ES2564035T3 - Procedimiento de preparación de un producto de polietileno en un reactor con bucle de polimerización - Google Patents

Abstract

Procedimiento para preparar una poliolefina en un reactor con bucle de polimerización, comprendiendo dicho reactor con bucle: - una pluralidad de tuberías interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspensión de poliolefina, y - uno o más ramales de sedimentación provistos en al menos una parte horizontal de dichas tuberías interconectadas, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: - alimentar el monómero de olefina, el diluyente líquido, el catalizador de la polimerización, opcionalmente hidrógeno, y opcionalmente un comonómero de olefina a dicho reactor con bucle; y - polimerizar dicho monómero de olefina y opcionalmente dicho comonómero para producir una suspensión de poliolefina en dicho reactor con bucle; en el que la velocidad de circulación de la suspensión de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tuberías interconectadas provistas de uno o más ramales de sedimentación se reduce en al menos un 20 % y como máximo en un 60 % en comparación con la velocidad de circulación en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento de preparacion de un producto de polietileno en un reactor con bucle de polimerizacion Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un procedimiento para preparar un producto de polietileno. En particular, la presente invencion se refiere a mejoras en la extraccion de una suspension de polietileno desde un reactor con bucle de polimerizacion. La presente invencion se refiere tambien a un reactor con bucle de polimerizacion que tiene medios para extraer el producto mejorados.

Antecedentes de la invencion

Las poliolefinas, tal como el polietileno (PE), se sintetizan mediante la polimerizacion de monomeros, tales como etileno (CH2=CH2). Como son baratas, seguras y estables en la mayona de entornos, y faciles de procesar, las poliolefinas son utiles en muchas aplicaciones. Las poliolefinas se pueden clasificar en varios tipos, tales como, pero sin limitacion, LDPE (polietileno de baja densidad), LLDPE (polietileno lineal de baja densidad), y HDPE (polietileno de alta densidad) asf como de peso molecular alto (HMW), peso molecular medio (MMW) y peso molecular bajo (LMW). Cada tipo de polietileno tiene diferentes propiedades y caractensticas.

Las polimerizaciones de olefina (tales como etileno) se llevan a cabo frecuentemente en un reactor con bucle usando un monomero (tal como etileno), un diluyente y un catalizador, opcionalmente un agente de activacion, opcionalmente uno o mas comonomero(s), y opcionalmente hidrogeno.

La polimerizacion en un reactor con bucle se lleva a cabo usualmente en condiciones de suspension, con el polfmero producido usualmente en forma de partfculas solidas suspendidas en diluyente. La suspension se hace circular continuamente por el reactor con una bomba para mantener una suspension eficaz de las partfculas polimericas solidas en el diluyente lfquido. La suspension de polfmero se descarga desde el reactor con bucle por medio de ramales de sedimentacion. La sedimentacion en los ramales se usa para aumentar la concentracion de solidos en la suspension finalmente recuperada como suspension de producto. La suspension de producto se descarga adicionalmente a traves de lmeas de evaporacion rapida calentadas hasta un tanque de evaporacion rapida, donde la mayor parte del diluyente y de los monomeros sin reaccionar se evaporan de forma rapida y se recirculan. Las partfculas polimericas se secan, se pueden anadir aditivos y, finalmente, el polfmero se puede extrudir y granular.

Se alcanza el rendimiento optimo de los ramales de sedimentacion cuando la cantidad de polfmero solido recuperado esta maximizada con respecto a la cantidad de efluente fluido que debe recircularse, de tal manera que los costes de recirculacion pueden minimizarse para una velocidad de produccion dada. El uso de ramales de sedimentacion, sin embargo, da como resultado solo un aumento poco importante en la retirada de polfmero solido desde el reactor con bucle de polimerizacion.

Se conocen diversas tecnicas de extraccion de productos alternativas. Por ejemplo, por medio de una derivacion continua de producto, mas en concreto por medio de un apendice hueco alargado incluido en el reactor, estando dicho apendice hueco en comunicacion directa de fluidos con una lmea de evaporacion rapida calentada y es que por tanto esta adaptada para la retirada continua de una suspension de producto.

El documento WO 2004/024781 describe un procedimiento de en suspension que retira una porcion de la suspension fluida sin usar un ramal de sedimentacion o una derivacion continua. El procedimiento utiliza una valvula de derivacion del reactor que se cierra completamente y se abre completamente de forma periodica de tal manera que la suspension que se extrae se deriva del reactor de una manera discontinua.

El documento WO 01/05842 describe un equipo para retirar una suspension concentrada de una corriente de suspension que fluye en un conducto caracterizado por un canal en un area de salida del conducto, estando la salida adaptada para retirar continuamente la suspension.

Los procedimientos y equipos conocidos anteriormente descritos tienen la desventaja de que la suspension de producto que se extrae del reactor sigue conteniendo una gran cantidad de diluyente y otros reactivos, tales como monomeros, lo que implica la necesidad de separarlos posteriormente de las partfculas polimericas solidas y reprocesarlos para reutilizarlos en el reactor.

Sigue existiendo necesidad en la tecnica de un procedimiento de produccion de poliolefina mejorada. Es un objeto de la presente invencion proporcionar un procedimiento de preparacion de polietileno mejorado, en el que la suspension de producto que se extrae del reactor contiene una concentracion creciente de partfculas polimericas solidas y una concentracion decreciente de diluyente y otros reactivos, tales como monomero. Es otro objeto de la presente invencion proporcionar un reactor con bucle que tenga condiciones de funcionamiento mejoradas.

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Sumario de la invencion

Los presentes inventores han encontrado una manera de mejorar los procedimientos de preparacion de poliolefinas y superar al menos uno de los problemas anteriormente mencionados de la tecnica anterior.

En un primer aspecto, la presente invencion se refiere a un procedimiento para preparar poliolefina en un reactor con bucle de polimerizacion, comprendiendo dicho reactor con bucle: una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para la suspension de poliolefina, y uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: alimentar el monomero de olefina, el diluyente lfquido, el catalizador de la polimerizacion, opcionalmente hidrogeno, y opcionalmente un comonomero de olefina a dicho reactor con bucle; y polimerizar dicho monomero y opcionalmente dicho comonomero para producir una suspension de poliolefina en dicho reactor con bucle; en el que la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de dicha al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas circuitos de sedimentacion se reduce en al menos un 20 % y como maximo en un 60 %, en comparacion con la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

Los inventores han descubierto sorprendentemente que el procedimiento anteriormente proporcionado crea una estratificacion de la suspension de poliolefina en el interior de dicha al menos una parte horizontal de las mencionadas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion. Esta estratificacion tiene la ventaja de aumentar la concentracion de polfmero solido en la parte inferior de dicha al menos una parte horizontal de la tubena provista de uno o mas ramales de sedimentacion. En consecuencia, y de forma ventajosa, la retirada de la suspension de poliolefina procedente del reactor con bucle contendra una concentracion mayor de polfmero solido y una cantidad menor de diluyente y otros reactivos, tales como monomero. Esto es ventajoso ya que el procedimiento minimiza o evita la necesidad de elaborar un procesamiento posterior de la corriente de la suspension de poliolefina. Como ventaja adicional, el coste de produccion disminuira porque se alimentara menos monomero y diluyente a los procedimientos de separacion y purificacion. La concentracion de solidos polimericos en el flujo estratificado puede ser a lo sumo un 10 % mayor que la concentracion en el flujo principal de otras secciones del reactor sin estratificacion. La concentracion de solidos polimericos en la parte mas densa del flujo estratificado puede estar entre un 45 % en peso a 60 % en peso, idealmente entre un 55 % en peso y un 60 % en peso.

En un segundo aspecto, la presente invencion se refiere a un reactor con bucle adecuado para un procedimiento de polimerizacion de poliolefina que comprende una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo de una suspension de poliolefina, medios para introducir un monomero de olefina, un catalizador de la polimerizacion y un diluyente en dicho reactor, uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, y una bomba adecuada para mantener dicha suspension de poliolefina en circulacion en dicho reactor con bucle, en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion. Preferentemente, la presente invencion proporciona un reactor con bucle adecuado para un procedimiento de polimerizacion de poliolefina que comprende: una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo de una suspension de poliolefina, medios para introducir un monomero de olefina, un catalizador de la polimerizacion y un diluyente en dicho reactor, uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, y una bomba adecuada para mantener dicha suspension de poliolefina en circulacion en dicho reactor con bucle; en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion, y en el que dichas dos tubenas horizontales se configuran para reducir la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion en al menos un 20 % y como maximo en un 60 % en comparacion con la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

La presente invencion proporciona ventajas sobre la tecnica anterior. Un reactor con bucle como se ha descrito anteriormente aumenta significativamente la eficacia de los ramales de sedimentacion, dando como resultado una suspension de producto que se extrae del reactor con bucle con una concentracion mayor de polfmero solido y una concentracion menor de diluyente y otros reactivos, tales como monomero. Por tanto, el reactor con bucle es ventajoso para obtener la suspension de producto de una manera eficaz y por tanto economica.

La presente invencion se describira ahora adicionalmente. En los parrafos siguientes se definen con mas detalle diferentes aspectos de la invencion. Cada aspecto definido de esta manera puede combinarse con cualquier otro aspecto o aspectos a no ser que se indique claramente otra cosa. En particular, cualquier caractenstica indicada como preferida o ventajosa puede combinarse con cualquier otra caractenstica o caractensticas indicadas como preferidas o ventajosas. La descripcion se proporciona solo como un ejemplo y no limita la invencion. Los numeros de referencia se refieren a la figura anexada al presente documento.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 representa una vista en perspectiva esquematica de un reactor con bucle de acuerdo con una

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realizacion de la presente invencion.

Descripcion detallada de la invencion

Tal como se usa en el presente documento, las formas singulares "un", "uno", y “el” incluyen ambas referencias en singular y plural salvo que el contexto indique claramente otra cosa.

Los terminos "que comprende", "comprende" y "comprendido de" tal como se usan en el presente documento son sinonimos de "que incluye", "incluye" o "que contiene", "contiene", y son inclusivos o no tienen lfmite espedfico y no excluyen miembros, elementos o etapas de procedimientos adicionales no citados. Los terminos "que comprende", "comprende" y "comprendido de" tambien incluyen el termino "consiste de".

La relacion de intervalos numericos con lfmites en sus extremos incluye todos los numeros y fracciones comprendidas en los intervalos respectivos, asf como los lfmites en sus extremos citados.

Salvo que se defina de otra forma, todos los terminos utilizados en la descripcion de la invencion, incluyendo los terminos tecnicos y cientfficos, tienen el mismo significado que entiende habitualmente una persona normalmente experta en la tecnica a la cual pertenece la presente invencion. Como directrices adicionales, se incluyen las definiciones de los terminos utilizados en la descripcion para apreciar mejor la ensenanza de la presente invencion.

La referencia hecha a lo largo de esta memoria descriptiva a "1 realizacion" o "una realizacion" u "otra realizacion" significa que se incluye una configuracion o caractenstica concreta descrita con referencia a la realizacion en al menos una realizacion de la presente invencion. De esta manera, las apariciones de las frases "en 1 realizacion" o "en una realizacion" en varios lugares a lo largo de esta memoria descriptiva no se refieren todas necesariamente a la misma realizacion, aunque pueden hacerlo. Adicionalmente, los aspectos concretos, estructuras o caractensticas pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o varias realizaciones, como sera evidente para una persona experta en la materia a partir de esta divulgacion. Adicionalmente, aunque algunas realizaciones descritas en el presente documento incluyen algunos rasgos, pero no otros rasgos incluidos en otras realizaciones, se entiende que las combinaciones de rasgos de las diferentes realizaciones estan comprendidas en el alcance de la invencion, y constituyen diferentes realizaciones, como apreciaran los expertos en la materia. Por ejemplo, en las siguientes reivindicaciones, cualquiera de las realizaciones reivindicadas se puede usar en cualquier combinacion.

En la siguiente descripcion detallada de la invencion, se hace referencia a los dibujos que la acompanan que forman una parte de la misma, y en los que se muestran por medio de ilustracion solo las realizaciones espedficas en las que la invencion se puede llevar a cabo. Debe entenderse que se pueden utilizar otras realizaciones y se pueden hacer cambios estructurales o logicos sin apartarse del alcance de la presente invencion. La siguiente descripcion detallada, por lo tanto, no debe tomarse en un sentido limitante, y el alcance de la presente invencion se define por las reivindicaciones adjuntas.

La presente invencion proporciona un procedimiento para preparar poliolefina en un reactor con bucle de polimerizacion, comprendiendo dicho reactor con bucle:

- una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de poliolefina, y

- uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

- alimentar el monomero de olefina, el diluyente lfquido, el catalizador de la polimerizacion, opcionalmente hidrogeno, y opcionalmente un comonomero de olefina en dicho reactor con bucle; y

- polimerizar dicho monomero de olefina y opcionalmente dicho comonomero para producir una suspension de poliolefina en dicho reactor con bucle;

en el que la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion se reduce en al menos un 20 % y como maximo en un 60 % en comparacion con la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

Como se usa en el presente documento, el termino "parte horizontal" se refiere a una seccion sustancialmente horizontal de una tubena. La parte horizontal puede por tanto tener de U o ser sustancialmente recta.

El procedimiento es particularmente util en un reactor de polimerizacion de alfa olefina en el que la polimerizacion se lleva a cabo a alta presion, y mas especialmente en un reactor en suspension. El caso del etileno es ilustrativo, pero no de una manera limitativa.

De acuerdo con una realizacion, se prepara preferentemente una suspension alimentando reactivos a un reactor con bucle que tiene uno o mas bucles y que comprende en al menos uno del uno o mas bucles, uno o mas ramales de sedimentacion; y se polimeriza el monomero para producir una suspension de poliolefina (preferentemente polietileno) que comprende diluyente y partfculas solidas de poliolefina (preferentemente polietileno). Dichos

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reactivos incluyen preferentemente un diluyente, monomeros, catalizador, opcionalmente hidrogeno, opcionalmente uno o mas comonomeros.

Tal como se usa en el presente documento, el termino "monomero" se refiere a un compuesto de olefina que se va a polimerizar. Los ejemplos de monomeros de olefina son etileno y propileno. Preferentemente, la invencion se dirige a etileno. La presente invencion es particularmente adecuada para un procedimiento de polimerizacion para preparar polietileno.

La "polimerizacion de etileno" adecuada incluye, pero no se limita a homopolimerizacion de etileno o copolimerizacion de etileno y al menos un comonomero de olefina. Etileno polimeriza en un diluyente lfquido en presencia de un catalizador, opcionalmente un agente de activacion, opcionalmente un comonomero, opcionalmente hidrogeno y opcionalmente otros aditivos, produciendo por tanto la una suspension de polimerizacion.

El presente procedimiento para preparar poliolefina puede incluir un procedimiento para preparar poliolefina monomodal o bimodal.

Por el termino "poliolefina monomodal" o "poliolefina con una distribucion monomodal de pesos moleculares" se entienden polfmeros que tienen un maximo en su curva de distribucion de pesos moleculares definida tambien como una curva de distribucion de pesos moleculares unimodal. Por el termino "poliolefina con una distribucion de pesos moleculares bimodal" o "poliolefina bimodal" se entiende la poliolefina que tiene una curva de distribucion que es la suma de dos curvas de distribucion de pesos moleculares unimodales. Por el termino "poliolefina con una distribucion de pesos moleculares multimodal" o poliolefina "multimodal" se entienden polfmeros con una curva de distribucion que es la suma de al menos dos, preferentemente mas de dos curvas de distribucion de pesos moleculares unimodales.

Los comonomeros de olefina que son adecuados para su uso de acuerdo con la presente invencion comprenden, pero no se limitan a alfa-olefinas C3-C20 alifaticas. Los ejemplos de alfa-olefinas C3-C20 alifaticas incluyen propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno, 1-octadeceno y 1-eicoseno. El termino "copolfmero" se refiere a un polfmero, que se prepara uniendo dos tipos diferentes de monomeros en la misma cadena de polfmero. El termino "homopolfmero" se refiere a un polfmero que se prepara uniendo monomeros identicos, en ausencia de comonomeros. En una realizacion de la presente invencion, dicho comonomero es 1-hexeno.

Tal como se usa en el presente documento, el termino "diluyente" se refiere a diluyentes en forma lfquida que estan en un estado lfquido, lfquido a temperatura ambiente y preferentemente lfquido en las condiciones de presion en el reactor con bucle. Los diluyentes que son adecuados para su uso de acuerdo con la presente invencion pueden comprender, pero no se limitan a diluyentes hidrocarburos tales como disolventes de hidrocarburos alifaticos, cicloalifaticos y aromaticos, o versiones halogenadas de dichos disolventes. Los disolventes preferidos son hidrocarburos saturados C12 o inferiores de cadena lineal o de cadena ramificada, hidrocarburos saturados C5 a C9 alidclicos o aromaticos o hidrocarburos halogenados C2 a C6. Los ejemplos ilustrativos no limitantes de disolventes son butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, metil ciclopentano, metil ciclohexano, isooctano, benceno, tolueno, xileno, cloroformo, clorobencenos, tetracloroetileno, dicloroetano y tricloroetano. En una realizacion preferida de la presente invencion, dicho diluyente es isobutano. Sin embargo, debe quedar claro que en la presente invencion pueden aplicarse tambien otros diluyentes de acuerdo con la presente invencion.

Tal como se usa en el presente documento, los terminos "suspension de poliolefina", "suspension de polimerizacion" o "suspension de polfmero" o "suspension" significan sustancialmente una composicion multifase que incluye al menos partfculas polimericas solidas y una fase lfquida, siendo la fase lfquida la fase continua. Los solidos incluyen un catalizador y una olefina polimerizada, tal como polietileno. Los lfquidos pueden comprender un diluyente inerte, tal como isobutano, monomero disuelto tal como etileno, comonomero(s) opcionales, agentes de control del peso molecular, tales como hidrogeno, uno o mas agentes antiestaticos, agentes antiincrustantes, secuestrantes, y otros aditivos de procedimiento.

La reaccion de polimerizacion puede utilizar un catalizador que inicie la polimerizacion y propague la reaccion. Tal como se usa en el presente documento, el termino "catalizador" se refiere a una sustancia que produce un cambio en la velocidad de polimerizacion de la reaccion. En la presente invencion esto es especialmente aplicable a catalizadores de polimerizacion de etileno tales como catalizadores de metaloceno, catalizadores de ZieglerNatta y/o catalizadores de cromo.

El termino "catalizador de metaloceno" se usa en el presente documento para describir cualquier complejo de metal de transicion que consista en atomos metalicos unidos a uno o mas ligandos. Los catalizadores de metaloceno son compuestos de metales de transicion del grupo IV de la tabla periodica tales como titanio, circonio, hafnio, etc., y tienen una estructura coordinada con un compuesto metalico y ligandos compuestos por uno o dos grupos de ciclopentadienilo, indenilo, fluorenilo o sus derivados. La clave de los metalocenos es la estructura del complejo. Puede variarse la estructura y la geometna del metaloceno para adaptarse a la necesidad espedfica del productor dependiendo del polfmero deseado. Los metalocenos comprenden un unico sitio metalico, que permite mas control

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de las ramificaciones y la distribucion de pesos moleculares del poKmero. Se insertan monomeros entre el metal y la cadena en crecimiento del polfmero.

En una realizacion preferida, el catalizador de metaloceno tiene una formula general (I) o (II):

(Ar)2MQ2 (I);

o

R"(Ar)2MQ2 (II)

en las que los metalocenos de acuerdo con la formula (I) son metalocenos que no forman puentes y los metalocenos de acuerdo con la formula (II) son metalocenos que forman puentes; en las que dicho metaloceno de acuerdo con la formula (I) o (II) tiene dos Ar unidos a M que pueden ser iguales o diferentes entre sf; en las que Ar es un anillo, grupo o resto aromatico y en las que cada Ar se selecciona independiente entre el grupo que consiste en ciclopentadienilo, indenilo, tetrahidroindenilo o fluorenilo, en las que cada uno de dichos grupos puede estar opcionalmente sustituido con uno o mas sustituyentes seleccionados cada uno independientemente entre el grupo que consiste en halogeno, un hidrosililo, un grupo SiR3 en el que R es un hidrocarbilo que tiene 1 a 20 atomos de carbono, y un hidrocarbilo que tiene 1 a 20 atomos de carbono y en el que dicho hidrocarbilo contiene opcionalmente uno o mas atomos seleccionados entre el grupo que comprende B, Si, S, O, F, Cl y P; en el que M es un metal de transicion seleccionado entre al grupo que consiste en titanio, circonio, hafnio y vanadio; y preferentemente es circonio; en las que cada Q se selecciona independientemente entre el grupo que consiste de halogeno; un hidroxicarboxi que tiene 1 a 20 atomos de carbono; y un hidrocarbilo que tiene 1 a 20 atomos de carbono y en el que dicho hidrocarbilo contiene opcionalmente uno o mas atomos seleccionados entre el grupo que comprende B, Si, S, O, F, Cl y P; y en las que R" es un grupo o resto divalente que forma puente con los dos grupos Ar y se selecciona entre el grupo que consiste en alquileno C1-C20, un atomo de germanio, un atomo de silicio, un siloxano, una alquilfosfina y una amina, y en las que dicho R" esta opcionalmente sustituido con uno o mas sustituyentes seleccionados cada uno independientemente entre el grupo que consiste en halogeno, un hidrosililo, un grupo SiR3 en el que R es un hidrocarbilo que tiene de 1 a 20 atomos de carbono, y un hidrocarbilo que tiene de 1 a 20 atomos de carbono y en el que dicho hidrocarbilo contiene opcionalmente uno o mas atomos seleccionados entre el grupo que comprende B, Si, S, O, F, Cl y P.

Se pretende que el termino "hidrocarbilo que tiene de 1 a 20 atomos de carbono" tal como se usa en el presente documento se refiera a un resto seleccionado entre el grupo que comprende un alquilo C1-C20 lineal o ramificado; cicloalquilo C3-C20; arilo C6-C20; alquilarilo C7-C20 y arilalquilo C7-C20, o cualquier combinacion de las mismos. Los grupos hidrocarbilo ilustrativos son metilo, etilo, propilo, butilo, amilo, isoamilo, hexilo, isobutilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, cetilo, 2-etilhexilo, y fenilo. Los atomos de halogeno ilustrativos incluyen cloro, bromo, fluor y yodo y, de estos atomos de halogeno, se prefieren fluor y cloro.

Los ejemplos ilustrativos de catalizadores de metaloceno comprenden, pero no se limitan a dicloruro de bis(ciclopentadienil)circonio (Cp2ZrCh), dicloruro de bis(ciclopentadienil)titanio (Cp2TiCh), dicloruro de bis(ciclopentadienil)hafnio (Cp2HfCl2); dicloruro de bis(tetrahidroindenil)circonio, dicloruro de bis(indenil)circonio, y dicloruro de bis(n-butil-ciclopentadienil)circonio; dicloruro de etilenbis(4,5,6,7-tetrahidro-1-indenil)circonio, dicloruro de etilenbis(1-indenil)circonio, dicloruro de dimetilsilileno bis(2-metil-4-fenil-inden-1-il)circonio, dicloruro de difenilmetileno (ciclopentadienil)(fluoren-9-il)circonio, y dicloruro de dimetilmetileno [1-(4-terc-butil-2-metil- ciclopentadienil)](fluoren9-il)circonio.

Los catalizadores de metaloceno se proporcionan preferentemente sobre un soporte solido. El soporte puede ser un solido inerte, organico o inorganico, que es qmmicamente no reactivo con cualquiera de los componentes del catalizador de metaloceno convencional. Los materiales de soporte adecuados para el catalizador soportado de la presente invencion incluyen oxidos inorganicos solidos, tales como sflice, alumina, oxido de magnesio, oxido de titanio, oxido de torio, asf como oxidos mixtos de silicio y uno o mas oxidos metalicos del Grupo 2 o 13, tales como oxidos mixtos de silicio y magnesio, y de silicio y aluminio. El oxido de silicio, el oxido de aluminio y los oxidos mixtos de silicio u uno o mas oxidos metalicos del Grupo 2 o 13 son materiales de soporte preferidos. Los ejemplos preferidos de dichos oxidos mixtos son los oxidos de silicio y aluminio. El mas preferido es el oxido de silicio. El oxido de silicio puede estar en forma granular, aglomerada, pirolizada u otra forma. El soporte es preferentemente un compuesto de oxido de silicio. En una realizacion preferida, se proporciona el catalizador de metaloceno sobre un soporte solido, preferentemente un soporte de oxido de silicio. En una realizacion, el catalizador para su uso en el presente procedimiento es un catalizador de metaloceno-alumoxano soportado que consiste en un metaloceno y un alumoxano que se unen sobre un soporte de oxido de silicio poroso.

El termino "catalizador de Ziegler-Natta" o "catalizador ZN" se refiere a catalizadores que tienen una formula general M1Xv, en la que M1 es un compuesto metalico de transicion seleccionado entre el grupo IV a VII, en la que X es un halogeno, y en la que v es la valencia del metal. Preferentemente, M1 es un metal del grupo IV, grupo V o grupo VI, mas preferentemente titanio, cromo o vanadio y lo mas preferente titanio. Preferentemente, X es cloro o bromo, y lo mas preferente, cloro. Los ejemplos ilustrativos de los compuestos metalicos de transicion comprenden, pero no se limitan a TiCh, TiCU. Los catalizadores de ZN adecuados para su uso en la invencion se describen en los

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documentos US6930071 y US6864207, que se incorporan por referencia en el presente documento.

El termino "catalizadores de cromo" se refiere a los catalizadores obtenidos mediante deposicion de oxido de cromo sobre un soporte, por ejemplo, soporte de oxido de silicio o de aluminio. Los ejemplos ilustrativos de catalizadores de cromo comprenden, pero no se limitan a CrSiO2 o CrAl2O3.

Opcionalmente, el agente de activacion se utiliza en procedimientos de acuerdo con la invencion. El termino "agente de activacion" se refiere a materiales que se pueden usar junto con un catalizador para mejorar la actividad del catalizador durante la reaccion de polimerizacion. En la presente invencion, este se refiere concretamente a un compuesto de organoaluminio,

AIR11R12Y, en la que R11, R12, R1 o diferente y en la que Y es hidrogeno o un halogeno, como se describe en los documentos US6930071 y US6864207, que se incorporan por referencia en el presente documento. Los agentes de activacion preferidos son trietil aluminio (TEAI), triisobutil aluminio (TIBAL), trimetil aluminio (TMA), y metil-metiletil aluminio (MMEAL), TEAI es particularmente preferido. En una realizacion, el agente de activacion se anade al reactor con bucle en una suspension del agente de activacion a una concentracion de menos de 90 % en peso de composicion de suspension del agente de activacion, mas preferentemente de 10 % a 50 % en peso, por ejemplo, alrededor de 20 % en peso.

La polimerizacion puede llevarse a cabo en un amplio intervalo de temperaturas. Preferentemente, la temperatura esta comprendida en el intervalo de aproximadamente 0°C a aproximadamente 110°C. Un intervalo mas preferido es de aproximadamente 60°C a aproximadamente 110°C, mas preferentemente de aproximadamente 80°C a 110°C. La presion del reactor puede mantenerse entre 2 MPa y 10 MPa (20 y 100 bares), preferentemente entre 3 a 5 MPa (30 a 50 bares), mas preferentemente a una presion de 3,7 a 4,5 MPa (37 a 45 bares).

El presente procedimiento utiliza un reactor con bucle que comprende: una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de poliolefina, y uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas; en el que la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es al menos un 20 % y como maximo un 60 % mas lenta que la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

- alimentar el monomero de olefina, el diluyente lfquido, el catalizador de la polimerizacion, opcionalmente hidrogeno, y opcionalmente un comonomero de olefina a dicho reactor con bucle; y

- polimerizar dicho monomero de olefina y opcionalmente dicho comonomero para producir una suspension de poliolefina en dicho reactor con bucle.

En una realizacion, el diametro interno de dicha al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion esta aumentado en un factor de como maximo 1,40 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas.

En una realizacion alternativa, los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion. Preferentemente, ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas estan provistas de uno o mas ramales de sedimentacion. En algunas realizaciones, el diametro interno de al menos una de dichas dos tubenas horizontales provistas de uno o mas ramales de sedimentacion puede estar disminuido en un factor de como maximo un 0,9 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. Tal como se usa en el presente documento, "diametro interno disminuido en un factor de como maximo un 0,9" se refiere a un diametro interno que es como maximo un 10 % mas pequeno que el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. Preferentemente, el diametro interno de la al menos una de dichas tubenas horizontales provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro interno de dichas tubenas interconectadas. Por ejemplo, el diametro interno de la al menos una de dichas tubenas horizontales provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 0,99 veces el diametro interno de dichas tubenas

interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,98 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas

interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,96 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas

interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,95 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas

interconectadas. Preferentemente, el diametro interno de ambas (cada una) de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion esta disminuido en un factor de como maximo un 0,9 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. Preferentemente, el diametro interno de cada una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. Por ejemplo, el diametro interno de cada una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 0,99 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas; por ejemplo, el diametro interno de cada una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 0,98 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas; por ejemplo, el diametro interno de cada una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 0,96 veces el diametro interno del

que esta opcionalmente halogenado, que tiene la formula general AIR R R o 3 es un alquilo que tiene de 1 a 6 atomos de carbono y R11, R12, R13 puede ser igual

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resto de dichas tubenas interconectadas; por ejemplo, el diametro interno de cada una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 0,95 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas.

El reactor puede ser de bucle unico o de bucle doble comprendiendo dos reactores con bucle conectados en serie. El reactor puede ser un reactor con bucle multiple, que comprende al menos 3 reactores con bucle conectados en serie.

La presente invencion abarca tambien un procedimiento para la preparacion de poliolefina en un reactor con bucle de polimerizacion que comprende: una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo de una suspension de poliolefina, y uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas; en el que el diametro interno de dicha al menos una parte horizontal provista de uno o mas ramales de sedimentacion esta aumentado en un factor de como maximo 1,40 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

- alimentar el monomero de olefina, el diluyente lfquido, el catalizador de la polimerizacion, opcionalmente hidrogeno, y opcionalmente un comonomero de olefina a dicho reactor con bucle; y

- polimerizar dicho monomero de olefina y opcionalmente dicho comonomero para producir una suspension de poliolefina en dicho reactor con bucle.

La presente invencion abarca tambien un procedimiento para la preparacion de poliolefina en un reactor con bucle de polimerizacion que comprende: una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo de una suspension de poliolefina, y uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas; en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion; comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

- alimentar el monomero de olefina, el diluyente lfquido, el catalizador de la polimerizacion, opcionalmente hidrogeno, y opcionalmente un comonomero de olefina a dicho reactor con bucle; y

- polimerizar dicho monomero de olefina y opcionalmente dicho comonomero para producir una suspension de poliolefina en dicho reactor con bucle.

En una realizacion preferida, la presente invencion proporciona un procedimiento para preparar un producto de poliolefina en un reactor con bucle de polimerizacion, comprendiendo dicho reactor con bucle: una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para la suspension de poliolefina, medios para introducir un monomero de olefina, un catalizador de la polimerizacion y un diluyente en dicho reactor con bucle, uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, y una bomba adecuada para mantener la suspension de poliolefina en circulacion en dicho reactor con bucle, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: alimentar el monomero de olefina, el diluyente lfquido, el catalizador de la polimerizacion, opcionalmente hidrogeno, y opcionalmente un comonomero de olefina a dicho reactor con bucle; polimerizar dicho monomero y opcionalmente dicho comonomero para producir una suspension de poliolefina en dicho reactor con bucle; permitir que dicha suspension de poliolefina sedimente en uno o mas ramales de sedimentacion conectados a dicho reactor con bucle; extraer de forma discontinua dicha suspension de poliolefina de uno o mas circuitos de sedimentacion fuera de dicho reactor con bucle; en el que la velocidad de circulacion de dicha suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal provista de uno o mas ramales de sedimentacion es al menos un 20 % y como maximo un 60 % mas lenta que la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle, preferentemente al menos un 30 % y como maximo un 55 % mas lenta que la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

En una realizacion, la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de dicha al menos una parte horizontal provista de uno o mas ramales de sedimentacion vana entre la velocidad lfmite homogenea y la velocidad lfmite de deposicion.

El termino "velocidad lfmite homogenea" (Vlh) se refiere generalmente a la velocidad de la suspension de polfmero en la parte horizontal de las tubenas interconectadas por encima de la cual la suspension de polfmero es completamente homogenea y la concentracion de los solidos es constante a lo largo de la seccion de la tubena.

La velocidad lfmite homogenea puede expresarse como:

v^-Oboobov.)'"

de acuerdo con Newitt, D. M., Richardson, J. F., M. Abbott, y Turtle, R. B. (1955). Hydraulic conveying of solids in horizontal pipes. Trans Inst. of Chem. Eng., 33, 93-113. o

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VLH=1 34Cd0,816D0'633V,x1'63

de acuerdo con Spells, K. E. (1955). Correlations for use in transport of aqueous suspensions of fine solids through pipes. Institution of Chemical Engineers -- Transactions, 33(2), 79-84. Siendo D en pies y VM en pies/s; o

Vw-1 1.9d-m(V,Df

de acuerdo con Govier, G.W., y Charles, M.E., "The Hydraulics of the Pipeline Flow of Solid- Liquid Mixtures," Engineering J., 44, 8, pp. 50-7, agosto de 1961., en las que

VM Velocidad terminal de partfcula solida, m/s = =SQRT(4*g*dp*(S-1)/(3*Co))

Cd Coeficiente de arrastre, - =24/Rep*(1+0,15*RepA0,687)

Rep Numero de Reynolds de la partfcula, - = rho_L*dp*V«/j_L

S Relacion de densidad, - =rho_S/rho_L

rho_S densidad de partfcula solida, kg/m3

rho_L Densidad lfquida, kg/m3

D Diametro de la tubena, m

dp Diametro de partfcula

g Aceleracion de la gravedad, m2/s

El termino "velocidad lfmite de deposicion" (Vld) se refiere generalmente a la velocidad de la suspension de polfmero en la parte horizontal de las tubenas interconectadas a la cual las partfculas polimericas solidas de la suspension del polfmero comienzan a depositarse fuera del flujo principal de suspension en el reactor con bucle. La velocidad lfmite de deposicion representa la velocidad de circulacion minima de un reactor con bucle.

La velocidad lfmite de deposicion puede expresarse como:

/?,..A | ■

m \’~F, ■

" v Pi },

(EDWARD J. WASP Y COL., SOLID-LIQUID FLOW SLURRY PIPELINE TRANSPORTATION 89 (Trans Tech Publications 1977) (1977), en la que Vd es la velocidad lfmite de deposicion, Fl es una constante empmca que aumenta generalmente con el aumento de la concentracion de solidos y el aumento del tamano de partfcula, g es la aceleracion de la gravedad (32,2 pies/s2 o 9,81 m/s2), pp es la densidad de partfculas del polfmero, pi es la densidad media del lfquido, y D es el diametro interno del reactor. La velocidad lfmite de deposicion representa la velocidad de circulacion minima de un reactor con bucle.

En una realizacion, el reactor con bucle adecuado para su uso en el presente procedimiento comprende una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo de una suspension de polietileno, medios para introducir un monomero de etileno, un catalizador de la polimerizacion y un diluyente en el reactor con bucle, uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, y una bomba adecuada para mantener la suspension de polietileno en circulacion en dicho reactor con bucle.

En una realizacion, el procedimiento de polimerizacion comprende las etapas de alimentar un monomero de etileno, el diluyente lfquido, el catalizador de la polimerizacion, opcionalmente hidrogeno, y opcionalmente un comonomero de olefina a dicho reactor con bucle; polimerizar dicho monomero y opcionalmente dicho comonomero para producir una suspension de polietileno en dicho reactor con bucle; permitir que dicha suspension de polietileno sedimente en uno o mas ramales de sedimentacion conectados a dicho reactor con bucle; extraer de forma discontinua dicha suspension de polietileno de uno o mas circuitos de sedimentacion fuera de dicho reactor con bucle.

De acuerdo con una realizacion, la velocidad de circulacion de la suspension de polietileno en el interior de dicha al menos una parte horizontal provista de uno o mas ramales de alimentacion puede reducirse en al menos un 20 % y a lo sumo un 60 %, por ejemplo en al menos un 30 % y a lo sumo un 59 %, por ejemplo en al menos un 40 % y a lo sumo un 58 %, por ejemplo en al menos un 50 % y a lo sumo un 57 %, por ejemplo en al menos un 50 % y a lo sumo un 56 %, por ejemplo en al menos un 50 % y a lo sumo un 55 %, preferentemente, la velocidad se reduce en al menos un 35 % y como maximo un 55 %, preferentemente en al menos un 35 % y como maximo un 50 %, preferentemente en al menos un 40 % y como maximo un 50 %, preferentemente en al menos un 40 % y como maximo un 45 %, en comparacion con la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle. De acuerdo con una realizacion preferida, la velocidad de circulacion de la suspension de polietileno en el interior de al menos una parte horizontal provista de uno o mas ramales de sedimentacion vana desde un 40 % a un 80 % de la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle, por ejemplo, vana desde 45 % a 75 %,

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por ejemplo, vana desde 50 % a 70 %, por ejemplo, vana desde 50 % a 65 %, por ejemplo, vana desde 50 % a 60 %, por ejemplo, vana desde 55 % a 60 % de la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

En una realizacion, la velocidad de circulacion de la suspension de polietileno en el interior de dicha al menos una parte horizontal provista de con uno o mas ramales de alimentacion puede variarse entre 4 y 6 m/s, por ejemplo 5 m/s y la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle puede variar entre 7 y 10 m/s, por ejemplo 9 m/s. Preferentemente, la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos la parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion vana desde 4 a 7 m/s, por ejemplo, de 4 m/s a 6 m/s y la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle vana de 7 a 11 m/s, por ejemplo, de 8 a 10 m/s.

En una realizacion, la polimerizacion se lleva a cabo en un reactor con bucle que comprende una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de polietileno, y comprende ademas uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, en el que el diametro interno de dicha al menos una parte horizontal provista de uno o mas ramales de sedimentacion esta aumentado en un factor de como maximo 1,40 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. En una realizacion, el diametro interno de la parte horizontal proporcionada con uno o mas ramales de sedimentacion esta aumentado en un factor de al menos 1,10 y como maximo de 1,50, por ejemplo, de al menos 1,10 y como maximo de 1,40, por ejemplo, al menos 1,15 y como maximo de 1,39, por ejemplo, al menos 1,20 y como maximo de 1,38, por ejemplo, al menos 1,25 y como maximo de 1,37, por ejemplo, al menos 1,30 y como maximo de 1,36, por ejemplo, al menos 1,30 y como maximo de 1,35, en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. en una realizacion, el diametro interno de dicha parte horizontal proporcionada con uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 1,10 a 2,0 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas del reactor con bucle, por ejemplo igual a 1,10 a 1,50 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas del reactor con bucle, por ejemplo es igual a 1,2 a 1,4 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas del reactor con bucle, por ejemplo es igual a 1,40 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas del reactor con bucle, por ejemplo 1,39, por ejemplo 1,38, por ejemplo 1,37, por ejemplo 1,36, por ejemplo 1,35, preferentemente 1,34 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas del reactor con bucle.

En otra realizacion, la polimerizacion se lleva a cabo en un reactor con bucle que comprende una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de polietileno, y uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion. En una realizacion preferida, la polimerizacion se lleva a cabo en un reactor con bucle que comprende una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de polietileno, y uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, cada una con un diametro disminuido en un factor de aproximadamente 0,90 a 1,0, preferentemente aproximadamente 0,95 en comparacion con el diametro del resto del reactor, y en el que al menos una de las dos tubenas horizontales mencionadas esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion. En algunas realizaciones preferidas, la polimerizacion se lleva a cabo en un reactor con bucle que comprende una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de polietileno, y uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, cada una con un diametro interno igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro interno del resto del reactor, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion. Preferentemente, cada una tiene un diametro interno igual a 0,90 a 0,98 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas; por ejemplo, cada una tiene un diametro interno igual a 0,90 a 0,96 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas; por ejemplo, cada una tiene un diametro interno igual a 0,90 a 0,95 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas.

En una realizacion, dicho reactor con bucle de polimerizacion es un reactor con un unico bucle de suspension. En otra realizacion, dicho reactor con bucle de polimerizacion es un reactor con bucle doble que comprende dos reactores con bucle conectados en serie.

En una realizacion, el procedimiento puede llevarse a cabo en un reactor con bucle doble que comprende un primer y un segundo reactor con bucle conectados en serie, comprendiendo cada reactor una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de polietileno, en el que el segundo reactor comprende uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de las tubenas interconectadas, en el que el diametro interno de la al menos una parte horizontal provista de uno o mas ramales de sedimentacion esta aumentado en como maximo 1,40 en comparacion con el diametro interno del resto de las tubenas interconectadas.

En una realizacion, el procedimiento puede llevarse a cabo en un reactor con bucle doble que comprende un primer y un segundo reactor con bucle conectados en serie, comprendiendo cada reactor una pluralidad de tubenas

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interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de polietileno, en el que en el segundo reactor, los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion. En una realizacion, el procedimiento puede llevarse a cabo en un reactor con bucle doble que consiste en un primer y un segundo reactor con bucle conectados en serie, comprendiendo cada reactor una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de polietileno, en el que en el segundo reactor, los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion. En una realizacion, el diametro interno de al menos una o ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion esta disminuido en un factor de como maximo de 0,9, por ejemplo, como maximo de 0,91, por ejemplo, como maximo de 0,92, por ejemplo, como maximo de 0,93, por ejemplo, como maximo de 0,94, preferentemente, como maximo en un factor de 0,95 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. En una realizacion, el diametro interno de al menos una o ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion esta disminuido en un factor de aproximadamente 0,90 a 1,0, preferentemente de aproximadamente 0,95 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. Preferentemente, el diametro interno de la al menos una o ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro interno de dichas tubenas interconectadas. Por ejemplo, el diametro interno de la al menos una de dichas tubenas horizontales provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 0,99 veces el diametro interno de dichas tubenas interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,98 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,96 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,95 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas.

La presente invencion abarca todos los reactores con bucle doble anteriormente descritos.

La presente invencion abarca tambien un reactor con bucle, comprendiendo dicho reactor con bucle una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para la suspension de poliolefina, medios para introducir un monomero de olefina, un catalizador de la polimerizacion y un diluyente en dicho reactor, uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, y una bomba adecuada para mantener dicha suspension de poliolefina en circulacion en dicho reactor con bucle, en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion, y en el que dichas dos tubenas horizontales se configuran para reducir la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion en al menos un 20 % y como maximo en un 60 % en comparacion con la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

De acuerdo con una realizacion, se pueden configurar las dos tubenas horizontales para reducir la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas circuitos de sedimentacion en al menos un 25 % y como maximo un 60 %, por ejemplo en al menos un 30 % y a lo sumo un 60 %, preferentemente, la velocidad se reduce en al menos un 35 % y como maximo un 55 %, preferentemente en al menos un 35 % y como maximo un 50 %, preferentemente en al menos un 40 % y como maximo un 50 %, preferentemente en al menos un 40 % y como maximo un 45 % en comparacion con la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

De acuerdo con una realizacion preferida, las dos tubenas horizontales pueden configurarse de tal manera que la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de las mencionadas tubenas interconectadas provistas de con uno o mas ramales de sedimentacion vana desde un 40 % a un 80 % de la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle, por ejemplo, vana desde 45 % a 75 %, por ejemplo, vana desde 50 % a 70 %, por ejemplo, vana desde 50 % a 65 %, por ejemplo, vana desde 50 % a 60 %, por ejemplo, vana desde 55 % a 60 % de la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.

En una realizacion, se pueden configurar las dos tubenas horizontales de tal manera que la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas circuitos de sedimentacion vane de 4 a 7 m/s, por ejemplo, de 4 m/s a 6 m/s y la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle vana de 7 a 11 m/s, por ejemplo, de 8 a 10 m/s.

En una realizacion, ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas estan provistas de uno o mas ramales de sedimentacion. En una realizacion, el diametro interno de al menos una o ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion esta disminuido en un factor de aproximadamente 0,90 a 1,0; por ejemplo, un factor de aproximadamente 0,90 a 0,98; por ejemplo, un factor de aproximadamente 0,90 a 0,97; por ejemplo, un factor de aproximadamente 0,90 a 0,96; por ejemplo, un factor de aproximadamente 0,90 a 0,95; preferentemente de aproximadamente 0,95 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. Preferentemente, el diametro interno de la al menos una o ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro

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interno de dichas tubenas interconectadas. Por ejemplo, el diametro interno de la al menos una de dichas tubenas horizontales provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 0,99 veces el diametro interno de dichas tubenas interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,98 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,96 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas, por ejemplo, igual a 0,90 a 0,95 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas. En una realizacion, dicho reactor con bucle es el segundo reactor de un reactor con bucle doble que comprende un primer reactor y un segundo reactor conectado en serie.

En una realizacion, la invencion proporciona un reactor con bucle, comprendiendo dicho reactor con bucle una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para la suspension de poliolefina, medios para introducir un monomero de olefina, un catalizador de la polimerizacion y un diluyente en dicho reactor, uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, y una bomba adecuada para mantener dicha suspension de poliolefina en circulacion en dicho reactor con bucle, en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion, en el que el diametro interno de al menos una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro interno de dichas tubenas interconectadas.

La invencion puede entenderse en detalle con referencia a las realizaciones ilustradas en la Figura 1.

La Figura 1 representa un reactor con un unico bucle 100 de acuerdo con una realizacion de la invencion, que comprende una pluralidad de tubenas interconectadas 104 que definen una ruta principal del reactor. Se entendera que, aunque el reactor con bucle 100 se ilustra con seis tubenas verticales, dicho reactor con bucle 100 puede equiparse con menos o mas tubenas, tales como 4 o mas tubenas, por ejemplo, entre 4 y 6 tubenas verticales. Las secciones verticales de los segmentos de tubenas 104 estan provistas con camisas termicas 105. Se puede extraer el calor de la polimerizacion por medio de circulacion con agua de enfriamiento por estas camisas 105 del reactor.

Los reactivos tales como un diluyente, monomero, comonomeros y aditivos de reaccion opcionales se pueden introducir en el reactor 100 por la lmea 107. El catalizador, opcionalmente junto con un agente de activacion, pueden inyectarse en el reactor 100 mediante el conducto 106. En una realizacion preferida, los catalizadores se introducen exactamente corriente arriba de la bomba de circulacion, y el diluyente, monomero, comonomeros y aditivos de reaccion opcionales se introducen exactamente corriente abajo de la bomba de circulacion.

La suspension de polimerizacion se hace circular direccionalmente a lo largo del reactor con bucle 100 como se ilustra por las flechas 108 por una o mas bombas, tal como la bomba de flujo axial 101. La bomba puede alimentarse electricamente por un motor electrico 102. Tal como se usa en el presente documento, el termino "bomba" incluye cualquier dispositivo de compresion e impulsion, que aumenta la presion de un fluido, por medio de, por ejemplo, un piston o un conjunto de impulsores giratorios 103.

De acuerdo con la invencion, los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, 104-1 y 104-2. Las dos tubenas horizontales 104-1 y 104-2 estan conectando dos puntos del mismo bucle mediante dos rutas alternativas que tienen diferente tiempo de transito que el de la ruta principal. El reactor ilustrado 100 esta provisto de tres ramales de sedimentacion 109 conectados a una tubena 1041 de dos tubenas horizontales 104-1 y 104-2. Se entendera que, aunque el reactor con bucle 100 se ilustra con tres ramales 109 en una de dos tubenas horizontales, dicho reactor con bucle 100 puede equiparse con uno o mas ramales de sedimentacion en al menos una de las dos tubenas horizontales mencionadas o en ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas. A medida que la polimerizacion progresa, la suspension de polfmero se acumula en estos circuitos de sedimentacion secundarios 109. Los ramales de sedimentacion 109 estan provistos de una valvula de aislamiento 110. Estas valvulas 110 se abren en condiciones normales y se pueden cerrar, por ejemplo, para aislar un ramal de sedimentacion 109 del funcionamiento. Ademas, los ramales de sedimentacion estan provistos con un producto derivado o las valvulas de descarga 111. Las valvulas de descarga 111 pueden ser cualquier tipo de valvula, que puede permitir la descarga continua o periodica de la suspension de polfmero, cuando estan completamente abiertas. La suspension de polfmero sedimentada en los ramales de sedimentacion 109 se elimina por medio de lmeas de evaporacion rapida 113 a una zona de recuperacion de producto (no se muestra), o, por ejemplo a un segundo reactor con bucle como se ha descrito anteriormente (no se muestra).

Los siguientes ejemplos no limitantes ilustran la invencion.

Ejemplos

Ejemplo 1:

Se preparo polietileno alimentando monomero de etileno, catalizador, comonomero de hexeno, hidrogeno, y un diluyente de isobutano a un reactor con un unico bucle de suspension. El reactor comprende 4 tubenas verticales, 2 segmentos horizontales superiores y dos segmentos horizontales inferiores de las tubenas del reactor, unidas por sus extremos mediante conexiones tales como codos para formar un bucle completo. La longitud desarrollada del reactor es aproximadamente de 250 m. Las secciones verticales de los segmentos de las tubenas estan provistas de

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camisas termicas. La suspension polimerica se hace circular mediante un impulsor accionado por un motor. Uno de los segmentos horizontales esta provisto de 4 ramales de sedimentacion.

En este ejemplo, se obtienen los efectos deseados reduciendo la velocidad de circulacion de la suspension de polietileno desde 9 m/s en las secciones restantes del reactor con bucle a 5 m/s en la seccion de los ramales de sedimentacion. Esta reduccion de la velocidad se consigue aumentando el diametro en el interior del reactor desde 56,0 cm en las secciones restantes del reactor a 75,0 cm en la seccion de los ramales de sedimentacion. La concentracion maxima de solidos en el flujo estratificado en la region de los ramales de sedimentacion, por tanto, la concentracion en la suspension que entra en los ramales de administracion, alcanza el 55 % en peso, mientras que la concentracion de solidos en las restantes secciones del reactor es de 47 % en peso.

Ejemplo 2:

Se preparo polietileno alimentando monomero de etileno, catalizador, comonomero de hexeno, hidrogeno, y un diluyente de isobutano a un reactor con un unico bucle de suspension. El reactor comprende 4 tubenas verticales, 2 segmentos horizontales superiores y 3 segmentos horizontales inferiores de las tubenas del reactor, unidas por sus extremos mediante conexiones tales como codos para formar un bucle completo. Los extremos inferiores de dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, provistas cada una de 3 ramales de sedimentacion. Las secciones verticales de los segmentos de las tubenas estan provistas de camisas termicas. La suspension polimerica se hace circular mediante un impulsor accionado por un motor.

Se obtienen los efectos deseados reduciendo la velocidad de circulacion de la suspension de polietileno desde 9,5 m/s en todas las secciones del reactor con bucle a 5,5 m/s en la seccion de los ramales de sedimentacion, manteniendo a la vez 9,5 m/s en las secciones restantes del reactor. Esta reduccion de la velocidad se consigue dividiendo el flujo en la seccion de los ramales de sedimentacion en 2 secciones horizontales, provistas ambas con ramales de sedimentacion, y disminuyendo el diametro en el interior del reactor desde 48,1 cm en las secciones restantes del reactor a 44,7 cm en la seccion con dos ramales de sedimentacion. La concentracion maxima de solidos en el flujo estratificado en la region de los ramales de sedimentacion, por tanto, la concentracion en la suspension que entra en los ramales de administracion, alcanza el 57 % en peso, mientras que la concentracion de solidos en las restantes secciones del reactor es de 49 % en peso.

Ademas, cada una de las dos secciones horizontales mencionadas anteriormente esta provista de 3 ramales de sedimentacion, que proporcionan un total de 6 ramales de sedimentacion, a comparar con los 4 ramales de sedimentacion en la reaccion con un unico bucle de la tecnica anterior que tiene 4 tubenas verticales.

Claims (12)

1. 5

   10

   15

   20

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   30

   35

   40

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   55

   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento para preparar una poliolefina en un reactor con bucle de polimerizacion, comprendiendo dicho reactor con bucle:

   - una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de poliolefina, y

   - uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas,

   comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

   - alimentar el monomero de olefina, el diluyente lfquido, el catalizador de la polimerizacion, opcionalmente hidrogeno, y opcionalmente un comonomero de olefina a dicho reactor con bucle; y

   - polimerizar dicho monomero de olefina y opcionalmente dicho comonomero para producir una suspension de poliolefina en dicho reactor con bucle;

   en el que la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion se reduce en al menos un 20 % y como maximo en un 60 % en comparacion con la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.
2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1,

   en el que el diametro interno de dicha al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion esta aumentado en un factor de como maximo 1,40 en comparacion con el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas, o,

   en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y

   en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion.
3. 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas estan provistas de uno o mas ramales de sedimentacion.
4. 4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en el que el diametro interno de al menos una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro interno de dichas tubenas interconectadas.
5. 5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que el diametro interno de cada una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas.
6. 6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho reactor con bucle de polimerizacion es un reactor con un unico bucle.
7. 7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho reactor con bucle de polimerizacion es un reactor con bucle doble que comprende dos reactores con bucle conectados en serie.
8. 8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la poliolefina es polietileno.
9. 9. Reactor con bucle adecuado para un procedimiento de polimerizacion de poliolefina que comprende:

   - una pluralidad de tubenas interconectadas que definen una ruta de flujo para una suspension de poliolefina,

   - medios para introducir un monomero de olefina, un catalizador de la polimerizacion y un diluyente en dicho reactor,

   - uno o mas ramales de sedimentacion provistos en al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas, y

   - una bomba adecuada para mantener dicha suspension de poliolefina en circulacion en dicho reactor con bucle;

   en el que los extremos inferiores de al menos dos tubenas verticales estan conectados entre sf mediante dos tubenas horizontales, y en el que al menos una de dichas dos tubenas horizontales esta provista de uno o mas ramales de sedimentacion, y en el que dichas dos tubenas horizontales estan configuradas para reducir la velocidad de circulacion de la suspension de poliolefina en el interior de al menos una parte horizontal de dichas tubenas interconectadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion en al menos un 20 % y como maximo en un 60 % en comparacion con la velocidad de circulacion en el interior del resto de dicho reactor con bucle.
10. 10. Reactor con bucle de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que ambas de las dos tubenas horizontales mencionadas estan provistas de uno o mas ramales de sedimentacion.
11. 11. Reactor con bucle de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el diametro interno de al menos una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el

    diametro interno de dichas tubenas interconectadas.
12. 12. Reactor con bucle de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el diametro interno de cada una de las dos tubenas horizontales mencionadas provistas de uno o mas ramales de sedimentacion es igual a 0,90 a 1,0 veces el diametro interno del resto de dichas tubenas interconectadas.