ES2301872T3 - Procedimiento para la polimerizacion continua en fase solida de poliesteres. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la polimerización continua en fase sólida de PET (poli(tereftalatos de etileno)) que comprende las etapas de: - preparar una masa de gránulos de prepolímero de PET, que tiene al menos el 75% en moles de sus restos de ácido proporcionados por un ácido dicarboxílico aromático con los restos de diol proporcionados por glicoles; - introducir dichos gránulos de prepolímero de PET en un cristalizador en el que se calientan hasta temperaturas comprendidas entre 140ºC y 235ºC para provocar la cristalización de los gránulos; - introducir dichos gránulos cristalizados dentro de al menos un reactor horizontal, cilíndrico y rotatorio, estando dicho reactor ligeramente inclinado; - producir un flujo de gas de purgado dentro de dicho reactor; - provocar el aumento de la viscosidad intrínseca (VI) de dicho PET haciendo a dichos gránulos avanzar a través de dicho reactor (15) según un régimen de flujo de rodamiento gracias a su rotación e inclinación, estando dicho régimen de flujo de los gránulos de PET dentro del reactor caracterizado por un número de Froude Fr = (omega2 u R/g) comprendido en el intervalo de 1 u 10- 4 ÷ 0,5, en el que omega es la velocidad angular del reactor; R es el radio interno del reactor y g es la aceleración de la gravedad = 9,806 m/s 2 .

Description

Procedimiento para la polimerización continua en fase sólida de poliésteres.
La invención se refiere a un procedimiento para la polimerización continua en fase sólida de poliéster.
Más exactamente, la invención se refiere a un procedimiento para la polimerización continua en fase sólida de poliéster con el fin de aumentar su peso molecular.
Se sabe que el peso molecular de un poliéster puede medirse por la medida de su viscosidad intrínseca VI ("Viscosidad Intrínseca").
También se sabe que el aumento del peso molecular de un poliéster puede lograrse sometiendo poliésteres de bajo peso molecular, generalmente en forma de gránulos o de virutas, a un procedimiento de polimerización en fase sólida que puede llevarse a cabo en un lecho móvil continuo o en un lecho estático (así llamado porque el lecho del polímero no está fluidizado).
Los procedimientos de polimerización en fase sólida de lecho móvil o de lecho estático, particularmente destinados para el poli(tereftalato de etileno), en los que se aplican temperaturas comprendidas en el intervalo de 180°C-245°C, se conocen, por ejemplo, de los documentos US 3.405.098, US 4.064.112, US 4.161.578, US 4.223.128, US 4.238.593, US 5.408.035, US 5.536.810, US 5.590.479, US 5.708.124 y EP 0.222.714.
Según la enseñanza de los documentos mencionados anteriormente, la polimerización en fase sólida va precedida de una etapa de cristalización que puede realizarse a una temperatura inferior (véanse, por ejemplo, los documentos US 3.405.098, US 4.161.578 y US 4.223.128), a la misma temperatura (véase, por ejemplo, el documento EP 222.714) o a una temperatura superior (véase, por ejemplo, el documento US 4.064.112) con respecto a la que se aplica en el siguiente tratamiento térmico de polimerización.
El fin de la etapa de cristalización antes de la polimerización en fase sólida es prevenir la adhesión de los gránulos durante el procedimiento de polimerización, especialmente a las temperaturas más altas.
En realidad, se sabe que en las plantas industriales de polimerización en fase sólida es frecuente que ocurran fenómenos de adhesión y la aglomeración sólida de los gránulos de poliéster.
Este problema es particularmente evidente cuando el poliéster usado como materia prima en la planta de polimerización se sustituye con un poliéster diferente que tiene diferentes necesidades para el aumento del peso molecular. Esto ocurre, por ejemplo, durante la polimerización continua en fase sólida en lecho móvil para producir PET para botellas de bebidas, en la que la polimerización se lleva a cabo a temperaturas por encima de la temperatura de transición vítrea del poliéster amorfo (prepolímero), pero por debajo del punto de fusión.
Si analizamos todos los procedimientos convencionales de polimerización en fase sólida disponibles hoy en día, resultará que el prepolímero de poliéster (cristalizado o parcialmente cristalizado) se introduce en la parte superior de un reactor de lecho móvil o estático vertical para la polimerización en fase sólida en el cual se mueve hacia abajo por gravedad en contacto con una corriente de gas de purgado precalentado.
Según la técnica anterior conocida, el gas de purgado funciona principalmente para sacar los subproductos indeseados tales como glicoles, agua y acetaldehído que se generan durante la polimerización, mientras que el poliéster se mueve gradualmente hacia la parte inferior del reactor vertical.
En general, hay tres requisitos importantes que deben cumplirse para el correcto funcionamiento de un procedimiento continuo de polimerización en fase sólida.
En primer lugar, debe mantenerse un flujo regular ininterrumpido de gránulos de polímero. Como consecuencia, es muy importante que se evite la aglomeración o adhesión de los gránulos de polímero porque prevendrían el flujo suave de gránulos y harían difícil la descarga del producto del reactor, provocando de ese modo la pérdida de control de la planta.
En segundo lugar, se requiere una combinación adecuada del tiempo de permanencia en el reactor y de la temperatura de los gránulos para alcanzar el peso molecular deseado, que puede medirse, tal como se indica anteriormente, en términos de su viscosidad intrínseca ("VI"). Dado que la velocidad de reacción aumenta con el aumento de la temperatura y la VI aumenta con el aumento del tiempo de permanencia en el reactor, es posible obtener la VI deseada o bien usando un tiempo de permanencia relativamente largo con una temperatura relativamente baja o bien un tiempo de permanencia relativamente corto con una temperatura relativamente alta. Sin embargo, la combinación ideal del tiempo de permanencia en el reactor y la temperatura debe elegirse teniendo en cuenta el primero de los requisitos indicados anteriormente, es decir, la necesidad de mantener un flujo constante de gránulos de poliéster, evitando de ese modo la formación de grumos o la adhesión de los gránulos.
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En tercer lugar, el régimen de flujo de los gránulos de poliéster en tratamiento dentro del reactor de polimerización en fase sólida debe ser lo más próximo posible al comportamiento ideal de "flujo de pistón", de tal manera que todos los gránulos de poliéster que pasan a través del reactor experimentan las mismas condiciones del procedimiento durante la misma duración de tiempo, dando como consecuencia una distribución del peso molecular estrecha en el producto obtenido y, más generalmente, una distribución estrecha de las características finales de los gránulos polimerizados, que es un factor clave para la correcta ejecución de las siguientes etapas en el tratamiento del producto con un peso molecular aumentado.
En cuanto al primer requisito, que es la necesidad de evitar la adhesión de los gránulos de poliéster, se dice que este fenómeno está afectado principalmente por la temperatura, el tamaño de los gránulos, la altura de lecho, la velocidad de flujo de los gránulos dentro del reactor y la morfología del poliéster.
Los gránulos de poliéster, que inicialmente se mueven libremente en un lecho móvil, pueden adherirse y formar coágulos si, por ejemplo, la temperatura o la altura del lecho aumentan o si la velocidad disminuye.
En las condiciones de polimerización en fase sólida, el poliéster es sólo parcialmente cristalino (normalmente con del 25 al 65% de cristalinidad). Como consecuencia, tal poliéster no es un cuerpo rígido, sino más bien, es correoso y ligeramente pegajoso.
Dado que la pegajosidad del polímero aumenta con el aumento de la temperatura, la tendencia a la adhesión de los gránulos de poliéster aumenta también con el aumento de la temperatura.
Considérese un lecho fijo de gránulos de poliéster mantenidos estáticos dentro de un reactor cilíndrico vertical para la polimerización en estado sólido: en estas condiciones, a las temperaturas de polimerización y a presión debida al peso del lecho de poliéster, los gránulos que deben polimerizarse se acercan unos a otros en los puntos de contacto y, con el tiempo, los gránulos de polímero tenderán a aglomerarse formando grumos mayores.
La forma más eficaz para prevenir la formación de grumos es renovar constantemente las áreas de contacto intergranulares para que los gránulos de polímero no tengan opción de deformarse acercarse unos a otros. Esto se hace manteniendo un flujo constante de gránulos de polímero a una velocidad suficientemente alta.
Dado que la tendencia a la adhesión aumenta con el aumento del área superficial específica (área por unidad de masa) o, de manera más precisa, con el aumento del área de contacto específica de los gránulos de polímero, ésta también aumenta con la disminución de tamaño de los gránulos de polímero.
Un tamaño de gránulos reducido contribuye a acelerar el procedimiento de polimerización, por otro lado, sin embargo esto aumenta la tendencia a la adhesión de los gránulos de polímero. En presencia de gránulos de pequeño tamaño se requiere, por tanto, contrarrestar la mayor tendencia a la adhesión con una reducción de la temperatura, que, por otra parte, devuelve los valores finales de velocidad de procedimiento a los típicos de gránulos de mayor tamaño tratados a una temperatura más alta.
Además, si el tamaño de partícula se reduce por debajo de ciertos límites, la aglomeración se produce prácticamente a cualquier temperatura. Normalmente, el tamaño adecuado de los gránulos de polímero para la polimerización en estado sólido está entre 0.015 y 0.055 gramos por gránulo.
Dentro de un lecho móvil o estático, la presión de compactación que un gránulo de polímero puede experimentar es aproximadamente proporcional al peso de los gránulos de polímero en el lecho que, a su vez, es proporcional a la altura del lecho por encima de los gránulos. Por tanto, la tendencia a la adhesión del polímero es máxima en la parte inferior del lecho y mínima en la parte superior. Como resultado, la formación de grumos de los gránulos de polímero normalmente empieza cerca de la parte inferior del lecho. Por esta razón hay un límite práctico en la altura del lecho de un reactor para polimerización en fase sólida. A una velocidad de flujo suficientemente alta, los gránulos de polímero cambian sus posiciones unos con respecto a otros (deslizándose, por ejemplo) y de este modo se previene la formación de grumos. Dado que la velocidad de cambios de las áreas de contacto de los gránulos de polímero y la reducción de la densidad aparente del lecho aumenta con el aumento de la velocidad de los gránulos, la tendencia a la adhesión del polímero dentro del reactor disminuye con el aumento de la velocidad de los gránulos. Para cada combinación de temperatura del reactor, altura del lecho y tamaño de partícula existe una velocidad de gránulo mínima necesaria para prevenir la adhesión. Para cada tamaño y forma dado de gránulo de polímero, la velocidad mínima para evitar la adhesión aumenta con el aumento de la temperatura y la altura del lecho. Así se requiere una velocidad más alta para una temperatura de polimerización más alta o una altura de lecho más grande.
Por ejemplo, para un reactor de tipo cilíndrico vertical de lecho móvil a escala piloto según la técnica anterior conocida, que normalmente no supera los 5 metros de altura, puede usarse una velocidad de los gránulos inferior a 0,3 metros por hora sin la adhesión del polímero. Por otro lado, para reactores verticales a escala comercial, con producciones de, por ejemplo, hasta 300 toneladas métricas/día y que tienen generalmente una altura de 18 a 22 metros, se requiere generalmente una velocidad de los gránulos de al menos 2 metros por hora.
Una planta para la polimerización en fase sólida a escala comercial bien diseñada debe ser capaz de producir de manera continua productos de una VI deseada en cumplimiento de las especificaciones requeridas a un rendimiento suficientemente alto.
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Las plantas usadas actualmente (es decir, Buehler, UOP-Sinco, Hosokawa-Bepex, Zimmer) usan reactores cilíndricos verticales simples o múltiples de 10 a 30 metros de altura. En esas plantas el reactor funciona a una temperatura entre 200°C y 230°C y una velocidad de movimiento de los gránulos de poliéster de 1,00 a 2,52 metros por hora. Dentro de estos intervalos de temperatura, altura del lecho y velocidad de los gránulos, se elige la combinación más adecuada de las tres variables para producir un producto con la VI deseada. Dichas plantas convencionales, disponibles hoy en día, son capaces de producir resina de poli(tereftalato de etileno) (PET) con una VI entre 0,72 y 0,86 dl/g, usando prepolímero de PET con una VI entre 0,55 y 0,65 dl/g. Dichas plantas convencionales pueden aumentar la VI del polímero en aproximadamente 0,12 y 0,25 dl/g.
Para algunas aplicaciones específicas, por ejemplo, PET con VI entre 0,95 y 1,05 dl/g para fabricar artículos técnicos/comerciales (equipaje, cuerdas, cintas transportadoras, etc.) o para cables de neumáticos que usan prepolímero de PET con una VI típica en el intervalo entre 0,55 y 0,65 dl/g, o para aplicaciones convencionales en botellas en las que la VI inicial del prepolímero es de 0,25-0,45 dl/g, es sin embargo, necesario aumentar la VI en más de 0,25 dl/g. Esto difícilmente se consigue y a menudo no puede conseguirse en una planta convencional que usa reactores verticales.
En un procedimiento convencional, hay dos maneras para aumentar la VI del producto; concretamente, aumentar la temperatura del reactor o aumentar el tiempo de permanencia en el reactor de los gránulos. El tiempo de permanencia en el reactor está limitado por la altura del lecho y la velocidad de los gránulos. Puede aumentarse o bien aumentando la altura del lecho o bien disminuyendo la velocidad de los gránulos. Aumentar el diámetro del reactor permite un aumento de la velocidad de rendimiento pero no del tiempo de permanencia a una velocidad de gránulo constante. Por otro lado, si la temperatura del reactor se aumenta para aumentar la VI del producto final, la tendencia a la adhesión del polímero aumentará consecuentemente. Para prevenir la adhesión del polímero, la altura del lecho debe reducirse o debe aumentarse la velocidad de los gránulos. Sin embargo, cualquiera de estas medidas reduce el tiempo de permanencia en el reactor y compensa el efecto del aumento de la temperatura. Alternativamente, aumentar el tiempo de permanencia en el reactor o bien aumentando la altura del lecho (asumiendo que haya una altura del reactor suficiente) o bien reduciendo la velocidad de los gránulos, da como resultado el aumento de la tendencia a la adhesión del polímero.
Para prevenir la adhesión, debe reducirse la temperatura del reactor compensando de nuevo el efecto del aumento del tiempo de permanencia en la VI del producto.
Estas restricciones limitan la capacidad de las plantas convencionales, que usan reactores verticales simples o múltiples, de aumentar la viscosidad intrínseca VI del polímero.
Una situación similar se encuentra cuando una planta a escala industrial con capacidad superior a 360 toneladas métricas por día tiene que diseñarse para procedimientos continuos convencionales de polimerización en fase sólida.
De hecho, en un procedimiento convencional hay dos maneras para alcanzar una alta capacidad de producción de la planta: de nuevo aumentando la temperatura del reactor o aumentando el volumen de producto ("mantenido") en el reactor. En cuanto a los inconvenientes debidos al aumento de la temperatura deben considerarse los mismos aspectos descritos anteriormente. Por otro lado, el volumen de producto ("mantenido") de gránulos de poliéster en el reactor está restringido por la altura del lecho, el diámetro del reactor y la velocidad de los gránulos. Si el volumen de producto ("mantenido") ha aumentado, o bien aumentando la altura del lecho o el diámetro del reactor o bien disminuyendo la velocidad de los gránulos, la tendencia a la adhesión del polímero aumentará. Por tanto, estas restricciones limitan la capacidad máxima de los procedimientos de polimerización en fase sólida convencionales que usan uno o más reactores cilíndricos verticales.
Hoy en día, la demanda creciente de poliéster y PET ha dado lugar a una necesidad de procedimientos de polimerización en fase sólida con los que es posible lograr un aumento mayor del peso molecular de poliéster y una capacidad de producción más alta, normalmente > 300 toneladas métricas/día en una planta simple.
El fin de la presente invención es por tanto proporcionar un procedimiento de polimerización en fase sólida de poliéster que permita superar las limitaciones de los procedimientos conocidos hasta el momento, permitiendo alcanzar mejores resultados en términos de aumentar la viscosidad intrínseca del poliéster.
Un fin más de la invención es por tanto proporcionar un procedimiento de polimerización en fase sólida de poliéster que permita alcanzar mayores capacidades de producción.
En las plantas de polimerización en fase sólida también la velocidad de flujo de gas de purgado tiene que ser justo suficiente para eliminar de manera eficaz los subproductos de reacción. En realidad, un exceso de gas da como resultado mayores costes tanto para su suministro como para su regeneración y eliminación.
Por tanto, otro fin más de la invención es proporcionar un procedimiento de polimerización en fase sólida de poliéster que permita reducir los costes debidos al empleo de gas de purgado.
Estos y otros fines se logran con el procedimiento según la invención, tal como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.
Ventajosamente, el procedimiento según la invención permite lograr aumentos en el peso molecular del poliéster tratado superiores en comparación con los obtenidos con los procedimientos convencionales de la técnica anterior conocida, evitando además fenómenos de aglomeración y otros efectos secundarios indeseados.
El procedimiento según la invención permite además alcanzar un alto grado de flujo de pistón ("flujo de pistón") y, consecuentemente una alta homogeneidad y uniformidad del producto final.
Ventajosamente, además, el procedimiento según la invención permite alcanzar capacidades de producción más altas cuando se compara con las plantas que explotan los procedimientos convencionales.
Siempre según la invención es además posible lograr ventajosamente una reducción del consumo de energía, gracias al \DeltaP reducido requerido para el gas de purgado con respecto a los procedimientos convencionales.
La invención se describirá ahora más en detalle con referencia particular al dibujo adjunto, proporcionado a título de ejemplo no limitativo, y que ilustra un diagrama de flujo del procedimiento según la invención.
Con referencia a la figura adjunta, se representa esquemáticamente un diagrama de flujo de un procedimiento de polimerización en fase sólida según la invención.
Los gránulos de prepolímero de poliéster almacenados en una tolva 11 se introducen desde aquí en un cristalizador 13 en el que se calientan hasta una temperatura adecuada para provocar la cristalización de los gránulos sin adhesión.
Preferiblemente, la etapa de la cristalización se lleva a cabo en un cristalizador 13 de lecho fluidizado utilizando una velocidad de flujo de gas suficiente para provocar la fluidización de los gránulos de poliéster con o sin vibración mecánica. Para este fin puede usarse gas inerte o aire. En general, la cristalización puede realizarse con tiempos de permanencia en el intervalo de aproximadamente 2 min. a aproximadamente 20 min. y, preferiblemente, desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 15 minutos. En el caso de la resina de poli(tereftalato de etileno), el calentamiento se logra por un medio fluidizante (o bien aire o bien gas inerte) a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 140°C a aproximadamente 235°C y preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 200°C a aproximadamente 225°C.
El tiempo de permanencia para cristalizar los gránulos de poliéster hasta el nivel deseado depende de la temperatura de cristalización; una baja temperatura de cristalización requiere un tiempo de permanencia más largo.
En general, el prepolímero de poli(tereftalato de etileno) se cristaliza hasta un grado de cristalización que corresponde a una densidad de al menos aproximadamente 1,37 g/cm^{3}. Los gránulos de poliéster también pueden cristalizarse por tratamiento con vapor (véase por ejemplo el documento US 4.644.049) o por campo de energía de alta frecuencia que oscila desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 300 MHz (véase por ejemplo el documento US 4.254.253).
Después de cristalizarse, los gránulos pueden introducirse opcionalmente en un precalentador usando gas de lavado inerte.
Los gránulos de poliéster cristalizados pueden secarse opcionalmente después de salir del cristalizador.
Sin embargo, el secado no es estrictamente necesario y es menos costoso polimerizar poliéster "húmedo", tal como se conoce a partir del documento US 3.718.621.
Después de la cristalización los gránulos de poliéster son polimerizados en fase sólida.
Según la invención puede usarse al menos un reactor cilíndrico, horizontal, inclinado, rotatorio alrededor del eje S central del cilindro, similar a un "horno rotatorio", que se abreviará a continuación en el presente documento para simplificar como "HCIRR" (Horizontal, Cylindrical, Inclined, Rotating Reactor) referenciado en la figura como 15.
También según la invención, dicho al menos un reactor HCIRR puede ser un reactor HCIRR de una serie de reactores HCIRR, es decir, cuando la planta tiene una pluralidad de reactores HCIRR en serie.
También según la invención, dicho(s) reactor(es) HCIRR simple(s) o múltiple(s) puede estar provisto aguas arriba y/o aguas abajo de un reactor/reactores vertical(es) convencional(es) en una denominada "configuración mixta", es decir, cuando la planta tiene una pluralidad tanto de reactores verticales convencionales como de reactores HCIRR en serie.
Debido a la configuración de los reactores HCIRR y en particular debido a su inclinación en un ángulo a en el intervalo de 0,1 y 12°, preferiblemente entre 1° y 6° con respecto a la línea horizontal, la altura máxima del lecho de gránulos de poliéster es de 4-5 metros. Esto a su vez significa una presión de compactación muy baja si se compara con los reactores convencionales, logrando así la condición más importante requerida para obtener o bien un PET de alto peso molecular o bien para obtener una alta producción en términos de toneladas métricas por día en una planta de línea simple para la polimerización en fase sólida.
Ventajosamente, la combinación de la inclinación y la rotación, preferiblemente con una velocidad entre 0,1 y 10 rpm del reactor 15 HCIRR garantiza el debido flujo desde un extremo al otro del reactor 15 HCIRR y proporciona la renovación constante de las áreas de contacto intergranulares para que los gránulos de poliéster no tengan la opción de acercarse unos a otros.
Dado que el propio peso de la masa de gránulos dentro del reactor no puede ignorarse con respecto a las otras fuerzas que actúan, tal como por ejemplo, la fuerza de inercia, preferiblemente los parámetros de diseño y funcionamiento del reactor 15 HCIRR se elegirán de modo que el régimen de flujo de los gránulos dentro del reactor esté caracterizado por un número de Froude Fr = (\omega^{2} \cdot R/g) comprendido en el intervalo 1\cdot10^{-4} \div 0,5; en el que \omega es la velocidad angular del reactor; R es el radio interno del reactor y g es la aceleración de la gravedad = 9,806 m/s^{2}.
Este régimen de flujo, llamado "de rodamiento", es tal que, cuando los gránulos están sumergidos en el lecho del sólido, se comportan como un cuerpo rígido y rotan a la misma velocidad rotacional que el reactor HCIRR y, cuando llegan a la superficie del lecho sólido, se deslizan sobre la propia superficie. Este régimen de flujo del sólido es esencial con el fin de tener un comportamiento verdadero de "flujo de pistón" de la fase sólida.
Los gránulos de poliéster cristalizados (o cristalizados y precalentados) se pasan a la parte superior del único reactor 15 HCIRR (o en el primer reactor HCIRR de una serie de reactores HCIRR cuando la planta tiene una pluralidad de reactores HCIRR en serie) y pasan a través del reactor HCIRR (o los reactores) gracias a su inclinación así como a su rotación.
La velocidad de flujo de gránulos a través del reactor 15 HCIRR se controla regulando la descarga desde el propio reactor HCIRR.
La polimerización se lleva a cabo en una corriente de gas de purgado inerte. Generalmente se prefiere un purgado, como flujo, muy por debajo de la turbulencia para prevenir la fluidización y el arrastre de los gránulos de poliéster. Además, cuando hay más reactores HCIRR presentes en serie la velocidad de flujo de gas inerte normalmente será aproximadamente igual. En dicho último caso, se prefiere que la velocidad en cada reactor HCIRR no supere 1,25 veces la velocidad en cualquier otro reactor en una serie de reactores.
Preferiblemente, además, tanto en el caso de un reactor HCIRR simple como en una serie de reactores HCIRR, el gas de purgado pasa a través del reactor 15 HCIRR en contracorriente con respecto al sentido de flujo de gránulos de poliéster. Aunque también puede usarse un flujo de gas inerte en el sentido de los gránulos, esta última configuración demuestra ser menos eficaz y, generalmente, requiere una mayor velocidad de flujo de gas.
El reactor 15 HCIRR puede ser de cualquier diseño, con o sin deflectores internos, con o sin "camisa" de calentamiento/enfriamiento externa, con o sin bobina interna de calentamiento/enfriamiento, que permitirá a los gránulos de poliéster ser mantenidos a la temperatura deseada y el tiempo de permanencia tal para permitir la eliminación de los subproductos de reacción, tales como glicol, agua y acetaldehído.
Gas de purgado adecuados para su uso en el procedimiento según esta invención incluyen preferiblemente nitrógeno, pero también pueden elegirse dióxido de carbono, helio, argón, neón, criptón, xenón, aire y ciertos gases de desecho industrial y combinaciones o mezclas de los mismos.
Además, opcionalmente puede recircularse el gas inerte de purgado al reactor después de haber sido purificado de las impurezas orgánicas, preferiblemente hasta alcanzar un nivel de impurezas orgánicas \leq 100 ppm de peso (equivalentes de CH_{4}).
En general, la temperatura de polimerización estará incluida en el intervalo desde justo por encima de la temperatura umbral de polimerización hasta una temperatura a pocos grados de la temperatura de adhesión del polímero (que puede ser muy inferior a la temperatura de fusión del polímero).
Por ejemplo, cuando se polimerizan homopolímeros de PET, en el reactor HCIRR (o en el primer HCIRR de la serie, cuando se proporciona una pluralidad de reactores) es adecuada una temperatura dentro del intervalo de aproximadamente 170°C a aproximadamente 235°C y preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 190°C a aproximadamente 225°C. Se prefieren temperaturas de aproximadamente 205°C a aproximadamente 220°C.
Copolímeros PET modificados que contienen desde aproximadamente el 1 a aproximadamente el 3 por ciento en moles de ácido isoftálico, un porcentaje basado en los ácidos totales, se polimerizan a temperaturas de 5 a 8°C más bajas. Tales copoliésteres son menos cristalinos y tienen una gran tendencia a la adhesión a las temperaturas de polimerización.
Los gránulos de poliéster, tras salir del reactor 15 HCIRR, que tienen ahora la viscosidad intrínseca final requerida (0,20-0,30 dl/g superior que la del prepolímero), se enfrían en un lecho 17 fluidizado refrigerante hasta alcanzar una temperatura de aproximadamente 50 a aproximadamente 70°C para el almacenamiento y/o el empaquetamiento.
En el caso de que el procedimiento comprenda una serie de reactores HCIRR, cuando los gránulos de poliéster salen del primer HCIRR de la serie se prefiere aumentar su temperatura (sin embargo no se excluye que, a las condiciones dadas, en lugar de un aumento de la temperatura, se requiera un descenso de la temperatura entre un reactor y el siguiente). El aumento de la temperatura se realiza en un precalentador (en consecuencia, el descenso de la temperatura, si se produce, se realizará en un enfriador). Dicho precalentador puede ser cualquier dispositivo adecuado, tal como, un calentador Thermascrew, un procedimiento Torusdisc o un calentador de lecho fluidizado. Se prefiere que los gránulos de poliéster se calienten hasta una temperatura que sea de aproximadamente 2°C a aproximadamente 20°C (más preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 10°C) superior que la temperatura a la que dichos gránulos salían del reactor anterior. Temperaturas mayores pueden ser utilizadas en los reactores siguientes en la serie de reactores. Esto resulta posible debido a la cristalinidad aumentada y a los mayores puntos de fusión que se producen mientras el poliéster se mueve a través de cada reactor HCIRR siguiente de la serie.
Después de salir del primer reactor HCIRR o después del precalentador, los gránulos de poliéster entran en el reactor HCIRR siguiente a través de la parte superior del mismo. El segundo reactor HCIRR puede ser del mismo diseño que el primer HCIRR y puede funcionar también de la misma manera que el primer HCIRR, excepto por la temperatura.
Después de la polimerización en el segundo reactor HCIRR, la viscosidad intrínseca de la resina de poliéster habrá aumentado en al menos aproximadamente 0,20 dl/g y preferiblemente al menos 0,30 dl/g.
Dicho procedimiento puede repetirse para cada reactor HCIRR en una planta con una serie de reactores HCIRR. Se desea que la resina de poliéster que sale del último reactor HCIRR se enfríe en un lecho fluidizado o un intercambiador de calor agitado mecánicamente. El refrigerador enfriará la resina hasta una temperatura de aproximadamente 50°C a aproximadamente 70°C para el almacenamiento y/o el empaquetamiento.
Este procedimiento según la invención proporciona un tiempo de permanencia muy aumentado, sin aumentar la altura del lecho de gránulos de poliéster, permitiendo de ese modo un aumento mayor en el peso molecular del polímero y una producción de tamaño mayor en términos de toneladas métricas por día en plantas de línea simple para la polimerización en fase sólida, con respecto a las plantas convencionales disponibles hoy en día.
Además, este procedimiento según la invención permite el uso de temperaturas progresivamente más elevadas en los reactores HCIRR siguientes, lo que aumenta por tanto la velocidad de polimerización global con un aumento paralelo en la eficiencia del procedimiento.
En los procedimientos convencionales de polimerización en fase sólida que usan reactores verticales, los gránulos de poliéster que se introducen en el reactor deben tener un grado mínimo de cristalización en el intervalo del 35-50%, dependiendo de las condiciones de polimerización en fase sólida y la dimensión/morfología de los gránulos, para garantizar funcionamientos sin adhesión.
Según la invención, debido a la reducida altura del lecho de gránulos de polímero, lo que implica por tanto una reducción en la presión de compactación de los gránulos, es suficiente que dicho grado mínimo de cristalización de los gránulos de poliéster esté en el intervalo del 10% - 30%, reduciendo por tanto el requisito de cristalización en la etapa proporcionada aguas arriba del reactor.
La invención además será ventajosamente aplicable a cualquier poliéster que pueda polimerizarse en fase sólida. Los poliésteres más comunes adecuados para su uso en la invención tienen al menos aproximadamente el 75% en moles de sus restos de ácido proporcionados por un ácido dicarboxílico aromático, tal como ácido tereftálico, ácido isoftálico o un ácido dicarboxílico naftalénico (preferiblemente 2,6-) con los restos de diol proporcionados por glicoles tales como etilenglicol, butilenglicol, 1,4-dimetilolciclohexano y similares o dioles aromáticos tales como hidroquinona y catecol. Dichos poliésteres pueden contener otros ácidos dicarboxílicos tales como ácido adípico, ácido isoftálico, ácido sebácido y similares. Homopolímeros de poli(tereftalato de etileno), poli(isoftalato de etileno), poli(naftalato de etileno) y poli(tereftalato de butileno) son ejemplos representativos de tales poliésteres.
Las combinaciones de varios poliésteres pueden polimerizarse también en fase sólida en el procedimiento según la invención. Los prepolímeros de poliéster (poliésteres de partida amorfos) utilizados en esta invención pueden prepararse de cualquier manera, pero normalmente se preparan con técnicas convencionales de polimerización en fase fundida. Estos prepolímeros de poliéster tienen una VI de partida inicial de al menos aproximadamente 0,2 dl/g, tal como se mide en un sistema de disolventes 60:40 (en peso): fenol \div 1,1,2,2-tetracloroetano a una temperatura de 30°C. La velocidad a la que el prepolímero de poli(tereftalato de etileno) puede polimerizarse en estado sólido depende también del contenido en grupos carboxilo terminales (es decir -COOH) del prepolímero. Generalmente los prepolímeros que tienen un contenido en grupos carboxilo terminales dentro del intervalo de aproximadamente el 18% a aproximadamente el 40% alcanzan las máximas velocidades de polimerización en estado sólido. Se prefiere que tales prepolímeros tengan un contenido en grupos carboxilo terminales dentro del intervalo de aproximadamente el 24% al 33% (véase por ejemplo el documento US 4.238.593). Los prepolímeros de poliéster adecuados que pueden polimerizarse en estado sólido usando la presente invención están constituidos por uno o más componentes de diácido y uno o más componentes de diol. Los componentes de diácido en los poliésteres son normalmente ácidos alquildicarboxílicos que contienen desde 4 hasta 36 átomos de carbono, diésteres de ácido alquildicarboxílicos que contienen desde 6 hasta 38 átomos de carbono, ácidos arildicarboxílicos que contienen desde 8 hasta 20 átomos de carbono, diésteres de ácidos arildicarboxílicos que contienen desde 10 hasta 22 átomos de carbono, ácidos arildicarboxílicos alquilsustituidos que contienen desde 9 hasta 22 átomos de carbono o diésteres de ácidos arildicarboxílicos alquilsustituidos que contienen desde 11 hasta 22 átomos de carbono. Los ácidos alquildicarboxílicos preferidos contendrán desde 4 hasta 12 átomos de carbono. Algunos ejemplos representativos de tales ácidos alquildicarboxílicos incluyen ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico y similares. Los diésteres preferidos de ácidos alquildicarboxílicos contendrán desde 6 hasta 12 átomos de carbono. Un ejemplo representativo de un diéster de este tipo de un ácido alquildicarboxílico es el ácido acelaico. Los ácidos arildicarboxílicos preferidos contienen desde 8 hasta 16 átomos de carbono. Algunos ejemplos representativos de ácidos arildicarboxílicos son ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido ortoftálico. Los diésteres preferidos de ácidos arildicarboxílicos contienen desde 10 hasta 18 átomos de carbono. Algunos ejemplos representativos de diésteres de ácidos arildicarboxílicos incluyen tereftalato de dietilo, isoftalato de dietilo, ortoftalato de dietilo, naftalato de dimetilo, naftalato de dietilo y similares. Los ácidos arildicarboxílicos alquilsustituidos preferidos contienen desde 9 hasta 16 átomos de carbono y los diésteres preferidos de ácidos arildicarboxílicos alquilsustituidos contienen desde 11 hasta 15 átomos de carbono.
El componente de diol de los prepolímeros de poliéster está normalmente constituida de glicoles que contienen desde 2 hasta 12 átomos de carbono, éteres de glicol que contienen desde 4 hasta 12 átomos de carbono y poliéter glicoles que tienen la fórmula estructural HO-(A-O)_{n}-H en la que A es un grupo alquileno que contiene desde 2 hasta 6 átomos de carbono y en la que n es un número entero desde 2 hasta 400. Generalmente tales poliéter glicoles tendrán un peso molecular de 400 a aproximadamente 4000. Los glicoles preferidos contienen normalmente desde 2 hasta 8 átomos de carbono y más preferiblemente desde 4 hasta 8 átomos de carbono. Algunos ejemplos representativos de glicoles que pueden utilizarse como el componente de diol incluyen etilenglicol, 1,3-propilenglicol, 1,2-propilenglicol, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 2-butil-1,3-propanodiol, 2-etil-2-isobutil-1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2,4-trimetil-1,6-hexanodiol, 1,3-ciclohexanodimetanol, 1,4-ciclohexanodimetanol y 2,2,2,4,4-tetrametil-1,3-ciclobutanodiol. Algunos ejemplos representativos de poliéter glicoles que pueden usarse incluyen politetrametilenglicol y polietilenglicol.
También pueden polimerizarse en estado sólido en el procedimiento de la presente invención prepolímeros de poliésteres ramificados. Tales poliésteres ramificados contienen normalmente agentes da ramificación que tienen tres o más grupos funcionales y preferiblemente tres o cuatro grupos funcionales. Los grupos funcionales reactivos pueden ser grupos carboxilo o grupos hidroxilo alifáticos. El agente de ramificación utilizado en tales poliésteres ramificados puede contener opcionalmente tanto grupos carboxilo como grupos hidroxilo. Ejemplos de agentes de ramificación ácidos incluyen ácido trimésico, ácido trimelítico, ácido piromelítico, ácido butanotetracarboxílico, ácidos naftalenotricarboxílicos y ácidos ciclohexano-1,3,5-tricarboxílicos. Algunos ejemplos representativos de agentes de ramificación hidroxilo (polioles) incluyen glicerina, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, 1,2,6-hexanotriol y 1,3,5-trimetilolbenceno. Generalmente, se usará desde el 0% hasta el 3% de un poliol que contiene desde 3 hasta 12 átomos de carbono como agente de ramificación (basado en el componente de diol total).
También pueden polimerizarse en estado sólido los poliésteres de alta resistencia que utilizan al menos una diimida bis-hidroxialquilpiromelítica en su componente de diol. El componente de diol en estos poliésteres contendrá normalmente desde el 5 hasta el 50 por ciento en moles de una o más diimidas bis-hidroxialquilpiromelíticas y preferiblemente estará constituida por desde el 10 hasta el 25 por ciento en moles de al menos una diimida bis-hidroxialquilpiromelítica. La parte restante del componente de diol está constituida por dioles copolimerizables adicionales.
Realización 1
En una primera realización de la invención se realizaron algunos experimentos en una planta piloto que comprende una tolva de alimentación 11, un cristalizador 13, un reactor 15 y un enfriador 17.
El cristalizador 13 y el enfriador 17 eran del tipo de lecho fluidizado que usan respectivamente nitrógeno y aire como medio de transferencia de calor y de fluidización.
El reactor 15 usado es un reactor cilíndrico horizontal inclinado HCIRR de 1,0 metros de diámetro interno, 13 metros de longitud, 2° de inclinación con respecto a la parte superior del plano horizontal y que rota a una velocidad de 1,4 rpm. Como gas de purgado inerte se utilizó nitrógeno con flujo descendente a contracorriente con respecto al sentido de flujo de los gránulos de poliéster. Se aislaron los circuitos del gas del cristalizador de lecho fluidizado, del reactor 15 y del refrigerador 17 de lecho fluidizado mediante dispositivos de "interbloqueo" rotatorios.
Se llevó a cabo una prueba de policondensación en fase sólida usando gránulos de poli(tereftalato de etileno) que contenían un porcentaje en peso de ácido isoftálico del 2,0% y un punto de fusión normal DTA de 253,0°C. La velocidad de flujo de los gránulos de poliéster fue de 500 kg/h. La razón entre la velocidad de flujo en masa del gas de purgado que pasa a través del reactor y la masa de los gránulos de poliéster fue = 0,95. La viscosidad intrínseca de partida fue de 0,60 dl/g. El contenido en acetaldehído fue de 75 ppm. La temperatura de los gránulos de poliéster a la entrada del reactor, así como dentro del reactor, fue de 212°C y su cristalinidad promedio X_{c} estaba en el intervalo del 39-40%. El polímero obtenido tuvo una viscosidad intrínseca final de 0,82 dl/g manteniendo constante la temperatura del reactor. El tiempo de permanencia promedio de los gránulos de poliéster en el reactor fue de 12 horas.
Realización 2
Para este segundo ejemplo de la realización del procedimiento según la invención, todos los parámetros de la prueba de la primera realización se mantuvieron constantes, excepto la temperatura de los gránulos de poliéster dentro del reactor HCIRR. Se usaron las siguientes cuatro temperaturas: 214° \pm 0,5°C, 217° \pm 0,5°C, 220° \pm 0,5°C y 223° \pm 0,5°C. En todas esas pruebas, el tiempo de permanencia promedio de los gránulos de poli(tereftalato de etileno) dentro del reactor HCIRR ha sido igual a 12 horas. La viscosidad intrínseca final del PET polimerizado en fase sólida fue respectivamente: 0,839 dl/g, 0,866 dl/g, 0,895 dl/g y 0,932 dl/g.
En las cuatro pruebas se mantuvo un flujo regular e ininterrumpido de los gránulos de polímero, sin signos de aglomeración o adhesión de los gránulos.
La misma prueba se realizó en un reactor convencional cilíndrico vertical "de lecho móvil" con un diámetro interno = 1,6 metros, altura del lecho=8 metros, velocidad de los gránulos = 0,32 metros por hora. Se utilizaron los mismos gránulos de poli(tereftalato de etileno) con el mismo grado de cristalinidad a la entrada del reactor.
La prueba realizada con la temperatura del reactor igual a 216° \pm 0,5°C fue satisfactoria y, en 12 horas de tiempo de permanencia de los gránulos dentro del reactor vertical "de lecho móvil" de la técnica anterior, se produjo un producto con una viscosidad intrínseca final = 0,837 dl/g.
La prueba realizada a una temperatura del reactor igual a 217° \pm 0,5°C experimentó un principio de fenómenos de aglomeración de los gránulos de poliéster y pareció ser el límite del sistema; se obtuvo un producto con viscosidad intrínseca final de 0,858 dl/g en un tiempo de permanencia de 12 horas, sin embargo se observó una alta no uniformidad del producto.
Tan pronto como la temperatura se aumentó para llevar a cabo la prueba con la temperatura del reactor igual a 220°C \pm 0,5°C, salieron del reactor grumos de "tamaño mármol", un signo positivo de la adhesión del polímero.
Por tanto, fue evidente que se había alcanzado la temperatura máxima permisible del reactor. La temperatura del reactor se redujo hasta 216° para evitar más aglomeración del polímero y para eliminar los pequeños grumos ya formados dentro del reactor. Tras 14 horas de funcionamiento a 216°C, los grumos de polímero habían desaparecido completamente del producto del reactor y la viscosidad intrínseca del producto se había estabilizado en alrededor de 0,851 dl/g.
Esta realización ilustrada muestra claramente que un reactor convencional, vertical, cilíndrico y de "lecho móvil" presenta una temperatura máxima permisible del reactor y una viscosidad intrínseca máxima alcanzable con un reactor, altura de lecho y velocidad de lecho fijos. En este caso específico, la temperatura del reactor máxima permisible era de alrededor de 216°C y la viscosidad intrínseca máxima alcanzable era de alrededor de 0,851 dl/g con una altura de lecho del reactor de 8 metros y una velocidad de 0,32 metros por hora, usando un prepolímero con una viscosidad intrínseca de 0,60 dl/g.
A partir de lo anterior resultará evidente que el procedimiento según la invención permite lograr un aumento mayor del peso molecular del poliéster así como funcionar con una temperatura muy superior de las usadas antes con los procedimientos convencionales de lecho móvil, sin adhesión ni otros efectos no deseados.
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Referencias citadas en la descripción
Esta lista de referencias citadas por el solicitante es sólo para la conveniencia del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo cuidado al compilar las referencias, no pueden excluirse posibles errores u omisiones y la OEP niega cualquier responsabilidad al respecto.
Documentos de patentes citados en la descripción
\bullet US 3405098 A [0005] [0006]
\bullet US 5590479 A [0005]
\bullet US 4064112 A [0005] [0006]
\bullet US 5708124 A [0005]
\bullet US 4161578 A [0005] [0006]
\bullet EP 0222714 A [0005]
\bullet US 4223128 A [0005] [0006]
\bullet EP 222714 A [0006]
\bullet US 4238593 A [0005] [0082]
\bullet US 4644049 A [0050]
\bullet US 5408035 A [0005]
\bullet US 4254253 A [0050]
\bullet US 5536810 A [0005]
\bullet US 3718621 A [0053]

Claims (50)

1. Procedimiento para la polimerización continua en fase sólida de PET (poli(tereftalatos de etileno)) que comprende las etapas de:
- preparar una masa de gránulos de prepolímero de PET, que tiene al menos el 75% en moles de sus restos de ácido proporcionados por un ácido dicarboxílico aromático con los restos de diol proporcionados por glicoles;
- introducir dichos gránulos de prepolímero de PET en un cristalizador en el que se calientan hasta temperaturas comprendidas entre 140°C y 235°C para provocar la cristalización de los gránulos;
- introducir dichos gránulos cristalizados dentro de al menos un reactor horizontal, cilíndrico y rotatorio, estando dicho reactor ligeramente inclinado;
- producir un flujo de gas de purgado dentro de dicho reactor;
- provocar el aumento de la viscosidad intrínseca (VI) de dicho PET haciendo a dichos gránulos avanzar a través de dicho reactor (15) según un régimen de flujo de rodamiento gracias a su rotación e inclinación, estando dicho régimen de flujo de los gránulos de PET dentro del reactor caracterizado por un número de Froude Fr = (\omega^{2} \cdot R/g) comprendido en el intervalo de 1 \cdot 10^{-4} \div 0,5, en el que \omega es la velocidad angular del reactor; R es el radio interno del reactor y g es la aceleración de la gravedad = 9,806 m/s^{2}.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho reactor no proporciona deflectores internos.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el grado de cristalización X_{c} de dichos gránulos de PET introducidos dentro de dicho reactor está comprendido en el intervalo del 0 \div 70% y en el que dicho reactor (15) rota a una velocidad comprendida entre 0,1 y 10 rpm y en el que el ángulo de inclinación (\alpha) de dicho reactor con respecto al plano horizontal está comprendido entre 0,1 y 3,5°.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichos gránulos de PET introducidos dentro de dicho reactor tienen una temperatura comprendida en el intervalo de 185-225°C.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichos gránulos de PET introducidos dentro de dicho reactor tienen una temperatura comprendida en el intervalo de 180-230°C.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichos gránulos de PET introducidos dentro de dicho reactor tienen una temperatura comprendida en el intervalo de 170-235°C.
7. Procedimiento según cualquier reivindicación de la 1 a la 6, en el que dichos gránulos de PET introducidos dentro de dicho reactor tienen un grado de cristalización X_{c} > 10%.
8. Procedimiento según cualquier reivindicación de la 1 a la 6, en el que dichos gránulos de PET introducidos dentro de dicho reactor tienen un grado de cristalización X_{c} > 20%.
9. Procedimiento según cualquier reivindicación de la 1 a la 6, en el que dichos gránulos de PET introducidos dentro de dicho reactor tienen un grado de cristalización X_{c} comprendido en el intervalo del 0 \div 50%.
10. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la rotación de dicho reactor se produce alrededor de su propio eje (S) central.
11. Procedimiento según cualquier reivindicación de la 1 a la 10, en el que dicho reactor rota a una velocidad comprendida entre 0,1 y 2,0 rpm.
12. Procedimiento según cualquier reivindicación de la 1 a la 11, en el que el ángulo de inclinación (\alpha) de dicho reactor con respecto al plano horizontal está comprendido entre 3,0 y 12,0°.
13. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que aguas abajo de dicho reactor (15) se prevé al menos un segundo reactor horizontal, cilíndrico, rotatorio y ligeramente inclinado.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que dichos gránulos se mueven desde un reactor hasta el siguiente por gravedad.
15. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la temperatura de los gránulos de PET, sometidos a la polimerización que pasan a través de dichos reactores, se aumenta durante el movimiento desde un reactor hasta el siguiente de un valor comprendido entre 2 y 20°C.
\newpage
16. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la temperatura de los gránulos de PET que pasan a través de dichos reactores se reduce desde un reactor hasta el siguiente de un valor comprendido entre 2 y 10°C.
17. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que la temperatura de los gránulos de PET que salen de un reactor se aumenta mediante un precalentador intermedio ubicado antes de la entrada en el reactor siguiente.
18. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la temperatura de polimerización en un primer reactor es menor que la temperatura de polimerización en un segundo reactor ubicado aguas abajo de dicho primer reactor.
19. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la temperatura de los gránulos de PET que salen de un reactor se reduce mediante un refrigerador intermedio ubicado antes de la entrada en el reactor siguiente.
20. Procedimiento según cualquier reivindicación de la 1 a la 19, en el que la razón entre la longitud de dicho reactor y su diámetro es > 5.
21. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la razón entre el volumen residual en dicho reactor dentro del cual se han introducido dichos gránulos y su volumen sin carga es > 0,1.
22. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la temperatura dentro de dicho al menos un reactor se mantiene a un valor constante \pm 10°C.
23. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el diámetro interno de dicho reactor está comprendido entre 0,5 y 10 metros.
24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en el que el diámetro interno de dicho reactor está comprendido entre 0,3 y 6 metros.
25. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el flujo de dicho gas de purgado en dicho reactor se transmite en dirección opuesta con respecto a la dirección de flujo de dichos gránulos que pasan a través de dicho reactor.
26. Procedimiento según cualquier reivindicación de la 1 a la 24, en el que el flujo de dicho gas de purgado en dicho reactor se transmite en la misma dirección con respecto a la dirección de flujo de dichos gránulos que pasan a través de dicho reactor.
27. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la razón entre la masa del flujo de gas de purgado que pasa a través de dicho reactor y la masa de los gránulos de PET en el reactor es > 0,62.
28. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la razón entre la masa del flujo de gas de purgado que pasa a través de dicho reactor y la masa de los gránulos de PET en el reactor es > 0,9.
29. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que dicho gas de purgado es un gas inerte o aire.
30. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, en el que dicho gas de purgado es aire con un punto de rocío < -30°C.
31. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, en el que dicho gas de purgado es una mezcla de gases elegidos entre el grupo que comprende nitrógeno, gases nobles, dióxido de carbono, monóxido de carbono y oxígeno yen el que el contenido en oxígeno es < 10% en peso.
32. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, en el que dicho gas de purgado es una mezcla de gases elegidos del grupo que comprende nitrógeno, gases nobles, dióxido de carbono, monóxido de carbono y oxígeno y en el que el contenido en oxígeno es < 6% en peso.
33. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el gas de purgado se recircula al reactor, después de ser purificado de las impurezas orgánicas, hasta que se alcanza un nivel de impurezas orgánicas \leq 100 ppm en peso (equivalentes de CH_{4}).
34. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que dicho PET está constituido por o bien homopolímeros de PET o bien copolímeros de PET.
35. Procedimiento según la reivindicación 34, en el que dicho poli(tereftalato de etileno) o PET tiene un contenido en AIP (ácido isoftálico) comprendido en el intervalo del 1 \div 20%.
36. Procedimiento según la reivindicación 34 ó 35, en el que dichos gránulos de poli(tereftalato de etileno) introducidos dentro de dicho reactor tienen una viscosidad intrínseca comprendida en el intervalo entre 0,55 y
0,65 dl/g.
37. Procedimiento según la reivindicación 34 ó 35, en el que dichos gránulos de poli(tereftalato de etileno) introducidos dentro de dicho reactor tienen una viscosidad intrínseca comprendida en el intervalo de 0,25 y 0,75 dl/g.
38. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33, en el que dichos gránulos introducidos en el reactor tienen un contenido en grupos carboxilo terminales comprendido en el intervalo del 10 \div 45%.
39. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que dichos gránulos tienen forma de cubo con dimensiones comprendidas entre 1 mm^{3} y 125 mm^{3}.
40. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 38, en el que dichos gránulos son esféricos con un diámetro comprendido entre 1 mm y 5 mm.
41. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 38, en el que dichos gránulos son cilindros alargados de longitud < 10 mm y sección transversal circular o cuadrada, que tienen respectivamente un diámetro y lado < 5 mm.
42. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 40, en el que dichos gránulos de PET son plaquetas en forma de torta de diámetro > 3 mm y espesor < 3 mm.
43. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 38, en el que dichos gránulos de PET tienen una forma irregular con un volumen comprendido entre 1 y 125 mm^{3}.
44. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que dicha masa de gránulos cristalizados se logra sometiendo los gránulos de PET a una etapa de cristalización en un cristalizador (13) de lecho fluidizado, fluidizándose dicho lecho por medio de un flujo de gas suficiente para generar la fluidización de los gránulos de PET con o sin vibración mecánica.
45. Procedimiento según la reivindicación 44, en el que dichos gases empleados para la cristalización son gases inertes o aire.
46. Procedimiento según la reivindicación 44 ó 45, en el que dicha etapa de cristalización se lleva a cabo con un tiempo de permanencia comprendido entre 2 y 20 minutos y, preferiblemente, desde 10 hasta 15 minutos.
47. Procedimiento según la reivindicación 44, en el que los gránulos se calientan para provocar la cristalización hasta temperaturas comprendidas en el intervalo de 200-225°C.
48. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que dentro de dicho reactor los gránulos de PET se someten a una policondensación en fase sólida y/o secado y/o cristalización y/o desaldehidación.
49. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la viscosidad intrínseca del poli(tereftalato de etileno) se aumenta al menos 0,4 dl/g durante la polimerización en fase sólida.
50. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que dicha planta comprende además al menos un reactor vertical ubicado aguas arriba y/o aguas abajo de dicho reactor (15) horizontal.
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