ES2314944T3 - Procedimiento par ala polimerizacion en fase gaseosa para conseguir una densidad elevada. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para incrementar una densidad de partícula granular usando al menos un agente de promoción de la densidad de partícula, que comprende: hacer pasar una corriente gaseosa que comprende al menos un monómero a través de un reactor de lecho fluidizado en la presencia de al menos un catalizador para formar un producto polimérico que tiene una primera densidad de partícula granular de menos de o igual a aproximadamente 850 Kg./m 3 ; poner en contacto el producto polimérico con al menos un agente de promoción de la densidad de partícula para incrementar la densidad de partícula granular del producto polimérico en al menos un 2%; retirar el producto polimérico que tiene una densidad de partícula granular incrementada y una corriente de reciclo que comprende los monómeros sin reaccionar; y enfriar y reintroducir la corriente de reciclo dentro del reactor de lecho fluidizado con suficiente monómero adicional para reemplazar el monómero polimerizado y retirarlo como el producto polimérico; en el que la corriente de reciclo comprende al menos un 0,5% en moles del al menos un agente de promoción de la densidad de partícula.
Description
Procedimiento para la polimerización en fase
gaseosa para conseguir una densidad de partículas elevada.
La presente invención se refiere generalmente a
un procedimiento para la fabricación de poliolefinas en reactores
de polimerización de lecho fluidizado en fase gas.
Los reactores de lecho fluidizado en fase gas
para la producción de polímeros de olefinas se conocen bien en la
técnica. Los procedimientos en fase gas permiten con éxito la
producción de un vasto conjunto de polímeros, mientras que reducen
los requerimientos de energía y la inversión de capital requerida
para operar los procedimientos en fase gas en comparación con los
otros procedimientos de polimerización.
Los procedimientos de polimerización en fase gas
operan típicamente haciendo pasar un ciclo continuo de una
corriente gaseosa a través del reactor. Generalmente, la corriente
contiene uno o más monómeros. La corriente se hace pasar de manera
continua a través del lecho fluidizado bajo las condiciones de
reacción en la presencia de al memos uno de ellos. La corriente se
retira del lecho fluidizado y se recicla de vuelta al reactor.
Simultáneamente, los productos de polímero se retiran del reactor y
se añade monómero adicional a la corriente para reemplazar el
monómero polimerizado. En las polimerizaciones en lecho fluidizado
de fase gas, los productos de polímero se descargan del reactor en
una forma granular. En comparación con los productos polímeros de
otros tipos de reactores (por ejemplo, el reactor en suspensión, el
reactor en disolución), las partículas granulares secas permiten
ventajosamente el flujo y transporte fácil, sin necesidad de separar
los disolventes y/o los catalizadores.
Mediante el flujo de manera continua de la
corriente de monómeros a través del reactor bajo condiciones de
reacción exponiendo de este modo los monómeros a los catalizadores
presentes en el reactor, se produce la polimerización de los
monómeros. Los productos de polímero se obtienen a partir de la
formación de "grupos de micro-partículas" en
los sitios de activación de las partículas de catalizador. A medida
que se desarrollan los grupos de micro-partículas,
a menudo existen espacios presentes entre los grupos. Estos espacios
dan lugar a huecos de espacio en las partículas granulares de
polímero a medida que los grupos de
micro-partículas crecen y se desarrollan en la
forma de "macro-partículas" de polímero
granulares. Por ejemplo, en las partículas de polietileno preparado
en un reactor de fase gas, puede existir a menudo un hueco de 10 a
25 por ciento en volumen.
El tamaño de los huecos en una partícula de
polímero granular puede depender parcialmente de la actividad de
los catalizadores en el reactor de lecho fluido. Una parada
repentina de la actividad catalítica puede contribuir a la
existencia de huecos. Dicha parada se puede producir por ejemplo
como consecuencia de un aumento de la temperatura de tal manera que
la temperatura exceda la temperatura umbral del catalizador para su
actividad. Dicho calor se puede generar a partir del procedimiento
de polimerización en si mismo. La separación de manera inadecuada
de este calor generado a partir del procedimiento de polimerización
puede dar lugar además a la aparición de gradientes de temperatura
dentro de la partícula de polímero en crecimiento. Véase S. Floyd,
y colaboradores, "Polimerization of Olefins through Heterogeneous
Catalysis. III. Polymer Particle Modelling with an Analysis of
Intraparticle Heat and Mass Transfer Effects", J. App. Polymer
Sci, volumen 32, 2935-60 (1986). W. H. Rat y
colaboradores, "Polymerization of Olefins through Heterogeneous
Catalysis X: Modelling of Particle Growth and Morphology", J.
App. Polymer Sci, volumen 44, 1389-1414 (1992)
muestra también que el elevado calor y la resistencia a la
transferencia de masa puede dar lugar a huecos internos más elevados
dentro de las partículas de polímero granulares. El
sobrecalentamiento significativo de la partícula de polímero se ha
sugerido también de manera hipotética como una causa de los
problemas de adherencia y de aglomeración de las partículas en las
polimerizaciones en fase gas. Otras referencias anteriores incluyen
la Patente de EE.UU. Nº 4.508.842.
La existencia de los huecos en el polímero
necesita a menudo que los gránulos de polímero experimenten un
procedimiento de granulación con consumo elevado de energía, por
medio del cual las partículas granulares se funden para producir
gránulos que tienen una densidad similar a la densidad del polímero
y un tamaño deseado. Cuando no existen huecos en los gránulos de
polímero, la densidad de los gránulos será idéntica a la densidad
del polímero. Dichos gránulos son deseados a menudo por los clientes
ya que ellos permiten una mayor eficacia en el transporte y en su
manejo. El procedimiento de granulación, sin embargo, contribuye de
manera significativa a los costes de fabricación y de
operación.
Cuando la densidad de la partícula granular de
los gránulos de polímero descargados del reactor es relativamente
similar a la densidad del polímero, se puede eliminar el
procedimiento de granulación. Las partículas granulares que se
descargan con el tamaño de partícula y/o la distribución del tamaño
de partícula adecuados se pueden suministrar directamente a los
clientes después de purgar fuera los hidrocarburos residuales.
La minimización del espacio de huecos y así la
maximización de la densidad a granel o de la densidad de partícula
granular puede permitir un incremento en la carga del reactor, en
cuyo caso un reactor dado sería equivalente a un reactor más grande
que tiene una capacidad de producción más elevada, con menos costes
y tiempo asociados con un procedimiento de granulación que se puede
bien mejorar o bien eliminar. De acuerdo con esto, existe una
necesidad de un procedimiento de polimerización mediante el cual se
pueden conseguir partículas de polímero que tienen un hueco
inferior y una densidad de partícula granular más elevada.
En un aspecto, la presente invención se refiere
a un procedimiento que implica hacer pasar una corriente gaseosa
que comprende al menos un monómero a través de un reactor de lecho
fluidizado en la presencia de al menos un catalizador para formar
un producto polimérico que tiene una primera densidad de partícula
granular de menos de o igual a aproximadamente 850 Kg./m^{3},
poner en contacto el producto polimérico con al menos un agente de
promoción de la densidad de partícula para incrementar la densidad
de partícula granular del producto polimérico en al menos un 2%,
retirar el producto polimérico que tiene una densidad de partícula
granular incrementada y una corriente de reciclo compuesta de los
monómeros sin reaccionar, y enfriar y volver a introducir la
corriente de reciclo dentro del reactor de lecho fluidizado con
suficiente monómero adicional para reemplazar el monómero
polimerizado y retirarlo como el producto polimérico.
En otro aspecto, la presente invención se
refiere a un procedimiento que implica la polimerización de olefinas
en el reactor de lecho fluidizado para formar olefinas
polimerizadas que tienen una primera densidad de partícula granular
de menos de o igual a aproximadamente 850 Kg./m^{3}, añadir al
menos un agente de promoción de la densidad de partícula al reactor
de lecho fluidizado para incrementar la densidad de partícula
granular de las olefinas polimerizadas en al menos un 2%, y aislar
las olefinas polimerizadas que tienen una densidad de partícula
granular superior a o igual a una densidad de partícula granular
previamente determinada.
En todavía otro aspecto, la presente invención
se refiere a un polímero producido mediante un procedimiento que
implica hacer pasar una corriente gaseosa que comprende al menos un
monómero a través de un reactor de lecho fluidizado en la presencia
de al menos un catalizador para formar un producto polimérico que
tiene una primera densidad de partícula granular de menos de o
igual a aproximadamente 850 Kg./m^{3}, poner en contacto el
producto polimérico con al menos un agente promotor de la densidad
de partícula para incrementar la densidad de partícula granular del
producto polimérico en al menos un 2%, retirar el producto
polimérico que tiene una densidad de partícula granular
incrementada y una corriente de reciclo compuesta de los monómeros
sin reaccionar, y enfriar y volver a introducir la corriente de
reciclo dentro del reactor de lecho fluidizado con suficiente
monómero adicional para reemplazar el monómero polimerizado y
retirarlo como el producto polimérico.
Otros aspectos y ventajas de la invención serán
evidentes a partir de la siguiente descripción y de las
reivindicaciones adjuntas.
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un
reactor de lecho fluidizado.
La Figura 2 ilustra un mecanismo de crecimiento
de la partícula de polímero en los reactores de polimerización.
En un aspecto, las realizaciones de la invención
se refieren a procedimientos para la producción de un polímero. En
particular, las realizaciones de la invención se refieren a
procedimientos para controlar la densidad de partícula granular de
las partículas de polímero en una polimerización en fase gas.
En referencia a la Figura 1, se muestra un
reactor de lecho fluidizado, que se puede usar en las
polimerizaciones en fase gas. El reactor de lecho fluidizado 10
incluye una zona de reacción 11 y una zona de reducción de la
velocidad 12. La zona de reacción 11 incluye un lecho fluidizado que
comprende partículas de polímero crecientes, partículas de polímero
formadas, y pequeñas cantidades de catalizador, fluidizados mediante
el flujo continuo de una corriente de reciclo o medio de
fluidización 13. La corriente de reciclo 13 de los componentes
gaseosos puede incluir tanto la alimentación de nuevo aporte como
la del fluido reciclado a través del reactor de lecho fluidizado
10. La corriente de reciclo entra en el reactor de lecho fluidizado
10 a través de la placa de distribución 14 en el fondo de la zona
de reacción 11. La placa de distribución 14 contribuye a la
distribución uniforme de la corriente de reciclo 13 y puede
soportar también las partículas sólidas del lecho fluidizado. La
fluidización del lecho fluidizado en la zona de reacción 11 se
produce a partir de la velocidad elevada a la que la corriente de
reciclo 13 fluye dentro y a través del reactor de lecho fluidizado
10, típicamente del orden de 50 veces la velocidad de alimentación
de cualquier alimentación de nuevo aporte. La elevada velocidad de
la corriente de reciclo 13 permite la velocidad superficial del gas
necesaria para suspender y mezclar el lecho fluidizado en la zona
de reacción 11 en un estado fluidizado.
La corriente de reciclo 13 se hace pasar hacia
arriba a través de la zona de reacción 11, absorbiendo el calor
generado por el procedimiento de polimerización. La parte de la
corriente de reciclo 13 que no reacciona en la zona de reacción 11
dejará la zona de reacción 11 y pasa a través de la zona de
reducción de la velocidad 12. En la zona de reducción de la
velocidad 12, la mayor parte de las partículas de polímero
arrastradas dentro de la corriente de reciclo 13 caerán abajo de
vuelta a la zona de reacción 11, reduciendo de este modo la
cantidad de partículas de polímero que pueden salir del reactor de
lecho fluidizado 10 con la corriente de reciclo 13. Una vez que la
corriente de reciclo 13 fluye fuera de la zona de reducción de la
velocidad 12, ella se comprime mediante el compresor 15. Un
analizador de gas 17 analizará las muestras de la corriente de
reciclo 13, con anterioridad a su retorno al reactor de lecho
fluidizado 10, para controlar la composición de la corriente de
reciclo y determinar cualquier cantidad de alimentación de nuevo
aporte necesaria para mantener una composición determinada
previamente. El analizador de gas 17 típicamente analiza las
muestras con anterioridad a que la corriente de reciclo 13 se haga
pasar a través de un cambiador de calor 16. Después de la
compresión, la corriente de reciclo 13 fluye a través del cambiador
de calor 16 para separar el calor generado por el procedimiento de
polimerización y enfriar la corriente de reciclo 13.
Cuando un flujo continuo de monómeros de
olefinas en la corriente de reciclo 13 se expone a los catalizadores
presentes en el reactor de lecho fluidizado 10, se produce la
polimerización de los monómeros. Un mecanismo del crecimiento de la
partícula de polímero en un reactor de lecho fluidizado 10 se
muestra en la Figura 2. Cuando un catalizador sólido 21 se alimenta
dentro del reactor, los sitios de activación 23 sobre la partícula
del catalizador 21 activan la reacción de polimerización y la
proliferación de los monómeros dentro del grupo de
micro-partículas de polímero 25. Cada partícula de
catalizador 21 puede permitir que muchos de dichos grupos de
micro-partículas de polímero 25 crezcan y se
desarrollen sobre el catalizador 21 de tal manera que el
catalizador puede finalmente fragmentarse en pequeñas partículas
rodeadas por macro-partículas de polímero granular
crecientes.
A medida que crecen los grupos de
micro-partículas de polímero 25, los espacios 27
entre esos grupos de micro-partículas de polímero
25 se desarrollan dentro de bolsas de huecos dentro de una
macro-partícula de polímero más grande. Las
macro-partículas de polímero que tienen un volumen
de huecos más grande da lugar a una densidad de partícula granular
más baja. La densidad de partícula granular, denominada también
densidad de envoltura, tiene en consideración el volumen completo
ocupado por un objeto, lo que incluye los poros, cavidades, o en el
caso presente, los huecos, del objeto.
Si el crecimiento de los grupos de
micro-partículas de polímero 25 se para rápidamente,
los espacios 27 entre los grupos de
micro-partículas de polímero 25 vecinos o los huecos
en las macro-partículas de polímero son menos
susceptibles a ser llenados por el polímero. Por lo tanto, un
volumen relativamente grande de dichos huecos permanecerá dentro de
la partícula de polímero granular, lo que da lugar a una partícula
de polímero menos densa. La cantidad de las partículas de polímero
ocupadas por los huecos puede estar en el intervalo desde 5% a 40%
del volumen de partícula del polímero. Más específicamente, el
volumen de huecos puede suponer de 10% a 25% de las partículas de
polímero.
En referencia de nuevo a la Figura 1, después de
la polimerización y de la formación de las partículas de polímero,
el producto de polimerización se puede separar del reactor de lecho
fluidizado en un punto de descarga 18. Aunque no se muestra, puede
ser deseable separar cualquier fluido del producto y retornar el
fluido al reactor de lecho fluidizado 10. Así, en una realización
alternativa de la Figura 1, la tubería que se extiende desde 18 se
conectaría a 10. Tampoco se muestra, que el producto polímero se
puede analizar posteriormente para determinar las propiedades
deseadas tales como el tamaño de partícula, la distribución del
tamaño de partícula, el índice de fluidez, y la densidad y los
productos que tienen dichas propiedades se pueden aislar.
De acuerdo con una realización de la presente
invención, una corriente gaseosa que comprende al menos un monómero
se puede hacer pasar de manera continua a través de un reactor de
lecho fluidizado en la presencia de al menos un catalizador para
formar un producto polimérico que tiene una primera densidad de
partícula granular de menos de o igual a aproximadamente 850
Kg./m^{3}. El producto polimérico se puede poner en contacto con
al menos un agente de promoción de la densidad de partícula para
incrementar la densidad de partícula granular del producto
polimérico en al menos un 2%. El producto polimérico que tiene una
densidad de partícula granular incrementada y una corriente de
reciclo compuesta de los monómeros sin reaccionar se puede retirar
del reactor de lecho fluidizado y la corriente de reciclo retirada
se puede enfriar y volver a introducir dentro del reactor de lecho
fluidizado con suficiente monómero adicional para reemplazar el
monómero que estaba polimerizado y retirarlo como el producto
polimérico.
De acuerdo con otra realización de la presente
invención, los monómeros de olefinas se pueden polimerizar en el
reactor de lecho fluidizado para formar olefinas polimerizadas que
tienen una primera densidad de partícula granular de menos de o
igual a aproximadamente 850 Kg./m^{3}. Se puede añadir al menos un
agente de promoción de la densidad de partícula al reactor de lecho
fluidizado para incrementar la densidad de partícula granular de
las olefinas polimerizadas en al menos un 2%. Las olefinas
polimerizadas que tienen una densidad de partícula granular
superior a o igual a una densidad de partícula granular previamente
determinada se pueden aislar de los productos de polímero que no
cumplan la densidad previamente determinada.
En algunas realizaciones, la primera densidad de
partícula granular puede ser inferior a o igual a aproximadamente
800 Kg./m^{3}. En otras realizaciones, la primera densidad de
partícula granular puede ser inferior a o igual a aproximadamente
650 Kg./m^{3}.
En algunas realizaciones, la densidad de
partícula granular se incrementa desde la primera densidad de
partícula granular en al menos un 2%. En otras realizaciones, la
densidad de partícula granular se incrementa desde la primera
densidad de partícula granular en al menos un 5%. En todavía otras
realizaciones, la densidad de partícula granular incrementada del
producto polimérico es superior a aproximadamente 650
Kg./m^{3}.
De acuerdo con todavía otra realización de la
presente invención, una corriente gaseosa que comprende monómeros
se puede hacer pasar de manera continua a través del reactor de
lecho fluidizado en la presencia de al menos un catalizador. Las
partículas de polímero se pueden formar a partir de los monómeros
sobre el catalizador. Al menos una de las partículas de monómero
sobre el catalizador se puede enfriar mediante la corriente.
De acuerdo con algunas realizaciones de la
presente invención, al menos una parte de la corriente de reciclo
se condensa con anterioridad a la reintroducción de la corriente de
reciclo en el reactor de lecho fluidizado. En algunas
realizaciones, el al menos un agente de promoción de la densidad de
partícula induce la condensación de la corriente de reciclo. En
otras realizaciones, un agente distinto del al menos un agente de
promoción de la densidad de partícula induce la condensación de la
corriente de reciclo.
De acuerdo con otra realización, se incrementa
el punto de rocío de la corriente de reciclo.
Algunas realizaciones de la presente invención
incluyen un agente de promoción de la densidad de partícula en los
procedimientos de polimerización en fase gas. Se ha descubierto por
los presentes inventores que mediante la adición de una cantidad
relativamente pequeña de al menos un compuesto inerte en la
corriente de reciclo, mientras que se conservan todas las demás
condiciones de operación sin cambios o sin cambios significativos,
la densidad de partícula granular de los productos de polímero se
puede incrementar, bien mediante reducción o eliminación de los
huecos internos que se puedan formar por ejemplo de acuerdo con el
mecanismo mostrado en la Figura 2. A dicho compuesto o compuestos
se hace referencia como agentes de promoción de la densidad de
partícula (PDPA).
Para muchos de los catalizadores de
polimerización, sus actividades disminuyen a medida que se
incrementa la temperatura. Cuando la temperatura del reactor, del
lecho fluidizado, del catalizador, o de las partículas de polímero
que rodean al catalizador se eleva por encima de un umbral para un
catalizador dado, la actividad del catalizador puede incluso cesar.
Específicamente, durante el crecimiento de las partículas de
polímero, la temperatura del polímero se incrementa debido al calor
generado por la polimerización, y no se puede separar
adecuadamente. Por lo tanto, si la temperatura de los grupos de
micro-partículas de polímero y/o de las
macro-partículas crecientes alcanza el umbral del
catalizador, el crecimiento de los grupos de
micro-partículas de polímero sobre los sitios de
activación del catalizador podría cesar de repente, creando un gran
volumen de huecos dentro de las partículas de polímero. En dicho
caso, la reducción de la temperatura de los grupos de
micro-partículas de polímero durante la
polimerización llega a ser esencial para reducir los huecos
intrapartículas y conseguir una densidad de partícula elevada.
Cuando se fijan las otras condiciones de
operación (tales como el catalizador y el polímero), la temperatura
de la partícula de polímero está relacionada directamente con el
coeficiente de transferencia de calor partícula a fluido (lo más
probablemente partícula a gas), h. Este coeficiente de transferencia
de calor está a su vez relacionado con los parámetros de operación
de un lecho fluidizado en la forma siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- en la que C_{pg} es el calor específico del fluido (lo más probablemente un gas), d_{p} es el tamaño medio de partícula en el lecho, k_{g} es la conductividad térmica del fluido (lo más probablemente un gas), U_{0} es la velocidad superficial del fluido (lo más probablemente un gas) en el lecho, p_{g} es la densidad del fluido (lo más probablemente un gas), y \mu es la viscosidad del fluido (lo más probablemente un gas).
Bajo las condiciones de operación de un reactor
de polimerización en fase gas, el valor de
(d_{p}h/k_{g}) es significativamente mayor de 2.
Por lo tanto, la ecuación (1) se puede aproximar a:
\vskip1.000000\baselineskip
Teniendo en cuenta que la velocidad del gas y el
tamaño medio de partícula en el lecho son valores usualmente fijos,
la relación siguiente se puede obtener a partir de la ecuación
(2):
\vskip1.000000\baselineskip
Se puede mostrar a partir de la ecuación (3) que
los parámetros que afectan al coeficiente de transferencia de calor
partículagas son, en el orden de su nivel de influencia, la
conductividad térmica del gas, la densidad del gas, el calor
específico del gas, y la viscosidad del gas. Se puede definir un
"índice de promoción de la transferencia de calor",
I_{H}, como:
\vskip1.000000\baselineskip
Este índice se puede aplicar a los componentes
individuales en el gas de fluidización o a la composición global
del gas en el reactor de polimerización de fase gas. La unidad de
I_{H} es J.m^{-2}.K^{-1}.s^{-0,5}.
Debido a que los sitios de activación del
catalizador no están siempre sobre la superficie exterior del
catalizador, los grupos de micro-partículas de
polímero pueden crecer dentro de la partícula, con las
macro-partículas de polímero rodeando y finalmente
envolviendo las partículas de catalizador. Por lo tanto, el
suministro y la retirada de unas especies que tienen una
conductividad térmica relativamente elevada o un I_{H}
relativamente elevado dentro y fuera de las partículas de polímero
puede llegar a ser un mecanismo de enfriar los grupos de
micro-partículas de polímero. Sin embargo, incluso
si una composición de gas tiene un I_{H} relativamente
elevado, pero se suministran cantidades insuficientes de los agentes
de conductividad térmica elevada dentro de las partículas de
polímero, los agentes no enfriarán suficientemente el polímero y/o
el catalizador para impedir la parada de la actividad catalítica.
Así, pueden estar presentes grandes cantidades de huecos, y la
densidad de la partícula granular de la partícula de polímero no se
incrementaría significativamente. Por lo tanto, una composición de
gas que tenga la propiedad de un I_{H} elevado no necesita
un polímero que tenga una densidad de partícula granular
elevada.
La capacidad de un agente de conductividad
térmica elevada (o un agente de I_{H} elevado) para enfriar
los grupos de micro-partículas de polímero internos
puede depender también de la disponibilidad y la velocidad del
agente para permear dentro y retirarse de la partícula. Un
componente que tiene una elevada solubilidad dentro de las
partículas de polímero indica que una cantidad relativamente grande
de ese componente puede permear la partícula de polímero. Un
componente que tiene una elevada capacidad de difusión en la
partícula de polímero indica que él se puede mover rápidamente
dentro y fuera de la partícula de polímero. Así, un agente que
tiene una capacidad de difusión relativamente elevada y una
solubilidad relativamente elevada puede contribuir a la capacidad
del agente para enfriar la partícula de polímero y conseguir una
densidad de partícula relativamente elevada.
La cantidad absoluta y la eficacia de un
componente disponible para el enfriamiento
intra-partícula local viene determinada también por
la fuerza motriz, la diferencia en concentración de cada componente
dentro y fuera de la partícula de polímero. Por lo tanto, un agente
de I_{H} elevado que tiene una concentración elevada en el
gas de fluidización puede tener un efecto más significativo en el
enfriamiento de las partículas de polímero y en el incremento de la
densidad de partícula.
Debido a que la solubilidad del agente puede
depender de las condiciones de operación tales como la temperatura,
etc. y del tipo de polímero que se va a formar, el punto de
ebullición normal (es decir, la temperatura de ebullición a la
presión ambiente) del agente se puede emplear para juzgar de modo
aproximado las diferencias relativas en las solubilidades de los
diferentes componentes.
Además, algunos componentes pueden inducir un
"efecto de hinchamiento". Se puede observar un efecto de
hinchamiento cuando la adsorción de esos componentes por las
partículas de polímero da lugar a que las partículas de polímero se
hinchen. A su vez, la vía para la difusión dentro de las partículas
de polímero se puede ensanchar, lo que ayuda al movimiento de los
componentes dentro y fuera de las partículas, y al enfriamiento
adicional de las partículas de polímero. Se puede observar que los
agentes con fuertes efectos de hinchamiento tienen una solubilidad
relativamente elevada en el polímero.
Considerando las muchas variables que pueden
tener un papel en el enfriamiento de la partícula y en el
crecimiento del grupo de micro-partículas de
polímero, una apropiada selección de la composición del gas, en lo
que respecta a su I_{H}, capacidad de difusión en el
polímero, solubilidad en el polímero, efecto de hinchamiento,
concentración, etc., puede incrementar o incluso maximizar una
densidad de partícula granular del polímero.
Durante las operaciones típicas de un reactor de
lecho fluidizado, la capacidad de cambiar la composición del gas de
la corriente de reciclo que fluye a través del reactor depende de
factores tales como los que incluyen el tipo de catalizador, la
especificación del producto, la evaluación de la presión en el
reactor, y la especificación del equipo. Por lo tanto, es a menudo
difícil manipular de forma significativa la composición del gas para
maximizar I_{H} para el propósito de incrementar la
densidad de partícula. Sin embargo, mediante la adición de una
cantidad relativamente pequeña de uno o más de un PDPA inertes
(agentes de promoción de la densidad de partícula) dentro de la
corriente de reciclo, sin cambiar de manera significativa otras
condiciones de operación, la densidad de partícula granular se
puede incrementar mediante la reducción o eliminación de los huecos
internos.
De acuerdo con algunas realizaciones de la
presente invención, al menos una fracción significativa de los PDPA
existe en la fase gas en una parte significativa del reactor, debido
a que en una fase gas, el PDPA puede reducir más eficazmente el
volumen de huecos. Típicamente, la distribución y dispersión de
líquido dentro de la mayor parte del lecho fluidizado denso es
menos uniforme (por ejemplo, en la forma de gotitas) que la de un
gas, lo que hace que un compuesto en una fase líquida esté menos
disponible para el enfriamiento de las partículas individuales.
Así, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención,
puede ser deseable establecer un límite para el punto de ebullición
normal de un agente de promoción de la densidad de partícula
seleccionado.
En una realización de la presente invención, el
al menos un agente de promoción de la densidad de partícula puede
incluir al menos un compuesto orgánico. El al menos un compuesto
orgánico puede incluir al menos un hidrocarburo, y/o al menos un
compuesto que contenga flúor.
En otra realización de la presente invención, el
al menos un agente de promoción de la densidad de partícula puede
incluir al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en
alcanos C_{5}-C_{20}, cicloalcanos
C_{5}-C_{20} que comprenden anillos de
5-18 elementos, hidrocarburos insaturados internos,
hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos hidrofluorados,
hidrocarburos clorados, y mezclas de los mismos. En todavía otra
realización, el al menos un agente de promoción de la densidad de
partícula puede incluir además un hidrocarburo saturado que tenga
menos de cinco átomos de carbono.
Según se usa en la presente invención, se
calcula un valor I_{H} relativo para un PDPA puro o del
100% a la temperatura y presión del reactor (el PDPA puro puede
estar en un estado líquido, aunque él aparece a menudo en un estado
de gas después de ser vaporizado súbitamente en el reactor). Será
obvio para una persona medianamente especializada en la técnica que
un valor I_{H} relativo calculado para el PDPA cuando él
está en un estado de gas difiera del valor del I_{H}
calculado para un PDPA en un estado líquido. Así, el método exacto
de determinar el I_{H} para el PDPA no se pretende que sea
una limitación sobre el alcance de la presente invención.
De acuerdo con algunas realizaciones de la
presente invención, el al menos un agente de promoción de la
densidad de partícula tiene un I_{H} relativo superior a
aproximadamente 250, calculado a la temperatura y presión del
reactor (por ejemplo, a 250ºC y 2,16 x 10^{6} Pa manométricos).
Ejemplos de los valores de I_{H} relativos calculados a
una temperatura y presión en el reactor de la muestra para una lista
no exhaustiva de compuestos representativos que se pueden incluir
en el al menos un agente de promoción de la densidad de partícula
se muestran a continuación en la Tabla 1.
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De acuerdo con otras realizaciones de la
presente invención, el al menos un agente de promoción de la
densidad de partícula tiene un punto de ebullición normal en el
intervalo desde aproximadamente 25ºC a aproximadamente 250ºC.
De acuerdo con otras realizaciones de la
presente invención, el al menos un agente de promoción de la
densidad de partícula comprende al menos un 0,5% en moles de la
corriente de reciclo.
De acuerdo con otras realizaciones de la
presente invención, el al menos un agente de promoción de la
densidad de partícula comprende al menos un 1,5% en moles de la
corriente de reciclo. En otras realizaciones de la presente
invención, la concentración puede estar en el intervalo desde
aproximadamente 0,5 a aproximadamente 50%. Dentro de este
intervalo, las realizaciones en particular pueden usar 1%, 2%, 3%,
5%,10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, ó 40%.
Como se advirtió anteriormente, las reacciones
de polimerización en fase gas se pueden realizar en cualquier
procedimiento de polimerización exotérmico en un lecho fluidizado de
fase gas. Preferiblemente, la presente invención se emplea en las
polimerizaciones en lecho fluidizado (que pueden ser mecánicamente
agitado y/o gas fluidizado), siendo los más preferidos los que
utilizan una fase gas. La presente invención no está limitada a
cualquier tipo específico de reacción de polimerización fluidizada o
en fase gas y se puede realizar en un reactor único o en reactores
múltiples tales como dos o más reactores en serie. Además de los
procedimientos en fase gas convencionales bien conocidos, está
dentro del alcance de la presente invención que se pueda usar la
operación en "modo de condensación", que incluye el "modo de
condensación inducida" y el de "monómero líquido" de una
polimerización en fase gas.
Las realizaciones de la presente invención
pueden emplear una polimerización en modo de condensación, tal como
las que se describen en las Patentes de EE.UU. N^{os} 4.543.399;
4.588.790; 4.994.534; 5.352.749; y 5.462.999. Los procedimientos en
el modo de condensación se pueden usar para conseguir capacidades de
enfriamiento más elevadas y, por lo tanto, una productividad del
reactor más elevada. En referencia de nuevo a la Figura 1, en estas
polimerizaciones, la corriente de reciclo 13, o al menos una parte
de la misma, se puede enfriar a una temperatura por debajo del
punto de rocío en un procedimiento de polimerización en lecho
fluidizado, lo que da lugar a la condensación de la mayor parte,
sustancialmente toda, toda, o al menos una parte de la corriente de
reciclo 13. A continuación la corriente de reciclo 13 se puede
retornar al reactor 10. El punto de rocío de la corriente de
reciclo 13 se puede incrementar mediante el incremento de la presión
de operación del sistema de reacción/reciclo y/o el incremento del
porcentaje de fluidos condensables y la disminución del porcentaje
de gases no condensables en la corriente de reciclo 13. Los fluidos
condensables añadidos pueden ser inertes al catalizador, sustancias
reaccionantes, y el producto polímero producido. Además, los
fluidos condensables pueden incluir hidrocarburos saturados o
insaturados y/o los monómeros y comonómeros del sistema. El fluido
de condensación se puede introducir dentro de la corriente de
reciclo 13 en cualquier punto en el sistema.
Además de los fluidos condensables del
procedimiento de polimerización mismo, se pueden introducir otros
fluidos condensables inertes a la polimerización para inducir una
operación en el modo de condensación, tal como mediante los
procedimientos descritos en la Patente de EE.UU. Nº 5.436.304.
Ejemplos de fluidos condensables adecuados se pueden seleccionar de
los hidrocarburos saturados líquidos que contienen 2 a 8 átomos de
carbono tales como el etano, propano, n-butano,
isobutano, n-pentano, isopentano, neopentano,
n-hexano, isohexano, y otros hidrocarburos C_{6}
saturados, n-heptano, n-octano, y
otros hidrocarburos C_{7} y C_{8} saturados, y mezclas de los
mismos. Los fluidos condensables pueden incluir también comonómeros
condensables polimerizables tales como olefinas,
alfa-olefinas, diolefinas, diolefinas que contienen
al menos una alfa-olefina, y mezclas de las mismas.
En el modo de condensación, es deseable que el líquido que entra en
el lecho fluidizado se disperse y se vaporice rápidamente. En una
realización de la presente invención, el al menos un agente de
promoción de la densidad de partícula puede operar para inducir una
operación en modo de condensación. En otra realización de la
presente invención, la operación en modo condensación se puede
inducir mediante un agente distinto que el al menos un agente de
promoción de la densidad de
partícula.
partícula.
Otras realizaciones de la presente invención
pueden usar un modo de polimerización de monómero líquido tal como
los que se describen en la Patente de EE.UU. Nº 5.453.471; el
Documento PCT 95/09826 (US) y el Documento PCT 95/09827 (US).
Cuando se opera en el modo de monómero líquido, el líquido puede
estar presente a lo largo del lecho de polímero completo supuesto
que el monómero líquido presente en el lecho se adsorba sobre o en
el material en partículas sólido presente en el lecho, de tal manera
que el polímero sea producido sobre el material en partículas
inerte (por ejemplo, negro de carbono, sílice, arcilla, talco, y
mezclas de los mismos), siempre y cuando no exista una cantidad
sustancial de monómero líquido libre presente. La operación en un
modo de monómero líquido puede también hacer posible el producir
polímeros en un reactor de fase gas usando monómeros que tienen
temperaturas de condensación mucho más elevadas que las temperaturas
a las cuales se producen las poliolefinas convencionales.
En general, un procedimiento en el modo de
monómero líquido se efectúa en un recipiente de reacción de lecho
agitado o de lecho fluidizado de gas que tiene una zona de
polimerización que contiene un lecho de partículas de polímero
crecientes. El procedimiento puede incluir el introducir de manera
continua una corriente de uno o más monómeros y opcionalmente uno o
más gases o líquidos inertes dentro de la zona de polimerización,
introducir de manera continua o intermitente un catalizador en la
zona de polimerización, retirar de manera continua o intermitente
un producto polímero de la zona de polimerización, retirar de manera
continua los gases sin reaccionar de la zona; y comprimir y enfriar
los gases mientras que se mantiene la temperatura dentro de la zona
por debajo del punto de rocío de al menos un monómero presente en la
zona. Si hay sólo un monómero presente en la corriente de
gas-líquido, al menos un gas inerte está
preferiblemente presente. Típicamente, la temperatura dentro de la
zona y la velocidad de los gases que pasan a través de la zona son
tales que esencialmente ningún líquido esté presente en la zona de
polimerización que no sea adsorbido sobre o en la materia en
partículas sólida.
Típicamente, el procedimiento de polimerización
de lecho fluidizado se efectúa a una presión en el intervalo desde
aproximadamente 68,9 kPa a 6890 kPa, y preferiblemente desde
aproximadamente 1378 kPa a 4134 kPa y a una temperatura en el
intervalo desde aproximadamente 10ºC a aproximadamente 150ºC, y
preferiblemente desde aproximadamente 40ºC a aproximadamente 125ºC.
Durante el procedimiento de polimerización la velocidad superficial
del gas está en el intervalo desde aproximadamente 1,78 cm./segundo
a 8,89 cm./segundo, y preferiblemente desde aproximadamente 2,54 a
6,86 cm./segundo.
Ejemplos ilustrativos de los polímeros que se
pueden producir de acuerdo con alguna de las realizaciones de la
presente invención incluyen los siguientes: homopolímeros y
copolímeros de alfa-olefinas
C_{12}-C_{18}; poli(cloruros de vinilo),
cauchos de etileno-propileno (EPR); cauchos de
etileno-propileno y dieno (EPDM); poliisopreno;
poliestireno; polibutadieno; polímeros de butadieno copolimerizado
con estireno; polímeros de butadieno copolimerizado con isopreno;
polímeros de butadieno con acrilonitrilo; polímeros de isobutileno
copolimerizado con isopreno; cauchos de etileno y buteno y cauchos
de etileno, buteno y dieno; poli-cloropreno;
homopolímeros de norborneno y copolímeros con una
alfa-olefina C_{2}-C_{18};
terpolímeros de una o más alfa-olefinas
C_{2}-C_{18} con un dieno y los semejantes.
Los monómeros que se pueden usar en varias
realizaciones de la presente invención incluyen uno o más de los
siguientes: alfa-olefinas
C_{2}-C_{18} tales como etileno, propileno, y
opcionalmente al menos un dieno tal como los que se muestran en la
Patente de EE.UU. Nº 5.317.036 e incluyen por ejemplo, hexadieno,
diciclopentadieno, octadieno incluyendo el
metil-octadieno (por ejemplo,
1-metil-1,6-octadieno
y
7-metil-1,6-octadieno),
norbornadieno, y etiliden norborneno; monómeros fácilmente
condensables tales como los que se muestran en la Patente de EE.UU.
Nº 5.453.471 que incluyen isopreno, estireno, butadieno,
isobutileno, cloropreno, acrilonitrilo, olefinas cíclicas tales
como los norbornenos, y los semejantes.
Se puede usar cualquier tipo de catalizador de
polimerización en el procedimiento de polimerización de la presente
invención. Por ejemplo, la gama de catalizadores que se puede usar
incluye un único catalizador o una mezcla de catalizadores, un
catalizador soluble o insoluble, soportado o sin soportar; y un
prepolímero, secado por pulverización con o sin una carga, un
líquido, o una disolución, suspensión acuosa espesa/suspensión o
una dispersión. Estos catalizadores se usan con cocatalizadores y
promotores bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, estos pueden
incluir alquil-aluminios, haluros de
alquil-aluminio, hidruros de
alquil-aluminio, así como también aluminoxanos.
Para propósitos ilustrativos sólo, los ejemplos
de catalizadores adecuados incluyen los catalizadores
Ziegler-Natta, que incluyen los catalizadores a
base de titanio tales como los que se describen en las Patentes de
EE.UU. N^{os} 4.376.062 y 4.379.758. Los catalizadores
Ziegler-Natta se conocen bien en la técnica y son
típicamente complejos de magnesio/titanio/donador de electrones
usados en conjunción con un cocatalizador de compuesto orgánico de
aluminio.
Son también adecuados los catalizadores a base
de cromo tales como los que se describen en las Patentes de EE.UU.
N^{os} 3.709.853, 3.709.954, y 4.077.904; los catalizadores a base
de vanadio tales como el oxicloruro de vanadio y el acetilacetonato
de vanadio, tales como los que se describen en la Patente de EE.UU.
Nº 5.317.036; los catalizadores de metaloceno y otros catalizadores
de sitio único o similares a los de sitio único tales como los que
se muestran en las Patentes de EE.UU. N^{os} 4.530.914, 4.665.047,
4.752.597, 5.218.071, 5.272.236, 5.278.272, 5.317.036 y 5.527.752;
las formas catiónicas de haluros de metal, tales como los trihaluros
de aluminio, los iniciadores aniónicos tales como los butillitios;
los catalizadores de cobalto y las mezclas de los mismos tales como
los que se describen en las Patentes de EE.UU. N^{os} 4.472.559 y
4.182.814; y los catalizadores de níquel y las mezclas de los
mismos tales como los que se describen en las Patentes de EE.UU.
N^{os} 4.155.880 y 4.102.817.
Los catalizadores de tierras raras, es decir,
los que contienen un metal que tiene un número atómico en la Tabla
Periódica de 57 a 103, son catalizadores adecuados adicionales,
tales como los compuestos de cerio, lantano, praseodimio,
gadolinio, y neodimio. Específicamente, se pueden usar los
carboxilatos, alcoholatos, acetilacetonatos, haluros (incluyendo
los complejos con éter y alcohol de bicloruro de neodimio), y los
derivados de alquilo de dichos metales, por ejemplo, de neodimio.
Los compuestos de neodimio, particularmente el neodecanoato,
octanoato, y versatato de neodimio, y el n-alquil
neodimio son preferiblemente catalizadores de metal de las tierras
raras. Los catalizadores de tierras raras pueden ser preferidos
cuando se usan para producir polímeros polimerizados usando
butadieno, estireno, o isopreno y los semejantes.
De acuerdo con algunas realizaciones de la
presente invención, los catalizadores para el procedimiento de la
presente invención pueden incluir preferiblemente catalizadores de
metal de las tierras raras, catalizadores de titanio, catalizadores
de cromo, catalizadores de níquel, catalizadores de vanadio, y
catalizadores de metaloceno/sitio único/semejantes de sitio
único.
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Todos los ejemplos siguientes se refieren a
operaciones a escala comercial efectuadas en un reactor de
polimerización de lecho fluidizado en fase gas. El reactor usado en
estos ejemplos tiene una sección de reacción cilíndrica con un
diámetro de 5,11 m, y una sección expandida por encima de la sección
de reacción para reducir la velocidad del gas. El nivel del lecho
fluidizado denso estaba controlado alrededor de 13,4 m por encima de
la placa del distribuidor. La velocidad superficial del gas en el
reactor estaba en el intervalo de 0,61 a 0,69 m/s. El reactor se
operó bajo una presión de 2,16 x 10^{6} Pa (manométricos) y una
temperatura de 87,5ºC. Se usó un catalizador de
Ziegler-Natta secado por pulverización para preparar
LLDPE (copolímero de etileno-buteno) con una
densidad del polímero de 918,0 Kg./m^{3} (punto de ajuste
objetivo) y un índice de fluidez de 2,0 dg/min.
La densidad de partícula se puede medir mediante
el uso de ASTM D2873-94 Standard (vía porosimetría
de intrusión de mercurio). El método de ensayo estaba desarrollado
para medir el volumen de poro interior y la distribución aparente
del diámetro de poro de resinas porosas de poli(cloruro de
vinilo); sin embargo, se puede aplicar a otros polímeros incluyendo
el polietileno y el polipropileno. Las medidas de realizan mediante
forzar el mercurio bajo una presión creciente a través de un
aparato de medida de la penetración graduado dentro de los poros
abiertos de las muestras de resina. El volumen de mercurio forzado
dentro de los poros se define a partir del cambio del volumen de
mercurio en el aparato de medida de la penetración; la distribución
aparente del diámetro de poro se puede definir a partir de los
cambios incrementales de volumen con la presión creciente. La
densidad aparente ajustada se puede medir mediante verter suavemente
la resina de polímero dentro de un cilindro de acero inoxidable
estándar y determinando el peso de la resina para el volumen dado
del cilindro lleno.
Las composiciones del gas de estos ejemplos se
controlaron para que se ajustasen a lo siguiente:
Presión parcial de etileno: 8,4 x 10^{5}
Pa
Relación molar de buteno/etileno: 0,305
Relación molar de hidrógeno/etileno: 0,160
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El PDPA empleado en estos ejemplos es una mezcla
de hidrocarburos saturados con la composición siguiente (en % en
moles), teniendo la mezcla un I_{H} relativo de 292,0
calculado a la temperatura y presión del reactor:
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A menos que se indique de otro modo, todos los
números que expresan cantidades de los ingredientes, propiedades,
condiciones de reacción, y así sucesivamente, usados en la memoria
descriptiva y en las reivindicaciones se deben de entender como
aproximaciones basadas en las propiedades deseadas buscadas para ser
obtenidas por la presente invención, y el error de medida, etc., y
se deberían al menos considerar a la luz del número de dígitos
significativos informados y mediante la aplicación de las técnicas
de redondeo habituales. A pesar de que los intervalos y los valores
numéricos que establecen el alcance amplio de la invención son
aproximaciones, los valores numéricos fijados se informan tan
exactamente como sea posible.
Los resultados de operación detallados de estos
ejemplos se listan en la Tabla 2.
Se puede apreciar de la Tabla 2 que la inclusión
de PDPA en la fluidización afecta a la densidad de las partículas.
Por ejemplo, el 3,7% en moles incluido en el Ejemplo 4 consiguió un
incremento del 14% en la densidad de la partícula granular del
LLDPE producido en comparación con el Ejemplo 1 que tiene un 1,9% en
moles. Además el % en moles del PDPA incluido muestra que afecta a
la densidad de partícula. Como se muestra a través de los Ejemplos
1-4 en la Tabla 2, a medida que se incrementa el %
en moles de PDPA desde 1,9 a 2,4, 3,1, y 3,7% en moles, la densidad
de partícula se incrementa respectivamente desde 630 a 641, 671, y
718 Kg./m^{3}.
Así, las realizaciones de la presente invención
proporcionan ventajosamente un incremento en la densidad en
comparación con los productos sin tratar. Por ejemplo, se pueden
apreciar incrementos superiores al 5%, superiores al 7%, o
superiores al 10%, basado en el % en moles de PDPA usado.
Adicionalmente, mientras que la anterior
descripción hace referencia a varios mecanismos de crecimiento de
la partícula, no se pretende ninguna limitación sobre el alcance de
la presente invención mediante dicha descripción. Está
específicamente dentro del alcance de la presente invención que se
contemplan otros mecanismos conocidos, por ejemplo, uno que puede
incluir el craqueo térmico de los hidrocarburos y que puede
contribuir a la morfología final de la partícula de polímero
granular.
Ventajosamente, las realizaciones de la presente
invención pueden proporcionar un procedimiento de polimerización
que minimiza el espacio de huecos en las partículas de polímero
formadas y así maximiza la densidad de partícula granular, sin
afectar de manera significativa a la actividad de los catalizadores.
Otras realizaciones de la presente invención pueden permitir un
incremento en la carga del reactor, una capacidad de producción más
elevada, y un procedimiento que puede bien mejorar o eliminar los
costosos procedimientos de granulación. Además, varias
realizaciones pueden permitir un procedimiento por medio del cual se
selecciona un polímero que tiene una densidad determinada
previamente.
Mientras que la invención se ha descrito con
respecto a un número limitado de realizaciones, las personas
especializadas en la técnica, que tienen el beneficio de esta
descripción, apreciaran que se pueden idear otras realizaciones que
no se apartan del alcance de la invención según se ha descrito en la
presente invención. De acuerdo con esto, el alcance de la invención
debería estar limitado sólo por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (20)
1. Un procedimiento para incrementar una
densidad de partícula granular usando al menos un agente de
promoción de la densidad de partícula, que comprende:
- hacer pasar una corriente gaseosa que comprende al menos un monómero a través de un reactor de lecho fluidizado en la presencia de al menos un catalizador para formar un producto polimérico que tiene una primera densidad de partícula granular de menos de o igual a aproximadamente 850 Kg./m^{3};
- poner en contacto el producto polimérico con al menos un agente de promoción de la densidad de partícula para incrementar la densidad de partícula granular del producto polimérico en al menos un 2%;
- retirar el producto polimérico que tiene una densidad de partícula granular incrementada y una corriente de reciclo que comprende los monómeros sin reaccionar; y
- enfriar y reintroducir la corriente de reciclo dentro del reactor de lecho fluidizado con suficiente monómero adicional para reemplazar el monómero polimerizado y retirarlo como el producto polimérico;
- en el que la corriente de reciclo comprende al menos un 0,5% en moles del al menos un agente de promoción de la densidad de partícula.
2. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el al menos un agente de promoción de la
densidad de partícula comprende al menos un compuesto seleccionado
del grupo que consiste en alcanos C_{5}-C_{20},
cicloalcanos C_{5}-C_{20} que comprenden anillos
de 5-18 elementos, hidrocarburos insaturados
internos, hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos hidrofluorados,
hidrocarburos clorados, y mezclas de los mismos.
3. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el al
menos un agente de promoción de la densidad de partícula tiene un
I_{H} relativo de más de aproximadamente 250.
4. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el al
menos un agente de promoción de la densidad de partícula tiene un
punto de ebullición normal en el intervalo desde aproximadamente
25ºC a aproximadamente 150ºC.
5. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el al
menos un agente de promoción de la densidad de partícula comprende
al menos un 1,5% en moles de la corriente de reciclo.
6. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además
condensar al menos una parte de la corriente de reciclo con
anterioridad a la reintroducción de la corriente de reciclo dentro
del reactor de lecho fluidizado.
7. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 6, en el que el al menos un agente de promoción de la
densidad de partícula induce la condensación de la corriente de
reciclo.
8. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la
densidad de partícula granular incrementada del producto polimérico
es al menos un 5% superior a la primera densidad de partícula
granular.
9. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos
una parte del al menos un agente de promoción de la densidad de
partícula existe en el reactor de lecho fluidizado como un gas.
10. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el
producto polimérico tiene una primera densidad de partícula
granular de menos de o igual a aproximadamente 650 Kg./m^{3}.
11. Un procedimiento para controlar una densidad
de partícula granular de un polímero producido en un reactor de
lecho fluidizado, que comprende:
- polimerizar olefinas en el reactor de lecho fluidizado para formar olefinas polimerizadas que tienen una primera densidad de partícula granular de menos de o igual a aproximadamente 850 Kg./m^{3}.
- Añadir al menos un agente de promoción de la densidad de partícula al reactor de lecho fluidizado para incrementar la densidad de partícula granular de las olefinas polimerizadas en al menos un 2%; y
- aislar las olefinas polimerizadas que tienen una densidad de partícula granular superior a o igual a una densidad de partícula granular predeterminada, en el que la corriente de reciclo comprende al menos un 0,5% en moles del al menos un agente de promoción de la densidad de partícula.
12. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, en el que el al menos un agente de promoción de
la densidad de partícula comprende al menos un compuesto
seleccionado del grupo que consiste en alcanos
C_{5}-C_{20}, cicloalcanos
C_{5}-C_{20} que comprenden anillos de
5-18 elementos, hidrocarburos insaturados internos,
hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos hidrofluorados,
hidrocarburos clorados, y mezclas de los mismos.
13. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11-12, en el que
el al menos un agente de promoción de la densidad de partícula
tiene un I_{H} relativo de más de aproximadamente 250.
14. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11-13, en el que
el al menos un agente de promoción de la densidad de partícula
tiene un punto de ebullición normal en el intervalo desde
aproximadamente 25ºC a aproximadamente 150ºC.
15. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11-14, en el que
el al menos un agente de promoción de la densidad de partícula
comprende al menos un 1,5% en moles de la corriente de reciclo.
16. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11-15, en el que
la densidad de partícula granular incrementada de las olefinas
polimerizadas es al menos un 5% superior a la primera densidad de
partícula granular.
17. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11-16, en el que
el producto polimérico tiene una primera densidad de partícula
granular de menos de o igual a aproximadamente 650 Kg./m^{3}.
18. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el al
menos un agente de promoción de la densidad de partícula comprende
al menos un 0,5% en moles o al menos un 1,5% en moles, de la
corriente de reciclo, y el al menos un agente de promoción de la
densidad de partícula comprende: iso-butano;
n-butano; iso-pentano;
n-pentano; 2,2-dimetil butano;
ciclopentano; 2,3-dimetil butano;
2-metil pentano; 3-metil pentano;
n-hexano; metil ciclopentano; o mezclas de los
mismos.
19. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el al
menos un agente de promoción de la densidad de partícula comprende
al menos un 0,5% en moles o al menos un 1,5% en moles, de la
corriente de reciclo, y el al menos un agente de promoción de la
densidad de partícula comprende, en porcentaje en moles:
iso-butano 0,01% en moles; n-butano
0,03% en moles; iso-pentano 0,02% en moles;
n-pentano 2,24% en moles;
2,2-dimetil butano 3,9% en moles; ciclopentano
12,48% en moles; 2,3-dimetil butano 8,98% en moles;
2-metil pentano 52,67% en moles;
3-metil pentano 16,9% en moles;
n-hexano 2,55% en moles; y metil ciclopentadieno
0,22% en moles.
20. Un polímero producido mediante el
procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes.
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