ES2595221T3

ES2595221T3 - Técnica de extracción en continuo y control de presión de reactores de polimerización

Info

Publication number: ES2595221T3
Application number: ES14157217.2T
Authority: ES
Inventors: John D. Hottovy
Original assignee: Chevron Phillips Chemical Co LP
Current assignee: Chevron Phillips Chemical Co LP
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: RU2012155578A; HUE029845T2; EP2738184A1; WO2011146334A1; US8344078B2; CA2799228C; CN102892792B; BR112012029640A2; US8816024B2; EP2571905B1; US20130183200A1; CA2799228A1; PL2571905T3; RU2536204C2; CN102892792A; ES2595221T5; RS53343B; US20110288247A1; MX2012013237A; EP2738184B1

Abstract

Un método para producir una poliolefina, que comprende: proporcionar un diluyente y un primer monómero a un primer reactor de polimerización; polimerizar el primer monómero en el primer reactor de polimerización para formar un primer polímero de poliolefina en una primera suspensión de sólidos; descargar una suspensión de sólidos de transferencia que comprende el primer polímero de poliolefina y el diluyente de forma continua desde el primer reactor de polimerización a un segundo reactor de polimerización a un caudal; modular el caudal de la suspensión de sólidos de transferencia a través de una línea de transferencia hacia el segundo reactor de bucle usando un primer dispositivo de extracción en continuo localizado en el segundo reactor de polimerización; polimerizar un segundo monómero en el segundo reactor de polimerización para formar un segundo polímero de poliolefina en una segunda suspensión de sólidos; y en donde uno del primer y segundo reactores de polimerización se opera bajo un conjunto de condiciones para producir un polímero de poliolefina que tiene un alto peso molecular y una baja densidad, y el otro del primer y segundo reactores de polimerización se opera bajo un conjunto de condiciones para producir un polímero de poliolefina que tiene un menor peso molecular y una mayor densidad.

Description

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DESCRIPCION

Tecnica de extraccion en continuo y control de presion de reactores de polimerizacion Antecedentes

La presente description se refiere generalmente a la production de poliolefinas y, mas especlficamente, a tecnicas y sistemas que emplean dos o mas reactores de polimerizacion en un sistema reactor de poliolefinas.

Se pretende que esta section introduzca al lector en los aspectos de la tecnica que pueden estar relacionados con aspectos de la presente descripcion, que se describen y/o reivindican a continuation. Esta discusion se cree que es util para proporcionar al lector information de los antecedentes para facilitar una mejor comprension de los diversos aspectos de la presente descripcion. Por consiguiente, se debe entender que estas declaraciones se deben leer de esta manera, y no como admisiones de la tecnica anterior.

A medida que las tecnologlas qulmica y petroqulmica han avanzado, los productos de estas tecnologlas se han vuelto cada vez mas importantes en la sociedad. En particular, a medida que han avanzado las tecnicas para unir bloques moleculares simples en cadenas mas largas (o pollmeros), los productos pollmero, tlpicamente en forma de varios plasticos, se han incorporado cada vez mas en varios objetos de uso cotidiano. Por ejemplo, los pollmeros de poliolefinas, tales como polietileno, polipropileno y sus copollmeros, se usan para envase de productos farmaceuticos y de venta al por menor, envase de alimentos y bebidas (tales como botellas de zumos y de refrescos), contenedores para el hogar (tales como cubos y cajas), artlculos para el hogar (tales como electrodomesticos, muebles, alfombras y juguetes), componentes de automoviles, tuberlas, conductos y varios productos industriales.

Las poliolefinas se pueden producir a partir de varios monomeros, tales como etileno, propileno, buteno, penteno, hexeno, octeno, deceno, y otros bloques constituyentes. Si para la polimerizacion se usa un monomero, el pollmero se refiere como un homopollmero, mientras que la incorporation de diferentes monomeros crea un copollmero o terpollmero, y as! sucesivamente. Los monomeros se pueden anadir a un reactor de polimerizacion, tal como un reactor de fase llquida o a un reactor de fase gaseosa, donde se convierten en pollmeros. En el reactor de fase llquida, se puede utilizar un hidrocarburo inerte, tal como isobutano, propano, n-pentano, i-pentano, neopentano, y/o n-hexano, como un diluyente para llevar los contenidos del reactor. Tambien se puede anadir un catalizador al reactor para facilitar la reaction de polimerizacion. Un ejemplo de dicho catalizador es un oxido de cromo que contiene cromo hexavalente sobre un soporte de sllice. A diferencia de los monomeros, los catalizadores generalmente no se consumen en la reaccion de polimerizacion.

A medida que las cadenas de pollmero se desarrollan durante la polimerizacion, se producen partlculas solidas conocidas como "copo" o “escama" o "polvo". El copo puede poseer una o mas propiedades de fluidez, flsicas, reologicas y/o mecanicas de interes, tales como densidad, Indice de fluidez (MI, del ingles melt index), caudal de fluidez (MFR, del ingles melt flow rate), contenido de copollmero, contenido de comonomero, modulo, y cristalinidad. Para los copos pueden ser deseables diferentes propiedades dependiendo de la aplicacion a la que se van destinar los copos de poliolefina o los copos posteriormente granulados. El control de las condiciones de reaccion dentro del reactor, tales como la temperatura, la presion, las concentraciones de los productos qulmicos, la velocidad de produccion del pollmero, el tipo de catalizador, etc., pueden afectar a las propiedades de los copos.

En algunas circunstancias, con el fin de lograr ciertas caracterlsticas deseadas del pollmero, las condiciones de polimerizacion globales pueden requerir que se emplee mas de un reactor, teniendo cada reactor su propio conjunto de condiciones. Dichos pollmeros pueden ser pollmeros multimodales, donde al menos dos pollmeros, teniendo cada uno una fraction de peso molecular diferente, se combinan en un producto pollmero. En un sentido general, una poliolefina producida en cada reactor se suspendera en un diluyente para formar una suspension de solidos del producto. Los reactores pueden estar conectados en serie, de tal manera que la suspension de solidos del producto de un reactor se puede transferir a un reactor posterior, hasta que se produce un pollmero con el conjunto deseado de caracterlsticas. Por ejemplo, se puede producir un pollmero bimodal mediante dos reactores en serie; un pollmero trimodal puede necesitar tres.

En algunos casos, el flujo de la suspension de solidos que se transfiere desde un reactor al siguiente puede ser inestable (por ejemplo, una distribution no uniforme de los solidos a lo largo de la suspension de solidos), lo que tiene como resultado la “precipitation salina” de los solidos del diluyente. Dicha situation puede causar la obstruction durante la transferencia, o puede causar que un reactor se obstruya, lo que tiene como resultado el ensuciamiento del reactor. En la medida que la obstruccion puede tener como resultado desviaciones de un conjunto de condiciones de reaccion deseadas, el producto pollmero producido dentro de un reactor puede no cumplir con las especificaciones deseadas; es decir, el producto puede estar "fuera de especificaciones". Como se puede apreciar, el ensuciamiento de uno o mas de los reactores dentro de una serie puede causar que la poliolefina ultima producida por el sistema este significativamente fuera de especificaciones. En situaciones de ensuciamiento extremas o fuera

de control, el control del proceso se puede perder por completo, y una parte del sistema que emplea los reactores en serie se puede llegar a taponar con el pollmero, lo que requiere de un tiempo de inactividad significativo (por ejemplo, una a tres semanas) para su limpieza. Desafortunadamente, durante este tiempo, el sistema de polimerizacion no se puede hacer funcionar y no se puede producir la poliolefina. De este modo, puede ser deseable 5 evitar el ensuciamiento mediante la prevencion de la obstruccion del reactor y manteniendo las suspensiones de solidos estables durante la transferencia. La racionalizacion de dicho proceso que emplea multiples reactores en serie puede tener como resultado una eficiencia incrementada, un menor tiempo de inactividad del sistema, y una capacidad global aumentada del producto.

Breve descripcion de los dibujos

10 Las ventajas de la presente descripcion pueden ser evidentes despues de la lectura de la siguiente descripcion detallada y con referencia a los dibujos en los que:

La Figura 1 es un diagrama de flujo de bloques que representa un sistema de fabricacion de poliolefinas para la produccion en continuo de poliolefinas segun una realizacion de las tecnicas presentes;

La Figura 2 es una vista de conjunto esquematica de un sistema de reactor doble segun una realizacion de las 15 tecnicas presentes;

La Figura 3 es una ilustracion de un dispositivo de extraccion en continuo de un sistema de reactor doble segun una realizacion de las tecnicas presentes;

La Figura 4 es una ilustracion de las caracterlsticas de las tuberlas de un sistema de reactor doble segun una realizacion de las tecnicas presentes;

20 La Figura 5 es una ilustracion de una llnea de evaporacion subita para la recuperacion de poliolefinas y el reciclaje del diluyente segun una realizacion de las tecnicas presentes; y

La Figura 6 es un diagrama de flujo de bloques de un metodo para operar un sistema de reactor doble segun una realizacion de las tecnicas presentes.

Descripcion detallada de realizaciones especificas

25 La invencion se define en y por las reivindicaciones adjuntas. A continuacion se describiran una o mas realizaciones especificas de la presente descripcion. En un esfuerzo para proporcionar una descripcion concisa de estas realizaciones, no todas las caracterlsticas de una implementacion real se describen en la especificacion. Debe apreciarse que en el desarrollo de cualquier implementacion real, tal como en cualquier proyecto de ingenierla o de diseno, se deben tomar numerosas decisiones especificas relativas a la implementacion para lograr los objetivos 30 especificos de los disenadores, tales como el cumplimiento con las limitaciones relacionadas con los aspectos economicos y las relacionadas con el sistema, que pueden variar de una implementacion a otra. Ademas, se debe apreciar que tal esfuerzo de desarrollo podria ser complejo y consumir mucho tiempo, pero no obstante, seria una tarea rutinaria de diseno, fabricacion, y produccion para aquellos expertos en la tecnica que tienen el beneficio de esta descripcion.

35 I.- Proceso de produccion de poliolefinas - Una vision general

Los productos preparados a partir de poliolefinas se han vuelto cada vez mas predominantes en la sociedad como productos plasticos. Uno de los beneficios de estas poliolefinas es que generalmente no son reactivas cuando se ponen en contacto con varios bienes o productos. En particular, los productos plasticos a partir de poliolefinas se usan para el envasado de productos farmaceuticos y de venta al por menor (tales como bolsas de visualization, 40 botellas y contenedores de medicamentos), envasado de alimentos y bebidas (tales como botellas de zumos y de refrescos), contenedores industriales y para el hogar (tales como baldes, bidones y cajas), articulos para el hogar (tales como electrodomesticos, muebles, alfombras y juguetes), componentes de automoviles, productos para la conduction de fluidos, gases y de la electricidad (tales como la envoltura de cables, tuberlas y conductos), y varios otros productos industriales y de consumo. La amplia variedad de usos residenciales, comerciales e industriales 45 para las poliolefinas se ha traducido en una demanda sustancial de poliolefina como materia prima que se pueda extrudir, inyectar, soplar o conformar de otra forma en un producto o componente de consumo final.

En la produccion de poliolefinas, los reactores de polimerizacion, que polimerizan los monomeros en poliolefinas, y las extrusoras, que convierten las poliolefinas en granulados de poliolefina, son tlpicamente componentes de los sistemas de polimerizacion que estan sometidos a operation en continuo. Sin embargo, a lo largo del proceso de 50 poliolefinas se puede emplear una variedad de ambos sistemas en continuo y discontinuo. Volviendo ahora a los dibujos, y haciendo referencia inicialmente a la Figura 1, un diagrama de bloques representa un proceso de

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fabricacion ejemplar 10 para producir poliolefinas, tal como un homopollmero, copollmero, y/o terpollmero de polietileno. Varios proveedores 12 pueden proporcionar las materias primas para el reactor 14 al sistema de fabricacion 10 a traves de tuberlas, camiones, cilindros, o bidones. Los proveedores 12 pueden comprender instalaciones externas y/o in situ, que incluyen plantas de olefinas, refinerlas y plantas de catalizadores. Los ejemplos de posibles materias primas 14 incluyen monomeros y comonomeros de olefinas (tales como etileno, propileno, buteno, hexeno, octeno, y deceno), diluyentes (tales como propano, isobutano, n-hexano, y n-heptano), agentes de transferencia de cadena (tales como hidrogeno), catalizadores (tales como catalizadores de Ziegler, catalizadores de Ziegler-Natta, catalizadores de cromo y catalizadores de metaloceno), co-catalizadores (tales como alquilo de trietilaluminio, trietilboro, y aluminoxano de metilo), y otros aditivos. En el caso del monomero de etileno, la materia prima de etileno ejemplar se puede suministrar a traves de la tuberla a aproximadamente 56,2-101,9 atm (800-1.450 libras por pulgada cuadrada de presion manometrica (psig)) a 17,2-18,3°C (45-65°F). La materia prima de hidrogeno ejemplar tambien se puede suministrar a traves de tuberlas, pero a aproximadamente 63,2-75,3 atm (900-1.000 psig) a 33,2-43,3°C (90-110°F). Por supuesto, puede existir una variedad de condiciones de suministro para el etileno, el hidrogeno y para otras materias primas 14.

A. Sistema de alimentacion

Los proveedores 12 tlpicamente proporcionan las materias primas 14 a un sistema de alimentacion de reactor 16, donde se pueden almacenar las materias primas 14, tales como tanques de la alimentacion y de almacenamiento del monomero, recipientes del diluyente, tanques del catalizador, cilindros y tanques del co-catalizador. En el sistema de alimentacion 16, las materias primas 14 se pueden tratar o procesar antes de su introduccion como corrientes de alimentacion 18 en los reactores de polimerizacion de un sistema de reactor 20. Por ejemplo, las materias primas 14, tales como el monomero, el comonomero, y el diluyente, se pueden enviar a traves de lechos de tratamiento (por ejemplo, lechos de tamices moleculares, rellenos de aluminio) para eliminar venenos de catalizador en el sistema de alimentacion 16. Dichos venenos de catalizador pueden incluir, por ejemplo, agua, oxlgeno, monoxido de carbono, dioxido de carbono, y compuestos organicos que contienen azufre, oxlgeno, o halogenos. El monomero y los comonomeros de olefinas pueden ser llquidos, gaseosos, o un fluido supercrltico, dependiendo del tipo de reactor o de reactores dentro del sistema reactor 20 que se estan alimentando. Ademas, durante la operacion, el sistema de alimentacion 16 tambien puede almacenar, tratar, y medir el efluente recuperado del reactor para reciclarlo al sistema de reactor 20. De hecho, las operaciones en el sistema de alimentacion 16 generalmente reciben tanto la materia prima 14 como las corrientes efluentes del reactor recuperadas. Cabe senalar que tlpicamente solo se usa una cantidad relativamente pequena de diluyente de reposicion fresco como materia prima 14, con una mayorla del diluyente alimentado al (a los) reactor(es) de polimerizacion recuperado del efluente del reactor.

El sistema de alimentacion 16 tambien puede preparar o acondicionar otras materias primas 14, tales como catalizadores, para su adicion a los reactores de polimerizacion. Por ejemplo, se puede activar un catalizador, como se describe a continuacion, y luego mezclarlo con un diluyente (por ejemplo, isobutano o hexano) o con aceite mineral en los tanques de preparacion del catalizador. Como se describio anteriormente, tambien se puede recuperar el catalizador del efluente del reactor. En total, las materias primas 14 y el efluente recuperado del reactor se procesan en el sistema de alimentacion 16 y se alimentan como corrientes de alimentacion 18 (por ejemplo, corrientes de monomero, comonomero, diluyente, catalizadores, co-catalizadores, hidrogeno, aditivos, o combinaciones de los mismos) al sistema del reactor 20. Ademas, el sistema de alimentacion 16 proporciona tlpicamente la medicion y control de la velocidad de adicion de las materias primas 14 en el sistema de reactor 20 para mantener la estabilidad deseada del reactor y/o para lograr las propiedades de la poliolefina o la tasa de produccion deseadas.

B. Sistema de reactor

El sistema de reactor 20 tiene al menos dos recipientes de reactor, tales como reactores de fase llquida, reactores de fase gaseosa, o una combinacion de los mismos. Los reactores multiples se pueden disponer en serie, en paralelo, o en cualquier otra combinacion o configuracion adecuada. En los recipientes de reactor de polimerizacion, se polimerizan uno o mas monomeros de olefinas para formar un producto que contiene las partlculas de pollmero, tlpicamente llamadas granulos o copos. Los copos pueden poseer una o mas propiedades en estado fundido, flsicas, reologicas, y/o mecanicas de interes, tales como densidad, Indice de fluidez (MI, del ingles melt index), caudal de fluidez (MFR, del ingles melt flow rate), contenido de copollmero o de comonomero, modulo, y cristalinidad. Las condiciones de reaccion, tales como temperatura, presion, caudal, agitacion mecanica, extraccion de producto, concentraciones de componentes, y velocidad de produccion del pollmero, se pueden seleccionar para lograr las propiedades deseadas de los copos.

Ademas del uno o mas monomeros de olefinas, tlpicamente se anade al reactor un catalizador que facilita la polimerizacion del monomero. El catalizador puede ser una partlcula suspendida en el medio fluido dentro del reactor. En general, se pueden usar catalizadores de Ziegler, catalizadores de Ziegler-Natta, metalocenos y otros catalizadores de poliolefinas bien conocidos, as! como co-catalizadores. Un ejemplo de dicho catalizador es un catalizador de oxido de cromo que contiene cromo hexavalente sobre un soporte de sllice. Una conversion

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incrementada del catalizador en el sistema de alimentacion 16 tambien puede permitir un mayor potencial MI en el sistema de reactor 20.

Ademas de la materia prima 14 descrita anteriormente, se puede alimentar un diluyente en un reactor de fase llquida. El diluyente puede ser un hidrocarburo inerte que es un llquido o un fluido supercrltico en las condiciones de reaccion, dependiendo de las propiedades deseadas de los copos del material pollmero o de la suspension de solidos. El diluyente puede incluir isobutano, propano, n-pentano, i-pentano, neopentano, n-hexano, ciclohexano, ciclopentano, metilciclopentano, etilciclohexano, o combinaciones de los mismos. El proposito del diluyente es generalmente suspender las partlculas del catalizador y del pollmero dentro del reactor. Cabe senalar que la temperatura y la presion dentro del reactor pueden afectar las propiedades de solubilidad del diluyente. Por ejemplo, a determinadas temperaturas y/o presiones, el diluyente puede ser un llquido o un fluido supercrltico. De hecho, en algunas realizaciones, el reactor se puede mantener a o por encima de una temperatura crltica, de una presion crltica, o de una combinacion de ambas, del contenido del reactor. Por ejemplo, las condiciones del reactor pueden ser tales que el diluyente y todos los demas componentes de la polimerizacion (tales como las materias primas 14) dentro del reactor sean fluidos supercrlticos. Bajo tales condiciones supercrlticas, puede haber una ausencia substancial de una transicion termodinamica entre la fase llquida y la fase gaseosa de los componentes de la polimerizacion. Las condiciones supercrlticas a las que se mantienen uno o mas reactores del sistema de reactor 20 pueden permitir velocidades de mezcla mas altas, caudales mas altos y una dispersion mas rapida dentro del reactor en comparacion con las condiciones en las que el diluyente es un llquido.

Como un ejemplo, en una implementacion, el reactor puede utilizar propano como diluyente, y se puede operar a o por encima del punto crltico del contenido total del reactor. Por consiguiente, por ejemplo, el diluyente de propano y otros componentes de la polimerizacion se mantienen como un fluido supercrltico. Cabe senalar que una variedad de factores puede afectar la temperatura y presion crltica del contenido del reactor. Dichos factores pueden incluir, pero no estan limitados a, las concentraciones relativas de los componentes de la polimerizacion, la cantidad de impurezas presentes en los componentes de la polimerizacion, tales como la cantidad de hidrocarburos no ramificados en un diluyente de hidrocarburo ramificado, otros venenos de catalizador tales como agua, CO2 y O2. Por lo tanto, puede ser deseable monitorizar la naturaleza del contenido del reactor para averiguar si el reactor esta operando en condiciones supercrlticas. En otras realizaciones, el reactor se puede operar en condiciones semi- supercrlticas, tal como por debajo de la presion crltica, pero a o por encima de la temperatura crltica, o por debajo de la temperatura crltica pero por encima de la presion crltica del contenido del reactor.

En el sistema de reactor 20 puede estar presente un dispositivo motriz dentro del reactor. Por ejemplo, dentro de un reactor de fase llquida, tal como un reactor de bucle con suspension de solidos, un propulsor puede crear una zona de mezclado turbulenta en el medio fluido. El propulsor puede estar accionado por un motor para propulsar el medio fluido, as! como cualquier catalizador, copos de poliolefina, u otras partlculas solidas suspendidas en el medio fluido, a traves del bucle cerrado del reactor. De forma similar, dentro de un reactor de fase gaseosa, tal como un reactor de lecho fluidizado o un reactor de flujo piston, se pueden usar una o mas paletas o agitadores para mezclar las partlculas solidas dentro del reactor.

C. Tratamiento de efluentes y recuperacion de alimentacion

Una descarga 22 de los reactores dentro del sistema reactor 20 puede incluir los copos de pollmero as! como los componentes no polimericos, tales como el diluyente, el monomero/comonomero que no ha reaccionado, y el catalizador residual. Despues de abandonar el sistema reactor 20, la descarga 22 se puede procesar posteriormente, tal como mediante un sistema de tratamiento de efluentes 24, para separar los componentes no polimericos 26 (por ejemplo, el diluyente, el monomero que no ha reaccionado, y el catalizador) de los copos de pollmero 28.

Los componentes no polimericos recuperados 26 se pueden procesar, tal como mediante un sistema de fraccionamiento 30, para eliminar los componentes pesados y ligeros no deseados. Las corrientes de producto fraccionado 32 se pueden devolver entonces al sistema reactor 20 a traves del sistema de alimentacion 16. Ademas, alguno o la totalidad de los componentes no polimericos 26 se pueden reciclar mas directamente al sistema de alimentacion 16 a traves de una corriente de producto no fraccionado 34, sin pasar por el sistema de fraccionamiento 30. Ademas, en algunas realizaciones, el sistema de fraccionamiento 30 puede realizar el fraccionamiento de las materias primas 14 antes de su introduccion en el sistema de alimentacion 16. Por ejemplo, los componentes monomericos se pueden separar de los componentes del diluyente, de tal modo que uno cualquiera o una combinacion de los componentes de la polimerizacion se pueden alimentar de forma controlada al sistema reactor 20.

Los copos de pollmero 28 se pueden procesar adicionalmente en el sistema de tratamiento de efluentes 24 y/o en un sistema de extrusion/carga 36, tal como se describe a continuacion. Aunque no se ilustra, los granulos de pollmero y/o el intermedio de catalizador residual activo en el sistema de tratamiento de efluentes 24 se pueden devolver al sistema reactor 20 para su polimerizacion adicional, tal como en un tipo de reactor diferente o bajo condiciones diferentes de reaccion.

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D. Sistema de extrusion/carga

En el sistema de extrusion/carga 36, los copos del pollmero 28 tlpicamente se extruden para producir granulos de pollmero 38 con las caracterlsticas mecanicas, flsicas y de fusion deseadas. La alimentacion de la extrusora puede contener aditivos, tales como inhibidores de UV y peroxidos, que se anaden a los copos de pollmero 28 para impartir las caracterlsticas deseadas a los granulos de pollmero extrudido 38. Una extrusora/granuladora dentro del sistema de extrusion/carga 36 recibe la alimentacion de la extrusora, que contiene los copos de pollmero 28 y cualesquiera aditivos que se han anadido. La extrusora/granuladora calienta y funde la alimentacion de la extrusora que luego se puede extrudir (por ejemplo, a traves de una extrusora de doble tornillo) a traves de un troquel formador de granulos del sistema de extrusion/carga 36 bajo presion para formar los granulos de poliolefina 38. Dichos granulos 38 se pueden enfriar en un sistema de agua dispuesto en o cerca de la descarga de la extrusora/granuladora.

En general, los granulos de poliolefina se pueden transportar entonces a un area de carga de producto donde los granulos se pueden almacenar, mezclar con otros granulos, y/o cargar en vagones de ferrocarril, camiones, bolsas, y as! sucesivamente, para su distribucion a los clientes 40. En el caso del polietileno, los granulos 38 enviados a los clientes 40 pueden incluir polietileno de baja densidad (LDPE, del ingles low density polyethylene), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE, del ingles lineal low density polyethylene), polietileno de densidad media (MDPE, del ingles medium density polyethylene), polietileno de alta densidad (HDPE, del ingles high density polyethylene), y polietileno mejorado. Los distintos tipos y grados de granulos de polietileno 38 se pueden comercializar, por ejemplo, bajo los nombres de marca polietileno Marlex® o polietileno MarFlex™ de Chevron-Phillips Chemical Company, LP, de The Woodlands, Tejas, EE.UU.

La partes de la polimerizacion y del tratamiento de efluentes del proceso de fabrication de poliolefinas 10 se pueden llamar extremo "humedo" 42 o lado de "reaction" del proceso 10, mientras que la parte de extrusion/carga del proceso de poliolefinas 10 se puede llamar extremo "seco" 44 o lado “de acabado" del proceso de poliolefinas 10.

E. Clientes, aplicaciones y usos finales

Los granulos de poliolefina (por ejemplo, polietileno) producidos 38 se pueden usar en la fabricacion de una variedad de productos, componentes, artlculos para el hogar y otros artlculos, que incluyen adhesivos (por ejemplo, aplicaciones de adhesivos de fusion en caliente), cable e hilo electrico, pellculas agricolas, pellcula retractil, pellcula de estiramiento, pellculas de envasado de alimentos, envase flexible para alimentos, contenedores de leche, envases para alimentos congelados, revestimientos de latas y cubos, bolsas de la compra, sacos para cargas pesadas, botellas de plastico, equipo de seguridad, revestimientos, juguetes y una variedad de contenedores y productos de plastico. En ultima instancia, los productos y componentes formados a partir de los granulos 38 se pueden procesar adicionalmente y ensamblarse para su distribution y venta al consumidor. Por ejemplo, una botella de leche de polietileno se puede llenar con leche para su distribucion al consumidor, o el deposito de combustible se puede ensamblar en un automovil para su distribucion y venta al consumidor.

Para formar los componentes o productos finales a partir de los granulos 38, los granulos 38 generalmente se someten a un procesamiento adicional, tal como moldeado por soplado, moldeado por inyeccion, moldeado por moldes giratorios, pellcula soplada, pellcula colada, extrusion (por ejemplo, extrusion en laminas, de tuberlas y de corrugados, extrusion de laminado/revestimiento). El moldeado por soplado es un proceso usado para producir piezas de plastico huecas. El proceso tlpicamente emplea equipos de moldeado por soplado, tales como maquinas de tornillo de movimiento alternativo, maquinas de cabezal de acumuladores, y as! sucesivamente. El proceso de moldeado por soplado se puede adaptar para satisfacer las necesidades del cliente, y para fabricar productos que varlan desde las botellas de leche de plastico a los depositos de combustible para automoviles mencionados anteriormente. De forma similar, en el moldeado por inyeccion, los productos y componentes se pueden moldear para una amplia gama de aplicaciones, que incluyen contenedores, envases para alimentos y productos qulmicos, juguetes, automocion, cajas, tapas y cierres.

Tambien se pueden usar los procesos por extrusion. La tuberla de polietileno, por ejemplo, se puede extrudir a partir de resinas de granulos de polietileno y usarse en una variedad de aplicaciones debido a las ventajas de su resistencia qulmica, relativa facilidad de instalacion, durabilidad y costes. De hecho, las tuberlas de plastico de polietileno han logrado un uso significativo para las redes de agua, la distribucion de gas, las redes de alcantarillado de saneamiento y de escorrentla, las tuberlas para interiores, las conducciones electricas, los conductos de energla y de comunicaciones, las tuberlas de agua helada, y para los recubrimientos de pozos. En particular, el polietileno de alta densidad (HDPE), que generalmente constituye el volumen mas grande del grupo de las poliolefinas de plasticos usados para tuberlas, es duro, resistente a la abrasion y flexible (incluso a temperaturas bajo cero). Ademas, las tuberlas de HDPE se pueden usar en tuberlas de pequeno diametro y en tuberlas de hasta mas de 2,4 metros (8 pies) de diametro. En general, los granulos de polietileno (resinas) se pueden suministrar a los mercados de tuberlas de presion, tales como en la distribucion del gas natural, y para los mercados de tuberlas sin presion, tales como para tuberlas de conducto y corrugada.

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El moldeado en moldes giratorios es un proceso de baja presion y alta temperatura usado para formar partes huecas a traves de la aplicacion de calor a moldes que giran biaxialmente. Las resinas de granulos de polietileno generalmente aplicables en este proceso son aquellas resinas que fluyen juntas en ausencia de presion cuando se funden para formar una pieza sin burbujas. Los granulos 38, tales como ciertas resinas MDPE y HDPE Marlex®, ofrecen tales caracterlsticas de flujo, as! como una amplia ventana de procesamiento. Ademas, estas resinas de polietileno adecuadas para el moldeado en moldes giratorios pueden exhibir una deseable resistencia al impacto a baja temperatura, buenas propiedades de soporte de carga, y una buena estabilidad a la luz ultravioleta (UV). Por consiguiente, las aplicaciones para las resinas Marlex® de moldeado en moldes giratorios incluyen tanques agricolas, tanques para agentes qulmicos industriales, tanques para almacenamiento de agua potable, contenedores de residuos industriales, equipos de recreo, productos marinos.

La extrusion en lamina es una tecnica para fabricar laminas de plastico planas a partir de una variedad de resinas de granulos 38. Las laminas de calibre relativamente delgado generalmente se termo-forman en aplicaciones para envasado, tales como tazas para bebidas, envases para delicatesen, bandejas para productos, contenedores de toallitas para bebe y envases para margarina. Otros mercados para la extrusion en lamina de las poliolefinas incluyen aquellos que utilizan laminas relativamente gruesas para aplicaciones industriales y recreativas, tales como revestimientos para el area de carga de camiones, palets, material para embalaje para el sector del automovil, equipamiento recreativo, y barcos. Un tercer uso para la lamina extrudida, por ejemplo, es en las geomembranas, donde el material de polietileno en forma de lamina plana se suelda en grandes sistemas de contencion para aplicaciones de minerla y de eliminacion de residuos municipales.

El proceso de pellcula soplada es un sistema de conversion relativamente diverso usado para el polietileno. La American Society for Testing and Materials (ASTM) define pellculas como menos de 0,254 millmetros (10 milesimas de pulgada) de espesor. Sin embargo, el proceso de pellcula soplada puede producir materiales tan gruesos como 0,5 millmetros (20 milesimas de pulgada), y mayor. Ademas, el moldeado por soplado en conjunto con las tecnologlas de coextrusion monocapa y/o multicapa proporciona la base de trabajo para varias aplicaciones. Las propiedades ventajosas de los productos de moldeado por soplado pueden incluir su claridad, resistencia, capacidad de desgarro, propiedades opticas, y tenacidad. Las aplicaciones pueden incluir envases para alimentos y de venta al por menor, envase industrial, y aplicaciones no relacionadas con el envasado, tales como pellculas agricolas, pellculas para higiene, y as! sucesivamente.

El proceso de pellcula colada puede diferir del proceso de pellcula soplada por las capacidades de templado rapido y orientacion unidireccional virtual. Estas caracterlsticas permiten que una llnea de pellcula colada, por ejemplo, opere a mayores velocidades de produccion, mientras se producen opticas beneficiosas. Las aplicaciones en los envases para alimentos y de venta al por menor se aprovechan de estas resistencias. Finalmente, los granulos de poliolefina 38 tambien se pueden suministrar para la industria del revestimiento por extrusion y de laminacion.

II.- Control de la presion de multiples reactores de polimerizacion

Los granulos 38 se pueden conformar usando una amplia variedad de tecnicas tales que los productos resultantes exhiban caracterlsticas que se consideran deseables para algunas de las aplicaciones antes mencionadas. Por ejemplo, en algunos casos, los granulos 38 pueden ser multimodales. Es decir, los granulos 38 pueden exhibir una amplia gama de caracterlsticas que resultan de la combinacion de uno o mas procesos de polimerizacion. Para citar unos pocos ejemplos, los pollmeros bimodales a menudo tienen exito en varias aplicaciones de tuberlas, as! como en envases para alimentos, en el moldeado por soplado y en la laminacion. De hecho, los pollmeros bimodales tienen muchos usos en donde el procesamiento de un pollmero implica el moldeado, la extrusion, y semejantes.

Los metodos para producir granulos bimodales pueden implicar un proceso en donde se polimeriza un primer monomero o monomeros, bajo un conjunto dado de condiciones, para producir un primer pollmero. Tlpicamente, el primer pollmero que se produce es una partlcula solida de pollmero que se suspende en un llquido o diluyente supercrltico, lo que forma una primera suspension de solidos. La primera suspension de solidos tambien puede contener el primer monomero o monomeros que no han reaccionado, y el catalizador usado originalmente para polimerizar el primer monomero, as! como varios aditivos (por ejemplo, co-catalizadores, activadores, agentes reductores). Para eliminar la primera suspension de solidos producida por el primer reactor, algunas de las tecnicas existentes proporcionan la retirada de la primera suspension de solidos usando bifurcaciones de sedimentacion dispuestas a lo largo de la longitud del primer reactor. Por ejemplo, en un reactor de bucle, las bifurcaciones de sedimentacion pueden estar dispuestas a lo largo de una o mas de las longitudes horizontales del reactor de bucle y/o en los codos inferiores del reactor. Una vez que las bifurcaciones de sedimentacion estan llenas, se abre una valvula lo que permite que se retire la primera suspension de solidos.

La formacion del pollmero bimodal puede requerir que se forme un segundo pollmero en un segundo reactor de polimerizacion separado, donde se introduce una suspension de solidos de transferencia (es decir, la primera suspension de solidos retirada) junto con un segundo monomero, que puede o no puede ser el mismo que el primer monomero. Por ejemplo, el primer monomero puede ser etileno, mientras que el segundo puede ser butileno o propileno. En algunas realizaciones, ambos monomeros pueden ser etileno. Sin embargo, el segundo monomero se

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polimeriza para formar un segundo pollmero, que se puede incorporar con el primer pollmero. El segundo pollmero se puede producir de una manera tal que incorpore diferentes aditivos y muestre un conjunto diferente de propiedades que el primer pollmero. De hecho, el segundo reactor de polimerizacion puede tener un conjunto diferente de catalizadores, monomeros, aditivos, co-catalizadores, diluyentes, y condiciones de reaccion que el primer reactor de polimerizacion, lo que permite la produccion de pollmeros con diferencias de sutiles a drasticas. El primer pollmero y el segundo pollmero, producidos a partir del mismo monomero, tienen diferentes densidades, y el primer pollmero (poliolefina) tiene una primera distribucion de peso molecular que se diferencia de una segunda distribucion de peso molecular del segundo pollmero. Las distribuciones de pesos moleculares se pueden considerar diferentes en realizaciones donde las distribuciones se miden mediante los pesos moleculares promedios, o se miden mediante sus respectivas relaciones de peso molecular promedio en peso a peso molecular promedio en numero (Mw/Mn), y las mediciones son diferentes al menos aproximadamente un 5%, 10%, 15%, 20% o mas.

Al igual que con la primera suspension de solidos, el primer y segundo pollmero se pueden suspender por un diluyente llquido o supercrltico como parte de una segunda suspension de solidos. Las tecnicas existentes, como antes, pueden proporcionar la retirada de la segunda suspension de solidos mediante bifurcaciones de sedimentacion dispuestas a lo largo de la longitud del segundo reactor (en gran parte de la manera en la que se retira la primera suspension de solidos del primer reactor). Tlpicamente, las bifurcaciones de sedimentacion estan dispuestas proximas a un propulsor y/o a una tangente de una curvatura del reactor. La posicion de las bifurcaciones de sedimentacion generalmente se elige de tal manera que la suspension de solidos que se captura por las bifurcaciones de sedimentacion haya tenido un tiempo de residencia suficiente en el reactor para producir una poliolefina con las propiedades deseadas.

Generalmente, las caracterlsticas usadas para introducir la primera suspension de solidos del primer reactor de polimerizacion en el segundo reactor de polimerizacion pueden permitir que los dos reactores (aunque puede haber mas de dos reactores) esten conectados en serie, por ejemplo, para incrementar el rendimiento. En algunos sistemas existentes, la primera suspension de solidos se puede hacer pasar a traves de una de las varias bifurcaciones de sedimentacion y de una valvula de extraccion de producto (PTO, del ingles product take-off) en una llnea de derivacion. Las valvulas PTO se pueden disparar (abrir) como resultado de superar un umbral de presion, permitiendo as! que la suspension de solidos pase a traves de la llnea. En algunos sistemas tradicionales, la llnea de derivacion se inicia en el segundo reactor, forma un bucle bajo las bifurcaciones de sedimentacion del primer reactor y valvulas PTO, y regresa al segundo reactor. De esta manera, un diferencial de presion suministrado mediante una bomba dispuesta en el segundo reactor puede suministrar la fuerza motriz para hacer circular algo de la suspension de solidos del segundo reactor a traves de la llnea. A medida que la suspension de solidos del segundo reactor circula a traves de la llnea, esta incorpora la suspension de solidos del primer reactor siempre que se dispare una valvula PTO. A menudo, con el fin de facilitar la transferencia de la suspension de solidos de transferencia en el segundo reactor, el primer reactor se opera a una presion mas alta. Dicho diferencial de presion tlpicamente se crea usando un punto de consigna en las valvulas PTO mayor que la presion del segundo reactor. El diferencial de presion tambien puede servir para inducir una velocidad de la suspension de solidos a traves de la llnea, de tal manera que no precipiten los solidos de la suspension de solidos. Asl, la llnea de derivacion de los sistemas existentes puede tener una velocidad de suspension de solidos de aproximadamente 7 metros por segundo y usa aproximadamente el 10 por ciento del flujo total de la suspension de solidos en el segundo reactor.

Las bifurcaciones de sedimentacion a menudo se emplean en los sistemas tradicionales debido a su capacidad, como su nombre implica, para permitir la sedimentacion por gravedad en varias posiciones dentro de un reactor, lo que puede resultar en una suspension de solidos con una concentracion promedio de solidos mayor que la concentracion promedio de solidos del grueso de la suspension de solidos que fluye en el reactor. Asl, como a menudo es deseable para la formacion de un pollmero multimodal usando procesos continuos, las suspensiones de solidos que se retiran de las bifurcaciones de sedimentacion tlpicamente alcanzan una concentracion promedio de solidos mayor del 37 por ciento. Sin embargo, a pesar del exito internacional de los procesos continuos similares, con miles de millones de libras de pollmeros basados en etileno asl producidas, ahora se reconoce que las bifurcaciones de sedimentacion actualmente presentan dificultades asociadas con la operacion en continuo y con el aumento de escala de los reactores de polimerizacion. Por ejemplo, la imposicion de una tecnica "discontinua", tal como el uso de las bifurcaciones de sedimentacion en un proceso en continuo puede afectar el rendimiento de un sistema. Cada vez que una bifurcacion de sedimentacion libera suspension de solidos (por ejemplo, se dispara una valvula PTO), se perturba el flujo de la suspension de solidos en ambas partes aguas arriba y aguas abajo del reactor, incrementando el riesgo de ensuciamiento del reactor y/o de producto fuera de especificaciones. Ademas, las bifurcaciones de sedimentacion, comunmente conocidas en la tecnica por tener un diametro de aproximadamente 15,2 a 20,3 cm (6 a 8 pulgadas), requieren un mantenimiento frecuente debido a las grandes valvulas y a los cierres hermeticos necesarios para la operacion apropiada del sistema. De hecho, el diametro de los reactores tlpicos, comunmente conocidos en la tecnica por ser de aproximadamente 50,8 - 76,2 cm (20 - aproximadamente 30 pulgadas), no permite las tecnicas verdaderas de extraccion en continuo que usan cilindros o bifurcaciones de sedimentacion con dimensiones similares, ya que pueden drenar eficazmente el reactor y no permitir un tiempo de residencia suficiente de la suspension de solidos circulante.

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Las tecnicas actuales que emplean bifurcaciones de sedimentacion intentan conseguir un comportamiento semejante al continuo de los sistemas mediante el uso de multiples bifurcaciones de sedimentacion, de tal manera que se minimice el tiempo entre cada abertura de una bifurcacion de sedimentacion (por ejemplo, una valvula PTO que se dispara). En otras palabras, cuantas mas bifurcaciones de sedimentacion se emplean en un proceso, mas semejante a uno continuo puede llegar a ser el proceso, al menos en teorla. Sin embargo, en la practica, ahora se reconoce que, debido a las dimensiones relativamente grandes de cada bifurcacion de sedimentacion y al gran tamano de los reactores a escala mundial, el numero de bifurcaciones de sedimentacion requeridas comienza rapidamente a exceder el espacio flsico disponible en un reactor dado. De por si, ahora se reconoce que puede ser deseable la utilization de otras caracterlsticas distintas a las bifurcaciones de sedimentacion para los procesos de polimerizacion en continuo, en particular aquellos que emplean una pluralidad de reactores en serie o en paralelo, o una combination de ambos. Dichas caracterlsticas pueden utilizar una o mas extracciones en continuo (CTO del ingles, continuous take-off) en un numero de tecnicas. Ahora se reconoce que los dispositivos CTO proporcionan un numero de ventajas sobre las bifurcaciones de sedimentacion, que incluyen un menor numero de valvulas y bridas en un sistema reactor, llneas de transferencia menores entre los reactores en serie, menos llneas obstruidas, y un sistema de tuberlas mas sencillo. Ademas, los dispositivos CTO tambien pueden eliminar la necesidad de una llnea de derivation.

A. Reactores en serie que usan dispositivos CTO

Haciendo referencia ahora a la Fig. 2, se muestra una realization de un sistema de polimerizacion en serie 100 que emplea dos reactores de polimerizacion en serie usando dispositivos CTO. En otras realizaciones, se pueden incluir reactores adicionales de polimerizacion en serie o en paralelo. Durante la operation del sistema 100, un primer reactor 102 produce una suspension de solidos que, por encima de ciertas presiones de operacion, se retira de forma continua a traves de un dispositivo CTO 104. En algunas realizaciones, el dispositivo CTO 104 puede contener un numero de valvulas (por ejemplo, 2) que estan configuradas para modular la extraction y el flujo de la suspension de solidos del primer reactor 102. Las valvulas pueden ser, como se muestra en la realizacion ilustrada, una valvula de tipo “ariete” 106 y una valvula de bola conformada en v 108. La valvula de ariete 106 del dispositivo CTO 104 puede o no puede tener una extension en el primer reactor 102 y puede o no puede estar en angulo para aumentar la extraccion de los solidos, dependiendo de la colocation del dispositivo CTO 104 en el reactor 102 y de las caracterlsticas deseadas de la suspension de solidos retirada. Un dispositivo CTO se puede referir como un "concentrador de solidos" porque la operacion de un dispositivo CTO puede tener como resultado una concentration promedio de solidos superior de una suspension de solidos retirada con respecto a la concentracion promedio de solidos de la suspension de solidos que circula en el reactor 102. Ademas, algunos dispositivos CTO (concentradores de solidos), como se ha senalado anteriormente, pueden tener extensiones en la suspension de solidos que circula dentro del reactor para aumentar la extraccion de solidos y la concentracion de solidos. A continuation, en la presente memoria, se describiran con mas detalle dichas realizaciones de la extension. En algunas realizaciones, la valvula de ariete 106 puede estar orientada a un angulo entre 15 a 60 grados (por ejemplo, de 30 a 45 grados) de la perpendicular a la tangente sobre el radio exterior de un codo del primer reactor 102 y estar inclinada en el angulo de orientation en la direction hacia el flujo aguas abajo de la suspension de solidos. El dispositivo CTO 104 puede dirigir, usando la valvula de ariete 106, una parte de la suspension de solidos para que salga del primer reactor 102 como una suspension de solidos de transferencia. El dispositivo CTO 104 puede entonces controlar, usando la valvula de bola conformada en v 108, el flujo de la suspension de solidos de transferencia a traves de un conducto (por ejemplo, una llnea de transferencia) 110 que acopla de manera fluida el primer reactor 102 con un segundo reactor 112. Un extremo de la llnea de transferencia 110 puede acoplarse al segundo reactor 112 a traves de, por ejemplo, una valvula de ariete 114 para permitir que la suspension de solidos entre en el segundo reactor 112. En algunas realizaciones, la valvula de ariete 114 (o punto de entrada) en el segundo reactor 112 esta en el lado superior de la section del reactor de bucle o en la parte interior de un codo del segundo reactor 112 de tal modo que se minimicen los solidos en el area de la entrada al segundo reactor 112. En dicha configuration, esto puede reducir la obturation en situaciones de bajo flujo, ausencia de flujo o flujo inverso. En operacion, la introduction de la suspension de solidos de transferencia desde el primer reactor 102 al segundo reactor 112 facilita la production de una segunda suspension de solidos dentro del segundo reactor 112, que se puede retirar de manera continua a traves de un dispositivo CTO 116 (que tambien contiene una valvula de ariete 118 y en algunas realizaciones una valvula de bola conformada en v 120) dando lugar a un aparato de evaporation subita en llnea 122. Durante la operacion, el aparato de evaporacion subita en llnea 122 puede separar un medio llquido de la segunda suspension de solidos de un producto pollmero de la segunda suspension de solidos. El medio llquido se puede entonces reciclar y dirigirse de vuelta, a traves de la llnea de reciclado 124, al primer reactor 102 o, en algunas realizaciones, al segundo reactor 112 para su uso en el proceso de polimerizacion en continuo. Ademas, las llneas de alimentation de monomero/comonomero, diluyente de reposition, y de catalizador 126 se pueden alimentar en la llnea de reciclado 124 que va desde el aparato de evaporacion subita en llnea 122 al primer reactor 102.

Para incrementar la eficacia del proceso de polimerizacion en continuo, en algunas realizaciones, el dispositivo CTO 104 puede estar colocado y orientado de forma precisa para incrementar la concentracion de solidos de la suspension de solidos retirada del primer reactor 102 y se puede referir como un concentrador de solidos, tal como se senalo anteriormente. En algunas de estas realizaciones, como se muestra en la Fig. 2, el dispositivo CTO 104

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puede tener la valvula de ariete 106 posicionada sobre una curvatura del primer reactor 102. En algunas realizaciones, la valvula de ariete 106 (y de este modo el dispositivo CTO 104) puede estar dispuesta sobre el primer reactor 102 en un segmento aguas abajo del primer reactor. En estos casos, puede ser deseable que el dispositivo CTO 104 se posicione delante de un dispositivo motriz 128 que, durante la operacion, sirva para hacer circular y mezclar el grueso de la suspension de solidos dentro del primer reactor 102. El posicionamiento de la valvula de ariete 106 de esta manera puede permitir al dispositivo CTO 104 recoger la suspension de solidos de un estrato del grueso de la suspension de solidos circulante que tiene una concentracion relativamente mas alta de solidos, sustancialmente sin el uso de sedimentacion por gravedad. Por ejemplo, en algunas realizaciones, a determinadas velocidades de circulacion, la suspension de solidos puede mostrar estratos que tienen diferentes concentraciones de solidos respecto a la concentracion promedio de solidos presente en el primer reactor global 102 y/o en el segundo reactor 112. En algunos de estos casos, los estratos son el resultado de la combinacion de la gravedad y de la disminucion de la velocidad de la suspension de solidos. Es decir, a una menor velocidad de circulacion de la suspension de solidos, las partes mas pesadas de la suspension de solidos (por ejemplo, los solidos) se pueden transportar a lo largo de una parte de la suspension de solidos proxima a una superficie inferior del primer reactor 102 (y/o del segundo reactor 112), mientras que las partes mas ligeras (es decir, el diluyente y las pequenas partlculas) se transportan a lo largo de una parte de la suspension de solidos distal de la superficie inferior del primer reactor 102 (y/o del segundo reactor 112). Sin embargo, mientras que la estratificacion puede ser al menos parcialmente un resultado de la gravedad, hay que senalar que no se permite que los solidos sedimenten, como con los sistemas convencionales que incorporan PTO. Por consiguiente, el dispositivo CTO 104, dispuesto y orientado de manera precisa y con la valvula de ariete 106 que tiene una extension en el primer reactor 102, puede ser particularmente ventajoso en determinadas realizaciones de operacion del sistema 100 al limitar la cantidad de materiales (por ejemplo, diluyente, monomero y co-monomero que no han reaccionado) diferentes del producto poliolefina (es decir, solidos) presente dentro de la suspension de solidos retirada (transferida).

En realizaciones donde la valvula de ariete 106 tiene una extension en el primer reactor 102, la extension puede sobresalir dentro de la suspension de solidos que fluye proxima a una superficie inferior del primer reactor 102. En dichas realizaciones, la extension puede ser una protuberancia de la valvula de ariete 106, de manera tal que los solidos dentro del flujo de la suspension de solidos a traves del reactor 102, se pueden poner en contacto con la protuberancia y ser recogidos en la superficie de la protuberancia que esta orientada hacia la direccion del flujo de la suspension de solidos. Por consiguiente, los solidos recogidos se pueden retirar a traves de la valvula de ariete 106, teniendo la suspension de solidos una concentracion de solidos mayor que la concentracion promedio de solidos de la suspension de solidos que fluye a traves del reactor 102. Por lo tanto, en la medida en la que los dispositivos CTO que tienen dichas extensiones incrementan las concentraciones de solidos en las suspensiones de solidos retiradas, un dispositivo CTO que tiene una protuberancia en la suspension de solidos que circula dentro del reactor tambien se puede referir como un concentrador de solidos. En algunas realizaciones, la protuberancia puede ser una protuberancia curvada, tal como una pala, que permite la recogida eficiente de los solidos.

En la medida en la que la extension y la valvula de ariete 106 permiten que la suspension de solidos retirada tenga una mayor concentracion de solidos que la concentracion promedio de solidos de la suspension de solidos que circula dentro del primer reactor 102, la extension (protuberancia) y la valvula de ariete 106 se pueden considerar como un concentrador de solidos. Ademas, cabe senalar que el segundo reactor 112 tambien puede incluir uno o mas concentradores de solidos. Por ejemplo, la valvula de ariete 118 puede tener una extension o protuberancia en la suspension de solidos que circula dentro del segundo reactor 112. Por lo tanto, cabe senalar que aunque que la extension de la valvula de ariete 106 en el primer reactor 102 se discute actualmente en el contexto de la retirada de la suspension de solidos del primer reactor 102, las realizaciones descritas en la presente memoria son sustancialmente igualmente aplicables a la retirada de suspension de solidos del segundo reactor 112. Como tal, la suspension de solidos retirada del segundo reactor 112 puede tener una concentracion de solidos mayor que la concentracion promedio de solidos que circula dentro del segundo reactor 112 debido a la presencia de uno o mas concentradores de solidos.

En otra realization, la valvula de ariete 106 puede tener una extension en la forma de un tubo que se extiende en la suspension de solidos que fluye a traves del reactor 102. En esta realizacion, el tubo puede estar curvado hacia el flujo de la suspension de solidos que circula a traves del reactor con una abertura para recibir una parte de la suspension de solidos. En una realizacion segun este aspecto, la extension puede estar dispuesta proxima a una superficie exterior (por ejemplo, una superficie inferior) del reactor 102 y de ese modo recoger los solidos de un estrato que contiene un mayor contenido de solidos que el contenido promedio de solidos de la suspension de solidos global que circula a traves el reactor 102. En algunas de estas realizaciones, la abertura puede ser de forma ovalada o en forma de pala.

Por consiguiente, en las configuraciones que utilizan un aspecto de la tecnica actual, un reactor de polimerizacion puede producir un pollmero que tiene un alto peso molecular y una baja densidad y el otro reactor de polimerizacion puede producir un pollmero que tiene un menor peso molecular y una mayor densidad. Cabe senalar que la tecnica actual proporciona, ya sea para el primer reactor 102 o para el segundo reactor 112 llevar a cabo cualquiera de las tareas anteriores. Sin embargo, por simplicidad, en la presente memoria se describe una realizacion particular. Por ejemplo, en una realizacion, el primer reactor 102 puede producir polietileno de alto peso molecular al usar

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cantidades relativamente altas de reactivos basados en llquidos (por ejemplo, 1-hexeno) y bajas cantidades de agente de transferencia de cadena de hidrogeno. En algunas de estas realizaciones, la primera suspension de solidos en el primer reactor 102 puede tener niveles relativamente bajos de monomero etileno (por ejemplo, 0,5 a 5,0% en peso, o 0,5% en peso, o 1,0% en peso, o 1,5% en peso, o 3,0% en peso) y concentraciones relativamente altas de 1-hexeno (por ejemplo, 3% en peso a 12% en peso, o 4% en peso), que pueden producir un pollmero de alto peso molecular con una baja densidad de pollmero. Sin embargo, puede ser igualmente deseable producir un pollmero de menor peso molecular con una alta densidad en el segundo reactor 112 y limitar sustancialmente la cantidad de 1-hexeno presente mientras se tienen altas cantidades de hidrogeno en el segundo reactor 112. Por ejemplo, el contenido de monomero en el segundo reactor 112 puede estar entre 3% en peso y 12% en peso (por ejemplo, aproximadamente 4, 4,5, 5, 6, 7, 8, 9, o 10% en peso). De hecho, el dispositivo CTO 104 puede servir para limitar sustancialmente la cantidad de 1-hexeno transferida al segundo reactor 112 al retirar una suspension de solidos con un alto contenido de solidos (es decir, un bajo contenido de 1-hexeno), facilitando as! la produccion de un pollmero de alta densidad de menor peso molecular en el segundo reactor 112. Por supuesto, al facilitar la produccion de pollmeros con las caracterlsticas deseables, el proceso multimodal general puede beneficiarse del uso de dispositivos CTO.

B. Diseno de la llnea de transferencia-CTO

Ademas, el uso de la valvula de ariete 106 como una valvula de salida del primer reactor 102 puede proporcionar la ventaja de un menor riesgo de ensuciamiento del reactor. Esto se puede deber a un modo de operation de la valvula de ariete 106, donde la entrada a la llnea de transferencia 110 puede permanecer abierta y no obturarse debido al mecanismo de “desatasco” de la valvula 106 cuando esta se cierra periodicamente. La valvula de ariete 106, en una realization, proporciona la ventaja sobre otros tipos de valvulas que en otras valvulas, tales como las valvulas de bola, permiten a una parte de la llnea 110 mantenerse abierta al reactor de polimerizacion 102, y esto requerirla una limpieza en continuo mediante arrastre con diluyente para evitar el ensuciamiento del reactor. En una realizacion adicional, la valvula de ariete 106 puede estar automatizada. Si durante el curso de la operacion se detecta una fuga u otro factor de operacion negativo por un sensor (tal como un sensor de presion 130 y/o un sensor de flujo 132), la valvula de ariete 106 se puede cerrar mediante un controlador en comunicacion con el sensor, tal como un sistema de control distribuido (DCS, del ingles distributed control system) 134, el cual a su vez puede aislar sustancialmente el primer reactor 102 de la llnea de transferencia 110 y del segundo reactor 112. La automatization de las valvulas de ariete dentro del sistema 100 tambien puede permitir otras condiciones deseables de operacion, tales como la operacion en paralelo al cerrar ambos extremos de la llnea de transferencia 110, aislando a su vez el primer reactor 102, la llnea de transferencia 110 y el segundo reactor 112 entre si. A continuation se describen realizaciones y tecnicas adicionales relativas a las operaciones en paralelo.

Como se discutio anteriormente, la llnea de transferencia 110 puede facilitar la transferencia de la suspension de solidos producida en el primer reactor 102 al segundo reactor 112 a traves de la valvula de ariete 106. Para evitar la precipitation salina del solido de la suspension de solidos de transferencia en la llnea de transferencia 110, se puede mantener una velocidad minima de tal manera que la velocidad sea suficiente para suspender las particulas en el diluyente. Por consiguiente, para evitar la obturation potencial de la linea de transferencia 110 y el ensuciamiento del sistema reactor 100, el diseno de un sistema de polimerizacion multimodal CTO, como el representado por el sistema 100, puede permitir una alta velocidad del flujo de la suspension de solidos de transferencia a traves de la linea de transferencia 110. En el diseno de dichos sistemas, puede ser util predeterminar la velocidad adecuada para prevenir la precipitacion salina en la linea de transferencia 110. Por consiguiente, en algunos aspectos, la velocidad adecuada para evitar precipitacion salina en la linea de transferencia 110 se puede modelar, teniendo en cuenta la concentration de los solidos, el tamano de particula, y las dimensiones del conducto, entre otros parametros, usando las ecuaciones conocidas en la tecnica (por ejemplo, la ecuacion de Durand, la ecuacion de Darcy, y las modificaciones de las mismas).

De hecho, para alcanzar una velocidad deseada a traves de la linea de transferencia 110, varias consideraciones de diseno pueden incluir la longitud y el diametro de la linea de transferencia 110, asi como las dimensiones (por ejemplo, longitud y diametro) de cada reactor. Segun las presentes realizaciones, al usar los dispositivos CTO para facilitar el flujo de la suspension de solidos a traves de la linea de transferencia 110, pueden ser posibles distancias mas largas entre cada reactor en comparacion con otras tecnicas, tales como las que utilizan valvulas de extraction por presion y/o bifurcaciones de sedimentation. De hecho, las mayores velocidades de flujo y la mayor caida de presion ofrecida por los dispositivos CTO pueden permitir velocidades suficientes para las suspensiones de solidos de transferencia, incluso en longitudes de linea de transferencia que sobrepasan aproximadamente 30,5 m (100 pies), 61,0 m (200 pies), 91,5 m (300 pies), 121,9 m, (400 pies) o mas. Cabe senalar, sin embargo, que las dimensiones apropiadas de la linea de transferencia 110 pueden depender del tamano de cada reactor y de la distancia horizontal entre los reactores.

En algunas realizaciones, la distancia total que recorre la suspension de solidos de transferencia entre el primer reactor 102 y el segundo reactor 112 puede ser una consideration de diseno cuando se determina una velocidad adecuada de la suspension de solidos de transferencia y su relation con la longitud de la linea de transferencia 110. Ademas, la longitud de la linea de transferencia 110 puede no ser necesariamente igual a la longitud horizontal que

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separa el primer reactor 102 y el segundo reactor 112. Para abarcar una longitud horizontal de, por ejemplo,

30.5 m (100 pies), la llnea de transferencia 110 puede tener aproximadamente 67,1 m (220 pies), 134,1 m (440 pies) o mas de longitud de llnea, teniendo en cuenta los codos, curvas, bucles, curvaturas, y as! sucesivamente de la llnea de transferencia 110. En otras palabras, el fluido que fluye a traves de la llnea de transferencia 110 recorrerla una distancia de aproximadamente 67,1 m (220 pies), 134,1 m (440 pies) o mas a traves de la tuberla con el fin de pasar entre los reactores 102, 112, que pueden estar separados por una distancia de 30,5 m (100 pies).

La longitud real de llnea (por ejemplo, los 73,1 m (240 pies), 134,1 m (440 pies) o mas) se puede referir como la "longitud equivalente de llnea" de la distancia horizontal entre los reactores (por ejemplo, 30,5 m (100 pies)). Del mismo modo, el primer reactor 102 y segundo reactor 112 tambien tienen longitudes equivalentes de llnea. Es decir, el fluido que fluye a traves de los reactores 102, 112 puede recorrer una distancia mayor que la mera distancia entre la entrada y la salida de cada reactor. Por ejemplo, el primer reactor 102 y segundo reactor 112 pueden tener longitudes equivalentes de llnea de al menos aproximadamente 61,0 m (200 pies). Especlficamente, como ejemplo, la longitud equivalente de llnea de cada reactor 102, 112 puede ser aproximadamente 268,2 m (880 pies) o mas. Por lo tanto, puede ser posible representar la relacion de la longitud equivalente de llnea de la llnea de transferencia 110 respecto a las longitudes equivalentes de llnea del primer reactor 102 y/o del segundo reactor 112 en la determinacion de, por ejemplo, la velocidad apropiada de la suspension de solidos de transferencia. En configuraciones donde la longitud equivalente del primer reactor 102 y/o del segundo reactor 112 son aproximadamente 268,2 m (880 pies) con 30,5 m (100 pies) de distancia horizontal entre ellos, la longitud equivalente de la llnea de transferencia 110 serla de aproximadamente 67,1 m (220 pies) a una relacion de aproximadamente 25% o aproximadamente 134,1 m (440 pies) a una relacion de aproximadamente 50%. De hecho, dichas relaciones pueden ser apropiadas cuando se usan dispositivos CTO para facilitar la transferencia de la suspension de solidos, mientras que otras configuraciones, tales como las que utilizan valvulas PTO, pueden no ser capaces de proporcionar una velocidad suficiente de suspension de solidos a dichas relaciones, lo que puede resultar en la precipitacion salina de los solidos u otras caracterlsticas no deseadas de flujo.

Ademas de la longitud, el diametro de la llnea de transferencia 110 es una consideracion de diseno para las velocidades adecuadas de las suspensiones de solidos de transferencia. Si bien puede ser adecuada una amplia gama de diametros para la llnea de transferencia 110, en un sentido general, el diametro de la llnea de transferencia 110 puede ser menor que el diametro de una bifurcacion de sedimentacion (es decir, menos de 20,3 cm (8 pulgadas)). La llnea de transferencia 110 se puede disenar para mostrar un diametro en el intervalo de aproximadamente 2,5 a 10,2 cm (1 a 4 pulgadas), lo que puede resultar en velocidades de diseno que varlan de aproximadamente 1,2 m (4 pies)/s a aproximadamente 9,1 m (30 pies)/s, dependiendo de las necesidades especlficas de la implementacion. Por ejemplo, la llnea de transferencia puede estar disenada para tener un diametro de exactamente o aproximadamente 2,5, 5,1, 7,6, o 10,2 cm (1, 2, 3, o 4 pulgadas), o cualquier diametro entre los mismos. De hecho, en algunas realizaciones, la llnea de transferencia 110 puede ser igual a o menor de aproximadamente 7,6 cm (3 pulgadas) de tal manera que se pueden evitar las valvulas de tamano mas grande (por encima de aproximadamente 15,2 cm (seis pulgadas)), que requieren mas mantenimiento. Ademas, se puede apreciar que al usar una llnea con un diametro relativamente pequeno, los riesgos de operacion, tales como las roturas de llnea, pueden suponer un menor peligro que las tecnicas existentes que emplean llneas con diametros mayores.

Se puede calcular que la llnea de transferencia 110 se deberla disenar para una velocidad minima, para una concentracion de solidos de aproximadamente el 50%, de entre aproximadamente 1,2 m (4 pies)/s para una resina de polietileno de alto peso molecular y baja densidad. De este modo, con el dispositivo CTO empleado (tal como el dispositivo CTO 104), que puede alcanzar de forma consistente concentraciones de solidos en este intervalo, la linea de transferencia 110 puede estar disenada para una velocidad de aproximadamente 6,1 -9,1 m (20 a 30 pies)/s (por ejemplo, aproximadamente 8,5 m (28 pies)/s). En otras realizaciones, por ejemplo, a una menor concentracion de solidos dentro de una linea de transferencia de 5,1 cm (2 pulgadas) (un ejemplo de un diametro de una linea de transferencia segun las presentes realizaciones), 8,6 toneladas (19.000 lb)/h de diluyente isobutano, o una velocidad calculada de 2,7 m (8,7 pies)/s, puede ser la velocidad requerida para evitar la precipitacion salina de los solidos de la suspension de solidos bajo las condiciones del reactor. Por consiguiente, la linea de transferencia puede tener una velocidad de diseno que varia entre 1,2 m (4 pies)/s y 9,1 m (30 pies)/s (por ejemplo, entre 1,5 m (5 pies)/s y

8.5 m (28 pies)/s, aproximadamente 2,5 m (8 pies)/s y 7,6 m (25 pies)/s, 3,0 m (10 pies)/s y 6,1 m (20 pies)/s, 4,0 m (13 pies)/s y 5,5 m (18 pies)/s. Como se puede apreciar, un diseno dirigido a permitir una velocidad dada del flujo de la suspension de solidos a traves de la linea de transferencia 110 puede incluir caracteristicas para modular el flujo de la suspension de solidos desde el primer reactor 102 al segundo reactor 112. Dichas caracteristicas pueden incluir la valvula de bola conformada en v 108 del dispositivo CTO 104.

C. Control de la presion usando dispositivos CTO

En algunos aspectos de la operacion del sistema en continuo 100, el diferencial de presion entre los reactores puede ser crucial para el rendimiento del sistema en continuo 100 y las propiedades resultantes del producto de poliolefina. Por lo tanto, puede ser deseable incluir caracteristicas en la linea de transferencia 110 que conecta los reactores en serie para controlar la presion del primer reactor 102. Esto se puede realizar, en ciertas realizaciones, al menos

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parcialmente mediante la valvula de bola conformada en v 108 del dispositivo CTO 104 en la llnea de transferencia 110. Por ejemplo, al controlar el caudal de la primera suspension de solidos a traves de la llnea de transferencia 110, la valvula de bola conformada en v 108 puede esencialmente controlar la presion del primer reactor 102. En algunos aspectos, al abrir la valvula de bola conformada en v 108, la presion dentro del primer reactor 102 puede disminuir permitiendo que un mayor flujo de la suspension de solidos salga del primer reactor 102. En dicha realizacion, la operacion inversa puede servir para incrementar la presion dentro del primer reactor 102. El sensor de presion 130 y el sensor de flujo 132 dispuestos a lo largo de la longitud de la llnea de transferencia 110 pueden monitorizar, respectivamente la presion y el caudal de la suspension de solidos que pasa a traves de la llnea de transferencia 110. Los sensores 130 y 132 pueden transmitir la informacion del flujo y de la presion al DCS 134, que puede ajustar automaticamente la valvula de bola conformada en v 108 de manera que la presion y el flujo esten dentro de un intervalo de operacion deseado.

Ademas de controlar al menos parcialmente el flujo de la suspension de solidos a traves de la llnea de transferencia 110, el ajuste de la valvula de bola conformada en v 108 tambien puede controlar al menos parcialmente el caudal de la suspension de solidos que entra en el segundo reactor 112. En algunas realizaciones, esta puede controlar al menos parcialmente otros aspectos, tales como la presion del segundo reactor 112. Es decir, la valvula de bola conformada en v 108, cuando se modula correctamente, puede al menos parcialmente incrementar o disminuir el flujo de la suspension de solidos que entra en el segundo reactor 112, y, de este modo, controla al menos parcialmente la presion en el segundo reactor 112. Por consiguiente, la valvula de bola conformada en v 108 puede regular al menos parcialmente el flujo de la suspension de solidos en, y de este modo la presion de, el segundo reactor 112. En algunas realizaciones, el ajuste mediante la valvula de bola conformada en v 108 puede ser capaz de controlar la velocidad de la suspension de solidos dentro de un pequeno intervalo, por ejemplo, dentro de 0,15 m (0,5 pies)/s. A la inversa, en algunas de estas realizaciones, la valvula de ariete 106 en el primer reactor 102 puede iniciar o detener por completo el flujo de la suspension de solidos que sale del primer reactor 102. Se puede apreciar que, en los casos donde la presion del segundo reactor 112 esta controlada mediante la valvula de bola conformada en v 108, la valvula de ariete 114 que conduce al segundo reactor 112 puede estar abierta de forma continua.

Haciendo referencia ahora a la Fig. 3, se muestra una realizacion donde se excluye la valvula de bola conformada en v 108, lo que puede permitir un flujo continuo entre el primer reactor 102 y el segundo reactor 112 a traves de la llnea de transferencia 110. En dichas realizaciones, la presion dentro del primer reactor 102 se puede controlar al menos parcialmente al conectar de forma fluida el primer reactor 102 y el segundo reactor 112 en un estado en continuo. Por ejemplo, durante el curso de la operacion cuando la valvula de ariete 106 en el primer reactor 102 y la valvula de ariete 114 en el segundo reactor 112 estan completamente abiertas, el primer reactor 102 puede oscilar por encima de la presion del segundo reactor 112. Es decir, un nivel mayor de presion en el primer reactor 102 que en el segundo reactor 112 hara que la suspension de solidos producida en el primer reactor 102 fluya a traves de la llnea de transferencia 110 al segundo reactor 112. En dichas realizaciones, el control de la presion del segundo reactor 112 con las valvulas de salida (por ejemplo, usando el dispositivo CTO 116) puede mantener la presion del segundo reactor 112 a un nivel sustancialmente fijo. Por extension, la presion del primer reactor 102 se puede controlar al menos parcialmente por el flujo de la suspension de solidos que sale del segundo reactor 112. De hecho, cabe senalar que en algunas realizaciones, la presion del primer reactor 102 y la del segundo reactor 112 (y de este modo el caudal de la suspension de solidos de transferencia a traves de la llnea de transferencia 110) se puede controlar usando solo el dispositivo de extraccion en continuo 116 que esta dispuesto en el segundo reactor 112 junto con la entrada de los componentes de la polimerizacion en el primer reactor 102 (por ejemplo, monomero, comonomero, diluyente, y as! sucesivamente). Por consiguiente, de una manera similar a la valvula de ariete 106 que esta abierta de forma continua, se puede excluir por completo el dispositivo de extraccion en continuo 104 dispuesto en el primer reactor 102.

En algunas realizaciones, puede ser deseable calcular la velocidad de la suspension de solidos necesaria para prevenir la precipitacion salina dentro del primer reactor 102 y del segundo reactor 112. Los expertos en la tecnica reconoceran que algunos parametros importantes a considerar pueden incluir la viscosidad de la suspension de solidos (que se puede calcular, por ejemplo, usando una ecuacion de Gay-Nelson-Armstrong), el numero de Reynolds de la suspension de solidos, la rugosidad de la superficie de los solidos dentro de la suspension de solidos, y el diametro de la tuberla del reactor de bucle. Ademas, el factor de friccion de la suspension de solidos se puede calcular usando una ecuacion de Colebrook. La velocidad de circulacion de la suspension de solidos se puede ajustar aun mas para tener en cuenta una calda de presion, tal como una calda de presion calculada incluyendo las ecuaciones de Darcy y/o de Durand. La velocidad se puede ajustar a una especificacion de un dispositivo motriz, tal como un dispositivo motriz 136 (por ejemplo, una curva de la bomba). En ciertas realizaciones, tambien sera importante mantener el flujo en continuo en los apendices de extraccion continua de los reactores 102, 112. Esto se puede lograr al mantener una velocidad minima en la linea de transferencia 110 para evitar la obturacion y/o precipitacion salina de los solidos. Esta velocidad se podria calcular usando los metodos conocidos en la tecnica, tal como se menciono anteriormente.

En la realizacion ilustrada en la Fig. 3, la valvula de ariete 114 esta dispuesta en un segmento aguas arriba del segundo reactor 112 proximo y antes del dispositivo motriz 136, que incluye un propulsor 138 y un motor 140. Dicha configuracion puede permitir que se reduzca la presion dentro del primer reactor 102. Por ejemplo, dicha localizacion

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puede reducir la presion total en el primer reactor 102 a medida que la ilnea 110 descarga en el punto de menor presion en el segundo reactor 112. Esta localizacion tambien puede proporcionar la dispersion de la suspension de solidos de transferencia concentrada procedente de la llnea 110 mediante la accion de turbulencia y de mezclado del propulsor de la bomba 138. Ademas, la valvula de ariete 114 puede estar localizada en la parte superior o en el radio interior de un codo del segundo reactor 112 para reducir las tendencias de obturacion durante situaciones de bajo flujo, ausencia de flujo, o flujo inverso. En operacion, la realizacion tal como se ilustra deberla de este modo permitir el flujo continuo de la suspension de solidos desde el primer reactor 102, a traves de la llnea de transferencia 110, y al segundo reactor 112. En dicha realizacion, el dispositivo CTO 116 dispuesto en un segmento aguas abajo del segundo reactor 112 serla la caracterlstica principal responsable de permitir que la suspension de solidos saliera del sistema global 100. Por el contrario, la alimentacion 126 en el primer reactor 102 serla la caracterlstica principal responsable de permitir que los materiales entrasen en el sistema 100. Como se puede apreciar, la yuxtaposicion de estas dos caracterlsticas puede permitir el control de las presiones del primer reactor 102 y del segundo reactor 112. Por supuesto, habra un gradiente de presion presente entre los dos reactores, de tal manera que la presion dentro del primer reactor 102 es mayor que la presion dentro del segundo reactor 112, suministrando de manera efectiva la fuerza motriz para que la suspension de solidos transferencia fluya desde el primer reactor 102 al segundo reactor 112.

Asl, a medida que la alimentacion 126 entra al primer reactor 102, la presion puede incrementar dentro del primer reactor 102 hasta que su presion sea suficiente para que fluya un volumen igual de suspension de solidos al segundo reactor 112 (si los reactores son sustancialmente del mismo tamano o similares en tamano). De hecho, si se incrementa la velocidad de la alimentacion, la presion del primer reactor 102 puede incrementarse, si disminuye la velocidad de la alimentacion, la presion del primer reactor 102 puede disminuir. En dichas realizaciones, los caudales a traves de la llnea de transferencia 110 estan de este modo controlados sustancialmente por el diferencial de presion entre los reactores (por ejemplo, el primer reactor 102 y el segundo reactor 112) en serie. Ademas, como se senalo anteriormente, la relacion del tamano de un reactor al otro puede afectar al menos parcialmente el diferencial de presion, la cantidad de suspension de solidos de transferencia que fluye a traves de la llnea de transferencia 110, y/o la cantidad de suspension de solidos retirada de cada uno o de ambos reactores 102, 112. En algunas realizaciones, los reactores pueden ser sustancialmente del mismo tamano (es decir, volumenes sustancialmente iguales) o similares en tamano (es decir, volumenes similares) para hacer frente a cuestiones como grandes diferenciales de presion, diferenciales de volumen de suspensiones de solidos, y asl sucesivamente. Segun las presentes realizaciones, los reactores 102, 112 se pueden referir que son similares en tamano si sus volumenes difieren en no mas de aproximadamente 20%, o en no mas de aproximadamente 10%.

D. Multiples llneas de transferencia

El sistema 100 tambien puede tener caracterlsticas dispuestas de tal manera que una llnea de transferencia obstruida no afectara sustancialmente el rendimiento de los reactores en serie. Tal como se realiza en la Fig. 2, puede ser deseable tener mas de una llnea de transferencia (por ejemplo, entre 2 y 5 llneas de transferencia, inclusive) dispuestas en cada reactor. Dichas caracterlsticas pueden incluir un dispositivo CTO adicional 142 que incluye una valvula de ariete 144 y una valvula de bola conformada en v 146 configuradas para retirar la suspension de solidos desde el primer reactor 102 y transferir la suspension de solidos, a traves de una llnea de transferencia adicional 148, al segundo reactor 112. Al igual que con la llnea de transferencia primaria 110, la llnea de transferencia adicional 148 puede acoplarse al segundo reactor usando una valvula de ariete 150. Por ejemplo, en situaciones donde se obstruye una llnea de transferencia, tal como la llnea de transferencia 110, el sensor de presion 130 dispuesto a lo largo de la longitud de la llnea de transferencia 110 puede transmitir ciertos datos indicativos de un tapon al controlador 134. El controlador 134 puede indicar a una valvula, tal como la valvula de bola conformada en v 108 y/o la valvula de ariete 106 (siendo la combinacion el dispositivo CTO 104) que se cierre, y casi simultaneamente que se abra la valvula de ariete 144 y/o la valvula de bola conformada en v 146 (siendo la combinacion el dispositivo CTO adicional 142) que conducen a la llnea de transferencia 148. Los dispositivos CTO 104 y 142 pueden estar dispuestos a lo largo de diferentes posiciones de extraccion en el reactor 102 de tal manera que ciertas caracterlsticas de la suspension de solidos retirada (por ejemplo, velocidad de la suspension de solidos, contenido de solidos estratificados) sean sustancialmente las mismas. En algunas realizaciones, las valvulas de ariete 106 y 144 de los dispositivos CTO 104 y 142, respectivamente, pueden estar dispuestas en el primer reactor 102 en puntos en los codos del reactor de tal manera que la suspension de solidos experimenta estratificacion como resultado de una velocidad incrementada y localizada de la suspension de solidos. De hecho, en algunas realizaciones, las valvulas de ariete 106 y 144 de los dispositivos CTO 104 y 142 pueden estar configuradas para retirar la suspension de solidos desde aproximadamente la misma area en el primer reactor 102. De forma similar, las llneas de transferencia 110 y 148 pueden estar configuradas para enviar la suspension de solidos de transferencia al segundo reactor 112 a aproximadamente la misma posicion. En otras realizaciones, las llneas de transferencia 110 y 148 pueden estar configuradas para enviar la suspension de solidos desde el primer reactor 102 al segundo reactor 112 a diferentes posiciones. En ciertos aspectos, puede ser deseable para cada llnea de transferencia enviar la suspension de solidos desde el primer reactor 102 al segundo reactor 112 de tal manera que la suspension de solidos del primer reactor 102 que entra en el segundo reactor 112 experimente una fuerte fuerza motriz al entrar en el segundo reactor 112. Como tal, el punto en el que las llneas de transferencia 110 y 148 se acoplan de forma fluida con el segundo reactor 106 se puede disponer proximo al dispositivo motriz 136 y proximo a

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un radio interior de una curvatura del segundo reactor 112. Por supuesto, las llneas de transferencia 110 y 148 pueden compartir o tener sistemas de control y de valvulas similares de tal manera que el controlador 134 pueda automatizar sustancialmente todo el proceso de conmutacion entre las llneas de transferencia y controlar el flujo a traves de cada llnea. Se puede apreciar que en algunas realizaciones, las llneas de transferencia 110 y 148 pueden operar simultaneamente o aproximadamente simultaneamente. Es decir, en algunas realizaciones, las valvulas en la llnea de transferencia 110 y la llnea de transferencia 148 pueden estar abiertas de tal manera que la suspension de solidos producida por el primer reactor 102 se retira de forma continua y fluye a traves de llneas de transferencia 110 y 148 y entra en el segundo reactor 112. En algunas realizaciones, por ejemplo durante un procedimiento de arranque del sistema de reactor 100, el controlador 134 actuara para mantener la velocidad minima en las llneas de transferencia 110 y 148 al abrir inicialmente una de las llneas, en lugar de ambas, para evitar bajas velocidades de llnea y la precipitacion salina de solidos durante los tiempos de bajas velocidades de alimentacion. En realizaciones donde se incrementa suficientemente la velocidad de produccion y la alimentacion del reactor, el controlador 134 abrira la segunda llnea de transferencia (la que no se abre en el procedimiento de arranque mencionado anteriormente) para evitar que se sobrepase un umbral de presion del primer reactor 102.

E. Mantenimiento de las llneas

Haciendo referencia ahora a la Fig. 4, se muestra una ilustracion de un diagrama de tuberlas del sistema 160, que es una modificacion del sistema 100. El sistema 160 incluye caracterlsticas para el mantenimiento de forma independiente de las llneas de transferencia y/o para operar el primer reactor 102 y el segundo reactor 112 independientemente el uno del otro. Se puede apreciar que el sistema modificado 160 puede incluir muchas de las caracterlsticas descritas con respecto al sistema 100. Como muchas de las caracterlsticas incorporadas para el sistema 100 segun la presente tecnica, estas caracterlsticas se identifican actualmente usando los mismos numeros de referencia. En el caso de que una o mas de las llneas de transferencia entre los reactores en serie experimenten una obturacion, el sistema de polimerizacion 160 proporciona caracterlsticas que no solo facilitan la conmutacion entre las llneas de transferencia, sino que tambien facilitan el mantenimiento de cada llnea de forma independiente. Como se ilustra, las caracterlsticas para el mantenimiento de forma independiente de una llnea de transferencia, tal como la llnea de transferencia 110, pueden incluir una llnea de suministro de diluyente 162 que sea capaz de limpiar mediante arrastre con llquido la llnea de transferencia 110, as! como una llnea primaria 164. Cabe senalar que en la realizacion ilustrada, la llnea primaria 164 puede conducir a la llnea de transferencia 110 o a una llnea 168 que conduce al aparato de evaporacion subita en llnea 122. En estas realizaciones, una valvula de desvlo 166 se puede configurar para desviar la suspension de solidos retirada del primer reactor 102 al segundo reactor 112 o al aparato de evaporacion subita en llnea 122. La llnea de suministro de diluyente 162 puede incluir caracterlsticas que permiten al diluyente (por ejemplo, isobutano, propano, propano supercrltico) fluir a una velocidad que es suficiente para limpiar mediante arrastre con llquido las partlculas de pollmero remanentes de las llneas 110 y 164. Dichas caracterlsticas pueden incluir una bomba de suministro de diluyente 170 que suministra multiples corrientes de limpieza mediante arrastre con diluyente. Una de estas corrientes de limpieza mediante arrastre con llquido se controla mediante la valvula de control 172 que controla el flujo del diluyente a traves de una llnea de limpieza mediante arrastre con llquido 174 que conduce a la llnea primaria 164. La llnea de limpieza mediante arrastre con diluyente 162 tambien puede tener una valvula de control 176 para controlar el flujo de diluyente a traves de una llnea de limpieza mediante arrastre con llquido 178 que conduce a la llnea de transferencia 110. Las valvulas de control 172 y 176 se pueden configurar para cerrar sus respectivas llneas de limpieza mediante arrastre con llquido. Las caracterlsticas para el mantenimiento de forma independiente de las llneas de transferencia tambien pueden incluir una valvula de drenaje 182 dispuesta a lo largo de la longitud de la llnea de transferencia 110, conduciendo la valvula de drenaje 182 a una llnea de drenaje 184 que transporta los componentes de limpiados mediante arrastre por llquido (por ejemplo pollmero obstruido, diluyente) a un tanque que puede manejar solidos, por ejemplo, un tanque de separacion 186. Por supuesto, la llnea de transferencia 110 debe, como se muestra con respecto a la Fig. 2, tener monitores de presion y de flujo 128 y 132, de tal manera que el proceso se pueda configurar para operarlo manualmente o de forma automatizada por el DCS 134.

Durante la operacion, si la llnea de transferencia 110 se llega a obturar, la valvula de ariete 114 puede estar cerrada y la valvula de desvlo 166 puede cerrar la abertura a la llnea de transferencia 110 de tal manera que la llnea de transferencia 110 se alsla de ambos reactores. En algunos de estos casos, la suspension de solidos se puede drenar desde la llnea de transferencia 110 abriendo la valvula de drenaje 182 y permitiendo que el contenido de la llnea de transferencia 110 fluya a traves de la llnea de drenaje 184 y hacia el tanque de separacion 186. La llnea de limpieza mediante arrastre con diluyente 162 puede permitir que el diluyente, tal como isobutano, se controle mediante la valvula 176 a traves de llnea de limpieza mediante arrastre con llquido 178 y a la llnea de transferencia 110 de modo que el diluyente limpia mediante arrastre la llnea de transferencia 110 dejandola libre de partlculas de pollmero remanentes y semejantes. La valvula de drenaje 182 y la llnea de drenaje 184 tambien pueden facilitar el drenaje del contenido del primer reactor 102 al tanque de separacion 186. Cabe senalar que la operacion de drenaje de la suspension de solidos y as! sucesivamente hasta el tanque de separacion 186 puede incluir la limpieza mediante arrastre con llquido del reactor 102 y del contenido de la llnea primaria 164 usando un diluyente (por ejemplo, isobutano) desde la llnea de suministro de diluyente 162 para forzar la salida de cualesquiera partlculas de pollmero remanentes. Especlficamente, la llnea de suministro de diluyente 162 puede recibir diluyente de una fuente de diluyente (por ejemplo, un tanque de diluyente), y la bomba 170 puede suministrar la fuerza motriz para limpiar

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mediante arrastre con diluyente a traves de la ilnea de limpieza mediante arrastre por llquido 174 y de este modo, de la llnea primaria 164. La valvula de desviacion 166, en esta realizacion, debe desviar los contenidos limpiados mediante arrastre con llquido a traves de la llnea de transferencia 110, a traves de la valvula de drenaje 182 y de la llnea de drenaje 184, al tanque de separacion 186. Por supuesto, las llneas de suministro de diluyente 174 y 178 pueden servir como puntos de limpieza mediante arrastre con llquido para las diversas llneas que salen del primer reactor 102. Se debe apreciar que el numero total de llneas que salen del primer reactor 102 puede ser igualado o superado por el numero total de llneas de limpieza mediante arrastre con llquido. Como se ha mencionado, los sensores 130 y 132 pueden comunicar informacion de la presion y del flujo, respectivamente, a la caracterlstica DCS 134, permitiendo a un operador averiguar varios aspectos de la llnea de transferencia 110, tales como la integridad de la llnea y la operabilidad futura.

Cabe senalar que el segundo reactor 112 puede tener caracterlsticas similares con respecto a limpiar mediante arrastre con llquido una llnea 188 que sale del segundo reactor de 112 (y de este modo limpia mediante arrastre con llquido el contenido del segundo reactor 112). Es decir, el dispositivo CTO 116 puede retirar de forma continua la suspension de solidos en la llnea 188, que se puede mantener usando caracterlsticas que incluyen una llnea de suministro de diluyente 190. La llnea de suministro de diluyente 190 puede incluir caracterlsticas similares a la llnea de suministro de diluyente 162 descrita con respecto al primer reactor 102 y a la llnea de transferencia 110 que incluye una valvula de control 192, y una llnea de limpieza mediante arrastre con llquido 194. Una vez mas, el numero de llneas que salen del segundo reactor 112 puede ser igualado o superado por el numero de llneas de limpieza mediante arrastre con llquido de la llnea de suministro de diluyente 190. Se puede configurar una valvula de cierre 196 para forzar el paso del diluyente desde la llnea de suministro de diluyente 190 a traves del segundo reactor 112 (limpiando mediante arrastre con llquido de ese modo el segundo reactor 112) y fuera a traves de un dispositivo CTO diferente, tal como un dispositivo CTO 198. En algunas realizaciones, el dispositivo CTO 198 puede conducir a un segundo aparato de evaporacion subita en llnea 200 para la recuperacion del producto y del diluyente.

F. Operacion en serie y en paralelo

En la Fig. 4 se ilustran de forma adicional las caracterlsticas que pueden permitir que el sistema 160 se cambie de forma fiable de nuevo a un funcionamiento con un solo reactor (operando ambos reactores de forma independiente). De hecho, el sistema 160 se puede configurar de tal manera que a discrecion de un operador y/o en el caso de una obturacion en la llnea de transferencia, el primer reactor 102 y el segundo reactor 112 se pueden operar en paralelo (es decir, no en serie). En dichas realizaciones, la retirada de la suspension de solidos mediante el dispositivo CTO 104 en la llnea primaria 164 que sale del primer reactor 102 se puede desviar a la llnea 168, y de este modo al aparato de evaporacion subita en llnea 122, mediante la valvula de desvlo 166. Como se ha mencionado con respecto al sistema 100 (Fig. 2), el segundo reactor 112 puede tener un dispositivo CTO 116 que permite que la segunda suspension de solidos se retire de manera continua a la llnea 188 que conduce al aparato de evaporacion subita en llnea 122. Para mantener la llnea 168 que lleva la suspension de solidos producida en el primer reactor 102 separada de la llnea 188 que lleva la suspension de solidos producida en el segundo reactor 112, el sistema 160 puede tener una valvula de desvlo 202 que esta configurada para permitir selectivamente que cualquiera de las dos llneas entre en el aparato de evaporacion subita en llnea 122.

Durante la operacion en paralelo, en algunas realizaciones, la presion del primer reactor 102 se puede controlar sustancialmente a traves del dispositivo CTO 104 en la llnea primaria 164 y/o con otras valvulas dispuestas en la llnea 168 que conducen a la evaporacion subita en llnea 122 al controlar el flujo de la suspension de solidos que sale del primer reactor 102. En algunas realizaciones, la alimentacion en el primer reactor 102 tambien puede jugar un papel en el control de la presion del primer reactor 102. En algunas de estas realizaciones, el producto pollmero procedente del primer reactor 102 se puede recoger de forma continua y el diluyente de la suspension de solidos se puede reciclar de nuevo de forma continua al primer reactor 102. La llnea 168 que conduce al aparato de evaporacion subita en llnea 122 puede tener caracterlsticas que son capaces de controlar el flujo de la suspension de solidos al aparato de evaporacion subita en llnea 122, que incluye, por ejemplo, una valvula de diafragma 204 y/o una valvula de bola conformada en v 206. Otras caracterlsticas posibles pueden incluir una llnea de limpieza mediante arrastre con diluyente 208 con una valvula de una via 210, que se puede utilizar para limpiar mediante arrastre con llquido la llnea 168 con diluyente en el caso en el que la llnea 168 se obstruyese y/o si se requiere mantenimiento. Se debe apreciar que la valvula de diafragma 204 y la valvula de bola 206 pueden estar dispuestas a cada lado del area donde la llnea de limpieza mediante arrastre con diluyente 208 se junta con la llnea 168, lo que permite que cada lado de la llnea 168 se limpie mediante arrastre con llquido selectivamente. La llnea 168 procedente del primer reactor 102 tambien puede tener una unidad de control compartida/visualizacion compartida 212, de tal manera que el proceso de transferencia de la suspension de solidos y de limpieza mediante arrastre con llquido de la llnea 168 se pueda controlar al menos parcialmente en una localizacion.

Ademas de las llneas procedentes del primer reactor 102, el dispositivo CTO 116 dispuesto en la parte aguas abajo del segundo reactor 112 puede conducir al aparato de evaporacion subita en llnea 122. De hecho, la llnea 188 que se aleja del segundo reactor 112 a traves de la CTO 116 puede incluir caracterlsticas similares a las que se alejan del primer reactor 102. Por ejemplo, la suspension de solidos que sale del segundo reactor 112 puede fluir a traves de la llnea 188. El caudal de la suspension de solidos que sale del segundo reactor 112 se puede controlar al menos

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parcialmente mediante la valvula de ariete 118, la valvula de bola conformada en v 120, o por ambas, del dispositivo CTO 116. Una valvula de diafragma 214, tambien puede controlar al menos parcialmente el flujo de la suspension de solidos a traves de la llnea 188. La suspension de solidos se puede dirigir a la valvula de desvlo 202, que puede dirigir el flujo de la segunda suspension de solidos al aparato de evaporacion subita en llnea 122. Al igual que con la llnea 168, un controlador/pantalla compartida 216 puede permitir a un operador controlar al menos parcialmente la retirada continua de la suspension de solidos, el mantenimiento de la llnea y los procesos de limpieza mediante arrastre con llquido asociados con el segundo reactor 106 en una localizacion.

En algunos aspectos, los controladores 134, 202 y 216 pueden estar en comunicacion el uno con el otro. En dichos aspectos, los controladores pueden cambiar de forma fiable el sistema 160 entre operacion en paralelo y en serie. Por ejemplo, si se desea la operacion en paralelo, el controlador 134 puede operar las valvulas de desvlo 166 y 202 para dirigir la suspension de solidos que sale del primer reactor 102 a la llnea 168 que conduce al aparato de evaporacion subita en llnea 122. De una forma casi simultanea, la valvula de ariete 114 se puede cerrar, aislando la llnea de transferencia 110. La llnea de suministro del diluyente 162 puede comenzar a limpiar mediante arrastre con llquido la llnea de transferencia 110 segun el proceso descrito anteriormente, drenando eventualmente el contenido de la llnea de transferencia 110 en el tanque de separacion 186. El controlador 212 puede, en respuesta, comenzar a controlar el flujo de la suspension de solidos a traves de la llnea 168 usando las valvulas 204 y 206, cambiando de este modo las presiones de operacion, los caudales de la suspension de solidos, y factores similares dentro de la llnea 168 para adaptarse a cualquier numero de nuevos parametros que puedan resultar del cambio a la operacion en paralelo. De forma similar, el controlador 216 puede entonces realizar operaciones que incluyen dirigir la valvula de diafragma 214 para controlar el flujo de la segunda suspension de solidos a traves de la llnea 188. La valvula de desvlo 202 se puede controlar por uno o ambos de los controladores 212 y 216, de tal manera que la primera y la segunda suspensiones de solidos de las llneas 168 y 188, respectivamente, no se mezclen. En algunas realizaciones, por ejemplo, durante la operacion en paralelo, el flujo de la suspension de solidos desde el segundo reactor 112 puede fluir desde el dispositivo CTO 198, la llnea 188 o un dispositivo CTO secundario 218, al segundo aparato de evaporacion subita en llnea 200 para recuperar el pollmero del reactor 112 separado del pollmero procedente del primer reactor 102 y del aparato de evaporacion subita en llnea 122. A la inversa, si se desea la operacion en serie durante la operacion en paralelo, el controlador 134 puede conmutar la valvula de desvlo 166 para dirigir el flujo de la primera suspension de solidos desde el primer reactor 102 a la llnea primaria 164, y a continuacion a la llnea de transferencia 110, mientras se cierra sustancialmente de forma simultanea la valvula de drenaje 182. Cabe senalar que la llnea de transferencia 110 puede estar llena de diluyente antes de que la suspension de solidos se dirija a la llnea de transferencia 110, de tal manera que el segundo reactor no experimente una calda de presion cuando la valvula de ariete 114 se abra por el controlador 134. El controlador 212 puede entonces dirigir la llnea de limpieza mediante arrastre con diluyente 208 a la llnea de limpieza mediante arrastre con llquido 168, y el controlador 216 puede cambiar las condiciones de operacion de la valvula de diafragma 214. Como antes, el controlador 212 o el controlador 216 puede dirigir la valvula de desvlo 202 para permitir que la suspension de solidos que fluye desde la llnea 188 fluya hacia el aparato de evaporacion subita en llnea 122.

G. Evaporacion subita en llnea y reciclaje del diluyente

Segun la presente tecnica, los sistemas 100 y 160 utilizan ambos un aparato de evaporacion subita en llnea 122 para el aislamiento del producto y el reciclaje del diluyente. La Fig. 5 representa un aparato de evaporacion subita en llnea tlpico 122 que incorpora dichas caracterlsticas. El aparato de evaporacion subita en llnea puede incluir caracterlsticas para aislar el producto de pollmero de la suspension de solidos de producto retirada de forma continua procedente del segundo reactor 112 (en el caso de operacion en serie) o del primer reactor 102 y del segundo reactor 112 en el caso de operacion en paralelo. Independientemente del modo de operacion, la suspension de solidos, ya sea la procedente del primer reactor 102 o la procedente del segundo reactor 112, debe pasar a traves de un conducto comun 220 a una camara evaporacion subita de alta presion 222. El conducto 220 incluye un conducto circundante 224 que esta provisto con un fluido caliente que proporciona calentamiento indirecto al material de suspension de solidos en el conducto de la llnea de evaporacion subita 220. El diluyente vaporizado sale de la camara de evaporacion subita 222 a traves del conducto 226 para su posterior procesamiento, que puede incluir la condensacion mediante intercambio de calor simple usando el condensador del reciclado 228. El diluyente a continuacion, se devuelve al sistema 100 (por ejemplo, a un area proxima al dispositivo motriz 128 dentro del primer reactor 102), sin la necesidad de compresion, a traves de la llnea 124 y de la bomba del llquido de reciclaje 230. El condensador de reciclaje 228 puede utilizar cualquier fluido de intercambio de calor adecuado conocido en la tecnica en cualesquiera condiciones conocidas en la tecnica. En algunas realizaciones, se puede usar un fluido a una temperatura que se puede proporcionar economicamente. Un intervalo de temperatura adecuado para este fluido es de 4,4°C (40°F) a 54,4°C (130°F). Las partlculas de pollmero se retiran de la camara de evaporacion subita de alta presion 222 a traves de la llnea 232 para su posterior procesamiento usando tecnicas conocidas en la tecnica. En algunos aspectos, se pasan a la camara de evaporacion subita de baja presion 234 y posteriormente se recuperan como producto de pollmero a traves de la llnea 236. El diluyente separado pasa a traves del compresor 238 a la llnea 226. En algunas realizaciones, las extracciones en continuo utilizadas por un sistema que emplea reactores en serie (tal como el sistema 100) no solo permite una mayor concentracion de solidos aguas arriba en el primer reactor 102, sino que tambien permite una mejor operacion de la evaporacion subita de alta presion, permitiendo de ese modo que la mayorla del diluyente retirado se evapore de forma instantanea y se recicle sin

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compresion. De hecho, del 50 al 99 por ciento (por ejemplo, del 70 al 92 por ciento) del diluyente generalmente se puede recuperar de esta manera.

H. Operation del sistema de multiples reactores

Segun las realizaciones as! descritas, en la Fig. 6 se representa un diagrama de flujo de bloques de un metodo 300 de operacion de un sistema de polimerizacion con dos reactores, por ejemplo el sistema 100. Ademas, cabe senalar que el presente metodo se puede aplicar a multiples reactores en serie (es decir, mas de dos) y que las presentes realizaciones estan dirigidas a la operacion de dos reactores para facilitar la discusion. Como se representa y se describe en la Fig. 1, en un sentido general, un sistema de alimentation 16 puede alimentar al sistema de reactor 20. Como se muestra en la Fig. 6, sin embargo, puede ser necesario determinar las condiciones de operacion deseadas 302, tales como, por ejemplo, determinar si el sistema operara en serie o en paralelo. En el caso de operacion en serie, el proceso global puede incluir una etapa 304 de alimentacion al y la polimerizacion dentro del primer reactor 102. En el caso de operacion en paralelo, ademas de la etapa 304, se puede llevar a cabo otra etapa 306 de alimentacion a y de polimerizacion en el segundo reactor de polimerizacion 112. En ambas realizaciones operativas, el primer reactor 102 y el segundo reactor 112 polimerizan sus respectivos monomeros para formar suspensiones de solidos, y pueden tener las etapas 308 y 310, respectivamente, de control de la velocidad a la que se extraen de forma continua sus respectivas suspensiones de solidos. Estas etapas pueden incluir el uso de caracterlsticas tales como CTO 104 dispuesto en el primer reactor 102 para controlar el flujo de la primera suspension de solidos 312 y un CTO 116 dispuesto en el segundo reactor 112 para controlar el flujo de la segunda suspension de solidos 314.

Haciendo referencia al flujo de proceso segun el primer reactor de polimerizacion 102, la primera suspension de solidos 312 se puede retirar de forma continua desde el primer reactor de polimerizacion 102 a un conducto, tal como, por ejemplo, la llnea de transferencia 110 o a la llnea primaria 164 descrita en la Fig. 4. Se debe apreciar que el flujo de la primera suspension de solidos 312 a traves de la llnea de transferencia 110 o de la llnea primaria 164 se puede monitorizar de un modo continuo, segun el bloque 316. Como se ha mencionado, una ventaja principal de operar un sistema de polimerizacion de reactor dual segun la presente tecnica es que el sistema se puede conmutar entre la operacion en serie y la operacion en paralelo usando las caracterlsticas de las etapas 308 y 310 y las caracterlsticas descritas en la Fig. 4. De este modo, segun una determination intraoperatoria 318 de operacion en serie o en paralelo (por ejemplo, si un operador decide conmutar el modo de operacion), o si se detecta una fuga u otro factor de operacion negativo, el flujo de la primera suspension de solidos 312 se puede dirigir a un numero de diferentes vlas. Por ejemplo, si se desea la operacion en paralelo, el flujo de la primera suspension de solidos 312 se puede dirigir, como se indica por la etapa 320, a una evaporation subita en llnea (por ejemplo, la evaporation subita en llnea 122). En otra realization, si se detecta una fuga u otra condition de operacion negativa, la primera suspension de solidos 312 se puede dirigir, segun la etapa 322, a un tanque de separation, tal como el tanque de separation 186 que se describe en la Fig. 4. Por el contrario, si se esta realizando la operacion en serie, la primera suspension de solidos 312 como se indica por el bloque 324, puede continuar a traves de la llnea de transferencia 110 hacia el segundo reactor 112.

Se debe apreciar que durante la operacion en paralelo, la alimentacion y la etapa de polimerizacion 306 se pueden producir sustancialmente de forma simultanea en la etapa 304, donde la alimentacion se suministra a y la polimerizacion se produce en el primer reactor 102. Sin embargo, durante la operacion en serie en serie, la etapa 306 puede seguir a la etapa 324. Es decir, la primera suspension de solidos 312 se puede dirigir al segundo reactor 112 segun la etapa 324, seguido por la introduction de la alimentacion en y la polimerizacion de un monomero en el segundo reactor 112, segun la etapa 306. En este punto, el segundo reactor de polimerizacion 112 puede comenzar a incorporar una nueva poliolefina en la primera suspension de solidos 312, formando la segunda suspension de solidos 314. Sin embargo, se debe apreciar que en el curso de la operacion en paralelo, la segunda suspension de solidos 314 no puede incorporar la primera suspension de solidos 312.

Como se ha mencionado, el proceso segun el segundo reactor 112 puede incluir la etapa 310 para controlar el flujo de la segunda suspension de solidos 314 que sale del reactor 112. En ciertas realizaciones, tales como las descritas con respecto a la Fig. 3, la etapa 310 tambien puede dirigir caracterlsticas, tales como el CTO 116 dispuesto en el segundo reactor 112, para modular el flujo de la primera suspension de solidos 312 que sale del primer reactor 102 y/o que fluye a traves de la llnea de transferencia 110. Sin embargo, el flujo de la segunda suspension de solidos 314, que puede o no puede incluir a la primera suspension de solidos 312 (dependiendo del modo de operacion), se puede dirigir, segun la etapa 320 mencionada anteriormente, al aparato de evaporacion subita en llnea 122. Por ejemplo, durante la operacion en paralelo, el aparato de evaporacion subita en llnea 122 recibira la primera suspension de solidos 312 independientemente de la segunda suspension de solidos 314. Durante la operacion en serie, la segunda suspension de solidos 314 puede incorporar la primera suspension de solidos 312.

El aparato de evaporacion subita en llnea 122, como se describe en la Fig. 5, puede separar, en una etapa 326, un medio llquido 328 de un producto pollmero 330 de la suspension o de las suspensiones de solidos que se han dirigido al aparato de evaporacion subita en llnea 122. Por supuesto, el medio llquido se puede reciclar, segun la etapa 332, al sistema del reactor, tal como, por ejemplo, el sistema 100. El producto pollmero solido 330 se puede dirigir, segun la etapa 334, a un area de extrusion/carga para su posterior procesamiento, tal como la extrusion/carga

36 descrita en la Fig. 1. El aparato de evaporacion subita en ilnea 122, segun la presente tecnica, tambien puede incluir caracterlsticas para dirigir el medio llquido 328 al primer reactor 102, o al segundo reactor 112, o a ambos. Como tal, puede hacerse una determinacion final de la operacion en serie o en paralelo, segun la etapa 336, para determinar a donde se puede dirigir el medio llquido 328. En el caso de operacion en paralelo, el medio llquido 328 5 se puede dirigir al primer reactor 102, segun la etapa 338, as! como al segundo reactor 112, segun la etapa 340. En una configuracion en serie, el medio llquido se puede dirigir al primer reactor 102, en lugar de a ambos reactores, y como tal puede consistir en realizar la etapa 338 en lugar de las etapas 338 y 340.

Aunque la presente descripcion puede ser susceptible de varias modificaciones y formas alternativas, se han mostrado realizaciones especlficas como ejemplo en los dibujos y tablas y se han descrito con detalle en la presente 10 memoria. Sin embargo, debe entenderse que no se pretende que las realizaciones esten limitadas a las formas particulares descritas. En lugar de esto, la descripcion abarca todas las modificaciones, equivalentes, y alternativas que se encuentren en el alcance de la descripcion como se define por las siguientes reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo para producir una poliolefina, que comprende:

proporcionar un diluyente y un primer monomero a un primer reactor de polimerizacion;

polimerizar el primer monomero en el primer reactor de polimerizacion para formar un primer pollmero de poliolefina en una primera suspension de solidos;

descargar una suspension de solidos de transferencia que comprende el primer pollmero de poliolefina y el diluyente de forma continua desde el primer reactor de polimerizacion a un segundo reactor de polimerizacion a un caudal;

modular el caudal de la suspension de solidos de transferencia a traves de una llnea de transferencia hacia el segundo reactor de bucle usando un primer dispositivo de extraccion en continuo localizado en el segundo reactor de polimerizacion;

polimerizar un segundo monomero en el segundo reactor de polimerizacion para formar un segundo pollmero de poliolefina en una segunda suspension de solidos; y

en donde uno del primer y segundo reactores de polimerizacion se opera bajo un conjunto de condiciones para producir un pollmero de poliolefina que tiene un alto peso molecular y una baja densidad, y el otro del primer y segundo reactores de polimerizacion se opera bajo un conjunto de condiciones para producir un pollmero de poliolefina que tiene un menor peso molecular y una mayor densidad.
2. El metodo de la reivindicacion 1, en donde bien: (i) el primer reactor de polimerizacion se opera bajo el conjunto de condiciones para producir el primer pollmero de poliolefina que tiene un alto peso molecular y una baja densidad, y en donde el segundo reactor de polimerizacion se opera bajo el conjunto de condiciones para producir el segundo pollmero de poliolefina que tiene un menor peso molecular y una mayor densidad; o (ii) el segundo reactor de polimerizacion se opera bajo el conjunto de condiciones para producir el segundo pollmero de poliolefina que tiene un alto peso molecular y una menor densidad, y en donde el primer reactor de polimerizacion se opera bajo el conjunto de condiciones para producir el primer pollmero de poliolefina que tiene un menor peso molecular y una mayor densidad.
3. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde uno del primer y segundo reactores de polimerizacion produce polietileno de alto peso molecular usando altas cantidades de reactivos basados en llquido y menores cantidades de agente de transferencia de cadena de hidrogeno, y el otro del primer y segundo reactores de polimerizacion produce polietileno de bajo peso molecular usando bajas cantidades de reactivos basados en llquido y altas cantidades de agente de transferencia de hidrogeno.
4. El metodo segun la reivindicacion 3, en donde bien: (i) para producir polietileno de alto peso molecular en el primer reactor de polimerizacion, la primera suspension de solidos en el primer reactor comprende de 0,5 a 5,0% en peso de monomero de etileno y de 3% en peso a 12% en peso de 1-hexeno, y opcionalmente en donde la segunda suspension de solidos en el segundo reactor comprende de 3 a 12% en peso de monomero de etileno, por ejemplo, de 6 a 12% en peso de monomero de etileno; o (ii) para producir polietileno de alto peso molecular en el segundo reactor de polimerizacion, la segunda suspension de solidos en el segundo reactor comprende de 0,5 a 5,0% en peso de monomero de etileno y de aproximadamente 3% en peso a 12% en peso de 1-hexeno, y opcionalmente en donde la primera suspension de solidos en el primer reactor comprende de 3 a 12% en peso de monomero de etileno, por ejemplo, de 6 a 12% en peso de monomero de etileno
5. El metodo segun la reivindicacion 1 o 4, en donde un segundo dispositivo de extraccion se dispone es el primer reactor de polimerizacion se usa para limitar la cantidad de reactivos basados en llquido, por ejemplo, 1-hexeno, transferidos al segundo reactor de polimerizacion.
6. El metodo segun cualquier reivindicacion precedente, en donde el peso molecular de la poliolefina que tiene el alto peso molecular es al menos 5% mayor que el peso molecular de la poliolefina que tiene el menor peso molecular, por ejemplo al menos 10% mayor, o 15% mayor, o 20% mayor.
7. El metodo segun la reivindicacion 1 o 5, en donde un o el segundo dispositivo de extraccion en continuo dispuesto en el primer reactor de polimerizacion comprende una valvula de ariete, opcionalmente en donde (i) la valvula de ariete esta orientada a un angulo entre 15 a 60 grados de la perpendicular a la tangente sobre el radio exterior de un codo del primer reactor e inclinada en el angulo de orientacion en la direccion hacia el flujo aguas abajo de la suspension de solidos, o (ii) la valvula de ariete esta posicionada en una curvatura del primer reactor y/o dispuesta en el primer reactor en un segmento aguas abajo del primer reactor.

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8. El metodo segun la reivindicacion 7, en donde la cantidad de materiales, distintos del primer producto de poliolefina presente en la suspension de solidos de transferencia retirada de forma continua, se limita usando la valvula de ariete que tiene una extension en el primer reactor, opcionalmente en donde la extension sobresale en la suspension de solidos que fluye cerca de una superficie inferior del primer reactor.
9. El metodo segun cualquier reivindicacion precedente, en donde el primer dispositivo de extraccion en continuo comprende una valvula de ariete, por ejemplo, una valvula de ariete como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 7-8.
10. Un aparato para producir una poliolefina, que comprende: un primer reactor de polimerizacion;

un segundo reactor de polimerizacion dispuesto aguas abajo del primer reactor de polimerizacion;

un conducto que conecta de forma fluida el primer reactor de polimerizacion y el segundo reactor de polimerizacion en serie ; y

un dispositivo de extraccion en continuo configurado para controlar un flujo de una suspension de solidos de transferencia a traves del conducto;

en donde uno del primer y segundo reactores de polimerizacion esta configurado para permitir la produccion de un pollmero de poliolefina que tiene un alto peso molecular y una baja densidad, y el otro del primer y segundo reactores de polimerizacion esta configurado para permitir la produccion de un pollmero de poliolefina que tiene un menor peso molecular y una mayor densidad.
11. El aparato de la reivindicacion 10, en donde el dispositivo de extraccion en continuo esta dispuesto en el segundo reactor de polimerizacion.
12. El aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 10-11, en donde el aparato comprende un segundo dispositivo de extraccion en continuo dispuesto en el primer reactor de polimerizacion, opcionalmente en donde el segundo dispositivo de extraccion en continuo comprende una valvula de ariete, opcionalmente en donde (i) la valvula de ariete esta orientada a un angulo entre 15 a 60 grados de la perpendicular a la tangente sobre el radio exterior de un codo del primer reactor e inclinada en el angulo de orientacion en la direccion hacia el flujo aguas abajo de la suspension de solidos, o (ii) la valvula de ariete esta posicionada en una curvatura del primer reactor y/o dispuesta en el primer reactor en un segmento aguas abajo del primer reactor.