39 referências abaixo na invenção podem, em alguns casos, se referir a determinadas modalidades especificas apenas. Em outros casos, será reconhecido que referências à invenção se referirão ao assunto em questão mencionado em uma ou mais, mas não necessariamente todas, as reivindicações. Cada uma das invenções será agora descrita em maiores detalhes abaixo, incluindo modalidades especificas, versões e exemplos, mas as invenções não estão limitadas a essas modalidades, versões ou exemplos, os quais são incluídos para permitir que aqueles versados na técnica façam e usem as invenções, quando a informação na presente patente é combinada com informação e tecnologia disponível.
[0024] A Figura 1 representa um diagrama esquemático de um bocal de injeção 100 de acordo com uma ou mais modalidades descritas. Em uma ou mais modalidades, o bocal 100 inclui um primeiro conduto 120, segundo conduto 140 e elemento de suporte 150. A seção transversal do primeiro conduto 120, segundo conduto 140 e elemento de suporte 150 pode ser de qualquer formato. Por exemplo, cada seção transversal do primeiro conduto 120, segundo conduto 140 e elemento de suporte 150 pode ser circular, quadrada, retangular, poligonal, elíptica ou oval, apenas para mencionar uns poucos. De preferência, cada um do primeiro conduto 120, segundo conduto 140 e elemento de suporte 150 são elementos tubulares ou anulares tendo diâmetros interno e externo. Em uma ou mais modalidades, o primeiro conduto 120, segundo conduto 140 e elemento de suporte 150 são concêntricos.
[0025] Em uma ou mais modalidades, o primeiro conduto 120 envolve uma superfície externa (isto é, diâmetro externo) do segundo conduto 140 e o elemento de suporte 150 envolve pelo
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8/39 menos parcialmente um diâmetro externo do primeiro conduto 120. Consequentemente, o primeiro conduto 120 e o segundo conduto 140 são pelo menos parcialmente envolvidos pelo elemento de suporte 150.
[0026] A Figura IA representa um diagrama esquemático, ampliado do bocal de injeção 100 mostrado na Figura 1. Fazendo referência às Figuras 1 e IA, o primeiro conduto 120 ou tubular externo é um conduto que envolve uma superfície externa do segundo conduto 140 ou tubular interno, definindo um anel ou zona (primeiro espaço anelar) 185 entre os mesmos. O primeiro conduto 120, segundo conduto 140 e anel 185 estão pelo menos parcialmente dispostos dentro do elemento de suporte 150. A superfície externa, de preferência diâmetro externo, do primeiro conduto 120 e a superfície interna, de preferência diâmetro interno, do elemento de suporte 150 definem um anel ou zona (segundo espaço anelar) 190 entre os mesmos.
[0027] Um ou mais espaçadores 160 podem estar dispostos em torno de uma superfície interna (isto é, diâmetro interno) do elemento de suporte 150 ou em torno da superfície externa (isto é, diâmetro externo) do primeiro conduto 120. De preferência, o um ou mais espaçadores 160 são presos à superfície externa do primeiro conduto 120. O um ou mais espaçadores 160 estão centralizados no primeiro conduto 120 dentro do anel 190. Qualquer número de espaçadores 160 pode ser usado. Cada espaçador 160 é, de preferência, tão fino quanto possível de modo a não impedir ou obstruir o trajeto de fluxo dentro do anel 190 e é construído de um material com resistência o bastante para manter uma distância fixa entre o primeiro conduto 120 e o elemento de suporte 150 durante
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9/39 operação do bocal 100. Materiais adequados incluem alumínio e aço inoxidável, por exemplo. Em uma ou mais modalidades, o espaçador 160 tem uma proporção de comprimento para espessura de cerca de 10:1 ou 20:1 ou 30:1 ou 40:1 ou 50:1.
[0028] A Figura 2 representa uma vista seccional transversal tomada ao longo das linhas 2-2 da Figura IA. Três espaçadores 160A, 160B, 160C são mostrados dentro do anel 190 definido pelo elemento de suporte 150 e o primeiro conduto 120. De preferência, os espaçadores 160A, 160B, 160C são igualmente espaçados em torno do diâmetro externo do primeiro conduto 120. Contudo, qualquer configuração radial e espaçamento podem ser usados.
[0029] Fazendo referência novamente à Figura IA, os espaçadores 160A, 160B, 160C podem estar localizados cerca de 1,27 cm (0,5 polegada), cerca de 2,54 cm (1 polegada), cerca de 3,81 cm (1,5 polegada), cerca de 2 polegadas (5,08 cm) ou cerca de 7,62 cm (3 polegadas) da extremidade do bocal 100. Em uma ou mais modalidades, os espaçadores 160A, 160B, 160C estão localizados entre cerca de 1,27 cm (0,5 polegada) e cerca de 2,54 cm (1 polegada) da extremidade do bocal 100. Por exemplo, os espaçadores 160A, 160B, 160C podem estar localizados cerca de 4,1 cm (1-5/8 polegada) da extremidade do bocal 100. Em uma ou mais modalidades acima ou em qualquer parte aqui, cada espaçador 160A, 160B, 160C pode estar localizado em uma distância diferente da extremidade do bocal 100. Por exemplo, cada espaçador 160A, 160B, 160C pode oscilar de 1,27 cm (0,5 polegada) a cerca de 7,62 cm (3 polegadas) da extremidade do bocal 100.
Segundo conduto 140 [0030] A Figura 3 representa uma vista esquemática do
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10/39 segundo conduto 140 mostrado na Figura 1. Em uma ou mais modalidades, o segundo conduto 140 tem uma primeira extremidade fechada 141 e uma segunda extremidade aberta 142. A segunda extremidade 142 pode ser adaptada para receber um ou mais fluidos para fluir através do anel 187 (Figura 1) do
| segundo conduto 140. | A | primeira extremidade | 141 | é, | de |
| preferência, soldada | em | uma ponta semi-esférica. | Em | uma | |
| modalidade preferida | onde | o segundo conduto é | tubular | ou |
anular, o segundo conduto 140 pode ter um diâmetro interno oscilando de cerca de 0,159 cm (1/16) a 1,27 cm, (1/2) de preferência cerca de 0,2159 cm (0,085) a 0,635 cm (1/4). [0031] Em uma ou mais modalidades, o segundo conduto 140 inclui uma pluralidade de aberturas, furos ou orifícios 145 que permitem que um ou mais fluidos saiam do segundo conduto 140. Os orifícios 145 podem ser projetados e posicionados em torno do segundo conduto 140 para proporcionar uma dispersão consistente e uniforme de fluido fluindo através do mesmo para o anel circundante 185. Em uma ou mais modalidades, o número de orifícios 145 formado no segundo conduto 140 oscila de cerca de 1 a 1000, de preferência 10 a 100, mais preferivelmente 10 a 20. Em uma ou mais modalidades, cada orifício 145 tem um diâmetro interno oscilando de tão baixo quanto cerca de 0,01 cm, 0,03 cm ou 0,05 cm a tão alto quanto cerca de 0,06 cm, 0,08 cm ou 1,0 cm.
[0032] De preferência, os orifícios 145 são igualmente espaçados em torno do diâmetro do segundo conduto 140. Em pelo menos uma modalidade especifica, duas linhas de dois ou mais orifícios 145 estão dispostas axialmente em torno do diâmetro do segundo conduto 140 através de qualquer número de Unhadas que podem ser usadas, tal como três ou quatro,
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11/39 dependendo das taxas de fluxo e requisitos de produção. Cada linha está disposta em um padrão helicoidal ao longo do comprimento do segundo conduto 140. Em outras palavras, cada orifício 145 em uma linha pode ser espaçado radial e axialmente uma da outra.
[0033] Da mesma forma, cada orifício 145 em uma linha pode ser radialmente inclinado com relação a um orifício 145 de outra linha. Por exemplo, em uma série de duas linhas conforme mostrado na Figura 3, um orifício 145 de uma primeira linha é, de preferência, inclinado cerca de 90 graus a cerca de 180 graus a partir de um orifício 145 axialmente correspondente da segunda linha. Em uma série de três linhas, orifícios 145 axialmente correspondentes são, de preferência, inclinados cerca de 120 graus uns dos outros, embora qualquer grau de espaçamento possa ser usado.
[0034] A Figura 4 representa uma vista seccional transversal do segundo conduto 140 tomada ao longo das linhas 4-4 da Figura 3. A Figura 4 representa um espaçamento radial ilustrativo de um orifício 145A a partir da primeira linha e um orifício 145B da segunda linha. O orifício 145A da primeira linha é mostrado inclinado em cerca de 90 graus a partir do orifício 145B da segunda linha. Contudo, qualquer grau de espaçamento pode ser usado. Por exemplo, orifícios de diferentes linhas podem estar radialmente espaçados cerca de 5 graus a cerca de 180 graus, de preferência cerca de 10 graus a cerca de 160 graus, mais preferivelmente cerca de 20 graus a cerca de 100 graus e, ainda mais preferivelmente, cerca de 60 graus a cerca de 90 graus.
[0035] Fazendo referência às Figuras 3 e 4, cada orifício
145 pode ser formatado e dimensionado independente uns dos
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12/39 outros. Em uma ou mais modalidades, o formato de qualquer determinado orifício 145 pode ser circular, curvado, oval, elíptico, quadrado, retangular ou qualquer outro formato poligonal. Por exemplo, os orifícios 145 em uma determinada linha helicoidal podem ser qualquer combinação de dois ou mais formatos, incluindo circular, curvado, oval, elíptico, quadrado, retangular e qualquer outro formato poligonal. Da mesma forma, os orifícios 145A, 145B das linhas inclinadas podem ter a mesma combinação de formatos.
[0036] Em uma ou mais modalidades, os orifícios 145 em uma determinada linha têm o mesmo formato e tamanho. Em uma ou mais modalidades, os orifícios 145 em uma determinada linha têm formatos e tamanhos diferentes. Em uma ou mais modalidades, os orifícios 145 em uma determinada linha têm o mesmo formato e tamanho que os orifícios 145 de uma ou mais linhas diferentes. Em uma ou mais modalidades, os orifícios 145 em uma determinada linha têm formatos e tamanhos diferentes dos orifícios 145 de uma ou mais diferentes linhas.
[0037] A porção do segundo conduto 140 sobre a qual os furos são perfurados pode oscilar de cerca de 0,5 e 25 cm de comprimento, embora os furos estejam, de preferência, presentes nos últimos 1 a 2 cm do segundo conduto 140 (isto é, a partir da primeira extremidade 141).
[0038] Em relação ao primeiro conduto 120, o segundo conduto 140 pode estar posicionado de modo que a primeira extremidade 141 esteja posicionada menos de cerca de 7,6 cm (3) a partir de uma ponta 121 (ponto de pulverização) do primeiro conduto 120. Em uma ou mais modalidades, a primeira extremidade 141 do segundo conduto 140 está posicionada cerca
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13/39 de 1,27 cm (0,5 polegada) a cerca de 7,62 cm (3 polegadas) a partir da ponta 121 do primeiro conduto 120. Em uma ou mais modalidades, a primeira extremidade 141 do segundo conduto 140 está posicionada cerca de 1,27 cm (0,5 polegada) a cerca de 3,81 cm (1,5 polegada) a partir da ponta 121 do primeiro conduto 120. Em uma ou mais modalidades, a primeira extremidade 141 do segundo conduto 140 está posicionada cerca de 1,27 cm (0,5 polegada) a cerca de 2,54 cm (1 polegada) a partir da ponta 121 do primeiro conduto 120.
Primeiro conduto 120 [0039] Considerando o primeiro conduto 120 em maiores detalhes, a Figura 5 representa uma vista esquemática parcial, ampliada do primeiro conduto 120. O primeiro conduto 120 pode incluir um corpo 122, uma seção de transição 126 e uma primeira extremidade ou seção de ponta 127. O corpo 122 tem uma superfície ou diâmetro interno 122A que define uma passagem ou anel 185 através do mesmo. A superfície ou diâmetro interno 122A é relativamente constante a partir de uma segunda extremidade 120B do primeiro conduto 120 até a seção de transição 126. A superfície ou diâmetro interno 126A da seção de transição 126 também define uma passagem ou anel através da mesma e diminui gradualmente ou converge (isto é, afunila) para a superfície ou diâmetro interno 128 da seção de ponta 127. A superfície ou diâmetro interno 128 da seção de ponta 127 também define uma passagem ou anel através da mesma e é relativamente constante através do comprimento da seção de ponta 127.
[0040] Pelo menos uma porção da superfície ou diâmetro interno 122A e pelo menos uma porção da superfície ou diâmetro interno 126A definem a zona de mistura 180 no mesmo.
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14/39 comprimento da zona de mistura 180 depende dos requisitos de processo e pode ser manipulado pelo comprimento e espaçamento do segundo conduto 140 com relação à superfície ou diâmetro interno convergente 126A do primeiro conduto 120. [0041] Em uma modalidade preferida onde o primeiro conduto 120 é tubular ou anular, o declínio do diâmetro interno 126A pode variar, dependendo dos requisitos de processo e taxas de fluxo de injeção de catalisador. Em uma ou mais modalidades, o declínio (y/x) do diâmetro interno 126A da seção de transição 126 oscila de tão baixo quanto cerca de 2:1, 2:1 ou 5:1 a tão alto quanto 7:1, 10:1 ou 20:1.
[0042] Em operação, a turbulência do(s) fluido(s) que sai(em) do bocal 100 cria refluxo que pode depositar catalisador sobre o diâmetro externo do primeiro conduto 120. Tal depósito pode, subsequentemente, sofrer polimerização e se incrustar sobre o bocal 100. Consequentemente, a superfície ou diâmetro externo 124 da seção de ponta 127 é afunilada ou converge para a ponta 121 (ponto de pulverização). O ângulo de afunilamento adequado oscila de tão baixo quanto cerca de 4°, 5° ou 6° a tão alto quanto cerca de 10°, 15° ou 20°. Ângulos de maior afunilamento podem ser tolerados, dado que o afunilamento horizontal é gradual. De preferência, o ângulo de afunilamento oscila de cerca de 5° a cerca de 10°. Em uma ou mais modalidades, o ângulo de afunilamento é cerca de 7°.
[0043] A seção de ponta 127 pode ter uma variedade de configurações de seção transversal incluindo, mas não limitado a, circular, elíptico, oval, quadrado, retangular, poligonal ou parabólico. O declínio da superfície ou diâmetro externo 124 da seção de ponta 127 pode variar, dependendo dos
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15/39 requisitos de processo e taxas de fluxo de injeção de catalisador. Em uma ou mais modalidades, o declínio (y/x) do diâmetro externo 124 pode oscilar de tão baixo quanto cerca de 2:1, 2:1 ou 5:1 a tão alto quanto cerca de 7:1, 10:1 ou 20:1.
[0044] Uma pequena ponta 121 pode ajudar a impedir incrustação proporcionando uma menor área de superfície para que catalisador e polímero se acumulem. De preferência, a seção de ponta 127 tem uma espessura anular de entre 0,254 mm (0,01 polegada) e 1,57 mm (0,062 polegada) de forma a minimizar a incrustação, ao mesmo tempo em que mantém resistência adequada.
[0045] O primeiro conduto 120 pode ter um diâmetro interno oscilando de cerca de 0,318 cm (0,125 polegadas) a cerca de 7,62 cm (3 polegadas). Em uma ou mais modalidades, o primeiro conduto 120 pode ter um diâmetro interno oscilando de cerca de 0,318 cm (0,125 polegadas) a cerca de 3,81 cm (1,5 polegadas). Em uma ou mais modalidades, o primeiro conduto 120 pode ter um diâmetro interno oscilando de cerca de 0,318 cm (0,125 polegadas) a cerca de 1,27 cm (0,5 polegada).
[0046] Em uma ou mais modalidades, o primeiro conduto 120 está posicionado dentro do elemento de suporte 150, de modo que a ponta 121 do primeiro conduto 120 se estende cerca de
2,5 cm (1) a partir da extremidade do elemento de suporte 150. Em uma ou mais modalidades, a ponta 121 do primeiro conduto 120 se estende cerca de 2,5 cm (1 polegada) a cerca de 7,62 cm (3 polegadas) a partir da extremidade do elemento de suporte 150. Em uma ou mais modalidades, a ponta 121 do primeiro conduto 120 se estende cerca de 3,81 cm (1,5 polegadas) a partir da extremidade do elemento de suporte 150
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16/39 e, em outras modalidades, cerca de meia polegada a cerca de mais de duas polegadas.
[0047] Conforme mencionado acima, o primeiro conduto 120 pode estar posicionado de modo que a ponta 121 do primeiro conduto 120 se estende cerca de 7,6 cm (3) ou menos a partir da primeira extremidade 141 do segundo conduto 140. Em uma ou mais modalidades, a ponta 121 do primeiro conduto 120 se estende cerca de 1,27 cm (0,5 polegada) a cerca de 7,62 cm (3 polegadas) a partir da primeira extremidade 141 do segundo conduto 140. Em uma ou mais modalidades, a ponta 121 do primeiro conduto 120 se estende cerca de 1,27 cm (0,5 polegada) a cerca de 3,81 cm (1,5 polegada) a partir da primeira extremidade 141 do segundo conduto 140. Em uma ou mais modalidades, a ponta 121 do primeiro conduto 120 se estende cerca de 2,17 cm (0,5 polegada) a cerca de 2,54 cm (1 polegada) a partir da primeira extremidade 141 do segundo conduto 140.
Elemento de suporte 150 [0048] Fazendo referência novamente à Figura 1, o elemento de suporte 150 pode incluir uma primeira extremidade tendo uma seção em flange 152. O elemento de suporte 150 também pode incluir uma segunda extremidade que é aberta para permitir que um fluido flua através da mesma. Em uma ou mais modalidades, o elemento de suporte 150 é preso a uma parede do reator 110. De preferência, o elemento de suporte 150 é preso a uma parede do reator 110. Em uma ou mais modalidades, a seção em flange 152 pode ser adaptada para ser equivalente ou se encontrar contra uma porção de flange 105 da parede do reator 110, conforme mostrado. Qualquer outra forma convencional para prender ou fixar tubulação ou canos pode
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17/39 ser usada.
[0049] Em uma modalidade preferida, o elemento de suporte 150 é um elemento tubular ou anular. O elemento de suporte 150 tem, de preferência, um diâmetro externo grande o bastante para envolver o primeiro conduto 120. Em uma ou mais modalidades, o diâmetro interno do elemento de suporte 150 é cerca de 1,27 cm (0,5 polegada), cerca de 1,59 cm (0,625 polegadas) ou cerca de 1,91 cm (0,75 polegadas) . Em uma ou mais modalidades, o diâmetro interno do elemento de suporte 150 oscila de tão baixo quanto cerca de 1,27 cm (0,5 polegada) a tão alto quanto cerca de 1,91 cm (0,75 polegadas). Em uma ou mais modalidades, o diâmetro interno do elemento de suporte 150 oscila de tão baixo quanto cerca de 1,27 cm (0,5 polegada) a tão alto quanto cerca de 1,59 cm (0, 625 polegadas) . Em uma ou mais modalidades, o diâmetro interno do elemento de suporte 150 oscila de tão baixo quanto cerca de 1,59 cm (0,625 polegada) a tão alto quanto cerca de 1,91 cm (0,75 polegadas).
[0050] Em uma ou mais modalidades, pelo menos uma porção do elemento de suporte 150 tem um diâmetro externo afunilado 151, conforme representado na Figura IA. A segunda extremidade (extremidade aberta) do elemento de suporte 150 é, de preferência, afunilada para reduzir a espessura de parede na ponta do elemento de suporte 150. Conforme descrito acima com referência à ponta 121 do segundo conduto 140, minimização da área na ponta do elemento de suporte 150 ajuda a impedir incrustação. Incrustação pode ser causada em virtude de formação de aglomerados de polímero sobre o bocal 100 .
Tubulações de alimentação
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18/39 [0051] Fazendo referência às Figuras 1 e IA, o bocal de injeção 100 está em comunicação de fluido com uma ou mais tubulações de alimentação (três são mostradas na Figura 1) 120A, 140A, 150A. Cada tubulação de alimentação 120A, 140A, 150A proporciona um trajeto de fluxo independente para um ou mais monômeros, gases de purgação e catalisador e/ou sistemas catalisadores a qualquer um ou mais dos condutos 120, 140, 150. Por exemplo, a tubulação de alimentação (primeira tubulação de alimentação) 120A pode estar em comunicação de fluido com o anel 185 definido pela superfície interna do primeiro conduto 120 e a superfície externa do segundo conduto 140. Em uma ou mais modalidades acima ou em qualquer parte aqui, uma tubulação de alimentação (segunda tubulação de alimentação) 140A pode estar em comunicação de fluido com o anel 187 com o segundo conduto 140. Em uma ou mais modalidades acima ou em qualquer parte aqui, uma tubulação de alimentação (terceira tubulação de alimentação) 150A pode estar em comunicação de fluido com o anel 190 definido pela superfície interna do elemento de suporte 150 e a superfície externa do primeiro conduto 120.
[0052] Qualquer um do um ou mais catalisadores ou sistemas catalisadores, gases de purgação e monômeros pode ser injetado em qualquer uma das uma ou mais tubulações de alimentação 120A, 140A, 150A. Em uma ou mais modalidades acima ou em qualquer parte aqui, o um ou mais catalisadores ou sistemas catalisadores podem ser injetados no primeiro conduto 120 usando a primeira tubulação de alimentação 120A (tubulação de alimentação de catalisador). O um ou mais gases de purgação ou gases inertes podem ser injetados no segundo conduto 140 usando a segunda tubulação de alimentação
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140Α (tubulação de alimentação de gás de purgação). 0 um ou mais monômeros podem ser injetados no elemento de suporte 150 usando a terceira tubulação de alimentação 150A (tubulação de alimentação de monômero). As tubulações de alimentação 120A, 140A e 150A podem ser qualquer conduto capaz de transportar um fluido no mesmo. Condutos adequados podem incluir tubulação, mangueira flexível e cano. Uma válvula tri-direcional 115 pode ser usada para introduzir e controlar o fluxo dos fluidos (isto é, pasta de catalisador, gás de purgação e monômero) no bocal de injeção 100. Qualquer válvula tri-direcional comercialmente disponível pode ser usada.
Materiais de Construção [0053] Qualquer um dos condutos 120, 140 e 150 descritos, além dos espaçadores 160, podem ser construídos de qualquer material que não é reativo sob as condições de polimerização selecionadas. Materiais adequados incluem, mas não estão limitados a, alumínio, bronze de alumínio, Hastalloy, Inconel, Incoloy, monel, carbureto de cromo, carbureto de boro, ferro fundido, cerâmicas, cobre, níquel, carbureto de silício, tântalo, titânio, zircônio, carbureto de tungstênio, bem como determinadas composições poliméricas. Particularmente preferido é aço inoxidável.
Operação do bocal [0054] Em operação, uma pasta de catalisador é introduzida no bocal 100 através de a tubulação 120A, conforme representado na Figura 1. A pasta de catalisador flui através do anel 185 entre o primeiro conduto 120 e o segundo conduto 140. A pasta de catalisador pode ter uma taxa de fluxo de cerca de 0,4 kg/hora (1 libra por hora (libra/hora)) a cerca
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20/39 de 23 kg/hora; (50 libras/hora) ou cerca de 1,4 kg/hora (3 libras/hora) a cerca de 14 kg/hora (30 libras/hora); ou cerca de 2,3 kg/hora (5 libras/hora) a cerca de 4,5 kg/hora (10 libras/hora) através do anel 185. De preferência, a pasta de catalisador contém partículas de catalisador totalmente formadas suspensas em um ou mais líquidos inertes. Em uma ou mais modalidades, as partículas de catalisador são pelo menos parcialmente dissolvidas em um ou mais líquidos inertes. Em uma ou mais modalidades, as partículas de catalisador são substancialmente, se não completamente, dissolvidas no um ou mais líquidos inertes. As partículas de catalisador podem incluir um ou mais catalisadores, sistemas catalisadores ou combinações dos mesmos.
[0055] Líquidos adequados incluem, mas não estão limitados a, hidrocarbonetos não funcionais e hidrocarbonetos alifáticos, tais como butano, isobutano, etano, propano, pentano, isopentano, hexano, octano, decano, dodecano, hexadecano, octadecano e semelhantes; hidrocarbonetos alicíclicos, tais como ciclopentano, metilciclopentano, ciclohexano, ciclo-octano, norbornano, etilciclohexano e semelhantes; hidrocarbonetos aromáticos, tais como benzeno, tolueno, etilbenzeno, propilbenzeno, butilbenzeno, xileno e semelhantes; e frações de petróleo, tais como gasolina, querosene, óleos leves e semelhantes. Da mesma forma, hidrocarbonetos halogenados, tais como cloreto de metileno, clorobenzeno e semelhantes, também podem ser usados. Por não funcional entenda-se que os líquidos não contêm grupos tais como grupos polares fortes, os quais podem desativar os sítios de metal de transição ativos do(s) composto(s) catalisador(es).
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21/39 [0056] Um ou mais gases de purgação inertes podem ser introduzidos no bocal 100 através de a tubulação 140A. Fazendo referência às Figuras IA e 3, os gases de purgação inertes fluem através do anel 187 dentro do segundo conduto 140 e são dispersos em pelo menos uma porção do anel 185 através de o um ou mais orifícios 145 dispostos em torno do segundo conduto 140. Os gases inertes que saem se misturam com a pasta de catalisador quando contatados dentro do anel 185 e se misturam ainda na zona de mistura 180 antes de entrar na ponta de injeção 127 (representada na Figura 5). [0057] Fazendo referência às Figuras IA e 5, a pasta de catalisador e gás de purgação inerte fluem através da ponta de injeção 127 e saem do bocal através de a ponta 121. A mistura de pasta de catalisador e gás inerte é pulverizada na corrente de purgação na tubulação de suporte e se mistura no leito fluidizado de polímero. A ação combinada da atomização primária da ponta 121 e a atomização secundária de interação com o fluxo na tubulação de suporte faz pequenas goticulas que são bem dispersas no leito fluidizado, desse modo, reduzindo a aglomeração das partículas de catalisador que chegam.
[0058] Consequentemente, a taxa de fluxo do gás de purgação deverá ser suficiente para distribuir uma mistura finamente pulverizada de catalisador da ponta 121 do bocal. Em uma ou mais modalidades, a taxa de fluxo de gás de purgação está entre cerca de 0,4 kg/hora (1 libra/hora) e cerca de 9,1 kg/hora (20 libras/hora). Em uma ou mais modalidades, a taxa de fluxo de gás de purgação está entre cerca de 1,3 kg/hora (3 libras/hora) e cerca de 6,8 kg/hora (15 libras/hora). Em uma ou mais modalidades, a taxa de fluxo de gás de purgação
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| oscila de | tão | baixo quanto cerca de 0 | , 4 | kg/hora | d | |
| libra/hora), | 0, | 8 kg/hora | (2 libras/hora) ou | 1, 6 | kg/hora | (4 |
| libras/hora) | a | tão alto | quanto cerca de | 3,2 | kg/hora | (8 |
| libras/hora) | , 5, | ,9 kg/hora | (13 libras/hora) ou | 9,1 | kg/hora | (20 |
libras/hora).
[0059] A população de partículas de catalisador resultante por gotícula que sai do bocal 100 é, de preferência, pequena o bastante para prevenir ou reduzir a formação de aglomerados. Por exemplo, o tamanho de gotícula resultante que sai do bocal 100 é, de preferência, maior do que cerca de 30 mícrons e menor do que cerca de 200 mícrons. Em uma ou mais modalidades, o tamanho de gotícula resultante que sai do bocal 100 pode oscilar de cerca de 50 mícrons a cerca de 150 mícrons.
[0060] Fazendo referência novamente às Figuras 1 e IA, um ou mais monômeros fluem através do anel 190 definido entre a tubulação de suporte 150 e o primeiro conduto 120. O um ou mais monômeros são introduzidos no bocal 100 através da tubulação 150A. O fluxo de monômero mantém a área de injeção de catalisador limpa e proporciona operação estável impedindo acúmulo e incrustação de catalisador sobre a superfície externa do primeiro conduto 120. O monômero fluirá em uma taxa suficiente para varrer o diâmetro externo do primeiro conduto 120. Se o fluxo de monômero é baixo, então, blocos poliméricos ricos em catalisador podem se formar sobre a extremidade do primeiro conduto 120. Isso reduzirá a eficiência do catalisador, o que será indicado por uma redução da taxa de produção. Taxas exemplificativas podem ser de 907 kg/hora a 1.136 kg/hora (2.000 a 2.500 libras/hora). Outra função desse fluxo de monômero no anel 190 no sistema
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23/39 de bocal descrito é que ele dispersa catalisador no reator de uma forma tal que aglomerados poliméricos no reator são reduzidos ou eliminados.
[0061] Em uma ou mais modalidades, o fluxo de monômero está entre cerca de 455 kg/hora a 2.273 kg/hora (1.000 libras/hora e cerca de 5.000 libras/hora). Em uma ou mais modalidades, o fluxo de monômero está entre 907 kg/hora a 1360 kg/hora (2.000 e 3.000 libras/hora) . Em uma ou mais modalidades, o fluxo de monômero oscila de tão baixo quanto cerca de 455 kg/hora (1.000 libras/hora), 682 kg/hora (1.500 libras/hora) ou 907 kg/hora (2.000 libras/hora) a tão alto quanto cerca de 1.000 kg/hora (2.200 libras/hora), 1.136 kg/hora (2.500 libras/hora) ou 1.360 kg/hora (3.000 libras/hora).
POLIMERIZAÇÃO [0062] O bocal de injeção 100 é adequado para uso com qualquer processo de polimerização. Processos de polimerização adequados incluem processos em solução, fase gasosa, fase de pasta e em alta pressão ou uma combinação dos mesmos. Um processo desejável é uma polimerização em fase gasosa ou em fase de pasta de uma ou mais olefinas, pelo menos uma das quais é etileno ou propileno.
[0063] A Figura 6 representa um fluxograma de um sistema em fase gasosa ilustrativo para fabricação de poliolefina. Em uma ou mais modalidades, o sistema 200 inclui um reator 240 em comunicação de fluido com um ou mais tanques de descarga 255 (apenas um mostrado), tanques de compensação 260 (apenas um mostrado), compressores de reciclagem 270 (apenas um mostrado) e permutadores de calor 275 (apenas um mostrado). O sistema de polimerização 200 também pode incluir mais de um reator 240 disposto em série, em paralelo ou configurado
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24/39 independente dos outros reatores, cada reator tendo seus próprios tanques 255, 260, compressores 270, compressores de reciclagem 270 e permutadores de calor 275 associados ou, alternativamente, compartilhando qualquer um ou mais dos tanques 255, 260, compressores 270, compressores de reciclagem 270 e permutadores de calor 275 associados. Para simplicidade e facilidade de descrição, modalidades da invenção serão ainda descritas no contexto de um único conjunto de reator.
[0064] Em uma ou mais modalidades, o reator 240 pode incluir uma zona de reação 245 em comunicação de fluido com uma zona de redução de velocidade 250. A zona de reação 245 pode incluir um leito de partículas poliméricas em crescimento, partículas poliméricas formadas e partículas de catalisador fluidizadas pelo fluxo contínuo de componentes gasosos polimerizáveis e de modificação na forma de alimentação de composição e fluido de reciclagem através da zona de reação 245.
[0065] Uma corrente de alimentação ou corrente de composição 210 pode ser introduzida no sistema de polimerização em qualquer ponto. Por exemplo, a corrente de alimentação ou corrente de composição 210 pode ser introduzida no leito fluido do reator na zona de reação 245 ou na seção expandida 250 ou em qualquer ponto dentro da corrente de reciclagem 215. De preferência, a corrente de alimentação ou corrente de composição 210 é introduzida na corrente de reciclagem 215 antes ou após o permutador de calor 275. Na Figura 6, a corrente de alimentação ou corrente de composição 210 é representada entrando na corrente de reciclagem 215 após o refrigerador 275.
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25/39 [0066] O termo corrente de alimentação, conforme usado aqui, se refere a uma matéria prima, quer em fase gasosa ou fase liquida, usada em um processo de polimerização para produzir um produto polimérico. Por exemplo, uma corrente de alimentação pode ser qualquer monômero de olefina, incluindo alcenos substituídos e não-substituídos tendo dois a 12 átomos de carbono, tais como etileno, propileno, buteno, penteno, 4-metil-l-penteno, hexeno, octeno, deceno, 1dodeceno, estireno e derivados dos mesmos. A corrente de alimentação também inclui gás não olefínicos, tais como nitrogênio e hidrogênio. As alimentações podem entrar no reator em múltiplos e diferentes locais. Por exemplo, monômeros podem ser introduzidos na zona de polimerização de várias formas, incluindo injeção direta através de um bocal (não-mostrado no desenho) no leito. A corrente de alimentação pode ainda incluir um ou mais alcanos não reativos que podem ser condensáveis no processo de polimerização para remoção do calor de reação. Alcanos não reativos ilustrativos incluem, mas não estão limitados a, propano, butano, isobutano, pentano, isopentano, hexano, isômeros dos mesmos e derivados dos mesmos.
[0067] O leito fluidizado tem a aparência geral de uma massa densa de partículas em movimento individual conforme criado pela percolação de gás através do leito. A queda de pressão através do leito é igual a ou ligeiramente maior do que o peso do leito dividido pela área seccional transversal. Assim, ela é dependente da geometria do reator. Para manter um leito fluidizado viável na zona de reação 245, a velocidade superficial do gás através do leito deve exceder o fluxo mínimo requerido para fluidização. De preferência, a
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26/39 velocidade superficial do gás é pelo menos duas vezes igual à velocidade mínima de fluxo. Comumente, a velocidade superficial do gás não excede a 1,52 m/s (5,0 pés/s) e usualmente não mais do que 0,76 m/s (2,5 pés/s) é suficiente. [0068] Em geral, a proporção de altura para diâmetro da zona de reação 245 pode variar na faixa de cerca de 2:1 a cerca de 5:1. A faixa, naturalmente, pode variar para proporções maiores ou menores e depende da capacidade de produção desejada. A área seccional transversal da zona de redução de velocidade 250 está, tipicamente, dentro da faixa de cerca de 2 a cerca de 3 multiplicado pela área seccional transversal da zona de reação 245.
[0069] A zona de redução de velocidade 250 tem um diâmetro interno maior do que zona de reação 245. Como o nome sugere, a zona de redução de velocidade 250 diminui a velocidade do gás em virtude da área seccional transversal aumentada. Essa redução na velocidade do gás permite que partículas retidas no gás em movimento ascendente caiam de volta no leito, permitindo primariamente que apenas gás sai pela parte superior do reator 240 através da corrente de gás de reciclagem 215.
[0070] A corrente de reciclagem 215 pode ser comprimida no compressor/compressor 270 e, então, passada através do permutador de calor 275 onde calor é removido antes de ser retornado para o leito. O permutador de calor 275 pode ser do tipo horizontal ou vertical. Se desejado, vários permutadores de calor podem ser empregados para diminuir a temperatura da corrente de gás de ciclo nos estágios. Também é possível localizar o compressor a jusante do permutador de calor ou em um ponto intermediário entre vários permutadores de calor.
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Após resfriamento, a corrente de reciclagem 215 é retornada para o reator 240. A corrente de reciclagem esfriada absorve o calor de reação gerado pela reação de polimerização.
[0071] De preferência, a corrente de reciclagem 215 é retornada para o reator 240 e para o leito fluidizado através de uma placa de distribuição de gás 280. Um defletor de placa 280 está, de preferência, instalado na entrada do reator para impedir que partículas poliméricas retidas assentem e se aglomerem em uma massa sólida e impedir acúmulo de líquido no fundo do reator, bem como facilitar transições fáceis entre processos os quais contêm liquido na corrente de gás de ciclo e aqueles os quais não e vice-versa. Um defletor ilustrativo adequado para essa finalidade é descrito nas Pats. U.S. Nos. 4 . 933.415 e 6.627.713.
[0072] Um catalisador ou sistema catalisador é, de preferência, introduzido no leito fluidizado dentro do reator 240 através do um ou mais bocais de injeção 100 descritos em comunicação de fluido com a corrente 230. O catalisador ou sistema catalisador é, de preferência, introduzido como partículas pré-formadas em um ou mais veículos líquidos (isto é, uma pasta de catalisador). Veículos líquidos adequados incluem óleo mineral e hidrocarbonetos líquidos incluindo, mas não limitado a, propano, butano, isopentano, hexano, heptano e octano ou misturas dos mesmos. Um gás que é inerte à pasta de catalisador tal como, por exemplo, nitrogênio ou argônio, também pode ser usado para transportar a pasta de catalisador para o reator 240. Em uma ou mais modalidades, o catalisador ou sistema catalisador pode ser um pó seco. Em uma ou mais modalidades, o catalisador ou sistema catalisador pode ser dissolvido no veículo líquido e introduzido no
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28/39 reator 240 como uma solução.
[0073] Sob um determinado conjunto de condições de operação, o leito fluidizado é mantido essencialmente em uma altura constante extraindo uma parte do leito como produto na taxa de formação do produto polimérico em partícula. Uma vez que a taxa de geração de calor está diretamente relacionada à taxa de formação de produto, uma medição da elevação de temperatura do fluido através do reator (a diferença entre a temperatura do fluido de entrada e a temperatura do fluido de saída) é indicativa da taxa de formação de polímero em partícula em uma velocidade de fluido constante se nenhum ou liquido vaporizável negligenciável está presente no fluido de entrada.
[0074] Quando de descarga do produto polimérico em partícula do reator 240, é desejável e preferível separar fluido do produto e retornar o fluido para a tubulação de reciclagem 215. Em uma ou mais modalidades, essa separação é obtida quando fluido e produto deixam o reator 240 e entram nos tanques de descarga de produto 255 (um é mostrado) através da válvula 257, a qual pode ser uma válvula de esfera projetada para ter restrição mínima ao fluxo quando aberta. Posicionadas acima e abaixo do tanque de descarga de produto 255 estão válvulas 259, 267 convencionais. A válvula 267 permite passagem de produto para os tanques de compensação de produto 260 (apenas um é mostrado).
[0075] Em pelo menos uma modalidade, para descarregar polímero em partícula do reator 240, a válvula 257 é aberta, enquanto que as válvulas 259, 267 estão em uma posição fechada. Produto e liquido entram no tanque de descarga de produto 255. A válvula 257 é fechada e o produto é deixado
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29/39 assentar no tanque de descarga de produto 255. A válvula 259 é, então, aberta, permitindo que fluido flua do tanque de descarga de produto 255 para o reator 245. A válvula 259 é, então, fechada e a válvula 267 é aberta e qualquer produto no tanque de descarga de produto 255 flui para o tanque de compensação de produto 260. A válvula 267 é, então, fechada. O produto é, então, descarregado do tanque de compensação de produto 260 através da válvula 264. O produto pode ser ainda purgado através de uma corrente de purgação 263 para remover hidrocarbonetos residuais e transportado para um sistema de pelotização ou para armazenamento (não-mostrado). A sequência de sincronização particular das válvulas 257, 259, 267, 264 é obtida usando controladores programáveis convencionais os quais são bem conhecidos na técnica.
[0076] Outro sistema de descarga de produto preferido o qual pode, alternativamente, ser empregado é aquele divulgado e reivindicado na Pat. U.S. No. 4.621.952. Tal sistema emprega pelo menos um par (paralelo) de tanques compreendendo um tanque de sedimentação e um tanque de transferência dispostos em série e tendo uma fase gasosa separada retornada da parte superior do tanque de sedimentação para um ponto no reator próximo da parte superior do leito fluidizado.
[0077] O reator de leito fluidizado é equipado com um sistema de ventilação adequado (não-mostrado) para permitir ventilação do leito durante inicio e paralisação. O reator não requer o uso de agitação e/ou raspagem da parede. A tubulação de reciclagem 215 e os elementos na mesma (compressor 270, permutador de calor 275) deverão ter a superfície lisa e desprovida de obstruções desnecessárias de modo a não impedir o fluxo de fluido de reciclagem ou
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30/39 partículas encerradas.
[0078] Várias técnicas para impedir a incrustação do reator e aglomeração de polímero podem ser usadas. Ilustrativas dessas técnicas são a introdução de matéria em partícula finamente dividida para impedir aglomeração, conforme descrito nas Pats. U.S. Nos. 4.994.534 e 5.200.477; a adição de produtos químicos que geram carga negativa para equilibrar tensões positivas ou a adição de produtos químicos que geram carga positiva para neutralizar potenciais de tensão negativa, conforme descrito na Pat. U.S. No. 4.803.251. Substâncias anti-estáticas podem também ser adicionadas, quer contínua ou intermitentemente, para impedir ou neutralizar a geração de carga eletrostática. Operação no modo de condensação, tal como divulgado nas Pats. U.S. Nos. 4.543.399 e 4.588.790, também pode ser usada para auxiliar na remoção de calor do reator de polimerização com leito fluido.
[0079] As condições para polimerização variam, dependendo dos monômeros, catalisadores, sistemas catalisadores e disponibilidade de equipamento. As condições específicas são conhecidas ou prontamente deriváveis por aqueles versados na técnica. Por exemplo, as temperaturas estão dentro da faixa de cerca de -10°C a cerca de 120°C, frequentemente cerca de 15°C a cerca de 110°C. As pressões estão dentro da faixa de cerca de 1 χ 104 PA (0,1 bar) a cerca de 1 χ 107 PA (100 bar), tal como cerca de 5 χ 105 PA (5bar) a cerca de 5 χ 106 PA (50 bar), por exemplo. Detalhes adicionais da polimerização podem ser encontrados na Patente U.S. No. 6.627.713, a qual é incorporada por referência, pelo menos até o ponto em que ela divulga detalhes de polimerização.
SISTEMA CATALISADOR
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31/39 [0080] O sistema catalisador pode incluir catalisadores de Ziegler-Natta, catalisadores baseados em cromo, catalisadores de metaloceno e outros catalisadores com um único sitio, incluindo catalisadores contendo Grupo 15, catalisadores bimetálicos e catalisadores misturados. O sistema catalisador também pode incluir A1C13, cobalto, ferro, paládio, cromo/óxido de cromo ou catalisadores de Phillips. Qualquer catalisador pode ser usado, sozinho ou em combinação uns com os outros. Em uma ou mais modalidades, um catalisador misturado é preferido.
[0081] O termo sistema catalisador inclui pelo menos um componente catalisador e pelo menos um ativador, alternativamente pelo menos um cocatalisador. O sistema catalisador também pode incluir outros componentes, tais como suportes e não está limitado ao componente catalisador e/ou ativador sozinho ou em combinação. O sistema catalisador pode incluir qualquer número de componentes catalisadores em qualquer combinação conforme descrito, bem como qualquer ativador em qualquer combinação conforme descrito.
[0082] O termo componente catalisador inclui qualquer composto que, uma vez apropriadamente ativado, é capaz de catalisar a polimerização ou oligomerização de olefinas. De preferência, o componente catalisador inclui pelo menos um átomo do Grupo 3 ao Grupo 12 e opcionalmente pelo menos um grupo de condução ligado ao mesmo.
[0083] O termo grupo de condução se refere a uma ou mais porções químicas ligadas ao centro de metal do componente catalisador que podem ser abstraídas do componente catalisador por um ativador, desse modo produzindo a espécie ativada com relação à polimerização ou oligomerização de
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32/39 olefina.
a. Conforme usado aqui, em referência a Grupos de Elementos da Tabela Periódica, o novo esquema de numeração para os Grupos da Tabela Periódica são usados conforme no CRC Handbook of Chemistry and Physics (David R. Lide editor, CRC Press 81a ed. 2000).
[0084] O termo substituído significa que o grupo após esse termo possui pelo menos uma porção em lugar de um ou mais hidrogênios em qualquer posição, as porções selecionadas de grupos tais como radicais halogênio (por exemplo, Cl, F, Br) , grupos hidroxila, grupos carbonila, grupos carboxila, grupos amina, grupos fosfina, grupos alcóxi, grupos fenila, grupos naftila, grupos Cl a CIO alquila, grupos C2 a CIO alquenila e combinações dos mesmos. Exemplos de alquila e arilas substituídas incluem, mas não estão limitados a, radicais acila, radicais alquilamino, radicais alcóxi, radicais arilóxi, radicais alquiltio, radicais dialquilamino, radicais alcóxicarbonila, radicais arilóxicarbonila, radicais carbamoíla, radicais alquil- e dialquil-carbamoíla, radicais acilóxi, radicais acilamino, radicais arilamino e combinações dos mesmos.
Catalisadores de cromo [0085] Catalisadores de como adequados podem incluir cromatos di-substituídos, tal como CrO2(OR)2; onde R é trifenil-silano ou uma alquila polialicíclica terciária. O sistema catalisador de cromo pode ainda incluir CrO3, cromoceno, cromato de silila, cloreto de cromila (CrO2C12), cromo-2-etil-hexanoato, acetilacetonato de cromo (Cr(AcAc)3) e semelhantes.
Metalocenos
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33/39 [0086] Metalocenos são, em geral, descritos totalmente, por exemplo, em 1 & 2 Metallocene-Based Polyolefins (John Scheirs & W. Kaminsky editores, John Wiley & Sons, Ltda. 2000); G.G. Hlatky em 181 Coordination Chem. Rev. 243-296 (1999) e, em particular, para uso na síntese de polietileno, em 1 Metallocene-Based Polyolefins 261-377 (2000). Os compostos catalisadores de metaloceno conforme descrito aqui incluem compostos em meio sanduíche e sanduíche inteiro tendo um ou mais ligantes de Cp (ciclopentadienila e ligantes isolobais à ciclopentadienila) ligados a pelo menos um átomo de metal do Grupo 3 ao Grupo 12 e um ou mais grupos de condução ligados a pelo menos um átomo de metal. Aqui depois, esses compostos serão referidos como metalocenos ou componentes catalisadores de metaloceno. O componente catalisador de metaloceno está suportado sobre um material de suporte em uma modalidade e pode estar suportado com ou sem outro componente catalisador.
[0087] Os ligantes de Cp são sistemas de um ou mais anéis, pelo menos uma porção dos quais inclui sistemas n-ligados, de cicloalcadienila e sistema(s) de anel compreende(m), tipicamente, átomos selecionados do grupo consistindo de átomos dos Grupos 13 a 16 ou os átomos que ligantes de Cp são selecionados do grupo nitrogênio, oxigênio, silício, enxofre, fósforo, germânio, boro e alumínio e combinações dos mesmos, em que o carbono compõe pelo menos 50% dos elementos no anel. Ou o(s) ligante(s) de Cp é(são) selecionado(s) do grupo consistindo de ligantes de ciclopentadienila substituídos e não-substituidos e ligantes isolobais à tais como ligantes heterociclicos. O(s) análogos ou anéis compoem os consistindo de carbono,
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34/39 ciclopentadienila, exemplos não limitativos dos quais incluem ciclopentadienila, indenila, fluorenila e outras estruturas. Outros exemplos não limitativos de tais ligantes incluem ciclopentadienila, ciclopentafenantreneila, indenila, benzindenila, fluorenila, octahidrofluorenila, ciclooctatetraenila, ciclopentaciclododeceno, fenantrindenila, 3,4-benzofluorenila, 9-fenilfluorenila, 8-Hciclopent[a]acenaftilenila, 7H-dibenzofluorenila, indeno[l,29]antreno, tiofenoindenila, tiofenofluorenila, versões hidrogenadas dos mesmos (por exemplo, 4,5,6,7tetrahidroindenila ou H4Ind), versões substituídas dos mesmos e versões heterociclicas dos mesmos.
Catalisador contendo Grupo 15 [0088] O catalisador contendo Grupo 15 pode incluir complexos de metal do Grupo 3 ao Grupo 12, em que o metal é 2 a 8 coordenadas, a porção ou porções de coordenação incluindo pelo menos dois átomos do Grupo 15 e até quatro átomos do Grupo 15. Em uma modalidade, o componente catalisador contendo Grupo 15 é um complexo de um metal do Grupo 4 e de um a quatro ligantes, de modo que o metal do Grupo 4 tem pelo menos 2 coordenadas, a porção ou porções de coordenação incluindo pelo menos dois nitrogênios. Compostos contendo Grupo 15 representativos são divulgados, por exemplo, no WO 99/01460; EP Al 0 893 454; US 5.318.935; US 5.889.128, US 6.333.389 B2 e US 6.271.325 Bl. Em uma modalidade, o catalisador contendo Grupo 15 inclui complexos de imino-fenol do Grupo 4, complexos de bis(amida) do Grupo 4 e complexos de piridil-amida do Grupo 4 que são ativos com relação à polimerização de olefina em qualquer ponto.
Ativador
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35/39 [0089] O termo ativador inclui qualquer composto ou combinação de compostos, suportados ou não suportados, o qual pode ativar um composto catalisador com sitio único (por exemplo, metalocenos, catalisadores contendo Grupo 15), tal como através de criação de uma espécie catiônica a partir do componente catalisador. Tipicamente, isso envolve a abstração de pelo menos um grupo de condução (grupo X nas fórmulas/estruturas abaixo) do centro de metal do componente catalisador. Os componentes catalisadores de modalidades descritas são, assim, ativados para a polimerização de olefina usando tais ativadores. Modalidades de tais ativadores incluem ácidos de Lewis, tais como óxidos de (poli)hidrocarbil alumínio cíclicos ou oligoméricos e os assim denominados ativadores de não coordenação (NCA) (alternativamente, ativadores de ionização ou ativadores estequiométricos) ou qualquer outro composto que pode converter um componente catalisador de metaloceno neutro a um cátion de metaloceno que é ativo com relação à polimerização de olefina.
[0090] Ácidos de Lewis podem ser usados para ativar os metalocenos descritos. Ácidos de Lewis ilustrativos incluem, mas não estão limitados a, alumoxano (por exemplo, MAO), alumoxano modificado (por exemplo, TIBAO) e compostos de alquilaluminio. Ativadores de ionização (neutros ou iônicos), tal como tetrakis(pentafluorofenil)boro tri (n-butil)amônio podem também ser usados. Ainda, um precursor metalóide de trisperfluorofenil boro pode ser usado. Qualquer um desses ativadores/precursores pode ser usado sozinho ou em combinação uns com os outros.
[0091] MAO e outros ativadores baseados em alumínio são
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36/39 conhecidos na técnica. Ativadores de ionização são conhecidos na técnica e são descritos, por exemplo, por Eugene You-Xian Chen & Tobin J. Marks, Cocatalysts for Metal-Catalyzed Olefin Polymerization: Activators, Activation Processes, and
Structure-Activity Relationships 100(4) Chemical Reviews 1391-1434 (2000). Os ativadores podem estar associados a ou ligados a um suporte, quer em associação com o componente catalisador (por exemplo, metaloceno) ou separado do componente catalisador, tal como descrito por Gregory G. Hlatky, Heterogeneous Single-Site Catalysts for Olefin Polymerization 100(4) Chemical Reviews 1347-1374 (2000).
Catalisador de Ziegler-Natta [0092] Compostos catalisadores de Ziegler-Natta ilustrativos são divulgados em Ziegler Catalysts 363-386 (G. Fink, R. Mulhaupt e H.H. Brintzinger editores, Springer-
| Verlag 1995 | ) ; ou no EP 103 120 | ; EP 102 503; EP 0 231 102; | EP | |
| 0 703 246 | ; RE 33,683; US | 4.302.565; US | 5.518.973; | US |
| 5.525.678; | US 5.288.933; US | 5.290.745; US | 5.093.415 e | US |
| 6.562.905. | Exemplos de tais | catalisadores | incluem aqueles |
compreendendo óxidos, alcóxidos e haletos de metal de transição do Grupo 4, 5 ou 6 ou óxidos, alcóxidos e compostos de haleto de titânio, zircônio ou vanádio; opcionalmente em combinação com um composto de magnésio, doadores de elétrons internos e/ou externos (álcoois, éteres, siloxanos, etc.), alumínio ou alquil boro ou haletos de alquila e suportes de óxido inorgânico.
[0093] Catalisadores de metal de transição do tipo convencional são aqueles catalisadores de Ziegler-Natta tradicionais bem conhecidos na técnica. Exemplos de catalisadores de metal de transição do tipo convencional são
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37/39 discutidos nas Patentes U.S. Nos. 4.115.639, 4.077.904, 4.482.687, 4.564.605, 4.721.763, 4.879.359 e 4.960.741. Os compostos catalisadores de metal de transição do tipo convencional que podem ser usados incluem compostos de metal de transição dos Grupos 3 a 17 ou Grupos 4 a 12 ou Grupos 4 a 6 da Tabela Periódica dos Elementos.
[0094] Esses catalisadores de metal de transição do tipo convencional podem ser representados pela fórmula: MRx, onde M é um metal dos Grupos 3 a 17 ou um metal dos Grupos 4 a 6 ou um metal do Grupo 4 ou titânio; R é um halogênio ou um grupo hidrocarbilóxi; e x é a valência do metal M. Exemplos de R incluem alcóxi, fenóxi, brometo, cloreto e fluoreto. Exemplos de catalisadores de metal de transição do tipo convencional onde M é titânio incluem TÍC14, TiBr4, Ti(OC2H5)3C1, Ti(OC2H5)C13, Ti(OC4H9)3C1, Ti(OC3H7)2C12, Ti(OC2H5)2Br2, TÍC13.1/3A1C13 e Ti(OC12H25)C13.
[0095] Compostos catalisadores de metal de transição do tipo convencional baseados em complexos de doação de elétrons de magnésio/titânio são descritos, por exemplo, nas Patentes U.S. Nos. 4.302.565 e 4.302.566. Catalisadores derivados de Mg/Ti/Cl/THF também são considerados, os quais são bem conhecidos por aqueles versados na técnica. Um exemplo do método geral de preparo de tal catalisador inclui o seguinte: dissolver TÍC14 em THF, reduzir o composto a TÍC13 usando Mg, adicionar MgC12 e remover o solvente.
[0096] Compostos cocatalisadores do tipo convencional para os compostos catalisadores de metal de transição do tipo convencional acima podem ser representados pela fórmula
M3M4vX2cR3b-c, em que M3 é um metal do Grupo 1 a 3 e 12 a 13 da Tabela Periódica dos Elementos; M4 é um metal do Grupo 1
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38/39 da Tabela Periódica dos Elementos; v é um número de 0 a 1; cada X2 é qualquer halogênio; c é um número de 0 a 3; cada R3 é um radical hidrocarboneto monovalente ou hidrogênio; b é um número de 1 a 4; e em que b menos c é pelo menos 1. Outros compostos cocatalisadores organometálicos do tipo convencional para os catalisadores de metal de transição do tipo convencional acima têm a fórmula M3R3k, onde M3 é um metal do Grupo IA, IIA, IIB ou IIIA, tal como litio, sódio, berílio, bário, boro, alumínio, zinco, cádmio e gálio; k é igual a 1, 2 ou 3, dependendo da valência de M3, valência a qual, por sua vez, depende normalmente do Grupo em particular ao qual M3 pertence; e cada R3 pode ser qualquer radical monovalente que inclui radicais hidrocarboneto e radicais hidrocarboneto contendo um elemento do Grupo 13 a 16, tal como flúor, alumínio ou oxigênio ou uma combinação dos mesmos.
Sistema de catalisador misturado [0097] O catalisador misturado pode ser uma composição de catalisador bimetálico ou uma composição de multicatalisador. Conforme usado aqui, os termos composição de catalisador bimetálico e catalisador bimetálico incluem qualquer composição, mistura ou sistema que inclui dois ou mais componentes catalisadores diferentes, cada um tendo um grupo metálico diferente. Os termos composição de multicatalisador e multi-catalisador incluem qualquer composição, mistura ou sistema que inclui dois ou mais componentes catalisadores diferentes, a despeito dos metais. Portanto, os termos composição de catalisador bimetálico, catalisador bimetálico, composição de multi-catalisador e multi-catalisador serão coletivamente referidos aqui como
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39/39 e faixas
Todos os um catalisador misturado, a menos que especificamente mencionado de outro modo. Em uma modalidade preferida, o catalisador misturado inclui pelo menos um componente catalisador de metaloceno e pelo menos um componente de nãometaloceno.
[0098] Determinadas modalidades e características foram descritas usando uma série de limites numéricos máximos e uma série de limites numéricos mínimos. Será apreciado que faixas de qualquer limite mínimo a qualquer limite máximo são consideradas, a menos que de outro modo indicado. Determinados limites mínimos, limites máximos aparecem em uma ou mais reivindicações abaixo valores numéricos são cerca de ou aproximadamente o valor indicado e levam em conta erro experimental e variações que seriam esperadas por aqueles versados na técnica.
[0099] Vários termos foram definidos acima. Até o ponto em que um termo usado em uma reivindicação não é definido acima, será fornecida a definição mais ampla que pessoas na técnica pertinente têm fornecido a esse termo, conforme refletido pelo menos em uma publicação impressa ou patente emitida. Além disso, todas as patentes, procedimentos de teste e outros documentos citados no presente pedido são totalmente incorporados por referência, até o ponto em que tal divulgação não é inconsistente com o presente pedido e para todas as jurisdições nas quais tal incorporação é permitida.
Embora o precedente seja dirigido à modalidades da e modalidades adicionais da [00100] presente invenção outras invenção podem ser projetadas sem se desviar do escopo básico da mesma escopo da mesma determinado pelas reivindicações que seguem.
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Claims (25)
- REIVINDICAÇÕES1. Bocal para injeção de um catalisador líquido, um catalisador em suspensão ou misturas dos mesmos em um reator de polimerização de olefina compreendendo:um primeiro conduto (120) compreendendo um corpo (122), uma seção afunilada (126) e uma ponta (121, 127) de injeção; um segundo conduto (140) tendo uma superfície interna (122A) e uma superfície externa, em que o primeiro conduto (120) está disposto em torno do segundo conduto (140), definindo um primeiro espaço anelar (185) entre os mesmos; e um elemento de suporte (150) disposto pelo menos parcialmente em torno da superfície externa do primeiro conduto (120), definindo um segundo espaço anelar (190) entre os mesmos, o elemento de suporte (150) tendo uma superfície externa convergente em uma primeira extremidade do mesmo o bocal sendo caracterizado pelo fato de a ponta (121) de injeção do dito primeiro conduto (120) se estender de 12,7 mm a 25,4 mm de um primeiro extremo do elemento de suporte (150), sendo provido um ou mais espaçadores (160, 160A, 160B, 160C) radiais disposto dentro do segundo espaço anelar 190, sendo que cada espaçador (160A, 160B, 160C) anelar é posicionado de 12,7 mm a 76,2 mm da ponta (121, 127) do bocal, cada espaçador (160A, 160B, 160C) radial mantendo uma distância fixa entre o primeiro conduto (120) e o elemento de suporte (150) durante operação do bocal e sendo tão fino que não impede ou obstrui o trajeto de fluxo dentro do segundo espaço anular (190) e sendo que a ponta (121, 127) de injeção tem uma espessura anelar entre 2.54 e 1,57 mm.
- 2. Bocal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o corpo (122) do primeiro conduto (120, 120A) estarPetição 870170102769, de 28/12/2017, pág. 45/582/6 disposto em torno do segundo conduto (140, 140A).
- 3. Bocal de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de uma superfície externa da ponta (121, 127) de injeção do primeiro conduto (120, 120A) convergir.
- 4. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de uma superfície interna da ponta (121, 127) de injeção ser constante.
- 5. Bocal de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a superfície interna da ponta (121, 127) de injeção definir um trajeto de fluxo através da mesma.
- 6. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de uma superfície interna da seção de afunilação do primeiro conduto (120, 120A) convergir em direção à ponta (121, 127) de injeção.
- 7. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de uma superfície interna do corpo (122) do primeiro conduto (120, 120A) ser constante.
- 8. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de o segundo conduto (140, 140A) ter uma primeira extremidade (141) aberta e uma segunda extremidade fechada (142).
- 9. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de o segundo conduto (140, 140A) compreender uma pluralidade de orifícios (145, 145A, 145B) radial e axialmente espaçados em volta do mesmo.
- 10. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o segundo conduto (140, 140A) compreender uma linha fina de orifícios (145A) axialmente espaçados que está helicoidalmente disposta em torno do segundo conduto (140, 140A).Petição 870170102769, de 28/12/2017, pág. 46/583/6
- 11. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a10, caracterizado pelo fato de o segundo conduto (140, 140A) compreender uma primeira linha de orifícios (145A) axialmente espaçados e uma segunda linha de orifícios (145B) axialmente espaçados, em que cada linha (145A, 145B) está helicoidalmente disposta em torno do segundo conduto (140, 140A), de modo que orifícios axiais correspondentes nas primeira e segunda linhas são radialmente espaçados.
- 12. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a11, caracterizado pelo fato de pelo menos uma porção do primeiro conduto (120, 120A) se estender além da superfície externa convergente do elemento de suporte (150).
- 13. Bocal de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a extremidade fechada (142) do segundo conduto (140, 140A) se estender além da superfície externa convergente do elemento de suporte (150).
- 14. Bocal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o um ou mais espaçadores (160, 160A, 160B, 160C) radiais compreender três ou mais espaçadores igualmente espaçados dispostos em torno de uma superfície interna do elemento de suporte (150).
- 15. Bocal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de pelo menos uma porção dos primeiro e segundo condutos (120, 120A, 140, 140A) se estender além da superfície externa convergente do elemento de suporte (150).
- 16. Método para injeção de catalisador em um reator de polimerização de fase gasosa, caracterizado pelo fato de compreender:um primeiro conduto (120, 120A) compreendendo um corpo (122),Petição 870170102769, de 28/12/2017, pág. 47/584/6 uma seção afunilada (126) e uma ponta (121, 127) de injeção; um segundo conduto (140, 140A) tendo uma superfície interna e uma superfície externa, em que o primeiro conduto (120, 120A) está disposto em torno do segundo conduto (140, 140A), definindo um primeiro espaço anelar (185) entre os mesmos; e um elemento de suporte (150) pelo menos parcialmente disposto em torno da superfície externa do primeiro conduto (120, 120A), definindo um segundo espaço anelar (190) entre os mesmos, o elemento de suporte (150) tendo uma superfície externa convergente na primeira extremidade do mesmo, a ponta (121, 127) de injeção do dito primeiro conduto (140, 140A) se estendendo de 12,7 mm a 25,4 mm do dito primeiro extremo do elemento de suporte, sendo provido um ou mais espaçadores (160, 160A, 160B, 160C) radiais disposto dentro do segundo espaço anelar (190), o elemento de suporte (150) tendo uma superfície externa convergente em uma primeira extremidade do mesmo, sendo que cada espaçador anelar (160, 160A, 160B,160C) é posicionado de 12,7 mm a 76 mm da ponta (121, 127) do bocal (100), cada espaçador (160, 160A, 160B, 160C) radial mantendo uma distância fixa entre o primeiro conduto (120, 120A) e o elemento de suporte (150) durante operação do bocal (100) e sendo tão fino que não impede ou obstrui o trajeto de fluxo dentro do segundo espaço anular (190) e sendo que a ponta (121, 127) de injeção tem uma espessura anelar entre2.54 e 1,57 mm,
fluxo de uma pasta de catalisador através do primeiro espaço anelar (185) e no reator (110); fluxo de um ou mais monômeros através do segundo espaço anelar (190) e no reator (110); e fluxo de um ou mais gases inertes através do anel do segundo Petição 870170102769, de 28/12/2017, pág. 48/585/6 conduto (140, 140A) no primeiro espaço anelar (185) e no reator (110) . - 17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de a pasta de catalisador compreender uma ou mais partículas de catalisador e um ou mais líquidos.
- 18. Método de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de a pasta de catalisador compreender um ou mais componentes catalisadores selecionados do grupo consistindo de catalisadores de Ziegler-Natta, catalisadores baseados em cromo, catalisadores de metaloceno, catalisadores contendo Grupo 15, catalisadores bimetálicos e catalisadores misturados.
- 19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a18, caracterizado pelo fato de a pasta de catalisador compreender um ou mais catalisadores contendo Grupo 15.
- 20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a19, caracterizado pelo fato de a pasta de catalisador compreender um ou mais componentes catalisadores selecionados do grupo consistindo de complexos de imino-fenol do Grupo 4, complexos de bis(amida) do Grupo 4 e complexos de piridilamida do Grupo 4.
- 21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a20, caracterizado pelo fato de a taxa de fluxo do um ou mais monômeros através do segundo espaço anelar (190) ser de 455 kg/hora a 2.273 kg/hora.
- 22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a21, caracterizado pelo fato de a taxa de fluxo de pasta de catalisador através do primeiro espaço anelar (185) ser de 1,4 kg/hora a cerca de 14 kg/hora.
- 23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 aPetição 870170102769, de 28/12/2017, pág. 49/586/622 caracterizado pelo fato de ainda compreender mistura de um ou mais gases inertes e pasta de catalisador dentro do primeiro espaço anelar (185) .
- 24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a23 caracterizado pelo fato de ainda compreender fluxo da mistura do um ou mais gases inertes e pasta de catalisador através da ponta (121, 127) de injeção do primeiro conduto (120, 120A) no reator (110).
- 25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a24 caracterizado pelo fato de ainda compreender atomização da mistura do um ou mais gases inertes e pasta de catalisador no reator com o fluxo do um ou mais monômeros através do segundo espaço anelar (190).Petição 870170102769, de 28/12/2017, pág. 50/581/4
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