ES2349631T3 - Procedimiento y sistema para eliminar materiales pesados de un diluyente recirculado a un reactor de polimerización en suspensión. - Google Patents
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Abstract
Sistema de purificación y recuperación para un medio líquido de una polimerización en suspensión, comprendiendo el sistema: un primer conducto de fluido conectado en un extremo a un reactor de polimerización en suspensión; un separador de gas de evaporación conectado a un extremo opuesto del primer conducto de fluido, para separar una corriente de vapor que comprende partículas de polímero sólido en un medio líquido; una tubería de eliminación de vapor conectada en una parte superior del separador de gas de evaporación, para transportar la corriente de vapor del separador de gas de evaporación; un primer condensador aguas abajo de la tubería de eliminación de vapor; un tanque de recogida aguas abajo del primer condensador; una tubería de derivación de vapor que proporciona una derivación para una parte de la corriente de vapor alrededor del condensador hacia el tanque de recogida; una válvula de derivación para controlar el flujo de vapor a través de la tubería de derivación de vapor; una tubería de suministro de líquido en una parte inferior del tanque de recogida; una tubería de recirculado de vapor en una parte superior del tanque de recogida; un segundo condensador conectado de manera fluida a la tubería de recirculado de vapor; y un segundo conducto de fluido que conecta la salida del segundo condensador con el reactor de polimerización en suspensión.
Description
- La
- presente CAMPO DE LA INVENCIÓN invención se refiere en general a un
procedimiento y sistema de polimerización de olefinas. Más
particularmente, la presente invención se refiere a un
procedimiento y sistema de polimerización de olefinas que
incluyen una manera mejorada de eliminar materiales pesados de
un diluyente y/o monómero que no ha reaccionado retirado de y
recirculado al reactor de polimerización.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Pueden realizarse procedimientos de polimerización de
olefinas en condiciones de suspensión. Tales procedimientos de
polimerización pueden llevarse a cabo en un reactor de tipo
bucle en el que los monómeros se polimerizan para formar una
suspensión de partículas de polímero sólido en un medio líquido.
Partes de la suspensión se retiran del reactor de tipo bucle a
través de dispositivos de toma tales como ramas de sedimentación
y tomas continuas.
Entonces se procesa la suspensión para separar el medio
líquido (por ejemplo, un diluyente líquido) de las partículas de
polímero sólido. Se han utilizado calentadores de tubería de
evaporación y cámaras de evaporación para vaporizar el diluyente
líquido a través de una combinación de temperatura y ajustes de
presión, separando de ese modo el diluyente de las partículas de
polímero sólido. Adicionalmente, se han usado otros tipos de
equipo, tales como columnas de purga, ciclones y tambores de
separación, para la separación y otro tratamiento aguas abajo.
Normalmente, los procedimientos de polimerización en
suspensión eficaces recirculan tanto diluyente como
razonablemente puedan. Es decir, a medida que se vaporiza el
diluyente, se procesa el diluyente para recircularlo de nuevo al
reactor de tipo bucle. A medida que se vaporiza el diluyente
líquido en diversas fases del procedimiento de polimerización
tras retirarse la suspensión del reactor de tipo bucle, también
pueden vaporizarse diversos compuestos y contaminantes junto con
el diluyente.
“Materiales pesados” son componentes líquidos más pesados
que el diluyente, y a menudo se vaporizan junto con el
diluyente. Durante el procedimiento de recirculación, una
corriente de vapor que contiene el diluyente y los materiales
pesados puede condensarse y devolverse al reactor de tipo bucle
como una corriente de recirculado de diluyente y los materiales
pesados. Los materiales pesados pueden concentrarse o acumularse
dentro del reactor de tipo bucle y disminuir la eficacia del
reactor y/o provocar daños dentro del reactor de tipo bucle. Por
ejemplo, la acumulación de materiales pesados dentro del reactor
puede degradar la calidad del producto y/o distorsionar el
control del reactor produciendo problemas en el reactor y más
probablemente bloqueos.
Otra técnica de recirculación separa una corriente
retrógrada que comprende diluyente y cantidades minoritarias de
monómero de la masa de los componentes de fluidos evaporados. La
corriente retrógrada se somete a eliminación de olefinas para
dar una corriente esencialmente libre de olefinas para
recircular a un área de preparación de catalizador. La corriente
retrógrada puede tomarse antes y/o tras un enfriador de
recirculado de diluyente. Entonces se hace(n) pasar la(s)
corriente(s) retrógrada(s) a una columna de eliminación de
materiales pesados. La columna de eliminación de materiales
pesados elimina materiales pesados de la corriente retrógrada,
que entonces puede usarse para preparar un lodo o suspensión de
catalizador. La masa del diluyente recirculado que contiene
monómeros se hace pasar a un recipiente (depósito) de sobrecarga
de recirculado de diluyente, y se hace pasar de nuevo una
corriente de recirculado al reactor. Si se desea, pueden
llevarse a cabo otras etapas de purificación tales como
eliminación del agua en esta corriente de recirculado.
Se desean un procedimiento y sistema de recirculación
eficaces del diluyente en un procedimiento de polimerización en
suspensión. Además, se desean un procedimiento y sistema de
eliminación de materiales pesados mejorados, que elimine
materiales pesados del diluyente que va a recircularse al
reactor.
BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN.
Como un aspecto de la presente invención, se proporciona un
procedimiento para recircular un medio líquido retirado de un
reactor de polimerización en suspensión. El método comprende
separar una primera corriente de vapor de una suspensión que
comprende un medio líquido y partículas de polímero sólido, en
el que la corriente de vapor comprende al menos el medio y los
materiales pesados. Una primera parte de la primera corriente de
vapor se hace pasar a una primera zona de condensación, y una
primera parte de la primera corriente de vapor se condensa para
formar un primer líquido. Una segunda parte de la primera
corriente de vapor se hace pasar a una zona de recogida sin
condensación sustancial. Un segundo líquido y una segunda
corriente de vapor se separan en la zona de recogida. El segundo
líquido se hace pasar a una zona de purificación de materiales
pesados, y se recircula el medio de la segunda corriente de
vapor sin fraccionar para eliminar materiales pesados.
Como otro aspecto de la presente invención, se proporciona
un sistema de purificación y recuperación para un medio líquido
de una polimerización en suspensión. El sistema comprende un
primer conducto de fluido conectado en un extremo a un reactor
de polimerización en suspensión y conectado en un extremo
opuesto a un separador de gas de evaporación, para separar una
corriente de vapor que comprende el medio de partículas de
polímero sólido. El sistema también comprende una tubería de
eliminación de vapor conectada en una parte superior del
separador de gas de evaporación, para transportar la corriente
de vapor del separador de gas de evaporación. La tubería de
eliminación de vapor está conectada a un primer condensador y
también a una tubería de derivación de vapor que proporciona una
derivación alrededor del condensador. Una válvula de derivación
controla el flujo del vapor a través de la tubería de derivación
de vapor. La salida del condensador y el extremo opuesto de la
tubería de derivación están ambos conectados de manera fluida a
un tanque de recogida de líquido. Una tubería de suministro de
líquido está en una parte inferior del tanque de recogida de
líquido, y una tubería de recirculado de vapor está en una parte
superior del tanque de recogida de líquido. Un segundo
condensador está conectado de manera fluida a la tubería de
recirculado de vapor, y un segundo conducto de fluido conecta la
salida del segundo condensador con el reactor de polimerización
en suspensión.
La presente invención puede incluir etapas o aparatos de
control asociados con la válvula de derivación. Por ejemplo, la
válvula de derivación puede estar en comunicación informativa
con al menos un controlador de temperatura aguas abajo del
tanque de recogida de líquido y un controlador de nivel situado
dentro del tanque de recogida de líquido. La tubería de
derivación es ventajosa porque es difícil hacer funcionar un
condensador para producir sólo una pequeña cantidad de líquidos.
La presente invención puede producir una cantidad relativamente
pequeña de líquidos porque la primera corriente de vapor (que es
el gas de evaporación de la primera cámara de evaporación) se
divide, pasando una primera parte a través de un condensador y
derivándose una segunda parte del condensador. El gas de
evaporación que pasa a través del condensador puede condensarse
totalmente o casi totalmente para dar líquido, o puede
condensarse una pequeña parte (por ejemplo, aproximadamente el
1-10%), o algunas otras proporciones.
Aguas abajo del condensador, el gas de evaporación caliente
se combina con el líquido frío y se mezcla y se deja llegar a un
equilibrio (al menos con respecto a la temperatura). Tras este
mezclado, el líquido que queda está más concentrado en los
componentes más pesados. Se fija la cantidad deseada de líquido
mediante el controlador de flujo en la tubería de líquido. Se
controla el nivel en el tanque ajustando el controlador de
temperatura, que a su vez ajusta la válvula de derivación de
manera que una cantidad suficiente de vapor se deriva del
condensador para generar suficiente líquido para satisfacer el
controlador de flujo. Para lograr la cantidad deseada de
eliminación de materiales pesados, desde aproximadamente el 0,1%
hasta aproximadamente el 20% del gas de evaporación,
alternativamente desde aproximadamente el 0,5% hasta
aproximadamente el 10%, alternativamente desde aproximadamente
el 1% hasta aproximadamente el 5%, se convertirá en líquidos
mediante el condensador. A veces puede ser deseable no recoger
líquidos. Otras veces (por ejemplo, durante transiciones de
resina), puede ser deseable maximizar la generación de líquidos
y recoger más de lo habitual.
La presente invención también puede incluir una columna de
materiales pesados u otro tratamiento de eliminación de
materiales pesados en un extremo opuesto a la tubería de
suministro de materiales pesados. Puede disponerse una bomba y/o
un controlador de flujo a lo largo de la tubería de suministro
de materiales pesados.
Puede conectarse de manera fluida un mezclador estático con
y aguas abajo del primer condensador, y el mezclador estático
está aguas arriba de y está conectado de manera fluida con el
tanque de recogida de líquido. Se emplea el mezclador estático
para acelerar la formación de una mezcla en equilibrio tras
combinarse el gas de evaporación caliente y el líquido frío. Es
deseable tener condiciones en equilibrio antes de entrar en el
tanque de recogida, al menos un equilibrio de temperatura. Puede
disponerse un tanque de recirculado a lo largo de la tubería de
recirculado de diluyente aguas abajo del condensador de gas de
evaporación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una representación de un sistema de
polimerización en suspensión que incluye un sistema novedoso de
eliminación de materiales pesados.
La figura 2 es una representación del condensador de
materiales pesados, mezclador estático y tanque de recogida de
líquido del sistema de la figura 1, así como un esquema de
control novedoso.
La figura 3 es otra representación de un sistema de
polimerización en suspensión que incluye un sistema novedoso de
eliminación de materiales pesados.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención proporciona un sistema y
procedimiento de purificación y recuperación del diluyente para
un reactor de polimerización en suspensión, especialmente para
un reactor de polimerización de tipo bucle. El sistema y
procedimiento comprenden una cámara de evaporación o separador
de gas de evaporación, una tubería de eliminación de vapor, un
condensador, y un tanque de recogida de líquido. La cámara de
evaporación o separador de gas de evaporación recibe una
suspensión retirada de un reactor de tipo bucle. Se separan
diluyente, monómero sin reaccionar y diversos materiales pesados
de las partículas de polímero sólido como una primera corriente
de vapor. La tubería de eliminación de vapor recibe la primera
corriente de vapor y transfiere una primera parte a un
condensador que condensa al menos algo de la primera parte para
formar un primer líquido. Puede ser una parte de cantidad
relativamente pequeña, por ejemplo, aproximadamente el 2% de la
primera corriente de vapor que se condensa. La segunda parte de
la primera corriente de vapor se deriva del condensador pero
después de eso se combina y se mezcla con el primer líquido para
formar una corriente combinada. La corriente combinada se envía
a un tanque de recogida de líquido. A medida que se mezclan el
vapor y el líquido en el dispositivo de mezclado y/o en la
tubería al tanque de recogida de líquido, se vaporizará de nuevo
algo del líquido, y la mezcla puede llegar a una temperatura en
equilibrio. La corriente combinada se enfriará suficientemente
de manera que estará presente algo de líquido. El líquido que se
recoge en el tanque de recogida de líquido tendrá una
concentración superior de los compuestos más pesados que el
vapor que sale del tanque de recogida. La fase líquida de una
mezcla en equilibrio será más rica en los componentes más
pesados que la fase de vapor porque los componentes más pesados
son menos volátiles.
El líquido que contiene una concentración superior de los
componentes más pesados se hace pasar desde el tanque de
recogida de líquido hasta una tubería de suministro de
materiales pesados, y el vapor se hace pasar a una tubería de
recirculado de diluyente. El vapor puede hacerse pasar a un
segundo condensador y un tanque de sobrecarga de recirculado. El
vapor del tanque de recogida de líquido puede condensarse y
recircularse al reactor de polimerización en suspensión sin
tratamiento adicional para extraer materiales pesados.
Durante la etapa de separación, se separa el vapor que
comprende diluyente, monómeros/comonómeros sin reaccionar y
diversos componentes inertes, tanto más pesados como más ligeros
que el diluyente primario (por ejemplo, isobutano). Otros
diversos compuestos asociados con las materias primas y la
alimentación de diluyente, tales como otros compuestos con 4
carbonos (por ejemplo, n-butano) y compuestos con seis carbonos
(por ejemplo, n-hexano), son inertes, que no se polimerizan ni
funcionan como diluyente junto con isobutano. Materiales pesados
incluyen compuestos adicionales con seis carbonos junto con
cualquier compuesto más pesado que pueda producirse en el
reactor (tales como oligómeros). Entonces se hace pasar una
parte de la corriente de vapor a un condensador en una zona de
eliminación de materiales pesados. El condensador sólo puede
condensar una pequeña parte de la corriente o puede condensar la
mayoría de o esencialmente toda la primera parte. Entonces se
combinan el líquido y el vapor, lo que les permite formar una
corriente combinada. La corriente combinada se hace pasar a una
zona de recogida de líquido, y el líquido y el vapor se separan
en la zona de recogida, tras lo cual el vapor del diluyente se
hace pasar a una tubería de recirculado de diluyente y el
líquido se hace pasar a una tubería de suministro de materiales
pesados.
El vapor del diluyente separado del líquido (es decir,
vapor del diluyente que sale de una parte superior del tanque de
recogida de líquido) es adecuado para recircularlo al reactor de
polimerización. El vapor del diluyente se hace pasar desde la
tubería de recirculado de diluyente hasta un tanque de
recirculado de diluyente. El vapor del diluyente se condensa
mediante intercambio de calor. Entonces el diluyente puede
recircularse a la zona de polimerización sin tener que eliminar
materiales pesados adicionales. Además, el líquido se hace pasar
desde la tubería de suministro de materiales pesados hasta una
columna de materiales pesados.
La presente invención es aplicable a cualquier
polimerización de olefinas en un reactor de tipo bucle que
utiliza un medio líquido de modo que se produzca una suspensión
fluida de sólidos de polímero en el medio líquido. Los monómeros
de olefinas adecuados incluyen 1-olefinas que tienen hasta 8
átomos de carbono por molécula y sin ramificación más cerca del
enlace doble que de la posición 4. La presente invención es
particularmente adecuada para la homopolimerización de etileno y
la copolimerización de etileno y una 1-olefina superior tal como
buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno o 1-deceno.
Se conocen bien en la técnica diluyentes adecuados para su
uso como medio líquido e incluyen hidrocarburos, que son inertes
y líquidos en las condiciones de reacción. Los hidrocarburos
adecuados incluyen isobutano, propano, n-pentano, i-pentano,
neopentano y n-hexano, prefiriéndose especialmente isobutano.
Pueden encontrarse detalles adicionales con respecto a los
procedimientos de polimerización y al aparato de reactor de tipo
bucle en las patentes estadounidenses No. 4.674.290; 5.183.866;
5.455.314; 5.565.174; 5.624.877;, 6.005.061; 6.045.661;
6.051.631; 6.114.501; 6.262.191; y 6.420.497.
Adicionalmente, las presentes técnicas para controlar
materiales pesados pueden emplearse cuando el monómero es el
medio líquido para la polimerización. Por ejemplo, las presentes
técnicas pueden usarse para la polimerización de propileno
cuando el propileno es el medio líquido y no está presente un
diluyente inerte en ninguna cantidad sustancial. Todavía puede
usarse un diluyente para el catalizador. Para ilustración, pero
no como limitación, la presente invención se describirá con
respecto a un procedimiento de polietileno usando un diluyente
inerte como medio líquido, pero debe entenderse que la presente
invención también puede emplearse cuando se usa el monómero como
medio líquido y tomaría el lugar del diluyente en las siguientes
descripciones.
La figura 1 es una representación de un sistema de
polimerización en suspensión 10 según la presente invención. El
sistema de polimerización en suspensión 10 incluye un tanque de
alimentación de catalizador 12 (tal como una fuente de lodo de
catalizador o un tanque agitado) que contiene una mezcla de
catalizador y diluyente. El catalizador y diluyente del tanque
de catalizador 12 se bombean al interior de un reactor de tipo
bucle 14. La figura 1 también muestra calentadores de tubería de
evaporación 16, un separador de gas de evaporación (también
descrito como una cámara de evaporación de presión intermedia)
18, un sistema de eliminación de materiales pesados 20, una
cámara de repelado 22, una columna de purga 24, un tratador de
recirculado 26, una unidad de recuperación de
isobutano/nitrógeno (INRU) 28, un tanque de recirculado 30, una
columna de materiales pesados 32, una columna de materiales
ligeros 34, una unidad de sobrecarga libre de olefinas 36 y una
serie de tubos, bombas y condensadores. En aras de la
simplicidad, no se muestran algunos componentes no relacionados
con los sistemas y procedimientos reivindicados y/o que están
relacionados con detalles de producción o rutinarios, tales como
válvulas intermedias y tuberías/tubos de conexión del sistema de
polimerización en suspensión 10.
El catalizador o catalizador y diluyente del tanque de
alimentación de catalizador 12 pasa a través del conducto 40 y
se bombea al interior del reactor de tipo bucle 14 mediante la
bomba 42. Se conocen bien en la técnica catalizadores adecuados.
Por ejemplo, puede usarse óxido de cromo sobre un soporte tal
como sílice, tal como se da a conocer en la patente
estadounidense número 2.825.721, expedida a Hogan y Banks.
Adicionalmente, también pueden usarse otros catalizadores bien
conocidos en la técnica (por ejemplo, catalizadores de Ziegler,
catalizadores de metaloceno) para la polimerización de olefinas.
El sistema de polimerización en suspensión 10 también
incluye una alimentación de monómero 38. Un monómero tal como
etileno, por ejemplo, se introduce en el reactor de tipo bucle
14. Los tubos y tuberías adicionales pueden suministrar monómero
y/o diluyente al interior del reactor de tipo bucle 14 o unirse
en una tubería 46 para introducir una corriente combinada de
etileno nuevo y recirculado de diluyente tal como se muestra. El
monómero, diluyente, catalizador y cualquier otro material de
alimentación pueden introducirse en el reactor de tipo bucle 14
en uno o varios puntos.
Tal como se muestra en la figura 1, el reactor de tipo
bucle 14 puede comprender una pluralidad de elementos verticales
48 formados de manera solidaria con los elementos horizontales
50 (o elementos de conexión curvados). Con el fin de maximizar
la transferencia de calor dentro del reactor 14, se minimiza
preferiblemente la distancia entre los elementos verticales 48.
Por tanto, los elementos horizontales 50 pueden ser de longitud
mínima. Alternativamente, los elementos horizontales 50 pueden
eliminarse de manera que los elementos verticales 48 estén
conectados a través de los elementos de conexión curvados.
Alternativamente, el reactor de tipo bucle puede ser
sustancialmente horizontal y no tener ningún elemento vertical.
Los elementos más largos 48 tienen preferiblemente camisas de
intercambio de calor 49. Los elementos verticales 48 y los
elementos horizontales 50 (o elementos de conexión curvados)
definen una zona de reacción de tipo bucle. La zona de reacción
de tipo bucle puede incluir más o menos elementos verticales 48
y elementos horizontales 50 correspondientes que los mostrados
en la figura 1. Además, el reactor de tipo bucle puede estar
orientado vertical u horizontalmente (por ejemplo, rotando el
reactor 14 en la figura 1 90 grados) o puede ser totalmente
horizontal, sin elementos verticales. Los elementos de conexión
50 pueden ser de cualquier conformación o forma que conecte los
segmentos verticales 48 y permita que fluya fluido entre ellos.
Un propulsor está ubicado en el reactor de tipo bucle 14
para hacer circular la suspensión. El propulsor se acciona
mediante un motor 47. El propulsor está ubicado en el interior
de la zona de reacción de tipo bucle definida por los elementos
verticales 48 y los elementos horizontales 50. El propulsor 47
puede hacerse funcionar para hacer circular la suspensión
fluida, que comprende diluyente líquido y partículas de polímero
de olefina sólidas, a través del reactor de tipo bucle 14.
Una suspensión de productos intermedios, que comprende el
medio líquido y las partículas de polímero sólido, se retira, o
se toma, del reactor de tipo bucle 14 por medio de los
dispositivos de toma continua 52. Se da a conocer un dispositivo
de toma continua 52 en la patente estadounidense número
6.239.235. El sistema de polimerización en suspensión 10 puede
incluir más o menos que los dispositivos de toma continua 52 (y
tubos correspondientes y calentadores de tubería de evaporación
16) mostrados en la figura 1. Por ejemplo, pueden usarse uno,
dos, tres o más dispositivos de toma continua 52. Además, los
dispositivos de toma continua 52 pueden situarse tangencialmente
sobre los elementos curvados. Los dispositivos de toma continua
52 pueden situarse en cualquier lugar sobre el reactor de tipo
bucle 14. Alternativamente, pueden usarse ramas de sedimentación
conjuntamente con, o en lugar de, los dispositivos de toma
continua 52.
A medida que la suspensión fluida se retira del reactor de
tipo bucle 14 como suspensión de productos intermedios, se hace
pasar la suspensión de productos intermedios desde el
dispositivo de toma continua 52 hasta una tubería de evaporación
54, que forma un primer conducto de fluido para la parte
retirada de la suspensión hasta el aparato de procesamiento
aguas abajo. La tubería de evaporación 54 puede estar dotada de
un calentador de tubería de evaporación 16 rodeando al menos una
parte de la tubería de evaporación 54. El calentador de tubería
de evaporación 16 contiene un fluido calentado (por ejemplo,
vapor) que proporciona calentamiento indirecto al contenido de
la tubería de evaporación 54, de manera que se calienta la
suspensión de productos intermedios que pasa a través de la
tubería de evaporación 54. Preferiblemente, la suspensión de
productos intermedios se calienta de manera que se vaporiza al
menos una mayoría del diluyente líquido, produciendo de ese modo
vapor de diluyente y una suspensión tras la tubería de
evaporación. La suspensión tras la tubería de evaporación
comprende las partículas de polímero sólido y una cantidad
reducida de diluyente líquido (en comparación con la suspensión
de productos intermedios). Alternativamente, puede calentarse la
suspensión tras la tubería de evaporación de manera que se
vaporice menos que una mayoría del diluyente líquido.
Preferiblemente, se calienta la suspensión de productos
intermedios en la tubería de evaporación 54 de manera que, a
medida que entra en el separador de gas de evaporación 18, se ha
vaporizado esencialmente todo el diluyente líquido (“evaporado”)
dentro de la tubería de evaporación 54. La “evaporación” tiende
a producirse a medida que la suspensión de productos intermedios
pasa a través de los dispositivos de toma continua 52 y la
tubería de evaporación 54. Preferiblemente, se calienta la
suspensión de productos intermedios en la tubería de evaporación
54 para vaporizar completamente los líquidos diluyentes de modo
que los sólidos y vapores que se descargan en el separador de
gas de evaporación 18 están libres de líquidos.
En algunos sistemas que utilizan un calentador de tubería
de evaporación 16, algo o todo el diluyente (u otro medio
líquido) se evaporará en la tubería de evaporación 54 antes de
su introducción en el separador de gas de evaporación 18, que
puede denominarse “cámara de evaporación” o “cámara de
evaporación de presión intermedia.” Estas expresiones todavía se
usan frecuentemente para el tanque que sigue a la tubería de
evaporación, en el que el diluyente vaporizado se separa de los
sólidos de polímero. Todavía se usan “tanque de evaporación” o
“cámara de evaporación” a pesar de que puede haber poco o nada
de evaporación en el tanque de evaporación si todo o
sustancialmente todo el diluyente se vaporiza en la tubería de
evaporación. En diseños actuales que tienen las tuberías de
evaporación descargando a presiones superiores y sin
dispositivos de secado aguas abajo, se pretende diseñar las
tuberías de evaporación de modo que haya poca o ninguna caída de
presión en la entrada del tanque de evaporación, vaporizándose
esencialmente todos los líquidos antes de entrar en el
recipiente.
Tras pasar la suspensión de productos intermedios a través
de la tubería de evaporación 54, el diluyente vaporizado y
repelado tras la tubería de evaporación resultante se hace pasar
al tanque o cámara separadora de gas de evaporación 18. El
separador de gas de evaporación 18 preferiblemente está a una
presión intermedia, inferior a la presión en el reactor pero
superior a la presión del aparato aguas abajo. Preferiblemente,
el separador de gas de evaporación 18 está a una presión
mediante la cual el gas de evaporación separado (o una mayoría u
otra gran parte) puede condensarse mediante intercambio de calor
sin compresión. En el separador de gas de evaporación 18, la
mayoría del diluyente, monómero sin reaccionar y materiales
pesados forman una corriente de vapor (gas de evaporación) que
se eleva hacia una parte superior del separador de gas de
evaporación 18, mientras que el “repelado” cae a una parte
inferior del separador de gas de evaporación 18. El repelado
comprende polímero sólido, que puede tener trazas u otras
pequeñas cantidades de diluyente atrapado en el mismo.
El repelado puede hacerse pasar a un segundo separador de
gas de evaporación (por ejemplo, una cámara de evaporación de
presión baja). Se da a conocer un sistema de evaporación de dos
fases en la patente estadounidense número 4.424.341.
Alternativamente, el repelado puede hacerse pasar desde una
parte inferior de la primera cámara de evaporación hasta la
columna de purga 24. (La columna de purga 24 puede seguir en su
lugar a la segunda cámara de evaporación). Alternativamente, el
repelado puede hacerse pasarse a través de un secador de cinta
transportadora y después a una columna de purga tal como se
describe en la patente estadounidense número 4.501.885. El
diluyente atrapado dentro de las partículas de polímero se
separa del repelado en la columna de purga 24 haciendo pasar gas
nitrógeno a través de las partículas de polímero sólido (el
repelado). El nitrógeno extrae el diluyente líquido y/o
diluyente atrapado, dejando de ese modo el polímero sólido
esencialmente libre de diluyente atrapado. Entonces el polímero
sólido se deposita, se recoge, se rechaza o se retira de otra
manera de una parte inferior de la columna de purga 24.
Entonces el nitrógeno y el diluyente extraído se hacen
pasar por fuera de una parte superior de la columna de purga 24
hasta una unidad de recuperación de isobutano/nitrógeno (INRU)
28. La INRU procesa los vapores eliminados del repelado en la
columna de purga. La INRU separa el nitrógeno de los vapores del
diluyente condensando los vapores del diluyente para dar
líquidos. En un sentido, la INRU funciona de algún modo como el
sistema de eliminación de materiales pesados condensando una
cantidad relativamente pequeña del gas de evaporación y enviando
un líquido a la columna de materiales pesados. La INRU 28 separa
el nitrógeno del diluyente y otros hidrocarburos. Entonces se
hace pasar de nuevo el nitrógeno a la columna de purga 24 a
través de una tubería de retorno de nitrógeno 60. El diluyente
separado y los otros hidrocarburos pueden regresar al tanque de
recirculado 30 y en última instancia regresar al reactor de tipo
bucle 14. Alternativamente, algunos o todos los líquidos de la
INRU 28 pueden enviarse a la columna de materiales pesados 32.
La INRU se diseña para producir un producto líquido que
sustancialmente contiene todos los hidrocarburos (pero no las
partículas de polímero sólido) eliminados en la columna de
purga.
La corriente de vapor que se ha vaporizado o bien en la
tubería de evaporación 54 y/o bien en el separador de gas de
evaporación 18, a la que también se hace referencia en el
presente documento como primera corriente de vapor, se hace
pasar al sistema de eliminación de materiales pesados 20 por
medio de la tubería de eliminación de vapor 56. La tubería de
eliminación de vapor 56 puede incluir una serie de filtros y
componentes, tales como filtros de bolsa, para filtrar
partículas de polímero finas de la corriente de vapor con el fin
de impedir que las partículas finas entren en el sistema de
eliminación de materiales pesados 20. Por ejemplo, para un
procedimiento de polietileno adecuado, la corriente de vapor es
principalmente diluyente de isobutano, pero el diluyente de la
corriente de vapor también contiene materiales pesados, tales
como comonómeros de 1-hexeno y otros hidrocarburos que tienen
seis o más átomos de carbono. La corriente de vapor también
puede contener hidrocarburos más ligeros tales como etano y
etileno.
La figura 2 es una representación de un sistema de
eliminación de materiales pesados 20 a modo de ejemplo. El
sistema de eliminación de materiales pesados 20 está conectado
de manera fluida a, y se comunica con, una parte superior del
separador de gas de evaporación 18 a través de la tubería de
eliminación de vapor 56. En el equipo mostrado en la figura 2,
el sistema de eliminación de materiales pesados 20 incluye un
primer condensador 62, una tubería de derivación 63, una válvula
de derivación 64, un mezclador estático 66, un tanque de
recogida de líquido 68, un controlador de temperatura 70, un
controlador de nivel 72, una bomba 74, un controlador de flujo
76 y una válvula de control de flujo 78.
El sistema de eliminación de materiales pesados 20 se
diseña y/o fija de modo que condensa una pequeña cantidad de
líquido de la primera corriente de vapor. Una fracción del gas
de evaporación (es decir, una primera parte de la primera
corriente de vapor) se hace pasar a través del condensador 62,
que condensa algo de esa fracción para dar un líquido. Cuando el
líquido del condensador 62 entra en contacto con el gas de
evaporación relativamente caliente que se ha derivado del
condensador 62 (es decir, una segunda parte de la primera
corriente de vapor), de nuevo se vaporiza algo del líquido,
dejando una cantidad residual de líquido y una cantidad más
grande de gas de evaporación. El líquido y el gas de evaporación
se hacen pasar al tanque de recogida de líquido 68. Puede usarse
un mezclador estático 66 para garantizar un contacto apropiado,
una revaporización rápida y condiciones de equilibrio en el
tanque de recogida de líquido 68. La velocidad de flujo puede
fijarse en un controlador de flujo 76. El nivel en el tanque de
recogida de líquido 68 se determina mediante la cantidad de
líquido generado por el condensador 62. Si el nivel de líquido
en el tanque de recogida 68 aumenta, el controlador de
temperatura 70 se ajusta a una temperatura superior para
disminuir la cantidad de líquidos generados por el condensador
62. A la inversa, si el nivel dentro del tanque de recogida de
líquido 68 disminuye, el controlador de nivel 72 actúa para
disminuir el punto de temperatura fijado en el controlador de
temperatura 70, dirigiendo de ese modo más flujo a través del
condensador 62 para generar más líquidos. En consecuencia, el
controlador de nivel ajusta el controlador de temperatura para
generar una cantidad de líquidos que iguala la cantidad deseada
de líquidos tal como se fija mediante el controlador de flujo.
Esto proporciona una manera eficaz y relativamente fácil para
controlar la cantidad de líquido condensado de la primera
corriente de vapor.
Tal como se observa en la figura 1, el condensador 62 del
sistema de eliminación de materiales pesados 20 es además un
condensador de gas de evaporación 84. El sistema de eliminación
de materiales pesados 20 se usará generalmente para condensar
una cantidad relativamente pequeña del vapor total de la tubería
de eliminación de vapor (es decir, de la primera corriente de
vapor). Por ejemplo, el sistema de eliminación de materiales
pesados 20 puede condensar (es decir, formar un líquido a partir
de) tan sólo aproximadamente el 1% o menos de la corriente de
vapor total de la primera cámara de evaporación. Puede desearse
fijar un máximo para la cantidad de la primera corriente de
vapor condensada por el primer condensador. Por ejemplo, puede
fijarse que el sistema de eliminación de materiales pesados 20
condense como máximo aproximadamente el 10%, alternativamente
como máximo aproximadamente el 5%, alternativamente como máximo
aproximadamente el 4%, alternativamente como máximo
aproximadamente el 3% de la primera corriente de vapor. El
condensador 62 puede condensar desde aproximadamente el 0,1
hasta aproximadamente el 15% del gas de vaporación. La cantidad
de líquido condensado por el condensador 62 puede ser hasta 5
veces mayor que el líquido generado por el sistema de
eliminación de materiales pesados 20.
El sistema de eliminación de materiales pesados 20 produce
líquido con un porcentaje superior de los componentes más
pesados que el que encuentra en la corriente de vapor. Por
ejemplo, el líquido en el tanque de recogida 68 puede contener
al menos aproximadamente el 1%, alternativamente al menos
aproximadamente el 5%, alternativamente al menos aproximadamente
el 10%, de los materiales pesados en la corriente de vapor. En
particular, se espera que el sistema de eliminación de
materiales pesados sea particularmente eficaz en la eliminación
de la mayoría de los oligómeros, por ejemplo, al menos
aproximadamente el 2%, alternativamente al menos aproximadamente
el 10%, alternativamente aproximadamente el 20% de los
oligómeros en la corriente de vapor. Incluso si el sistema de
eliminación de materiales pesados no elimina todos los
materiales pesados del medio líquido que va a recircularse al
reactor de polimerización, todavía proporciona un beneficio
importante impidiendo una acumulación excesiva de materiales
pesados en el medio recirculado.
El líquido concentrado en materiales pesados puede
denominarse líquido con materiales pesados. El líquido con
materiales pesados se encamina a una columna de materiales
pesados en la que pueden eliminarse los componentes más pesados
del procedimiento. Por tanto, se disminuye la concentración de
los componentes más pesados en el gas de evaporación con
respecto a los niveles existirían de lo contrario.
El presente procedimiento y sistema dan como resultado la
generación de una corriente de diluyente recirculado que tiene
menos materiales pesados de los que se acumularían de lo
contrario en la corriente de diluyente recirculado. Este sistema
puede funcionar conjuntamente con un procedimiento de
recirculado directo, permitiendo que la mayoría del diluyente se
condense y se recircule de nuevo directamente al reactor sin
pasar a través de las columnas de fraccionamiento que eliminan
componentes más pesados y más ligeros. En el procedimiento de
recirculado directo es deseable que se envíe sólo una fracción
del diluyente recirculado total al fraccionamiento en el que
pueden rechazarse componentes más pesados y pueden extraerse los
ligeros y generarse diluyentes libres de olefinas. Alimentándose
sólo una fracción del diluyente recirculado al fraccionamiento,
las columnas de fraccionamiento pueden ser relativamente
pequeñas.
Tal como se muestra en la figura 2, el condensador 62 está
en conexión fluida con la tubería de eliminación de vapor 56 y
está aguas arriba respecto al mezclador estático 66. La válvula
de derivación 64 está interpuesta dentro de la tubería de
derivación 63 de manera que la válvula de derivación 64 puede
abrir y cerrar selectivamente la tubería de derivación 63,
controlando de ese modo el flujo de vapor a través de la tubería
de derivación 63. El tanque de recogida de líquido 68 está aguas
abajo del mezclador estático 66. Una tubería de recirculado de
diluyente 80 está en comunicación fluida con el tanque de
recogida de líquido 68 y conecta el tanque de recogida de
líquido 68 con un tanque de recirculado 30. La válvula de
derivación 64 puede estar en comunicación informativa con el
controlador de temperatura 70, que está interpuesto dentro de la
tubería de recirculado de diluyente 70. Adicional o
alternativamente, la válvula de derivación puede estar en
comunicación informativa con el controlador de nivel 72, que
está situado dentro del tanque de recogida de líquido 68. El
controlador de temperatura 70 y el controlador de nivel 72
pueden asistirse por o usarse conjuntamente con una unidad de
procesamiento central u otra unidad lógica o controlador
principal. El controlador de temperatura 70 y el controlador de
nivel 72 transmiten señales a la válvula de derivación 64 para
cerrar o abrir la tubería de derivación 63, dependiendo de la
temperatura y las condiciones de nivel dentro del sistema de
eliminación de materiales pesados 20. Este esquema de control
permite el control automático para obtener la cantidad deseada
de líquido en el tanque de recogida de líquido 68.
La parte inferior del tanque de recogida de líquido 68 está
en comunicación fluida con una tubería de suministro de
materiales pesados 82, que recibe un líquido concentrado en
materiales pesados del tanque de recogida de líquido 68. Puede
situarse una bomba 74 en la tubería de suministro de materiales
pesados 82, que proporciona suficiente fuerza para mover el
líquido concentrado en materiales pesados a través de la tubería
de suministro de materiales pesados 82 hasta la columna de
materiales pesados 32. Un controlador de flujo 76, que puede
asistirse por o usarse conjuntamente con una unidad de
procesamiento central o unidad lógica o un controlador
principal, está situado aguas abajo de la bomba 74 y está en
comunicación informativa con la válvula de control de flujo 78,
que puede abrir o cerrar selectivamente la tubería de suministro
de materiales pesados 82. La válvula de control de flujo 78
puede hacerse funcionar conjuntamente con el controlador de
flujo 76. Dependiendo de la velocidad de flujo de los materiales
pesados a través de la tubería de suministro de materiales
pesados 82, el controlador de flujo 76 puede enviar una señal de
mando a la válvula de control de flujo 78 para abrir o cerrar la
tubería de suministro de materiales pesados 82.
El sistema de eliminación de materiales pesados 20 se usa
para producir una corriente de líquidos relativamente rica en
componentes más pesados. Una vez que se eliminan los materiales
pesados o una parte de los materiales pesados, el diluyente
puede recircularse y devolverse al reactor de tipo bucle 14. El
sistema de eliminación de materiales pesados 20 no elimina
necesariamente todos los materiales pesados. Mejor dicho, el
sistema de eliminación de materiales pesados 20 puede eliminar
sólo una parte pequeña de los materiales pesados con el fin de
limitar la acumulación potencial de materiales pesados a niveles
relativamente bajos. En particular, el sistema de eliminación de
materiales pesados puede limitar la acumulación de oligómeros.
El sistema de eliminación de materiales pesados 20 está
configurado para producir líquidos relativamente concentrados en
materiales pesados que estaban contenidos dentro de la primera
corriente de vapor. Se contempla que al menos algunos de los
materiales pesados de la primera corriente de vapor, o una parte
importante de los mismos, se harán pasar a la tubería de
suministro de materiales pesados 82. Por ejemplo,
aproximadamente el 98% de la primera corriente de vapor puede
permanecer como vapor como resultado de derivar el primer
condensador, es decir, se genera sólo una cantidad pequeña de
líquidos. Una parte de la primera corriente de vapor se envía al
condensador en el que todo o la mayoría de esa parte se
convierte en líquido. Este líquido más frío se combina con los
gases más calientes que se derivan del condensador y esta mezcla
de líquido y vapor se envía al mezclador estático 66. El
mezclador estático garantiza un buen mezclado de los líquidos y
vapores de modo que pueden generarse rápidamente condiciones
sustancialmente en equilibrio.
Condiciones sustancialmente en equilibrio significa que el
líquido y vapor en el tanque de recogida de líquido llegan
sustancialmente a la misma temperatura vaporizándose algunos de
los líquidos para lograr esto. Entonces el gas puede hacerse
pasar al tanque de recogida en el que los líquidos y vapores
inicialmente se entremezclan pero también se separan. A medida
que el gas de evaporación se condensa y vuelve a evaporarse, se
dejan atrás los materiales pesados en el líquido en la parte
inferior del tanque de recogida.
La cantidad de la primera corriente de vapor que se deriva
al condensador 62 se controla para generar una cantidad deseada
de líquidos en el tanque de recogida de líquido 68. Entonces se
mezclan el vapor caliente derivado y el líquido enfriado en el
condensador del condensador 62 mediante el mezclador estático
66. El controlador de temperatura 70 puede indicar a la válvula
de derivación 64 que se abra o se cierre en un grado deseado,
dependiendo de la temperatura del vapor de diluyente en la
tubería de recirculado de diluyente 80.
Tras mezclarse el vapor de gas de evaporación y el líquido
condensado entre sí para formar una mezcla, se hace pasar la
mezcla al tanque de recogida de líquido 68. El tanque de
recogida de líquido 68 separa los líquidos que contienen una
concentración superior de los componentes más pesados del vapor
de diluyente. Es deseable reducir o evitar los gradientes de
presión o temperatura en el tanque de recogida de líquido.
El controlador de temperatura 70 puede reiniciarse
periódica u ocasionalmente mediante el controlador de nivel en
el tanque de recogida. Si el nivel en el tanque de recogida cae
debajo del punto de nivel fijado, el controlador envía una señal
para bajar el punto fijado del controlador de temperatura que a
su vez envía una señal para cerrar la válvula de derivación en
un grado deseado y forzar más flujo a través del condensador
para generar más líquidos. A la inversa, si el nivel en el
tanque está por encima del punto fijado deseado, el controlador
de nivel envía una señal para elevar el punto fijado del
controlador de temperatura que a su vez envía una señal para
abrir las válvulas de derivación en un grado deseado que
disminuye el flujo a través del condensador, lo que reduce la
cantidad de líquidos formados. Cuando se cambia el punto fijado
del controlador de flujo, la válvula de control de flujo se abre
o se cierra para producir el flujo deseado, y este cambio de
flujo se refleja como un cambio en el nivel del tanque, y el
controlador de nivel reacciona para cambiar la cantidad de
líquidos condensados.
El líquido concentrado en materiales pesados se hace pasar
desde el tanque de recogida de líquido 68 a través de la tubería
de suministro de materiales pesados 82 y se bombea hacia la
columna de materiales pesados 32 mediante la bomba 74. El
controlador de flujo 76 monitoriza y controla el flujo del
líquido a través de la tubería de suministro de materiales
pesados 82 indicando a la válvula de control de flujo 78 que
abra o cierre la válvula de control de flujo 78, dependiendo de
la cantidad deseada de líquidos que van a generarse. Por
ejemplo, si los operarios quieren crear 1500 kg/hr de líquidos,
es deseable que pueda introducirse ese número como punto fijado
en el controlador de flujo. En última instancia, los líquidos se
suministran a la columna de materiales pesados 32.
Refiriéndose de nuevo a la figura 1, la columna de
materiales pesados 32 separa el medio líquido y los componentes
más ligeros de los materiales pesados. Entonces se hace pasar el
diluyente (es decir, el medio líquido) extraído en la columna de
materiales pesados 32 a una columna de materiales ligeros 34, en
la que se eliminan los materiales ligeros, produciendo de ese
modo un diluyente esencial o sustancialmente puro, que entonces
se hace pasar a través de la sobrecarga libre de olefinas 36 y
se bombea al tanque de alimentación de catalizador 12 o al
tanque de recirculado 30, y después se bombea al reactor de tipo
bucle 14.
El vapor de diluyente dentro de la tubería de recirculado
de diluyente 80 se hace pasar a través de un condensador de gas
de evaporación 84, que puede condensar, o licuar, el diluyente.
Algo de diluyente con una concentración relativamente alta de
componentes más ligeros puede quedar como vapor. Se hace pasar
la corriente al tanque de recirculado 30, que sirve como tambor
de separación de líquido-vapor y se hacen pasar de nuevo los
líquidos directamente al reactor de tipo bucle 14 a través del
tratador de recirculado 26. Se hace pasar el vapor que tiene una
concentración relativa superior de los componentes más ligeros
al fraccionamiento en el que se rechazan los componentes
ligeros, y se recuperan o rechazan 1-hexeno y hexanos, se
rechazan octano y compuestos más pesados, y se recupera
diluyente (habitualmente isobutano) libre de olefinas.
La figura 3 es una representación esquemática de otro
sistema de polimerización en suspensión 11, que incluye un
sistema de eliminación de materiales pesados novedoso. Tal como
se muestra en la figura 3, la tubería de eliminación de
materiales ligeros 86 puede ser una tubería de vapor que entra a
través del lado de la columna de materiales pesados 32. Puesto
que la tubería de vapor 86 contendrá cantidades pequeñas de
hexano, es deseable hacer que entren en la columna de materiales
pesados porque todos los hexanos deben excluirse de la columna
de materiales ligeros. Además, hay una tubería de producto
líquido 90 que se extiende desde la INRU 28. La INRU está
diseñada para recuperar tanto nitrógeno como hidrocarburos
(diluyente) como líquido. La tubería de producto líquido 90
puede estar dividida con una ramificación que se conecta con la
columna de materiales pesados 32 y otra ramificación que se
conecta con el tanque de recirculado 30. De esta manera, pueden
dirigirse líquidos a la columna de materiales pesados 32 y/o al
tanque de recirculado 30. Además, el producto libre de olefinas
que se hace pasar desde la unidad de sobrecarga libre de
olefinas 36 puede bombearse de nuevo al tanque de recirculado 30
además de al tanque de mezcla de catalizador 12.
Por tanto, la presente invención proporciona un
procedimiento y sistema más eficaces de recirculación del medio
líquido en un procedimiento de polimerización en suspensión. La
presente invención proporciona un procedimiento y sistema de
eliminación de materiales pesados mejorado, que extrae una gran
cantidad de materiales pesados, en comparación con sistemas
anteriores, del medio líquido que va a recircularse al reactor.
Se proporciona un sistema de recirculado directo en el que la
mayoría o todo el líquido en el efluente del reactor (diluyente
y otros hidrocarburos) se separa del repelado, se condensa y se
recircula de nuevo al reactor sin pasar a través de etapas de
purificación (fraccionamiento). Otros sistemas hacen pasar
sustancialmente todo el vapor de diluyente (efluente del
reactor) a través del fraccionamiento (etapas de purificación)
en el que pueden separarse todos los compuesto más pesados. En
un sistema de recirculado directo se desea rechazar componentes
más pesados así como componentes más ligeros de modo que no se
concentren en el procedimiento y dañen el reactor o producto.
Por tanto, en el procedimiento de recirculado directo, algunos
de los diluyentes recirculados (es decir, hidrocarburos del
efluente del reactor) todavía se procesan en una sección de
purificación pequeña (fraccionamiento) para generar algo de
diluyente puro (libre de olefinas) para su uso como diluyente de
catalizador, y para rechazar algunos componentes pesados y
ligeros para impedir la concentración o acumulación anómala.
Fraccionando sólo una parte pequeña del recirculado de
diluyente, los fraccionadores pueden ser más pequeños. Los
fraccionadores de recirculado directo pueden alimentarse de una
corriente retrógrada de líquido recirculado o de producto
líquido de la INRU, pero creando líquidos con el presente
sistema de eliminación de materiales pesados, se controla mejor
la concentración de materiales pesados, es decir, para la misma
tasa de alimentación de fraccionamiento, la concentración de
materiales pesados en el recirculado es inferior.
El presente procedimiento y sistema descrito también pueden
alimentar al fraccionamiento (columnas de materiales pesados y
materiales ligeros) cuando la INRU no es funcional de modo que
24 puede generarse diluyente libre de olefinas para suspender el catalizador.
Claims (16)
- REIVINDICACIONES
- 1.
- Sistema de purificación y recuperación para un medio líquido de una polimerización en suspensión, comprendiendo el sistema: un primer conducto de fluido conectado en un extremo a un reactor de polimerización en suspensión; un separador de gas de evaporación conectado a un extremo opuesto del primer conducto de fluido, para separar una corriente de vapor que comprende partículas de polímero sólido en un medio líquido; una tubería de eliminación de vapor conectada en una parte superior del separador de gas de evaporación, para transportar la corriente de vapor del separador de gas de evaporación; un primer condensador aguas abajo de la tubería de eliminación de vapor; un tanque de recogida aguas abajo del primer condensador; una tubería de derivación de vapor que proporciona una derivación para una parte de la corriente de vapor alrededor del condensador hacia el tanque de recogida; una válvula de derivación para controlar el flujo de vapor a través de la tubería de derivación de vapor; una tubería de suministro de líquido en una parte inferior del tanque de recogida; una tubería de recirculado de vapor en una parte superior del tanque de recogida; un segundo condensador conectado de manera fluida a la tubería de recirculado de vapor; y un segundo conducto de fluido que conecta la salida del segundo condensador con el reactor de polimerización en suspensión.
-
- 2.
- Sistema de purificación y recuperación según la reivindicación 1, en el que la válvula de derivación está en comunicación informativa con al menos uno de un controlador de temperatura aguas abajo del tanque de recogida y un controlador de nivel situado dentro del tanque de recogida.
-
- 3.
- Sistema de purificación y recuperación según la reivindicación 2, en el que el controlador de nivel está en comunicación informativa con el controlador de temperatura, y el controlador de temperatura está en comunicación informativa con la válvula de derivación.
-
- 4.
- Sistema de purificación y recuperación según la reivindicación 1, que comprende una columna de materiales pesados conectada en un extremo opuesto de la tubería de suministro de líquido.
-
- 5.
- Sistema de purificación y recuperación según la reivindicación 1, que comprende un tanque de recirculado dispuesto a lo largo de la tubería de recirculado de diluyente aguas abajo del segundo condensador.
-
- 6.
- Sistema de purificación y recuperación según la reivindicación 1, que comprende una columna de purga conectada de manera fluida para recibir partículas de polímero sólido del separador de gas de evaporación.
-
- 7.
- Procedimiento para recircular un medio líquido retirado de un reactor de polimerización en suspensión, usando un sistema de purificación y recuperación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo el procedimiento: separar una primera corriente de vapor de una suspensión que comprende un medio líquido y partículas de polímero sólido, en el que la corriente de vapor comprende al menos el medio y los materiales pesados; condensar una primera parte de la primera corriente de vapor en un primer condensador para formar un primer líquido; hacer pasar una segunda parte de la primera corriente de vapor a un tanque de recogida sin hacerla pasar a través del primer condensador; separar un segundo líquido y una segunda corriente de vapor en el tanque de recogida de líquido; hacer pasar el segundo líquido a una zona de purificación de materiales pesados; y
recircular el medio condensado al reactor de polimerización en suspensión sin fraccionar para eliminar los materiales pesados. -
- 8.
- Procedimiento de recirculación según la reivindicación 7, que comprende mezclar entre sí el primer líquido y la segunda parte de la primera corriente de vapor antes de hacerlos pasar al tanque de recogida.
-
- 9.
- Procedimiento de recirculación según la reivindicación 7, que comprende: separar un repelado de polímero sólido de la suspensión, teniendo el repelado de polímero sólido diluyente atrapado; y hacer pasar el repelado de polímero sólido a una zona de purga, en el que la zona de purga extrae el diluyente atrapado del repelado de polímero sólido.
-
- 10.
- Procedimiento de recirculación según la reivindicación 9, en el que al menos el 1% de los materiales pesados en la primera corriente de vapor se condensan en el segundo líquido.
-
- 11.
- Procedimiento de recirculación según la reivindicación 9, en el que al menos el 2% de los oligómeros en la primera corriente de vapor se condensan en el segundo líquido.
-
- 12.
- Procedimiento de recirculación según la reivindicación 9, que comprende: medir el nivel de líquido en el tanque de recogida de líquido; y controlar la condensación de la corriente de vapor basándose en el nivel de líquido medido.
-
- 13.
- Procedimiento para hacer funcionar un sistema de polimerización en suspensión que comprende un sistema de purificación y recuperación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo el procedimiento las etapas de: formar una suspensión que comprende partículas de poliolefina sólidas en un medio líquido en una zona de reacción de polimerización;
retirar una parte de la suspensión de la zona de reacción de polimerización; vaporizar el medio líquido para formar una primera corriente de vapor que comprende al menos el medio y los materiales pesados; separar la primera corriente de vapor de las partículas de poliolefina sólidas; hacer pasar una primera parte de la primera corriente de vapor a un primer condensador mediante lo cual se forma una primera corriente de líquido; hacer pasar una segunda parte de la corriente de vapor a un tanque de recogida sin hacerla pasar a través del primer condensador; recoger la corriente de líquido y la segunda parte en el tanque de recogida de líquido; separar una segunda corriente de vapor de una segunda corriente de líquido en el tanque de recogida de líquido; condensar y recircular la segunda corriente de vapor de nuevo a la zona de reacción de polimerización sin tratamiento de eliminación de materiales pesados adicional; y hacer pasar una segunda corriente de líquido al tratamiento de eliminación de materiales pesados. -
- 14.
- Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 13, en el que el medio líquido comprende un diluyente inerte, y las partículas de poliolefina sólidas comprenden polietileno.
-
- 15.
- Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 13, en el que el medio líquido comprende propileno, y las partículas de poliolefina sólidas comprenden polipropileno.
-
- 16.
- Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 13, en el que la segunda corriente de líquido se mantiene en la zona de recogida de líquido durante un tiempo suficiente para permitir que los materiales pesados del vapor se transfieran al líquido.
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