BR112017008449B1

BR112017008449B1 - Processo para separação de uma mistura de polímeromonômero e processo parapreparação de homopolímeros ou copolímeros de etileno

Info

Publication number: BR112017008449B1
Application number: BR112017008449-0A
Authority: BR
Inventors: Dieter Littmann; Georg Groos; Andre-Armand Finette; Michael Deuerling; Sven Wolfram; Juergen Mohrbutter; Danir Khayrullin; Claudio Fibla; Christoph Wolf
Original assignee: Basell Polyolefine Gmbh
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2022-02-22
Also published as: CN107074991B; US20170348658A1; BR112017008449A2; WO2016075235A1; CN107074991A; US9931608B2; EP3186288A1; EP3186288B1

Abstract

Trata-se de um processo de separação de componentes poliméricos e gasosos de uma mistura de polímero- monômero em uma pressão de 0,12 MPa a 0,6 MPa e uma temperatura de 120°C a 300°C em um vaso de separação. O vaso de separação tem um formato cilíndrico disposto de modo vertical com uma razão entre o comprimento e o diâmetro L/D de 0,6 a 10 e um cano de entrada com capacidade para introduzir a mistura de polímero-monômero no vaso de separação cujo cano de entrada se estende de modo vertical do topo do vaso de separação para dentro do vaso de separação. É fornecido adicionalmente um processo de preparação de homopolímeros ou copolímeros de etileno a partir de monômeros etilenicamente insaturados na presença de iniciadores de polimerização de radical livre em temperaturas de 100°C a 350°C e pressões na faixa de 110 MPa a 500 MPa que compreende tal processo de separação de uma mistura de polímero-monômero.

Description

Campo da invenção

[001] A presente revelação fornece um processo de separação de uma mistura que compreende componentes poliméricos e componentes gasosos em uma fração líquida e uma fração gasosa, em que os componentes poliméricos da mistura são obtidos através de polimerização de alta pressão de monômeros etilenicamente insaturados na presença de pelo menos um iniciador de polimerização de radical livre. A presente revelação também fornece um processo de preparação de homopolímeros ou copolímeros de etileno a partir de monômeros etilenicamente insaturados na presença de iniciadores de polimerização de radical livre.

Antecedentes da invenção

[002] O polietileno é o polímero comercial mais amplamente utilizado. O mesmo pode ser preparado a partir de alguns processos diferentes. A polimerização na presença de iniciadores de radical livre em pressões elevadas foi o primeiro método constatado para se obter polietileno e continua a ser um processo valioso com grande relevância comercial para a preparação de polietileno de baixa densidade (LDPE).

[003] Uma configuração normal de uma usina de preparação depolietileno de baixa densidade compreende, além de um reator de polimerização que pode ser um reator de autoclave ou tubular ou uma combinação de tais reatores, equipamentos adicionais. Para a pressurização dos componentes de reação, geralmente um conjunto de dois compressores, um compressor primário e um secundário, é usado. No fim da sequência de polimerização, uma unidade de polimerização de alta pressão inclui normalmente aparelhos como extrusoras e granuladores para a peletização do polímero obtido. Além disso, tal unidade de polimerização também compreende geralmente meios para alimentar com monômeros e comonômeros, iniciadores de radical livre, modificadores ou outras substâncias em uma ou mais posições a reação de polimerização.

[004] Uma característica da polimerização iniciada por radical de monômeros etilenicamente insaturados sob alta pressão é que a conversão dos monômeros está longe de ser completa. Por passagem do reator, apenas cerca de 10% a 50% dos monômeros dosados são convertidos no caso de uma polimerização em um reator tubular e de 8% a 30 % dos monômeros dosados são convertidos no caso de uma polimerização em um reator de autoclave. Consequentemente, é uma prática comum separar a mistura de reação descarregada em componentes poliméricos e gasosos e reciclar os monômeros. Para evitar as etapas de descompressão e compressão desnecessárias, a separação em componentes poliméricos e gasosos é geralmente realizada em dois estágios. A mistura de reação que sai do reator é transferida para um primeiro vaso separador, frequentemente chamado de separador de produto de alta pressão, em que a separação em componentes poliméricos e gasosos é realizada em uma pressão que permite a reciclagem do etileno e dos comonômeros separados da mistura de reação para a mistura de reação em uma posição entre o compressor primário e o compressor secundário. Nas condições de operação do primeiro vaso de separação, os componentes poliméricos dentro do vaso separador se encontram em um estado líquido. A fase líquida obtida no primeiro vaso separador é transferida para um segundo vaso de separação, frequentemente chamado de separador de produto de baixa pressão, em que uma separação adicional em componentes poliméricos e gasosos ocorre em uma pressão mais baixa. O etileno e os comonômeros separados da mistura no segundo vaso de separação são alimentados ao compressor primário quando os mesmos são comprimidos para a pressão do etileno fresco alimentado, combinados com o etileno fresco alimentado e as correntes unidas são adicionalmente pressurizadas para a pressão da corrente de reciclo de gás de alta pressão. O nível das fases líquidas no primeiro e no segundo vasos de separação é geralmente medido através de medição de nível radiométrico e é controlado automaticamente por válvulas de descarga de produto.

[005] A separação de componentes poliméricos e gasosos de uma mistura de reação obtido através de polimerização de alta pressão de monômeros etilenicamente insaturados na presença de iniciadores de polimerização de radical livre diminuindo-se a pressão e a temperatura já foi descrita no documento GB 580182, Aparelhos de diferentes projetos e geometrias foram revelados como vasos de separação de baixa pressão que operam em uma faixa de pressão de 0,12 MPa a 0,6 MPa. O documento DE 1219378 descreve separadores de baixa pressão, em que o polietileno é homogeneizado por agitação intensiva. O documento DD 1219378 refere-se a um processo de separação de produto de dois estágios, em que é empregado um separador de baixa pressão no qual o fundido de polímero é introduzido em um ponto que está em 60% a 100% da altura total do separador de baixa pressão, através de um cano que é direcionado para baixo em um ângulo de 50° a 70° para a horizontal próximo à parede do vaso. De preferência, a entrada de fundido se encontra em 60% a 80% da altura total do separador de baixa pressão. O documento WO 2011/078856 A1 revela um vaso de separação de baixa pressão que inclui uma seção cilíndrica que termina em uma seção frustocônica em seu fundo e tem uma entrada de produto montada em sua lateral para receber o produto de polímero a partir do separador de alta pressão.

[006] Os processos de separação de componentes poliméricos e gasosos de uma composição obtida através de polimerização de alta pressão de monômeros etilenicamente insaturados permite a reciclagem de etileno, comonômeros e outros componentes de baixo peso molecular da mistura de reação para o lado de sucção do compressor secundário. No entanto, ainda há uma quantidade considerável de componentes poliméricos transferida para a corrente de gás que sai do segundo vaso separador. Esses componentes têm que ser separados do gás em etapas de separação subsequentes na linha de reciclagem de etileno. Além disso, os componentes poliméricos arrastados podem aderir à superfície do vaso de separação ou à superfície de condutos de transferência e ocasionar incrustação.

[007] Consequentemente, há uma necessidade na técnica de superar as desvantagens da técnica anterior e de fornecer processos de separação que apresentem uma quantidade muito pequena de transferência de polímero com a corrente de gás que sai do segundo vaso de separação. Além disso, há uma necessidade na técnica para processos que permitam períodos mais longos de produção sem a necessidade de limpeza do vaso de separação e o mesmo deve permitir uma rápida alteração de grau entre diferentes tipos de polietilenos de baixa densidade produzidos com uma quantidade reduzida de polímeros fora da especificação. Além disso, visto que os vasos de separação em processos de alta pressão de preparação de polímeros de olefina na presença de iniciadores de polimerização de radical livre são aparelhos grandes e resistentes à pressão, há um desejo constante, por motivos econômicos, de se ter capacidade para construir tais vasos de separação do menor tamanho possível sem perder uma boa eficiência de separação.

Sumário da invenção

[008] A presente revelação fornece um processo de separação de uma mistura de polímero-monômero que compreende componentes poliméricos e componentes gasosos em uma fração líquida e uma fração gasosa, sendo que o processo compreende as etapas de: introduzir a mistura de polímero-monômero em um vaso de separação; separar a mistura de polímero-monômero em uma pressão de 0,12 MPa a 0,6 MPa e uma temperatura de 120°C a 300°C em uma fração gasosa e uma fração líquida; retirar a fração gasosa a partir do topo do vaso de separação; e retirar a fração líquida a partir do fundo do vaso de separação, em que os componentes poliméricos da mistura são obtidos através de polimerização de alta pressão de monômeros etilenicamente insaturados na presença de pelo menos um iniciador de polimerização de radical livre, e em que o vaso de separação tem um formato cilíndrico disposto de modo vertical com uma razão entre o comprimento e o diâmetro L/D de 0,6 a 10; o vaso de separação é equipado com um cano de entrada com capacidade para introduzir a mistura de polímero-monômero no vaso de separação; o cano de entrada se estende de modo vertical do topo do vaso de separação para dentro do vaso de separação; e a razão entre o diâmetro interno do cano de entrada em sua extremidade inferior e o diâmetro interno do vaso separador em sua parte cilíndrica está na faixa de 0,15 a 0,4.

[009] Em algumas modalidades, o cano de entrada é disposto de modo centralizado no vaso de separação.

[0010] Em algumas modalidades, a mistura de polímero-monômero foi obtida como uma fração líquida separando-se uma mistura de reação obtida através de polimerização de alta pressão e a separação foi realizada em uma pressão de 15 MPa a 50 MPa e uma temperatura de 120°C a 300°C.

[0011] Em algumas modalidades, o cano de entrada se estende por uma distância para dentro do vaso de separação que é de 25% a 40% do comprimento do vaso de separação.

[0012] Em algumas modalidades, a velocidade da mistura de polímero-monômero na extremidade inferior do cano de entrada está na faixa de 0,3 m/s a 20 m/s.

[0013] Em algumas modalidades, a velocidade vertical do gás em elevação na região da extremidade inferior do cano de entrada para a saída para a retirada da fração gasosa do vaso de separação está na faixa de 0,02 m/s a 2,0 m/s.

[0014] Em algumas modalidades, as superfícies dentro do vaso de separação que estão em contato com a fração líquida têm uma rugosidade média Ra de no máximo 3,2 μm.

[0015] Em algumas modalidades, as superfícies dentro do vaso de separação que estão em contato com a fração líquida são dotadas de um revestimento de politetrafluoroetileno.

[0016] Em algumas modalidades, o ângulo da parte cônica do separador está na faixa de 30 a 60°.

[0017] Em algumas modalidades, o cano de entrada tem uma parte cônica que tem um ângulo na faixa de 5 a 25°.

[0018] Em algumas modalidades o nível da fração líquida no vaso de separação é medido através de uma medição de nível radiométrico e é controlada por uma válvula de descarga de produto.

[0019] Em algumas modalidades, o conduto que fornece a mistura de polímero-monômero ao vaso de separação tem uma dobra na faixa de 60° a 120°.

[0020] Em algumas modalidades, o vaso de separação é montado em um dispositivo de peletização.

[0021] Em algumas modalidades, a presente revelação fornece um processo de preparação homopolímeros ou copolímeros de etileno que compreende polimerizar monômeros etilenicamente insaturados na presença de iniciadores de polimerização de radical livre em temperaturas de 100°C a 350°C e pressões na faixa de 110 MPa a 500 MPa em um reator de polimerização, sendo que o processo compreende um processo de separação de componentes poliméricos e gasosos, conforme descrito acima.

[0022] Em algumas modalidades, a polimerização é realizada em um ou mais reatores tubulares ou reatores de autoclave ou em combinações de tais reatores.

Breve descrição dos desenhos

[0023] Embora múltiplas modalidades sejam relevadas, ainda outras modalidades tornar-se-ão aparentes aos indivíduos versados na técnica a partir da descrição detalhada a seguir. Conforme será evidente, certas modalidades, conforme revelado no presente documento, têm capacidade para serem modificadas em vários aspectos óbvios, todos sem que se afaste do espírito e do escopo das reivindicações, conforme apresentado no presente documento. Consequentemente, os desenhos e a descrição detalhada devem ser considerados como de natureza ilustrativa e não restritiva.

[0024] As figuras a seguir ilustram as modalidades preferenciais da matéria revelada no presente documento. A matéria reivindicada pode ser compreendida com referência à descrição a seguir tomada em conjunto com as figuras anexas, em que números de referência semelhantes identificam elementos semelhantes, e em que:

[0025] A Figura 1 mostra esquematicamente uma configuração para um reator de polimerização tubular adequada sem restringir, no entanto, a invenção às modalidades descritas na mesma.

[0026] A Figura 2 mostra esquematicamente um corte transversal de um vaso de separação adequado par ao processo de separação da presente revelação.

Descrição detalhada da invenção

[0027] O processo da presente revelação refere-se à separação de uma mistura de polímero-monômero que compreende componentes poliméricos e componentes gasosos em uma fração líquida e uma fração gasosa, em que os componentes poliméricos da mistura são obtidos através de polimerização de alta pressão de monômeros etilenicamente insaturados na presença de pelo menos um iniciador de polimerização de radical livre. O processo da presente revelação refere- se especificamente à separação de uma mistura de polímero- monômero que foi obtida como uma fração líquida no primeiro vaso de separação após uma polimerização de alta pressão.

[0028] A polimerização de alta pressão é preferencialmente uma homopolimerização de etileno ou uma copolimerização de etileno com um ou mais outros monômeros, contanto que esses monômeros sejam propensos à copolimerização de radical livre com etileno sob pressão alta. São exemplos de monômeros copolimerizáveis adequados ácidos carboxílicos C3-C8 α,β-insaturados, particularmente ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido acrílico, ácido metacrílico e ácido crotônico, derivados de ácidos carboxílicos C3-C8 α,β-insaturados, por exemplo, ésteres carboxílicos C3-C15 insaturados, particularmente ésteres de alcanois C1-C6 ou anidridos, particularmente metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de n-butila ou metacrilato de terc- butila, acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de n-butila, acrilato de 2-etilhexila, acrilato de terc-butila, anidrido metacrílico, anidrido maleico ou anidrido itacônico e 1-olefinas, tais como propeno, 1-buteno, 1- penteno, 1-hexeno, 1-octeno ou 1-deceno. Além disso, carboxilatos de vinila, particularmente de preferência acetato de vinila, podem ser usados como comonômeros. Propeno, 1-buteno, 1-hexeno, ácido acrílico, acrilato de n-butila, acrilato de terc-butila, acrilato de 2-etilhexila, acetato de vinila ou propionato de vinila são particularmente adequados como um comonômero.

[0029] No caso da copolimerização, a proporção de comonômero ou de comonômeros na mistura de reação é de 1 a 50% em peso, preferencialmente de 3 a 40% em peso, com base na quantidade de monômeros, isto é, a soma de etileno e outros monômeros. Dependendo do tipo de comonômero, pode ser preferencial alimentar os comonômeros em mais de um ponto para a configuração de reator. De preferência, os comonômeros são alimentados para o lado de sucção do compressor secundário.

[0030] Para os propósitos da presente revelação, os polímeros ou materiais poliméricos são todas as substâncias que são constituídas por pelo menos duas unidades de monômero. As mesmas são preferencialmente polietilenos de baixa densidade que têm um peso molecular médio Mn de mais que 20.000 g/mole. O termo polietileno de baixa densidade tem como objetivo incluir homopolímeros de etileno e copolímeros de etileno. O processo da presente revelação também pode ser empregado de modo vantajoso na preparação de oligômeros, ceras e polímeros que têm um peso molecular Mn de menos que 20.000 g/mole.

[0031] Iniciadores possíveis para se iniciar a polimerização de radical livre nas respectivas zonas de reação são, em geral, todas as substâncias que podem produzir espécies de radical sob as condições no reator de polimerização, por exemplo, oxigênio, ar, compostos azo ou iniciadores de polimerização peroxídicos. Em uma modalidade preferencial da revelação as polimerizações são realizadas utilizando-se oxigênio, ou alimentado ou na forma de O2 puro ou como ar. No caso da iniciação da polimerização com oxigênio, o iniciador é normalmente misturado primeiro com a alimentação de etileno e, então, alimentado ao reator. EM tal caso não é possível apenas alimentar uma corrente que compreende monômero e oxigênio ao início do reator de polimerização, mas também a um ou mais pontos ao longo do reator, criando duas ou mais zonas de reação. A iniciação com o uso de peróxidos orgânicos ou compostos azo também representa uma modalidade preferencial da presente revelação. São exemplos de peróxidos orgânicos adequados peróxi ésteres, peróxi cetais, peróxi cetonas e peróxi carbonatos, por exemplo, di(2-etilhexila) peroxidicarbonato, peroxidicarbonato de diciclohexila, peroxidicarbonato de diacetila, peroxiisopropilcarbonato de terc-butila, peroxidicarbonato de di-sec-butila, peróxido de di-terc-butila, peróxido de di-terc-amila, peróxido de dicumila, 2,5-dimetil-2,5-di-terc-butilperoxihexano, cumil peróxido de terc-butila, 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hex-3-ino, monohidroperóxido de 1,3-diisopropila ou hidroperóxido de terc-butila, peróxido de didecanoila, 2,5-dimetil-2,5-di(2-etilhexanoilperoxi)hexano, peroxi-2- etilhexanoato de terc-amila, peróxido de dibenzoila, peroxi-2-etilhexanoato de terc-butila, peroxidietilacetato de terc-butila, peroxidietilisobutirato de terc-butila, peroxi-3,5,5-trimetilhexanoato de terc-butila, 1,1-di(terc-butil- peroxi)-3,3,5-trimetilciclohexano, 1,1-di(terc-butilperoxi)ciclohexano, pe- roxiacetato de terc-butila, peroxineodecanoato de cumila, peroxineo- decanoato de terc-amila, peroxipivalato de terc-amila, peroxineodecanoato de terc-butila, permaleato de terc-butila, peroxipivalato de terc-butila, peroxiisononanoato de terc-butila, hidroperóxido de diisopropilbezeno, hidroperóxido de cumeno, peroxibenzoato de terc-butila, hidroperóxido de metil isobutil cetona, 3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-triperoxociclononano e 2,2- di(terc-butilperoxi)butano. Azoalcanos (diazenos), ésteres azodicarboxílicos, dinitrilas azodicarboxílicos, tais como azobisisobutironitrila e hidrocarbonetos que se decompõem em radicais livres e também são referidos como iniciadores de C-C, por exemplo, derivados de 1,2-difenil-1,2-dimetiletano e derivados de 1,1,2,2-tetra- metiletano, também são adequados. É possível utilizar-se tanto iniciadores individuais quanto, preferencialmente, misturas de vários iniciadores. Uma ampla faixa de iniciadores, particularmente peróxidos, está comercialmente disponível, por exemplo, os produtos de Akzo Nobel oferecidos sob as marcas registradas Trigonox® ou Perkadox®.

[0032] Iniciadores de polimerização peroxídicos adequados incluem, por exemplo, 1,1-di(terc-butilperoxi)ciclohexano, 2,2-di(terc- butilperoxi)butano, -peroxi-3,5,5-trimetilhexanoato de terc-butila, peroxibenzoato de terc-butila, 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexano, cumil peróxido de terc-butila, peróxido de di-terc-butila e 2,5-dimetil-2,5- di(terc-butilperoxi)hex-3-ino e, é dada preferência em particular à utilização de -peroxi-3,5,5-trimetilhexanoato de terc-butila, di-(2- etilhexil) peroxidicarbonato ou peroxi-2-etilhexanoato de terc-butila.

[0033] Os iniciadores podem ser empregados individualmente ou como uma mistura em concentrações de 0,1 mol/t a 50 mol/t de polietileno produzido, em particular de 0,2 mol/t a 20 mol/t, em cada zona de reação. Em uma modalidade preferencial da presente revelação o iniciador de polimerização de radical livre, que é alimentado a uma zona de reação, é uma mistura de pelo menos dois diferentes compostos azo ou peróxidos orgânicos. Se tais misturas de iniciador forem utilizadas é preferencialmente que as mesmas sejam alimentadas a todas as zonas de reação. Não há limite para a quantidade de iniciadores diferentes em tal mistura, no entanto, preferencialmente as misturas são compostas por dois a seis e, em particular, de por dois, três ou quatro iniciadores diferentes. É dada preferência em particular à utilização de misturas de iniciadores que têm diferentes temperaturas de decomposição.

[0034] É muitas vezes vantajoso utilizar-se os iniciadores no estado dissolvido. São exemplos de solventes adequados cetonas e hidrocarbonetos alifáticos, em particular octano, decano e isododecano e também outros hidrocarbonetos C8-C25 saturados. As soluções compreendem os iniciadores ou as misturas de iniciador em proporções de 2 a 65% em peso, preferencialmente de 5 a 40% em peso e particularmente de preferência de 8 a 30% em peso.

[0035] Na polimerização de alta pressão, o peso molecular dos polímeros a serem preparados pode, como de costume, ser alterado através da adição de modificadores que agem como agentes de transferência de cadeia. São exemplos de modificadores adequados hidrogênio, hidrocarbonetos alifáticos e olefínicos, por exemplo, propano, butano, pentano, hexano, ciclohexano, propeno, 1-buteno, 1- penteno ou 1-hexeno, cetonas tais como acetona, metil etil cetona (2- butanona), metil isobutil cetona, metil isoamil cetona, dietil cetona ou diamil cetona, aldeídos, tais como formaldeído, acetaldeído ou propionaldeído, e álcoois alifáticos saturados, tais como metanol, etanol, propanol, isopropanol ou butanol. É dada preferência em particular à utilização de aldeídos alifáticos saturados, em particular propionaldeído ou 1-olefinas, tais como propeno, 1-buteno ou 1-hexeno, ou hidrocarbonetos alifáticos, tais como propano.

[0036] A polimerização de alta pressão é preferencialmente realizada em pressões de 110 MPa a 500 MPa, com pressões de 160 MPa a 350 MPa sendo preferenciais e pressões de 200 MPa a 330 MPa sendo particularmente preferenciais para a polimerização em um reator tubular e com pressões de 110 MPa a 300 MPa sendo preferenciais e pressões de 120 MPa a 280 MPa sendo particularmente preferenciais para a polimerização em um reator de autoclave. As temperaturas de polimerização estão normalmente na faixa de 100°C a 350°C e preferencialmente na faixa de 180°C a 340°C e mais preferencialmente de 200°C a 330°C para a polimerização em um reator tubular e preferencialmente na faixa de 110°C a 320°C e mais preferencialmente de 120°C a 310°C para a polimerização em um reator de autoclave.

[0037] A polimerização pode ser realizada com todos os tipos de reatores de alta pressão adequados para a polimerização de alta pressão. Os reatores de alta pressão adequados são, por exemplo, os reatores tubulares ou reatores de autoclave ou combinações de tais reatores. De preferência, os reatores de alta pressão são reatores tubulares ou reatores de autoclave e, em particular, reatores tubulares.

[0038] Os reatores de autoclave de alta pressão comuns são reatores agitados e têm uma razão entre comprimento e diâmetro na faixa de 2 a 30, preferencialmente de 2 a 20, Tais reatores de autoclave têm uma ou mais zonas de reação, preferencialmente de 1 a 6 zonas de reação e mais preferencialmente de 1 a 4 zonas de reação. O número de zonas de reação depende do número de defletores de agitador que separam as zonas misturadas individuais dentro do reator de autoclave.

[0039] Os reatores tubulares adequados são basicamente canos de parede espessa e longos, que têm normalmente de cerca de 0,5 km a 4 km, preferencialmente de 1 km a 3 km e especificamente de 1,5 km a 2,5 km de comprimento. O diâmetro interno dos canos está normalmente na faixa de cerca de 30 mm a 120 mm e preferencialmente de 60 mm a 100 mm. Tais reatores tubulares têm preferencialmente uma razão entre comprimento e diâmetro de mais que 1.000, preferencialmente de 10.000 a 40.000 e especificamente de 25.000 a 35.000,

[0040] OS reatores tubulares preferenciais têm pelo menos duas zonas de reação, preferencialmente de 2 a 6 zonas de reação e mais preferencialmente de 2 a 5 zonas de reação. O número de zonas de reação é determinado pelo número de pontos de alimentação para o iniciador. Tal ponto de alimentação pode ser, por exemplo, um ponto de injeção para uma solução de compostos azo ou peróxidos orgânicos. Um iniciador fresco é adicionado ao reator, onde o mesmo é decomposto em radicais livres e inicia a polimerização adicional. O calor gerado da reação eleva a temperatura da mistura de reação, visto que é gerado mais calor do que pode ser removido através das paredes do reator tubular. A temperatura em elevação aumenta a taxa de decomposição dos iniciadores de radical livre e acelera a polimerização até que essencialmente todo o iniciador de radical livre seja consumido. Depois disso, nenhum calor adicional é gerado e a temperatura diminui novamente visto que a temperatura das paredes do reator é menor que aquela da mistura de reação. Consequentemente, a parte do reator tubular a jusante de um ponto de alimentação de iniciador em que a temperatura aumenta é a zona de reação, enquanto que a parte depois disso, em que a temperatura diminui novamente, é predominantemente uma zona de resfriamento. A quantidade e a natureza dos iniciadores de radical livre adicionados determina o quanto a temperatura é elevada e consequentemente permite o ajuste desse valor. Normalmente, a elevação de temperatura é ajustada para estar na faixa de 70°C a 170°C na primeira zona de reação e 50°C a 130°C para as zonas de reação subsequentes dependendo das especificações de produto e da configuração de reator.

[0041] A compressão da composição de gás de reação para a pressão de polimerização é preferencialmente realizada através de pelo menos dois compressores que operam sequencialmente dos quais um compressor primário comprime primeiro a composição de gás de reação para uma pressão de 10 MPa a 50 MPa e um compressor secundário, que é ocasionalmente designado como um hipercompressor comprime adicionalmente, então, a composição de gás de reação para a pressão de polimerização de 110 MPa a 500 MPa. De preferência, o compressor primário e o compressor secundário são compressores de múltiplos estágios. Adicionalmente, é possível separar um ou mais estágios de um ou ambos dentre esses compressores e dividir os mesmos em compressores separados. No entanto, normalmente uma série de um compressor primário e um compressor secundário é utilizada para comprimir a composição de gás de reação para a pressão de polimerização. Em tais casos, ocasionalmente o compressor primário inteiro é designado como o compressor primário. No entanto, também é comum designar o um ou mais primeiros estágios do compressor primário, que comprimem o gás de reciclo do separador de produto de baixa pressão para a pressão a alimentação de etileno fresco, como o compressor intensificador e, então, apenas o um ou mais estágios subsequentes como o compressor primário embora todos façam parte de um aparelho.

[0042] Comumente o aparelho de polimerização compreende, além do reator de polimerização, uma linha de reciclo de gás de alta pressão e uma linha de reciclo de gás de baixa pressão para a reciclagem de monômeros não reagidos para o processo de polimerização. A mistura de reação obtida no reator de polimerização é transferida para um primeiro vaso de separação, frequentemente chamado de separador de produto de alta pressão, e separada em uma fração gasosa e uma fração líquida em uma pressão de 15 MPa a 50 MPa. A fração gasosa retirada do primeiro vaso de separação é alimentada por meio da linha de reciclo de gás de alta pressão para o lado de sucção do compressor secundário. Na linha de reciclo de gás de alta pressão, o gás é normalmente purificado através de várias etapas de purificações de componentes indesejados, tais como polímero ou oligômeros arrastados. A fração líquida retirada do primeiro vaso de separação, que normalmente ainda compreende monômeros dissolvidos, tais como etileno e comonômeros em uma quantidade de 20 a 40% em peso, é transferida para um segundo vaso de separação, frequentemente chamado de separador de produto de baixa pressão, e adicionalmente separada, em pressão reduzida, normalmente em uma pressão absoluta na faixa de 0,1 a 0,5 MPa, em componentes poliméricos e gasosos. A fração gasosa retirada do segundo vaso de separação é alimentada por meio da linha de reciclo de gás de baixa pressão para o compressor primário, preferencialmente para o primeiro dos estágios. Além disso, a linha de reciclo de gás de baixa pressão normalmente compreende várias etapas de purificações para a purificação do gás de componentes indesejados.

[0043] De preferência, o gás reciclado proveniente da linha de reciclo de gás de baixa pressão é comprimido por primeiros estágios do compressor primário para a pressão da alimentação fresca de monômeros etilenicamente insaturados, preferencialmente etileno e, depois disso, combinado com a alimentação de gás fresco e os gases combinados são adicionalmente comprimidos no compressor primário para a pressão de 10 MPa a 50 MPa. De preferência o compressor primário compreende cinco ou seis estágios de compressão, dois ou três antes da adição do gás fresco e dois ou três após a adição do gás fresco. O compressor secundário tem preferencialmente dois estágios; um primeiro estágio, que comprime o gás de cerca de 30 MPa a cerca de 120 MPa, e um segundo estágio, que comprime adicionalmente o gás de cerca de 120 MPa para a pressão de polimerização final.

[0044] Diferentes configurações para aparelhos de polimerização adequados, tais como, por exemplo, reatores de autoclave, também são evidentemente possíveis.

[0045] A Figura 1 mostra esquematicamente uma configuração típica para um reator de polimerização tubular adequada sem restringir, no entanto, a invenção às modalidades descritas na mesma.

[0046] O etileno fresco, que está normalmente sob uma pressão de 1,7 MPa, é primeiramente comprimido para uma pressão de cerca de 30 MPa por meio de um compressor primário (1) e, então, comprimido para a pressão de reação de cerca de 300 MPa com o uso de um compressor secundário (2). O regulador de peso molecular é adicionado ao compressor primário (1). A mistura de reação que sai do compressor primário (2) é alimentada ao pré-aquecedor (3), onde a mistura de reação é pré-aquecida para a temperatura de início de reação de cerca de 120°C a 220°C e, então, transportada para o reator tubular (4).

[0047] O reator tubular (4) é basicamente um cano de parede espessa longo com camisas de resfriamento para remover o calor liberado de reação da mistura de reação por meio de um circuito refrigerante (não mostrado). O mesmo tem normalmente de cerca de 0,5 km a 4 km, preferencialmente de 1,5 km a 3 km e especificamente de 2 km a 2,5 km de comprimento. O diâmetro interno do cano está normalmente na faixa de cerca de 30 mm a 120 mm e preferencialmente de 60 mm a 100 mm.

[0048] O reator tubular (4) mostrado na Figura 1 tem quatro pontos de injeção de iniciador separados espacialmente (5a), (5b), (5c) e (5d) para alimentar os iniciadores ou as misturas de iniciador I1, I2, I3 e I4 ao reator e consequentemente também quatro zonas de reação. Ao alimentar os iniciadores de radical livre adequados, que se decompõem na temperatura da mistura de reação, ao reator tubular a reação de polimerização é iniciada. O calor gerado da reação eleva a temperatura da mistura de reação, visto que é gerado mais calor do que pode ser removido através das paredes do reator tubular. A temperatura em elevação aumenta a taxa de decomposição dos iniciadores de radical livre e acelera a polimerização até que todos iniciadores de radical livre tenham sido consumidos. Depois disso, nenhum calor adicional é gerado e a temperatura diminui novamente visto que a temperatura das paredes do reator é menor que aquela da mistura de reação. Consequentemente, a parte do reator tubular a jusante de um ponto de injeção de iniciador em que a temperatura aumenta é a zona de reação, enquanto que a parte depois disso, em que a temperatura diminui novamente, é predominantemente uma zona de resfriamento.

[0049] A quantidade e a natureza dos iniciadores de radical livre adicionados determinam o quanto a temperatura é elevada e consequentemente permite o ajuste desse valor. Normalmente, a elevação de temperatura na primeira zona de reação é ajustada para estar na faixa de 70°C a 170°C e 50°C a 130°C para as zonas de reação subsequentes dependendo das especificações de produto e da configuração de reator. A mistura de reação sai do reator tubular (4) através de uma válvula de descarga de pressão alta (6) e passa de um resfriador pós-reator (7). Depois disso, o polímero resultante é separado do etileno não reagido e de outros compostos de baixo peso molecular (monômeros, oligômeros, polímeros, aditivos, solvente, etc) por meio de um primeiro vaso de separação (8) e um segundo vaso de separação (9), descarregado e peletizado por meio de uma extrusora e um granulador (10).

[0050] O etileno e os comonômeros que foram separados no primeiro vaso de separação (8) são alimentados de volta à extremidade de entrada do reator de tubo (4) no circuito de alta pressão (11) a 30 MPa. Os mesmos são primeiramente libertados de outros constituintes em pelo menos um estágio de purificação e, então, adicionados à corrente de monômero entre o compressor primário (1) e o compressor secundário (2). A Figura 1 mostra um estágio de purificação que consiste em um trocador de calor (12) e um separador (13). No entanto, é possível utilizar uma pluralidade de estágios de purificação. O circuito de alta pressão (11) normalmente separa as ceras.

[0051] O etileno que foi separado no segundo vaso de separação (9), que compreende adicionalmente, entre outros, a parte principal dos produtos de baixo peso molecular da polimerização (oligômeros) e o solvente, é trabalhada no circuito de baixa pressão (14) em uma pressão absoluta de cerca de 0,1 a 0,5 MPa em uma pluralidade de separadores com um trocador de calor estando localizado entre cada um dos separadores. A Figura 1 mostra dois estágios de purificação que consistem nos trocadores de calor (15) e (17) e separadores (16) e (18). No entanto, é possível utilizar-se apenas um estágio de purificação ou preferencialmente mais de dois estágios de purificação. O circuito de baixa pressão (14) normalmente separa o óleo e as ceras.

[0052] Diferentes configurações para um reator de polimerização tubular adequado são evidentemente possíveis. Pode ser vantajoso adicionar os monômeros não apenas na entrada do tubo de reator mas os alimentar, preferencialmente resfriados, em uma pluralidade de diferentes pontos, ao reator. Isso é realizado particularmente de preferência no início das zonas de reação adicionais e especificamente se oxigênio ou ar for utilizado como iniciadores, que é normalmente adicionado à alimentação de monômero no compressor primário.

[0053] O processo da presente revelação refere-se à separação de componentes poliméricos e gasosos de uma mistura de polímero- monômero em que os componentes poliméricos são obtidos através de polimerização de alta pressão de monômeros etilenicamente insaturados na presença de iniciadores de polimerização de radical livre. A mistura de polímero-monômero é preferencialmente a fração líquida retirada do primeiro vaso de separação que normalmente opera em uma pressão de 15 MPa a 50 MPa e uma temperatura de 120°C a 300°C. O processo de separação da presente revelação compreende as etapas de introduzir a mistura de polímero-monômero em um vaso de separação; separar a mistura de polímero-monômero em uma fração gasosa e uma fração líquida; retirar a fração gasosa do topo do vaso de separação; e retirar a fração líquida do fundo do vaso de separação. A separação é realizada em uma pressão de 0,12 MPa a 0,6 MPa, preferencialmente de 0,15 MPa a 0,2 MPa, e uma temperatura de 120°C a 300°C e preferencialmente de 220°C a 290°C para homopolímeros de etileno e de 130°C a 260°C para o copolímero de etileno. Nas condições de operação do vaso de separação, os componentes poliméricos dentro do vaso separador se encontram em um estado líquido.

[0054] O vaso de separação tem um formato cilíndrico com uma razão entre o comprimento e o diâmetro L/D de 0,6 a 10, preferencialmente de 2 a 8, e é disposto de modo vertical. Os valores para o comprimento de vaso e o diâmetro de vaso referem-se às dimensões internas. De preferência, a extremidade inferior do vaso de separação é formada como um cone em que a altura do cone está incluída no comprimento de vaso. De preferência, o ângulo de cone total, isto é, a abertura do cone, está na faixa de 30° a 60°, mais preferencialmente na faixa de 40° a 50° e especificamente na faixa de 43° a 47°. O vaso de separação é equipado com um cano de entrada para a introdução da mistura de polímero-monômero no vaso de separação, em que o cano de entrada se estende de modo vertical a partir do topo para dentro do vaso de separação e o cano de entrada é preferencialmente disposto de modo centralizado no vaso de separação. O processo de separação dos componentes poliméricos e gasosos é distinguido adicionalmente pelo fato de que a razão entre o diâmetro interno do cano de entrada em sua extremidade inferior, isto é, na saída do cano, e o diâmetro interno do vaso separador em sua parte cilíndrica está na faixa de 0,15 a 0,4 e mais preferencialmente na faixa de 0,2 a 0,35. A realização da razão exigida entre o diâmetro interno do cano de entrada em sua extremidade inferior e o diâmetro interno do vaso separador em sua parte cilíndrica é preferencialmente alcançada utilizando-se, como um cano de entrada, um tubo que é alargado do topo para o fundo. De preferência, a parte de alargamento do cano de entrada tem um formato cônico com um ângulo de cone total, isto é, uma abertura, na faixa de 5° a 40°, mais preferencialmente na faixa de 10° a 30° e especificamente na faixa de 15° a 25°. Embaixo da parte de alargamento, o cano de entrada pode ter adicionalmente uma parte cilíndrica com o diâmetro do cano de entrada em sua extremidade inferior. O cano de entrada pode ser preferencialmente remontado, isto é, retirado do vaso de separação, desconectando-se um flange de buraco de entrada específico no topo do vaso.

[0055] De acordo com uma modalidade preferencial da presente revelação, o cano de entrada se estende por uma distância para dentro do vaso de separação que é de 25% a 50% do comprimento do vaso de separação e mais preferencialmente de 30% a 40% do comprimento do vaso de separação.

[0056] É adicionalmente preferencial que a saída para retirar a fração gasosa do vaso de separação esteja localizada no topo do vaso de separação. Consequentemente, também é preferencial que a distância da extremidade inferior do cano de entrada para a saída para retirada da fração gasosa do vaso de separação seja de 25% a 50% do comprimento do vaso de separação e mais preferencialmente de 30% a 40% do comprimento do vaso de separação.

[0057] A velocidade da mistura de polímero-monômero na extremidade inferior do cano de entrada está preferencialmente na faixa de 0,3 m/s a 20 m/s, mais preferencialmente na faixa de 0,5 m/s a 10 m/s e especificamente preferencialmente na faixa de 1 m/s a 5 m/s. A velocidade da mistura de polímero-monômero na extremidade inferior do cano de entrada pode ser determinada a partir do fluxo de massa através do cano de entrada, da densidade geral da combinação de componentes gasosos e líquidos da mistura de polímero-monômero sob as condições, isto é, pressão e temperatura, dentro do vaso de separação e da área de abertura do cano de entrada em sua extremidade inferior. De preferência, o conduto que fornece a mistura de polímero-monômero ao vaso de separação, isto é, normalmente o cano para transportar a mistura de polímero-monômero de um primeiro vaso de separação para um segundo vaso de separação de uma configuração de polimerização de alta pressão, tem preferencialmente uma dobra na faixa de 60° a 120°, mais preferencialmente na faixa de 80° a 100° e especificamente de cerca de 90°C.

[0058] De preferência, a velocidade vertical do gás em elevação na região da extremidade inferior do cano de entrada para a saída para retirar a fração gasosa do vaso de separação, cuja saída é preferencialmente disposta acima da extremidade inferior do cano de entrada e mais preferencialmente no topo do vaso, está na faixa de 0,02 m/s a 2 m/s, preferencialmente na faixa de 0,04 m/s a 1 m/s e mais preferencialmente na faixa de 0,05 m/s a 0,5 m/s.

[0059] A fração gasosa da mistura de polímero-monômero retirada do topo do vaso separador é normalmente alimentada para o reciclo de baixa pressão e, após a purificação e o resfriamento, é retornada ao lado de sucção do compressor primário. Para a purificação, o gás que sai do vaso de separação é preferencialmente primeiramente alimentado a um trocador de calor em que o gás é resfriado por água quente e, depois disso, para um separador adicional, em que a maior parte dos materiais poliméricos e oligoméricos e impurezas transferidas é separada do gás. Passando-se por etapas de resfriamento e separação adicionais, o gás é normalmente adicionalmente purificado.

[0060] A fração líquida da mistura de polímero-monômero retirada do fundo do vaso separador é costumeiramente transferida para um dispositivo para a peletização do polímero, tal como uma extrusora ou misturadores contínuos, em que o material é normalmente misturado adicionalmente, opcionalmente desgaseificado e, então, transferido para partículas pequenas sólidas, normalmente passando-se o fundido através de uma matriz e cortando-se a tira em segmentos curtos. De preferência, o vaso de separação é montado diretamente no dispositivo de peletização.

[0061] O nível das fases líquidas no vaso separador é preferencialmente medido por medição de nível radiométrico. De preferência, o nível de preenchimento é controlado por uma válvula de descarga de produto, tal como uma válvula de gaveta, uma válvula distribuidora, uma válvula de desvio de fundido ou uma válvula de pistão e especificamente de modo preferencial por uma válvula de gaveta. Em uma modalidade alternativa a válvula é costumeiramente aberta por completo e o nível de preenchimento é controlado por meio da velocidade rotacional do dispositivo de peletização, tal como a extrusora.

[0062] A Figura 2 mostra esquematicamente um corte transversal de um vaso de separação adequado para o processo de separação da presente revelação.

[0063] O material líquido retirado do vaso de separação (8) (não mostrado na Figura 2) é transferido ao vaso de separação (9) por meio de um conduto (20), que tem uma dobra de 90° em cima do vaso de separação (9). O material líquido entra, então, no vaso de separação (9) a partir do topo através de um encanamento (21) que se transforma em um cano de entrada (22). O cano de entrada (22) é alargado do topo para o fundo por uma parte cônica (23) que tem um ângulo de cone total α de 20°, seguida por uma parte cilíndrica (24) de um diâmetro interno que é o diâmetro interno na extremidade inferior do cano de entrada.

[0064] No fundo, o vaso de separação (9) é afunilado por uma parte cônica (25) que tem um ângulo de cone total β de 45°. O espaço interno do vaso de separação (26) é parcialmente preenchido com uma fração líquida que é principalmente polímero fundido. A fração líquida sai do vaso de separação no fundo através do encanamento (27). A fração gasosa sai do vaso de separação no topo. A Figura 2 mostra duas saídas (28) e (29) para a fração gasosa, no entanto, é possível também projetar o vaso de separação (9) com uma ou três, quatro ou mais saídas para a fração gasosa.

[0065] No topo, o vaso de separação é fechado através de uma tampa removível (30), à qual o cano de entrada é conectado de modo removível por meio de um flange (31).

[0066] De preferência, a parte cilíndrica do vaso de separação é aquecida de modo eficiente por meio de bobinas ou uma camisa ou painéis de aquecimento, através dos quais uma corrente saturada de pressão alta ou média ou água pressurizada em uma temperatura de 120 a 300°C é passada, e o cone é aquecido de modo mais intensivo por meio de bobinas ou uma camisa ou painéis de aquecimento, através dos quais uma corrente saturada de pressão alta ou média ou água pressurizada em uma temperatura de 120 a 300°C é passada.

[0067] Em uma modalidade preferencial da presente revelação, as superfícies dentro do vaso de separação, que estão em contato com a fração líquida, têm uma rugosidade média Ra de 0,05 μm a 5 μm, mais preferencialmente de 0,5 μm a 3,2 μm e especificamente de 0,1 μm a 1 μm. A rugosidade baixa é preferencialmente alcançada moendo-se ou polindo-se a superfície, mais preferencialmente através de eletropolimento da superfície. Em uma modalidade alternativamente preferencial, as superfícies dentro do vaso de separação que estão em contato com a fração líquida são dotadas de um revestimento de politetrafluoroetileno. O revestimento de politetrafluoroetileno é preferencialmente fornecido à parte cônica do vaso de separação, à parte cilíndrica do vaso de separação e à superfície externa do cano de entrada. Como consequência da consequente baixa adesão da fração líquida às superfícies, o vaso de separação não apresenta incrustação. Isso resulta em uma qualidade de polímero aprimorada em relação a géis e períodos de operação longos do vaso de separação, que podem ser de vários anos, em que nenhuma limpeza interna é exigida.

[0068] Volumes típicos para vasos de separação adequados para o processo de separação, de acordo com a presente revelação, estão, dependendo da capacidade da usina e dos produtos dedicados, na faixa de 4 m3 a 100 m3 m para as usinas de polimerização de alta pressão com uma capacidade anual de 80.000 a 500.000 toneladas de LDPE.

[0069] Em uma modalidade preferencial da presente revelação, o nível de preenchimento da fração líquida no vaso de separação é medido através de medição de nível radiométrico e é controlado por uma válvula de descarga de produto que opera com base em dados provenientes da medição de nível. O nível de preenchimento é preferencialmente mantido em uma faixa de um nível de preenchimento mínimo predefinido a um nível máximo predefinido. De preferência, a distância do nível de preenchimento máximo para a extremidade inferior do cano de entrada é de 20% a 40% do comprimento do vaso de separação e mais preferencialmente de 25% a 35% do comprimento do vaso de separação.

[0070] O nível da fração líquida no vaso de separação é preferencialmente mantido o mais baixo que seja possível de modo razoavelmente prático para minimizar a probabilidade de que o polímero de material polimérico seja transportado do vaso de separação para o sistema de gás de reciclo de alta pressão e para minimizar o tempo de residência do polímero no vaso de separação a fim de se reduzir o risco de formação de gel. Consequentemente, o vaso de separação é preferencialmente operado com um nível de preenchimento que corresponde a uma quantidade de polímero contida no vaso de separação que possa ser produzida, executando-se o reator de alta pressão com rendimento padrão, dentro de 5 min. É adicionalmente preferencial que o nível de preenchimento máximo corresponda a uma quantidade de polímero contida no vaso de separação que possa ser produzida, executando-se o reator de alta pressão com um rendimento padrão, dentro de 20 min.

[0071] O processo de separação, de acordo com a presente revelação, ocasiona uma alta eficiência de separação. A transferência de material polimérico com a fração gasosa para o sistema de gás de reciclo de alta pressão é muito baixa. Tipicamente, a transferência em uma usina de polimerização de alta pressão com uma capacidade anual de 300.000 toneladas de LDPE é de 30 kg a 60 kg de material polimérico em 24 horas. O processo também resulta em uma baixa incrustação nas paredes do vaso de separação. O processo de separação, de acordo com a presente revelação, provê adicionalmente um nível de superfície relativamente plano da fração líquida dentro do vaso de separação que facilita uma medição precisa do nível de preenchimento. Esse nível de superfície plano permite adicionalmente o esvaziamento do vaso de separação em um alto grau através da diminuição do nível de preenchimento, se desejado, por exemplo, no contexto de uma alteração de classe.

[0072] O processo de separação de componentes poliméricos e gasosos de uma mistura de polímero-monômero, de acordo com a presente revelação, pode ser utilizado de modo muito vantajoso como parte de um processo de preparação de homopolímeros ou copolímeros de etileno.

[0073] Consequentemente, a presente revelação também fornece um processo de preparação de homopolímeros ou copolímeros de etileno a partir de monômeros etilenicamente insaturados na presença de iniciadores de polimerização de radical livre em temperaturas de 100°C a 350°C e pressões na faixa de 110 MPa a 500 MPa em um reator de polimerização que compreende tal processo de separação de componente polimérico e gasoso. A polimerização é preferencialmente realizada em um ou mais reatores tubulares ou reatores de autoclave ou em combinações de tais reatores.

Claims

1. Processo para separação de uma mistura de polímero- monômero que compreende componentes poliméricos e componentes gasosos em uma fração líquida e uma fração gasosa, o processo sendo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: i) ) introduzir a mistura de polímero-monômero em um vaso de separação; j) i) separar a mistura de polímero-monômero a uma pressão de 0,12 MPa a 0,6 MPa e uma temperatura de 120°C a 300°C em uma fração gasosa e uma fração líquida; k) ii) retirar a fração gasosa a partir do topo do vaso de separação; e l) v) retirar a fração líquida a partir do fundo do vaso de separação, em que os componentes poliméricos da mistura são obtidos por polimerização de alta pressão de monômeros etilenicamente insaturados na presença de pelo menos um iniciador de polimerização de radical livre, e em que m) o vaso de separação tem um formato cilíndrico disposto verticalmente com uma razão de comprimento para diâmetro L/D de 0,6 a 10; n) o vaso de separação é equipado com um cano de entrada capaz de introduzir a mistura de polímero-monômero no vaso de separação; o) o cano de entrada se estende verticalmente do topo do vaso de separação para dentro do vaso de separação; e p) a razão do diâmetro interno do cano de entrada em sua extremidade inferior para o diâmetro interno do vaso de separação em sua parte cilíndrica está na faixa de 0,15 a 0,4.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cano de entrada é disposto de modo centralizado no vaso de separação.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a mistura de polímero-monômero foi obtida como a fração líquida separando-se uma mistura de reação obtida por polimerização de alta pressão e a separação foi realizada a uma pressão de 15 MPa a 50 MPa e uma temperatura de 120°C a 300°C.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o cano de entrada se estende por uma distância para dentro do vaso de separação que é de 25% a 40% do comprimento do vaso de separação.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a velocidade da mistura de polímero-monômero na extremidade inferior do cano de entrada está na faixa de 0,3 m/s a 20 m/s.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a velocidade vertical do gás em elevação na região da extremidade inferior do cano de entrada até a saída para retirar a fração gasosa do vaso de separação está na faixa de 0,02 m/s a 2,0 m/s.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as superfícies dentro do vaso de separação que estão em contato com a fração líquida têm uma rugosidade média Ra de no máximo 3,2 μm.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as superfícies dentro do vaso de separação que estão em contato com a fração líquida são dotadas de um revestimento de politetrafluoroetileno.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o ângulo da parte cônica do separador está na faixa de 30 a 60°.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o cano de entrada tem uma parte cônica que tem um ângulo na faixa de 5 a 25°.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o nível da fração líquida no vaso de separação é medido por medição de nível radiométrico e é controlado por uma válvula de descarga de produto.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o conduto que fornece a mistura de polímero-monômero ao vaso de separação tem uma dobra na faixa de 60° a 120°.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o vaso de separação é montado em um dispositivo de peletização.

14. Processo para preparação de homopolímeros ou copolímeros de etileno, caracterizado pelo fato de que compreende polimerizar monômeros etilenicamente insaturados na presença de iniciadores de polimerização de radical livre em temperaturas de 100°C a 350°C e pressões na faixa de 110 MPa a 500 MPa em um reator de polimerização, sendo que o processo compreende um processo para separação de componentes poliméricos e gasosos conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a polimerização é realizada em um ou mais reatores tubulares ou reatores de autoclave ou em combinações de tais reatores.