BR112020002307A2

BR112020002307A2 - processo de polimerização que inclui descarregar partículas de poliolefina a partir de um reator de polimerização de fase gasosa

Info

Publication number: BR112020002307A2
Application number: BR112020002307-8A
Authority: BR
Inventors: Gabriele Mei; Giulia Mei; Giuseppe Penzo
Original assignee: Basell Polyolefine Gmbh
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-08-04
Also published as: US20210102009A1; EP3638701B1; US11505625B2; JP6955832B2; BR112020002307B1; SA520411229B1; JP2020528961A; CN110997731A; WO2019025560A1; KR102304763B1; EP3438133A1; KR20200032720A; EP3638701A1; RU2730015C1; CN110997731B

Abstract

Trata-se de um processo para preparar um polímero de olefina que compreende as etapas de formar um polímero particulado de olefina em um reator de polimerização de fase gasosa na presença de um alcano C3-C5 como diluente de polimerização, separar partículas de poliolefina descarregadas de gás concomitantemente descarregado a uma pressão de 1 a 2,2 MPa, desgaseificar as partículas de poliolefina a uma pressão de 0,1 a 0,4 MPa com um gás que compreende um C3-C5 alcano; e transferir o gás separado e o gás da desgaseificação para uma unidade de trabalho operada a uma pressão de 0,001 a 0,2 MPa abaixo da pressão da separação, em que o gás para desgaseificar é continuamente recebido da unidade de processamento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRO- CESSO DE POLIMERIZAÇÃO QUE INCLUI DESCARREGAR PAR- TÍCULAS DE POLIOLEFINA A PARTIR DE UM REATOR DE POLI- MERIZAÇÃO DE FASE GASOSA". Campo da invenção

[0001] A presente invenção fornece processos para preparar um polímero de olefina em um reator de polimerização de fase gasosa. À presente invenção fornece ainda processos para preparar um polímero de olefina que inclui uma etapa de desgaseificação das partículas de poliolefina em uma pressão de 0,1 a 0,4 MPa. Antecedentes da invenção

[0002] Processos de polimerização de fase gasosa são processos econômicos para a polimerização de olefinas como homopolimeriza- ção de etileno ou propileno ou copolimerização de etileno ou propileno com outras olefinas. Os reatores adequados para executar tais polime- rizações de fase gasosa são, por exemplo, reatores de leito fluidizado, reatores de fase gasosa agitada ou reatores de circulação de múltiplas zonas com duas zonas distintas de polimerização de fase gasosa in- terconectadas. Esses processos são geralmente executados em uma fase gasosa que compreende monômeros e comonômeros e muitas vezes, adicionalmente, também outros componentes gasosos, como diluentes de polimerização, por exemplo nitrogênio ou alcanos, ou hi- drogênio como modificador de peso molecular ou produtos de reação de baixo peso molecular. Os produtos obtidos são geralmente partícu- las sólidas de poliolefina que são formadas por sistemas catalisadores de polimerização que geralmente compreendem sólidos catalisadores particulados.

[0003] Quando o material produzido é removido contínua ou des- continuamente dos reatores de polimerização de fase gasosa, o produ- to descarregado não é apenas poliolefina pura, mas também contém porções da fase gasosa como gás intergranular ou como hidrocarbo- netos dissolvidos. Por razões ecológicas, de segurança e de qualida- de, essas partes arrastadas da fase gasosa devem ser removidas das partículas de poliolefina, devido a esses componentes constituírem um impacto ao meio ambiente, hidrocarbonetos gasosos podem resultar na formação de misturas explosivas em equipamento a jusante e com- ponentes não polimerizados nos polímeros finais de olefina podem causar problemas de qualidade, como a formação de odor. Além dis- so, é desejável reciclar monômero e comonômero que não reagiram ao processo de polimerização.

[0004] Uma prática comum para remover as partes arrastadas da fase gasosa das partículas de poliolefina é entrar em contato com as partículas com uma corrente de um gás inerte, geralmente em fluxo de contracorrente. Essa etapa é frequentemente indicada como "desga- seificação" ou "purga". Frequentemente, essa etapa de desgaseifica- ção ou purga é combinada com uma etapa de desativação do catali- sador de polimerização e/ou cocatalisadores, por exemplo, reagindo- se o catalisador e/ou cocatalisadores com água. Devido aos hidrocar- bonetos residuais no polímero estarem em equilíbrio com a fase gaso- sa circundante, a concentração alcançável de resíduos de hidrocarbo- neto nas partículas de poliolefina é quanto menor, menor a pressão parcial do componente a ser desgaseificado na fase gasosa. Conse- quentemente, a desgaseificação comercial é geralmente executada à pressão ambiente ou pressões não muito mais altas.

[0005] O documento número WO 2006/082007 A1 revela um pro- cesso de polimerização de etileno que é executado em um reator de fase gasosa na presença de um gás de reação que compreende pro- pano e a desgaseificação das partículas de poliolefina descarregadas do reator de polimerização ocorre por propano que foi separado do gás de reação em um processo de separação em dois estágios.

[0006] O documento número WO 2014/090860 A1 descreve um processo de polimerização de olefina na presença de um alcano C3-C5 como diluente de polimerização em um reator de polimerização de fa- se gasosa, em que as partículas de poliolefina descarregadas são tra- tadas em um processo de três etapas, sendo que o primeiro coloca as partículas de poliolefina em contato com uma corrente gasosa que compreende pelo menos 85-% em mol de alcano C3-Cs, colocando assim as partículas de poliolefina em contato com uma corrente que compreende nitrogênio e vapor e, em seguida, coloca as partículas de poliolefina em contato com uma corrente de nitrogênio. Antes de entrar em contato com a corrente gasosa que compreende alcano C3-Cs, as partículas de poliolefina descarregadas podem ser separadas da maior parte do gás de reação descarregado concomitantemente em um vaso de separação.

[0007] Quando executar a separação das partículas de poliolefina descarregadas do gás de reação descarregado concomitantemente a uma pressão que é vantajosa para desgaseificar as partículas de po- liolefina, para recuperar o gás separado, uma quantidade alta de gás deve ser comprimida novamente à pressão de polimerização.

[0008] Existe, portanto, a necessidade de fornecer um processo que permita reduzir drasticamente a taxa de fluxo do compressor de recuperação e, assim, utilizar um compressor muito menor. Além dis- so, deve ser possível operar o processo de destilação, que gera uma corrente de alcano C3-Cs para desgaseificar as partículas de poliolefi- na descarregadas, com água como meio de resfriamento. Sumário da invenção

[0009] A presente invenção fornece um processo para preparar um polímero de olefina que compreende as etapas de a) formar um polímero particulado de olefina em um reator de polimerização de fase gasosa homopolimerizando-se uma olefina ou copolimerizando-se uma olefina e uma ou mais outras olefinas a temperaturas de 20 a 200ºC e pressões de 0,5 a 10 MPa na presença de um catalizador de polimerização e um gás de reação que compre- ende um alcano C3-Cs como diluente de polimerização; b) descarregar as partículas de poliolefina formadas a partir do reator de polimerização em um vaso de separação que é operado em uma pressão de 1 a 2,2 MPa; c) extrair uma corrente gasosa do vaso de separação e transferir a corrente gasosa em uma unidade de processamento de gás de reação, que é operada a uma pressão de 0,001 a 0,2 MPa abaixo da pressão do vaso de separação e que produz pelo menos uma corrente líquida que é reciclada para o reator de polimerização; d) transferir as partículas de poliolefina do vaso de separa- ção em um primeiro vaso de desgaseificação operado a uma pressão de 0,1 a 0,4 MPa; e e) colocar, no mesmo, as partículas de poliolefina em con- tato com uma corrente gasosa que compreende de 85 a 100 % em volume de um alcano C3-Cs, em que a corrente gasosa é continua- mente recebida a partir da unidade de processamento de gás de rea- ção; f) extrair a corrente gasosa, que foi colocada em contato com as partículas de poliolefina no primeiro vaso de desgaseificação, a partir do primeiro vaso de desgaseificação, que comprime a corrente gasosa na pressão da corrente gasosa extraída do vaso de separação, e transferir a corrente gasosa comprimida na unidade de processa- mento de gás de reação, em que a corrente gasosa extraída do vaso de separação é processada.

[0010] Em algumas modalidades, o processo compreende adicio- nalmente as etapas de g) transferir as partículas de poliolefina do primeiro vaso de desgaseificação para um segundo vaso de desgaseificação; e h) colocar, no mesmo, as partículas de poliolefina a uma pressão de 0,1 a 0,35 MPa em contato com uma corrente que com- preende nitrogênio e vapor em condições em que nenhuma condensa- ção de água ocorre.

[0011] Em algumas modalidades, o processo compreende adicio- nalmente as etapas de g) transferir as partículas de poliolefina do segundo vaso de desgaseificação para um terceiro vaso de desgaseificação; e j) colocar, no mesmo, as partículas de poliolefina a uma pressão de 0,1 a 0,2 MPa em contato com uma corrente de nitrogênio.

[0012] Em algumas modalidades, na etapa f), a corrente gasosa comprimida extraída do primeiro vaso de desgaseificação é combinado com a corrente gasosa extraída do vaso de separação e a corrente combinada é transferida para a unidade de processamento de gás de reação.

[0013] Em algumas modalidades, a unidade de processamento de gás de reação opera por destilação.

[0014] Em algumas modalidades, a unidade de processamento de gás de reação compreende dois estágios de separação.

[0015] Em algumas modalidades, o contato das partículas de po- liolefina na etapa e), e, se executada, na etapa h) ou nas etapas h) e j) é conduzido em contracorrente.

[0016] Em algumas modalidades, na etapa h), as partículas de po- liolefina são colocadas em contato com uma corrente gasosa que compreende de 2% em mol a 20% em mol de vapor de água.

[0017] Em algumas modalidades, na etapa c), a corrente gasosa extraída do vaso de separação é libertada de partículas finas arrasta- das antes de ser transferida para a unidade de processamento de gás de reação.

[0018] Em algumas modalidades, o reator de polimerização de fa- se gasosa é um reator de fase gasosa agitada, um reator de leito flui- dizado, ou um reator de circulação de múltiplas zonas.

[0019] Em algumas modalidades, na etapa b), as partículas de po- liolefina formadas são descarregadas de uma posição do reator de po- limerização de fase gasosa, na qual as partículas de poliolefina estão presentes em um leito densificado de partículas de poliolefina.

[0020] Em algumas modalidades, o teor de alcano C3-Cs no gás que circunda as partículas de poliolefina no leito densificado de partí- culas de poliolefina é maior que o teor médio de alcano C3-Cs no gás de reação dentro do reator de polimerização de fase gasosa.

[0021] Em algumas modalidades, a polimerização é uma homopo- limerização de etileno ou uma copolimerização de etileno e uma ou mais outras olefinas selecionadas a partir do grupo que consiste em 1- buteno, 1-hexeno e 1-octeno.

[0022] Em algumas modalidades, o alcano C3-Cs empregado co- mo diluente de polimerização é idêntico ao alcanos C3-C5s compreendi- do na corrente gasosa empregada para ser colocada em contato com as partículas de poliolefina nas etapas e).

[0023] Em algumas modalidades, o alcano C3-C5 é propano, n- butano, isobutano, n-pentano ou isopentano, ou uma mistura dos mesmos.

Breve Descrição das Figuras

[0024] A Figura 1 mostra esquematicamente uma configuração para preparar um polímero de olefina de acordo com a presente inven- ção.

Descrição Detalhada da Invenção

[0025] A presente invenção fornece um processo para preparar um polímero de olefina. As olefinas, que podem ser utilizadas para preparar o polímero de olefina, são especialmente 1-olefinas, isto é,

hidrocarbonetos que têm ligações duplas terminais, sem se restringir a elas. É dada preferência aos compostos olefínicos não polares. As 1-olefinas particularmente preferenciais são alcenos C2-C12-1- lineares ou ramificadas, em particular, alcenos C2-C10-1- lineares como etileno, propileno, 1-buteno, 1-pentano, 1-hexeno, 1-heptano, 1-octeno, 1-de- ceno ou alcenos C2-C19-1-ramificados como 4-metil-1-penteno, dienos conjugados e não conjugados, como 1,3-butadieno, 1,4-hexadieno ou 1,7-octadieno. Também é possível polimerizar misturas de várias 1-olefinas. As olefinas adequadas também incluem aquelas nas quais a ligação dupla é parte de uma estrutura cíclica que pode ter um ou mais sistemas de anel. Os exemplos são ciclopenteno, norborneno, tetraciclododeceno ou metilnorborneno ou dienos, como 5-etilideno-2- norborneno, norbornadieno ou etilnorbornadieno. Também é possível polimerizar as misturas de duas ou mais olefinas.

[0026] O polímero de olefina preparado pode ser qualquer tipo de poliolefina. Preferencialmente, o polímero de olefina é um homopolí- mero ou copolímero de etileno ou propileno e é especialmente, de pre- ferência, um homopolímero ou copolímero de etileno. Comonômeros preferidos em polimerização de propileno têm até 40% em peso de etileno, 1-buteno e/ou 1-hexeno, de preferência, de 0,5% em peso a 35% em peso de etileno, 1-buteno e/ou 1-hexeno. Como comonôme- ros em polimerização de etileno, a preferência é dada ao uso de até 20 % em peso, mais preferencialmente de 0,01% em peso a 15% em pe- so e especialmente de 0,05% em peso a 12% em peso de C3-Csa-1- alquenos, em particular 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno e/ou 1-octeno. A preferência particular é dada a um processo no qual etileno é copo- limerizado com 0,1% em peso a 12% em peso de 1-hexeno e/ou 1- buteno.

[0027] Na etapa a) do processo da presente invenção, um políme- ro particulado de olefina é formado em um reator de polimerização de fase gasosa por homopolimerizando-se uma olefina ou copolimeriza- ção de uma olefina e uma ou mais outras olefinas. A polimerização é executada a temperaturas de 20 a 200ºC, de preferência, de 30 a 160ºC, e em particular de 65 a 125ºC e a pressões de 0,5 a 10 MPa, de preferência, de 1,0 a 8 MPa e, em particular, de 1,5 a 4 MPa, em que essas pressões, como todas as pressões fornecidas na presente invenção, devem ser entendidas como pressões absolutas, isto é, pressões com a dimensão MPa (abs).

[0028] Reatores adequados são, por exemplo, reatores de fase gasosa agitada, reatores de fase gasosa de múltiplas zonas ou reato- res de leito fluidizado de fase gasosa. Os reatores desses tipos são geralmente conhecidos pelos especialistas na técnica. Os reatores de fase gasosa agitados podem, por exemplo, ser agitados horizontal ou verticalmente.

[0029] Reatores preferidos são reatores de leito fluidizado, isto é, reatores que compreendem um leito de partículas de poliolefina de po- limerização que são mantidas no estado fluidizado através da introdu- ção de um gás a partir de baixo. Esse gás é geralmente extraído na extremidade superior do reator, resfriado para remover o calor da po- limerização e circulado novamente de volta para o reator na extremi- dade inferior.

[0030] Os reatores preferidos são outros reatores de circulação de múltiplas zonas que são, por exemplo, descritos nos documentos nú- meros WO 97/04015 e WO 00/02929 e têm duas zonas de polimeriza- ção interconectadas, um riser, no qual as partículas de poliolefina crescentes fluem para cima em condições de fluidização ou transporte rápidas e um tudo de descida, no qual as crescentes partículas de po- liolefina fluem de forma densificada sob a ação da gravidade. As partí- culas de poliolefina que deixam o tubo de ascensão entrar no tubo de descida e as partículas de poliolefina que deixam o tubo de descida são reintroduzidos no tubo de ascensão, estabelecendo, desse modo, uma circulação de polímero entre as duas zonas de polimerização e o polímero é passado alternativamente várias vezes através dessas du- as zonas. Também é adicionalmente possível operar as duas zonas de polimerização de um reator de circulação de múltiplas zonas com con- dições de polimerização diferentes estabelecendo-se condições de polimerização diferentes em seu tubo de ascensão e seu tubo de des- cida. Com esse propósito, a mistura de gás que deixa o tubo de as- censão e entra nas partículas de poliolefina pode ser parcial ou total- mente impedida de entrar no tubo de descida. Isso pode ser, por exemplo, alcançado alimentando-se um fluido de barreira na forma de um gás e/ou uma mistura líquida no tubo de descida, preferencialmen- te na parte superior do tubo de descida. O fluido de barreira deve ter uma composição adequada, diferente daquela da mistura de gás pre- sente no tubo de ascensão. A quantidade de fluido de barreira adicio- nada pode ser ajustada de maneira que um fluxo para cima de contra- corrente de gás ao fluxo das partículas de poliolefina seja gerado, par- ticularmente em cima da mesma, que atua como uma barreira para a mistura de gás entranhada dentre as partículas provenientes do tubo de ascensão. Dessa maneira, é possível obter as zonas de composi- ção de gás diferentes em um reator de circulação de múltiplas zonas. Adicionalmente, também é possível introduzir monômeros de compen- sação, comonômeros, regulador de peso molecular, como hidrogênio e/ou fluidos inertes em qualquer ponto do tubo de descida, preferenci- almente abaixo do ponto de alimentação de barreira. Desse modo, também é facilmente possível criar concentrações de monômero, co- monômero e hidrogênio variáveis ao longo do tubo de descida que re- sultam em uma diferenciação adicional das condições de polimeriza- ção.

[0031] O processo da presente invenção é executado na presença de um catalisador de polimerização. Catalisadores de polimerização adequados são todos catalisadores de polimerização de olefinas habi- tuais. Isso significa que a polimerização pode ser executada com o uso de catalisadores Phillips à base de óxido de crômio, com o uso de ca- talisadores Ziegler-Natta ou Ziegler, ou com o uso de catalisadores de sítio único. Para os propósitos da presente revelação, catalisadores de sítio único são catalisadores à base de compostos de coordenação de metal de transição quimicamente uniformes. Adicionalmente, também é possível usar misturas de dois ou mais dentre esses catalisadores para a polimerização de olefinas. Tais catalisadores misturados são frequentemente projetados como catalisadores híbridos. A preparação e o uso desses catalisadores para polimerização de olefina são geral- mente conhecidos.

[0032] Os catalisadores preferidos são do tipo Ziegler que com- preendem preferencialmente um composto de titânio ou vanádio, um composto de magnésio e opcionalmente um composto doador de elé- trons e/ou um óxido inorgânico particulado como suporte.

[0033] Os catalisadores do tipo Ziegler são normalmente polimeri- zados na presença de um cocatalisador. Cocatalisadores preferenciais são compostos organometálicos de metais de Grupos 1, 2, 12, 13 ou 14 da Tabela Periódica de Elementos, em particular, compostos orga- nometálicos de metais de Grupo 13 e, especialmente, compostos de organoalumínio. Os cocatalisadores preferidos são, por exemplo, al- quilas organometálicas, alcóxidos organometálicos ou haletos orga- nometálicos.

[0034] Os compostos organometálicos preferidos compreendem alquilas de lítio, alquilas de magnésio ou zinco, alquil haletos de mag- nésio, alquilas de alumínio, alquilas de silício, alcóxidos de silício e al- quil haletos de silício. Mais preferencialmente, os compostos organo- metálicos compreendem alquilas de alumínio e alquilas de magnésio.

Ainda mais preferencialmente, os compostos organometálicos com- preendem alquilas de alumínio, mais preferencialmente compostos de trialquilalumínio ou compostos desse tipo em que um grupo alquila é substituído por um átomo de halogênio, por exemplo, por cloro ou bromo. Exemplos de tais alquilas de alumínio são cloreto de trimetila- lumínio, trietilalumínio, trilsobutilalumínio, tri-n-hexilalumínio ou dietila- lumínio ou suas misturas.

[0035] Os catalisadores preferidos também são catalisadores de cromo do tipo Phillips, que são preferencialmente preparados aplican- do-se um composto de cromo a um suporte inorgânica e ativando-se subsequentemente o precursor de catalisador obtido a temperaturas na faixa de 350 a 1.000ºC, o que resulta em cromo presente em va- lências menores que seis que são convertidas no estado hexavalente. Diferente de crômio, os elementos adicionais, como magnésio, cálcio, boro, alumínio, fósforo, titânio, vanádio, zircônio ou zinco também po- dem ser usados. A preferência particular é dada ao uso de titânio, zir- cônio ou zinco. As combinações dos elementos supracitados também são possíveis. O catalisador precursor pode ser dopado com fluoreto antes ou durante a ativação. Como suportes para catalisadores do tipo Phillips, os quais também são conhecidos por aqueles versados na técnica, uma menção pode ser feita de óxido de alumínio, dióxido de silício (gel de sílica), dióxido de titânio, dióxido de zircônio ou seus óxi- dos ou cogéis misturados ou fosfato de alumínio. Os materiais de su- porte adequados adicionais podem ser obtidos modificando-se a área de superfície de poro, por exemplo, por meio de compostos dos ele- mentos boro, alumínio, silício ou fósforo. A preferência é dada ao uso de um gel de sílica. A preferência é dada a géis de sílica esféricos ou granulares, em que o anterior também pode ser secado por aspersão. Os catalisadores de crômio ativados podem ser subsequentemente pré-polimerizados ou pré-reduzidos. A pré-redução é normalmente executada por meio de cobalto ou por meio de hidrogênio a 250ºC a 500ºC, preferencialmente a 300ºC a 400ºC, em um ativador.

[0036] As partículas de poliolefina obtidas têm morfologia e tama- nho mais ou menos regulares, dependendo da morfologia e do tama- nho de catalisador, e das condições de polimerização. Dependendo do catalisador usado, as partículas de poliolefina têm normalmente um diâmetro médio de algumas centenas a alguns milhares de micrôme- tros. No caso de catalisadores de crômio, o diâmetro de partícula mé- dia é normalmente de cerca de 300 a cerca de 1.600 um, e no caso de catalisadores do tipo Ziegler, o diâmetro de partícula média é normal- mente de 500 a cerca de 3.000 um.

[0037] O processo da presente invenção é executado com um gás de reação que compreende um alcano C3-C5 como diluente de polime- rização, isto é, um gás de reação que compreende propano, butano ou pentano ou uma mistura dos mesmos ou de seus isômeros. Alcanos C3-Cs5 preferidos são propano, n-butano, isobutano, n-pentano ou iso- pentano, ou uma mistura dos mesmos. Com a máxima preferência, a polimerização é executada na presença de propano, especialmente no caso de homopolimerização ou copolimerização de etileno. A mistura de gás de reação pode compreender ainda nitrogênio como diluente adicional de polimerização. A mistura de gás de reação dentro do rea- tor compreende adicionalmente as olefinas a serem polimerizadas, isto é, um monômero principal e um ou mais comonômeros opcionais. Em uma modalidade preferida da presente invenção, a mistura de gás de reação tem um teor de componentes inertes de 30 a 99% em volume, mais preferencialmente de 50 a 95% em volume e especialmente de 60 a 90% em volume. A mistura de gás de reação pode ainda compre- ender componentes adicionais, como agentes antiestáticos ou regula- dores de peso molecular como hidrogênio. Os componentes da mistu- ra de gás de reação podem ser fornecidos no reator de polimerização de fase gasosa na forma gasosa ou como líquido que vaporiza dentro do reator. A polimerização também pode ser executada de modo con- densado ou supercondensado, em que parte do gás de reação circu- lante é resfriado até abaixo do ponto de condensação e retornado ao reator separadamente como um líquido e uma fase gasosa ou juntos como uma mistura de duas fases a fim de fazer uso adicional da ental- pia de vaporização para resfriar o gás de reação.

[0038] Na etapa b) do processo da presente invenção, as partícu- las de poliolefina formadas na etapa a) são descarregadas do reator de polimerização para um vaso de separação. A descarga pode ser executada pneumaticamente, por meio da gravidade ou com o auxílio de sistemas de descarga mecânica. Preferencialmente, a descarga ocorre com descarga pneumática e/ou por gravidade, em que uma descarga pneumática é com a máxima preferência alcançada por meio do gradiente de pressão predominante entre o reator de polimerização e o primeiro vaso a jusante. A descarga pode ser executada descontí- nua ou continuamente, em que as partículas de poliolefina são prefe- rencialmente descarregadas continuamente do reator de polimerização de fase gasosa.

[0039] A descarga de partículas de poliolefina pode ocorrer em qualquer posição adequada do reator de polimerização de fase gaso- sa. Preferencialmente, as partículas de poliolefina são descarregadas de uma posição do reator de polimerização de fase gasosa, na qual as partículas de poliolefina estão presentes em um leito densificado de partículas de poliolefina.

[0040] Quando executar a polimerização da presente invenção em um reator de leito fluidizado, as partículas de poliolefina podem ser descarregadas diretamente do reator de leito fluidizado, como, por exemplo, revelado no documento número WO 2012/175469 A1. Em uma modalidade preferida da presente invenção, o reator de leito flui-

dizado é equipado com uma reciclagem pneumática contínua das par- tículas de poliolefina por meio de um circuito de circulação que conec- ta a grade de fluidização com a região superior do reator de leito fluidi- zado, conforme revelado no documento número WO 2007/07 1527 A1. Nessa modalidade, o circuito de circulação compreende abaixo do rea- tor de leito fluidizado um tubo vertical, no qual as partículas de poliole- fina estão presentes em um leito densificado de partículas de poliolefi- na. Em outra modalidade preferida da presente invenção, o reator de leito fluidizado compreende um tubo de decantação vertical, que é in- tegrado com sua abertura superior na grade de distribuição e que con- tém um leito densificado de partículas de poliolefina, conforme revela- do no documento número WO 2013/083548 A2. Nessa modalidade, as partículas de poliolefina são descarregadas a partir da extremidade inferior do tubo de decantação.

[0041] Quando executar a polimerização da presente invenção em um reator de circulação de múltiplas zonas, as partículas de poliolefina são, de preferência, descarregadas diretamente a partir do tubo de descida, no qual as partículas de poliolefina estão presentes em um leito densificado de partículas de poliolefina.

[0042] A descarga das partículas de poliolefina de um leito densifi- cado de partículas de poliolefina traz a vantagem de que menos gás é descarregado do que descarregado de um leito fluidizado ou de um leito de partículas em condições de transporte, devido à concentração de sólidos em um leito densificado ser maior que a concentração de sólidos em um leito fluidizado ou em um leito de partículas em condi- ções de transporte.

[0043] Quando descarregar as partículas de poliolefina de um leito densificado de partículas de poliolefina, é especialmente preferido que a proporção de alcano C3-Cs5 no gás que circunda as partículas de po- liolefina no leito densificado seja maior que a proporção média de al-

cano C3-Cs no gás dentro do reator de polimerização de fase gasosa. Ter um alto teor de alcano C3-Cs no gás, que é descarregado concomi- tantemente com as partículas de poliolefina, é vantajoso devido ao al- cano C3-Cs poder ser reciclado para o reator de polimerização de fase gasosa na forma liquefeita e isso reduz a quantidade de gás que pre- cisa ser compactado por um compressor de gás para ser reciclado.

[0044] Ao executar o processo da presente invenção em um reator de fase gasosa equipado com um tubo vertical, no qual partículas de poliolefina estão presentes na forma de um leito densificado de partí- culas de poliolefina e a descarga de partículas de poliolefina ocorre a partir desse tubo, é preferível introduzir um fluido no tubo em uma quantidade em que uma corrente para cima do fluido seja induzida no leito de partículas de poliolefina acima do ponto de introdução de flui- do. Preferencialmente, o fluido é o alcano C3-Cs5 utilizado como diluen- te de polimerização.

[0045] Quando executar o processo da presente invenção em um reator de circulação de múltiplas zonas, é preferível descarregar as partículas de poliolefina do tubo de descida e executar a polimerização de uma maneira que o teor de alcano C3-Cs no gás de reação dentro do tubo de descida seja maior que o teor de alcano C3-Cs no gás de reação dentro do riser.

[0046] O vaso de separação, no qual as partículas de poliolefina são descarregadas do reator de polimerização, é operado a uma pres- são de 1 a 2,2 MPa, de preferência, a uma pressão de 1,5 a 2,0 MPa. Dentro do vaso de separação, as partículas de poliolefina descarrega- das do reator de polimerização são separadas de uma maior parte da mistura gasosa descarregada concomitantemente.

[0047] Na etapa c) do processo da presente invenção, uma corren- te gasosa é extraída do vaso de separação e transferida para uma unidade de processamento de gás de reação que é operada a uma pressão que varia de 0,001 a 0,2 MPa, de preferência, de 0,005 a 0,15 MPa e mais de preferência de 0,01 a 0,05 MPa abaixo da pressão do vaso de separação. Preferencialmente, a transferência para a unidade de processamento de gás de reação ocorre pela diferença de pressão entre a pressão dentro do vaso de separação e a pressão da unidade de tratamento de gás de reação.

[0048] Em uma modalidade preferida da presente invenção, a cor- rente gasosa extraída do vaso de separação é libertada de partículas finas arrastadas antes de ser transferida para a unidade de processa- mento de gás de reação. A remoção das partículas finas pode ocorrer por qualquer método adequado, por exemplo, empregando-se um fil- tro.

[0049] A unidade de processamento de gás de reação é designa- da para produzir pelo menos uma corrente líquida que é reciclada para o reator de polimerização. Em uma modalidade preferida, a unidade de processamento de gás de reação produz uma ou mais correntes de líquido e uma ou mais correntes gasosas, processando-se o gás de reação. De acordo com o processo da presente invenção, uma ou mais das correntes de líquido que são recicladas para o reator de po- limerização podem ser evaporadas antes de serem recicladas para o reator de polimerização. A unidade de processamento de gás de rea- ção pode empregar qualquer método adequado para separar os alca- nos C3-Cs dos componentes de maior peso molecular ou de menor peso molecular. Exemplos de técnicas de separação que podem ser empregues são a separação por destilação ou separação por conden- sação. É dada preferência à separação por destilação.

[0050] Preferencialmente, a unidade de processamento de gás de reação compreende dois estágios de separação, um estágio de sepa- ração principalmente para separar os alcanos C3-C5 dos componentes de gás de maior peso molecular e um estágio de separação principal-

mente para separar os alcanos C3-Cs dos componentes de gás de menor peso molecular. Exemplos de componentes de gás de maior peso molecular são alcanos de maior peso molecular, como hexano ou octano, ou olefinas de maior peso molecular, como 1-hexeno ou 1-octeno, ou, por exemplo, em uma modalidade em que o alcano C3- Cs é propano, alcanos de maior peso molecular, como como butano, hexano ou octano, ou olefinas de maior peso molecular, como 1- buteno, 1-hexeno ou 1-octeno. Exemplos para componentes de gases de menor peso molecular são etano, etileno, hidrogênio ou nitrogênio. A corrente de gás pode primeiro passar pelo estágio de separação pa- ra separar os alcanos C3-C5 dos componentes de gás de maior peso molecular ou a corrente de gás pode primeiro passar pelo estágio de separação para separar os alcanos C3-Cs dos componentes de gás de menor peso molecular. Preferencialmente, a corrente de gás passa primeiro pelo estágio de separação para separar os alcanos C3-Cs dos componentes de gás de maior peso molecular.

[0051] Em uma modalidade preferida da presente invenção, o pri- meiro estágio de separação é uma coluna de destilação para separar os alcanos C3-C5 dos componentes gasosos de maior peso molecular. Nessa modalidade, a corrente gasosa proveniente do vaso de separa- ção é fornecida como corrente lateral a uma primeira coluna de desti- lação. A corrente líquida de fundo da primeira coluna de destilação que consiste em componentes de alta ebulição da corrente gasosa forneci- da à unidade de processamento de gás de reação, pode então ser re- ciclada no reator de polimerização de fase gasosa por meio de uma bomba. A corrente superior gasosa da primeira coluna de destilação é fornecida como corrente lateral a uma segunda coluna de destilação. À corrente superior gasosa da segunda coluna de destilação é levada por um compressor à pressão do reator de polimerização de fase ga- sosa e reciclada para o reator. A corrente líquida de fundo da segunda coluna de destilação, que consiste principalmente em alcanos C3-Cs, é utilizada para a desgaseificação das partículas de poliolefina no pri- meiro vaso de desgaseificação. Para esse propósito, a corrente líquida de fundo da segunda coluna de destilação pode ser transferida por um gradiente de pressão para um trocador de calor, evaporada e depois fornecida como meio de desgaseificação ao primeiro vaso de desga- seificação. Em uma modalidade preferida, a corrente líquida de fundo da segunda coluna de destilação é levada a uma pressão maior que a pressão dentro do reator de polimerização por meio de uma bomba e, depois de evaporada no trocador de calor, é adicionalmente fornecida a uma parte do o reator de polimerização de fase gasosa próximo à posição em que as partículas de poliolefina são descarregadas para reduzir a concentração de componentes de baixo peso molecular no gás descarregado concomitantemente com as partículas de poliolefina do reator de polimerização. É ainda possível reciclar quaisquer quanti- dades adicionais da corrente líquida de fundo da segunda coluna de destilação, preferencialmente após evaporação no trocador de calor, para qualquer posição adequada do reator de polimerização de fase gasosa. Em uma modalidade preferida, a razão da parte da corrente líquida de fundo da segunda coluna de destilação, que é fornecida como meio de desgaseificação para o primeiro vaso de desgaseifica- ção, para a parte da corrente líquida de fundo da segunda coluna de destilação, que é reciclada para o reator de polimerização, está na fai- xa de 1:50 a 1:2 e preferencialmente na faixa de 1:20 a 1:5. Operar a destilação a uma pressão na faixa de 1 a 2,2 MPa, preferencialmente de 1,5 a 2 MPa permite utilizar água como meio de resfriamento para condensar o alcano C3-C5 e não é necessário instalar um dispositivo de refrigeração que consome energia para esse fim.

[0052] Na etapa d) do processo da presente invenção, as partícu- las de poliolefina são transferidas do vaso de separação para um pri-

meiro vaso de desgaseificação. Preferencialmente, a transferência é conseguida por meio do gradiente de pressão predominante entre o vaso de separação e o primeiro vaso de desgaseificação. Preferenci- almente, as partículas de poliolefina são transferidas continuamente do vaso de separação para o primeiro vaso de desgaseificação. O primei- ro vaso de desgaseificação é operado a uma pressão de 0,1 a 0,4 MPa, de preferência, de 0,12 MPa a 0,35 MPa e mais preferencial- mente de 0,15 MPa a 0,3 MPa.

[0053] Dentro do primeiro vaso de desgaseificação, as partículas de poliolefina são colocadas na etapa e) em contato com uma corrente gasosa que compreende de 85 a 100% em volume de um alcano C3- Cs. Preferencialmente, a corrente gasosa compreende de 90 a 100% em volume, mais preferencialmente de 95 a 100% em volume, do al- cano C3-Cs5. Preferencialmente, o alcano C3-Cs é idêntico ao alcano C3-C5 que é utilizado como diluente de polimerização no reator de po- limerização de fase gasosa. É especialmente preferido que o alcano C3-C5 seja propano. Preferencialmente, a corrente gasosa que com- preende de 85 a 100% em volume de alcano C3-Cs é fornecida ao va- so de desgaseificação em uma quantidade de 10 kg a 200 kg por

1.000 kg de partículas de poliolefina a serem desgaseificadas. Prefe- rencialmente, o contato da etapa e) é executado a uma temperatura de 50ºC a 120ºC, mais preferencialmente de 60ºC a 100ºC e em particu- lar de 70ºC a 90ºC. O tempo de residência das partículas de poliolefi- na no primeiro vaso de desgaseificação é, de preferência, de 5 minu- tos a 5 horas, mais preferencialmente de 10 minutos a 4 horas e em particular de 15 minutos a 2 horas. O contato é preferencialmente exe- cutado em contracorrente. As partículas de poliolefina são então prefe- rencialmente introduzidas na porção superior do primeiro vaso de des- gaseificação e se movem para baixo por gravidade em contato com um fluxo de contracorrente de uma corrente gasosa que é introduzida no fundo do vaso de desgaseificação em uma ou mais posições.

[0054] A corrente gasosa para o contato com as partículas de poli- olefina no primeiro vaso de desgaseificação é recebida continuamente da unidade de processamento de gás de reação. Com a máxima pre- ferência, essa corrente gasosa é obtida na unidade de processamento de gás de reação por evaporação da corrente líquida de fundo de uma segunda coluna de destilação. Ao entrar em contato com as partículas de poliolefina, a corrente gasosa pode ser enriquecida com monômero não reagido, comonômeros, oligômeros e outros hidrocarbonetos.

[0055] Na etapa f) do processo da presente invenção, a corrente gasosa, que estava em contato com as partículas de poliolefina no primeiro vaso de desgaseificação, é extraída do primeiro vaso de des- gaseificação, comprimida à pressão da corrente gasosa extraída do vaso de separação e transferido para a unidade de processamento de gás de reação, na qual a corrente gasosa extraída do vaso de separa- ção é processada. Em uma modalidade preferida da presente inven- ção, a corrente gasosa comprimida extraída do primeiro vaso de des- gaseificação é combinado com a corrente gasosa extraída do vaso de separação e a corrente combinada é transferida para a unidade de processamento de gás de reação.

[0056] Em uma modalidade preferida da presente invenção, as partículas de poliolefina, que foram colocadas em contato com a cor- rente gasosa que compreende de 85 a 100% em volume de alcano C;3- Cs no primeiro vaso de desgaseificação, são transferidas em uma eta- pa g) para um segundo vaso de desgaseificação e colocado em conta- to com o mesmo, na etapa h), a uma pressão de 0,1 a 0,35 MPa com uma corrente que compreende nitrogênio e vapor em condições nas quais não ocorre condensação de água. A transferência é, de prefe- rência, realizada por meio de gravidade e um gradiente de pressão entre o primeiro e o segundo vaso de desgaseificação.

[0057] No segundo vaso de desgaseificação, o contato das partí- culas de poliolefina e a corrente que compreende nitrogênio e vapor é, de preferência, executado em contracorrente. Nesse caso, as partícu- las de poliolefina são preferencialmente introduzidas no topo do se- gundo vaso de desgaseificação e se movem para baixo por gravidade em contato com um fluxo de contracorrente da corrente que compre- ende nitrogênio e vapor que é introduzido no fundo do vaso de desga- seificação em um ou mais posições.

[0058] A corrente para desgaseificar as partículas de poliolefina no segundo vaso de desgaseificação compreende vapor em uma quanti- dade que não ocorre condensação de água nas condições dentro do segundo vaso de desgaseificação. A corrente compreende, de prefe- rência, de 2% em mol a 20% em mol, mais preferencialmente de 5% em mol a 15% em mol de vapor de água. O vapor é preferencialmente adicionado na forma de vapor superaquecido ou saturado e, em parti- cular, na forma de vapor levemente superaquecido. Em uma modali- dade preferida da presente invenção, o nitrogênio para formar a cor- rente que compreende nitrogênio e vapor é pelo menos parcialmente nitrogênio fresco, mas nitrogênio proveniente de uma terceira etapa de desgaseificação, na qual o mesmo foi previamente colocado em conta- to com partículas de poliolefina transferidas do segundo ao terceiro vaso de desgaseificação. Preferencialmente, a corrente que compre- ende nitrogênio e vapor é fornecida ao segundo vaso de desgaseifica- ção em uma quantidade de 10 kg a 150 kg por 1.000 kg de partículas de poliolefina a serem desgaseificadas e, em particular, em uma quan- tidade de 20 kg a 80 kg por 1.000 kg de partículas de poliolefina a se- rem desgaseificadas.

[0059] Uma mistura de gás enriquecida com comonômeros não reagidos, oligômeros, outros hidrocarbonetos e que compreende pro- dutos de reação da reação do vapor de água com os componentes do sistema catalisador de polimerização pode ser extraída do segundo vaso de desgaseificação, de preferência, de seu topo, após contato com a corrente que compreende nitrogênio e vapor com as partículas de poliolefina. Em uma modalidade preferida da presente invenção, essa mistura de gás é extraída do sistema de polimerização como efluente e, após passar por uma simples unidade de neutralização, é descartada, por exemplo, através de uma unidade de oxidação catalí- tica.

[0060] É possível executar essa modalidade da presente invenção utilizando apenas uma quantidade relativamente pequena de vapor no segundo vaso de desgaseificação, uma vez que o vapor de água tem principalmente a função de desativar os componentes do catalisador, em particular os compostos de organoalumínio do sistema catalisador de polimerização.

[0061] Preferencialmente, a etapa h) do processo de a presente invenção é executada a uma pressão de 0,1 MPa a 0,35 MPa, mais preferencialmente 0,11 MPa a 0,25 MPa e uma temperatura de 50ºC a 120ºC, mais preferencialmente de 60ºC a 100ºC e, em especial, de 70ºC a 90ºC. O tempo de permanência das partículas de poliolefina no segundo vaso de desgaseificação é de preferência de 5 minutos a 2 horas e mais preferencialmente de 10 minutos a 1 hora.

[0062] Preferencialmente, as partículas de poliolefina são transfe- ridas, na etapa i), para um terceiro vaso de desgaseificação após te- rem sido colocadas em contato com a corrente que compreende nitro- gênio e vapor no segundo vaso de desgaseificação. No terceiro vaso de desgaseificação, as partículas de poliolefina são colocadas, como uma etapa j), em contato com uma corrente de nitrogênio. A transfe- rência das partículas de poliolefina do segundo vaso de desgaseifica- ção para o terceiro vaso de desgaseificação é efetuada, de preferên- cia, por meio de uma corrente de nitrogênio que anteriormente foi usa-

da para colocar em contato as partículas de poliolefina na etapa j), ou seja, que foram extraídas do terceiro vaso de desgaseificação e é reu- tiizado como meio de transporte para a transferência de partículas do segundo para o terceiro vaso de desgaseificação. É ainda possível executar o contato da etapa j) em uma disposição paralela em dois ou mais terceiros vasos de desgaseificação em uma ou mais posições.

[0063] No terceiro vaso de desgaseificação, o contato das partícu- las de poliolefina e a corrente de nitrogênio é preferencialmente execu- tado em contracorrente. Nesse caso, as partículas de poliolefina são, de preferência, introduzidas no topo do terceiro vaso de desgaseifica- ção e se movem para baixo por gravidade em contato com um fluxo de contracorrente de uma corrente de nitrogênio introduzida no fundo do vaso de desgaseificação.

[0064] Subsequente ao contato da corrente de nitrogênio com as partículas de poliolefina, uma mistura de gases enriquecida em como- nômeros não reagidos, oligômeros e outros hidrocarbonetos é extraída do terceiro vaso de desgaseificação, de preferência, do topo. Essa mistura de gás é então, de preferência, resfriada em um trocador de calor, comprimida e depois reutilizada para tanto formar uma parte da corrente gasosa para desgaseificar no segundo vaso de desgaseifica- ção quanto, após ser resfriada em outro trocador de calor, para trans- portar as partículas de poliolefina do segundo vaso de desgaseificação para o terceiro vaso de desgaseificação.

[0065] Preferencialmente, a etapa j) do processo da presente in- venção é executada a uma pressão de 0,1 MPa a 0,2 MPa, mais pre- ferencialmente 0,1 MPa a 0,45 MPa e uma temperatura de 50ºC a 120ºC, mais preferencialmente de 60ºC a 100ºC e em particular de 70ºC a 90ºC. O tempo de residência das partículas de poliolefina no terceiro vaso de desgaseificação é, de preferência, de 5 minutos a 10 horas, mais preferencialmente de 10 minutos a 6 horas e em particular de 20 minutos a 4 horas.

[0066] Após serem colocadas em contato com as respectivas cor- rentes de gás no primeiro vaso de desgaseificação ou no primeiro e no segundo vasos de desgaseificação ou no primeiro, no segundo e no terceiro vasos de desgaseificação, as partículas de poliolefina são transferidas para o processamento adicional, como, por exemplo, por ser fornecido com aditivos de polímero e/ou ser peletizado em uma etapa de extrusão.

[0067] A Figura 1 mostra esquematicamente uma configuração para preparar um polímero de olefina de acordo com a presente inven- ção.

[0068] O reator de polimerização de fase gasosa (1) é um reator de leito fluidizado que compreende um leito fluidizado (2) de partículas de poliolefina, uma grade de distribuição de gás (3) e uma zona de re- dução de velocidade (4). A zona de redução de velocidade (4) é de diâmetro aumentado em comparação ao diâmetro da porção de leito fluidizado do reator. O leito de poliolefina é mantido em um estado flui- dizado por um fluxo para cima de gás fornecido através da grade de distribuição de gás (3) colocada na porção de fundo do reator (1). À corrente gasosa do gás de reação que deixa o topo da zona de redu- ção de velocidade (4) por meio da linha de reciclagem (5) é comprimi- da pelo compressor (6), transferida a um trocador de calor (7), na qual é resfriada, e então reciclada ao fundo do reator de leito fluidizado (1) em um ponto abaixo da grade de distribuição de gás (3) na posição (8). O gás de reciclagem pode, se apropriado, ser resfriado até abaixo do ponto de saturação da mistura de gás de reciclagem no trocador de calor de modo a operar o reator com material condensado, isto é, no modo de condensação. O gás de reciclagem compreende, além de monômeros não reagidos, um alcano C3-C5 como diluente de polimeri- zação. Monômeros de compensação, reguladores de peso molecular e aditivos de processo podem ser fornecidos no reator (1) em várias po- sições, por exemplo, através da linha (9) a montante do compressor (6). Geralmente, o catalisador é fornecido ao reator (1) por meio de uma linha (10) que é preferencialmente colocada na parte inferior do leito fluidizado (2).

[0069] O reator de leito fluidizado (1) compreende ainda um tubo de decantação (11), que está disposto verticalmente e integrado com sua abertura superior centralmente na grade de distribuição de gás (3). A grade de distribuição de gás (3) é dotada de um formato de cone, de modo que a inclinação para baixo em direção ao tubo de decantação (11) promove a entrada da partícula de poliolefina no tubo de decanta- ção (11) devido à gravidade.

[0070] Durante a operação do reator de leito fluidizado (1), o tubo de decantação (11) contém um leito de partículas de poliolefina que se move do topo para o fundo do tubo de decantação. As partículas de poliolefina entram no tubo de decantação (11) através da abertura su- perior e as partículas de poliolefina são extraídas através da válvula de descarga (12). O tubo de decantação (11) é ainda equipado, de prefe- rência, em uma posição próxima à extremidade inferior do tubo de de- cantação, com uma linha (13) para fornecer um fluido de modo que uma corrente para cima do fluido no leito de partículas de poliolefina dentro do tubo de decantação (11) pode ser induzida. O fluido introdu- zido é preferencialmente o alcano C3-Cs utilizado como diluente de po- limerização.

[0071] As partículas de poliolefina descarregadas do tubo de de- cantação (11) através da válvula de descarga (12) são transferidas através da linha (14) para um vaso de separação (15), no qual as par- tículas de poliolefina são separadas de uma maior parte do gás de re- ação descarregado concomitantemente. O gás separado é extraído do topo do vaso de separação (15) e transferido através da linha (16) pa-

ra uma primeira coluna de separação (17). Uma fração de baixo ponto de ebulição é extraída do topo da primeira coluna de separação (17) e transferida através da linha (18) para uma segunda coluna de separa- ção (19). Uma fração de alto ponto de ebulição é extraída do fundo da primeira coluna de separação (17) e transferida por uma bomba (20) através da linha (21) para a linha de reciclagem (5).

[0072] As partículas de poliolefina separadas da maior parte do gás de reação descarregado concomitantemente são transferidas do vaso de separação (15) para um primeiro vaso de desgaseificação (22), no qual as partículas de poliolefina são colocadas em contato com uma corrente gasosa proveniente da segunda coluna de separa- ção (19). O líquido extraído do fundo da segunda coluna de separação (19) através da linha (23) é pressurizado por uma bomba (47) para uma pressão maior que a pressão dentro do reator de leito fluidizado (1) e depois evaporada no trocador de calor (24). A corrente gasosa proveniente do trocador de calor (24) é dividida e uma parte é forneci- da através da linha (48) ao vaso de desgaseificação (22) no fundo na posição (25). A outra parte do líquido evaporado é fornecida ao tubo de decantação (11) através da linha (13).

[0073] Dentro do vaso de desgaseificação (22), o gás flui para ci- ma em contracorrente ao fluxo das partículas de poliolefina. O gás que sai do vaso de desgaseificação (22) pela linha (26) compreende ao lado do gás, que foi fornecido na posição (25), a porção restante do gás de reação descarregado concomitantemente, que não foi separa- do no vaso de separação (15) e componentes gasosos que saem das partículas de poliolefina. A corrente de gás que sai do vaso de desga- seificação (22) através da linha (26) é resfriado em um trocador de ca- lor (27) e transferido pelo compressor (28) para a linha (16) para ser transferido para a primeira coluna de separação (17).

[0074] A fração de baixo ponto de ebulição extraída do topo da segunda coluna de separação (19) é retornada principalmente à poli- merização pelo compressor (29) através da linha (30) para reciclar a linha (5). Uma parte menor da fração de baixo ponto de ebulição, ex- traída do topo da segunda coluna de separação (19), é ramificada na linha (31) e purgada.

[0075] No fundo do vaso de desgaseificação (22), as partículas de poliolefina são extraídas e transferidas para um segundo vaso de des- gaseificação (32) por meio da gravidade. As partículas de poliolefina são colocadas em contato com uma corrente de nitrogênio e vapor que é fornecida ao vaso de desgaseificação (32) no fundo na posição (33). Dentro do vaso de desgaseificação (32), a corrente de nitrogênio e va- por flui para cima em contracorrente ao fluxo das partículas de poliole- fina. As condições no vaso de desgaseificação (32) são selecionadas de modo que nenhuma condensação de água ocorra.

[0076] O vaso de desgaseificação de saída de gás (32) através da linha (34) sai do sistema de polimerização como exalação de gases. À mistura de gases para desgaseificar as partículas de poliolefina na se- gunda etapa de desgaseificação é composta de vapor fornecido atra- vés da linha (35) e nitrogênio, que pode ser adicionado como nitrogê- nio fresco através da linha (36) ou como nitrogênio reutilizado proveni- ente da terceira etapa de desgaseificação subsequente através da |i- nha (37). Preferencialmente, pelo menos a maior parte do nitrogênio fornecido ao vaso de desgaseificação (32) na posição (33) é o nitrogê- nio reutilizado proveniente da linha (37).

[0077] No fundo do vaso de desgaseificação (32), as partículas de poliolefina são extraídas e transferidas para um terceiro vaso de des- gaseificação (38) por meio de nitrogênio reutilizado proveniente da |i- nha (39). No terceiro vaso de desgaseificação (38), as partículas de poliolefina são colocadas em contato em contracorrente com uma cor- rente de nitrogênio, que é fornecida como nitrogênio fresco através da linha (40) na posição (41). O gás que sai do terceiro vaso de desgasei- ficação (38) através da linha (42) é resfriado em um trocador de calor (43), comprimido por compressor (44) e fornecido tanto à linha (37) para ser usado ainda como parte da corrente de gás no segundo vaso de desgaseificação (32) quanto ao trocador de calor (45) para ser res- friado e depois usado através da linha (39) para transportar partículas de poliolefina do vaso de desgaseificação (32) para o vaso de desga- seificação (38).

[0078] No fundo do vaso de desgaseificação (38), as partículas de poliolefina são extraídas e transferidas através da linha (46) para o processamento adicional, como fornecido com aditivos de polímero e peletizado em uma etapa de extrusão.

[0079] A presente invenção fornece um processo de baixo custo para desgaseificar partículas de poliolefina, no qual quase todos os monômeros e comonômeros descarregados simultaneamente com as partículas de poliolefina podem ser reciclados para a polimerização e os produtos de poliolefina obtidos têm uma boa organoléptica e a for- mação de odor é evitada. Ao reciclar uma alta proporção do gás, que é descarregado concomitantemente com as partículas de poliolefina do reator de polimerização, na forma líquida, de volta ao reator de polime- rização de fase gasosa, é possível minimizar a quantidade de gás que precisa ser comprimido por pressão de desgaseificação à pressão de polimerização. Consequentemente, o processo pode ser executado com um compressor relativamente pequeno, o que reduz, por um lado, os custos de investimento na construção da usina de polimerização e, por outro, os custos operacionais durante a polimerização. Não obs- tante, ao executar a preparação do alcano C3-Cs por destilação, ainda é possível conduzir essa destilação efetivamente utilizando-se água como meio de resfriamento em vez de ser forçado a empregar um dis- positivo de refrigeração para condensar o alcano C3-Cs.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para preparar um polímero de olefina caracteri- zado pelo fato de que compreende as etapas de a) formar um polímero particulado de olefina em um reator de polimerização de fase gasosa homopolimerizando-se uma olefina ou copolimerizando-se uma olefina e uma ou mais outras olefinas a temperaturas de 20 a 200ºC e pressões de 0,5 a 10 MPa na presença de um catalizador de polimerização e um gás de reação que compre- ende um alcano C3-Cs como diluente de polimerização; b) descarregar as partículas de poliolefina formadas a partir do reator de polimerização em um vaso de separação que é operado em uma pressão de 1 a 2,2 MPa; c) extrair uma corrente gasosa do vaso de separação e transferir a corrente gasosa em uma unidade de processamento de gás de reação, que é operada a uma pressão de 0,001 a 0,2 MPa abaixo da pressão do vaso de separação e que produz pelo menos uma corrente líquida que é reciclada para o reator de polimerização; d) transferir as partículas de poliolefina do vaso de separa- ção em um primeiro vaso de desgaseificação operado a uma pressão de 0,1 a 0,4 MPa; e e) colocar, no mesmo, as partículas de poliolefina em con- tato com uma corrente gasosa que compreende de 85 a 100 % em volume de um alcano C3-Cs, em que a corrente gasosa é continua- mente recebida a partir da unidade de processamento de gás de rea- ção; f) extrair a corrente gasosa, que foi colocada em contato com as partículas de poliolefina no primeiro vaso de desgaseificação, a partir do primeiro vaso de desgaseificação, que comprime a corrente gasosa na pressão da corrente gasosa extraída do vaso de separação, e transferir a corrente gasosa comprimida na unidade de processa-

mento de gás de reação, em que a corrente gasosa extraída do vaso de separação é processada.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de g) transferir as partículas de poliolefina do primeiro vaso de desgaseificação para um segundo vaso de desgaseificação; e h) colocar, no mesmo, as partículas de poliolefina a uma pressão de 0,1 a 0,35 MPa em contato com uma corrente que com- preende nitrogênio e vapor em condições em que nenhuma condensa- ção de água ocorre.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracteriza- do pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de i) transferir as partículas de poliolefina do segundo vaso de desgaseificação para um terceiro vaso de desgaseificação; e j) colocar, no mesmo, as partículas de poliolefina a uma pressão de 0,1 a 0,2 MPa em contato com uma corrente de nitrogênio.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, na etapa f), a corrente ga- sosa comprimida extraída do primeiro vaso de desgaseificação é com- binado com a corrente gasosa extraída do vaso de separação e a cor- rente combinada é transferida para a unidade de processamento de gás de reação.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamen- to de gás de reação opera por destilação.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamen- to de gás de reação compreende dois estágios de separação.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o contato das partículas de poliolefina na etapa e), e, se executado, na etapa h) ou nas etapas h) e j) é conduzido em contracorrente.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 2 a 7, caracterizado pelo fato de que, na etapa h), as partículas de poliolefina são colocadas em contato com uma corrente gasosa que compreende de 2% em mol a 20% em mol de vapor de água.

9.Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 8, caracterizado pelo fato de que, na etapa c), a corrente ga- sosa extraída do vaso de separação é libertada de partículas finas ar- rastadas antes de ser transferida para a unidade de processamento de gás de reação.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o reator de polimerização de fase gasosa é um reator de fase gasosa agitada, um reator de leito fluidizado, ou um reator de circulação de múltiplas zonas.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 10, caracterizado pelo fato de que, na etapa b), as partículas de poliolefina formadas são descarregadas a partir de uma posição do reator de polimerização de fase gasosa, na qual as partículas de polio- lefina estão presentes em um leito densificado de partículas de poliole- fina.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracteri- zado pelo fato de que o teor de alcano C3-Cs em o gás que circunda as partículas de poliolefina no leito densificado de partículas de poliolefina é maior que o teor médio de alcano C3-Cs no gás de reação dentro do reator de polimerização de fase gasosa.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a polimerização é uma homopolimerização de etileno ou uma copolimerização de etileno e uma ou mais outras olefinas selecionadas a partir do grupo que con-

siste em 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno.

14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o alcano C3-Cs empregado como diluente de polimerização é idêntico ao alcano C3-Cs compreen- dido na corrente gasosa empregada para ser colocada em contato com as partículas de poliolefina nas etapas e).

15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o alcano C3-Cs é propano, n-butano, isobutano, n-pentano ou isopentano, ou uma mistura dos mesmos.