BR112020003701A2 - configuração combinada de reatores paralelos sequenciais - Google Patents

Abstract

  A presente invenção refere-se a configurações de múltiplos reatores para a produção de copolímeros de polipropileno e a processos para a produção de copolímeros de polipropileno. A configuração do reator para a produção de copolímeros de propileno compreende pelo menos três reatores R1, R1 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída, pela qual os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo, ambos a jusante do reator R1; e pelo qual o reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3 e pelo qual a saída do reator R1 é acoplada às entradas dos reatores R2 e R3.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “CONFI- GURAÇÃO COMBINADA DE REATORES PARALELOS SEQUEN- CIAIS”.

[001] A presente invenção refere-se a configurações de múltiplos reatores para a produção de copolímeros de polipropileno e a processos para a produção de copolímeros de polipropileno. Introdução

[002] Copolímeros de propileno heterofásicos também denomina- dos copolímeros de propileno de impacto são bem conhecidos na técnica. Os copolímeros heterofásicos de propileno são compostos de duas fases, isto é, uma fase matriz altamente cristalina e uma fase elastômero amorfa dispersa na mesma. Essas duas fases são mistu- radas por mistura in situ via reatores acoplados em série ou por mistura mecânica de dois componentes produzidos separadamente, pelo qual a mistura in situ é geralmente preferencial devido à melhor qualidade de mistura. Além disso, foi reconhecido na técnica que podem ser obtidas propriedades melhoradas adicionais usando uma fase matriz bimodal ou trimodal e/ou uma fase elastômero bimodal. Quando combinada com a desejável mistura in situ, há a necessidade de vários reatores acoplados em série. Como outra opção separada, foi descrito o uso da polimerização em solução com dois ou mais reatores sequenciais configurados em paralelo. No entanto, a separação, isto é, o proces- samento do solvente e do catalisador na polimerização da solução, introduz uma complexidade indesejável.

[003] O documento WO01/77224 descreve pelo menos dois reatores de polimerização configurados em paralelo e a mistura dos produtos poliméricos. Em uma modalidade específica, é fornecido um reator de ciclo fechado 1 - reator de ciclo fechado 2 - reator em fase gasosa 1 e paralelo a ele um reator em fase gasosa 2, pelo qual o reator em fase gasosa 2 é operado para a produção de elastômero de forma independente, isto é, alimentando catalisador e monômeros separa- damente. Em outras palavras, a saída do reator 2 ou o separador direta- mente a jusante do mesmo não são acoplados ao reator 4.

[004] O documento WO2014/094990 revela um processo para a produção de um polipropileno heterofásico, pelo qual uma configuração de reatores sequenciais em estágio quádruplo, reator de ciclo fechado - reator em fase gasosa 1 - reator em fase gasosa 2 - reator em fase gasosa 3, é aplicada, em que a fase elastômero é produzida nos reatores em fase gasosa 2 e 3. A quantidade de fase elastômero produzida nos reatores em fase gasosa 2 e 3 é bastante limitada, como 11 a 22% em peso.

[005] O documento WO2013/041507 revela um processo para a produção de um polipropileno heterofásico, pelo qual uma configuração de reatores sequenciais de estágio triplo, reator de ciclo fechado - reator em fase gasosa 1 - reator em fase gasosa 2, é utilizada para a produção da fase matriz com a fase elastômero sendo incorporada por mistura mecânica. Devido à mistura mecânica, podem ser alcançadas quanti- dades superiores a 20% em peso.

[006] O documento EP2586823 revela um processo para a produção de um polipropileno heterofásico pelo qual uma configuração de reatores sequencial de estágio quádruplo, reator de ciclo fechado - reator em fase gasosa 1 - reator em fase gasosa 2 - reator em fase gasosa 3, é aplicada com a fase matriz sendo produzida nos três primeiros reatores, ou seja, reator de ciclo fechado - reator em fase gasosa 1 - reator em fase gasosa 2 e a fase elastômero sendo produzida no reator em fase gasosa 3. Novamente, a quantidade de elastômero preparada no reator final é bastante limitada, o que é parcialmente compensado pela mistura mecânica de pequenas quantidades de modificadores de impacto.

[007] O documento EP2174980 revela um processo para a produção de um polipropileno heterofásico, pelo qual uma configuração de reatores sequencial de estágio triplo, reator de ciclo fechado - reator em fase gasosa 1 - reator em fase gasosa 2, é utilizada com a fase matriz sendo produzida apenas no reator de ciclo fechado e a fase elastômero sendo produzida nos reatores em fase gasosa 1 e 2. No entanto, essa sequência não fornece bimodalidade na matriz.

[008] O documento WO2011/076354 também se refere a um processo para a produção de um polipropileno heterofásico, pelo qual um ciclo de configuração de reatores sequenciais em estágio quádruplo - reator em fase gasosa 1 - reator em fase gasosa 2 - reator em fase gasosa 3 é aplicado, em que a fase elastômero é produzida nos reatores em fase gasosa 2 e 3.

[009] As configurações de reatores sequenciais de estágio triplo ou quádruplo, no entanto, têm certas limitações. Em um primeiro aspecto, seria desejável uma diminuição de pressão que facilitasse a transferência do pó intermediário do polímero de um reator para o reator seguinte. Em um segundo e mais importante aspecto, a produtividade do catalisador diminui em relação aos reatores acoplados em série. A adição de um segundo catalisador em um ou mais reatores após o primeiro reator é imaginável, mas geralmente leva a alta complexidade devido à necessidade de desativação do catalisador usado no reator anterior. A introdução adicional de catalisador no reator final geralmente aumentará o risco de descarga do catalisador. Em um terceiro e também importante aspecto, o pó obtido, por exemplo, de três reatores ante- riores, desloca um volume indesejavelmente alto no quarto reator. Em um quarto e também importante aspecto, a dissimilaridade das frações individuais produzidas nos reatores individuais é um tanto limitada. Por exemplo, a alimentação de hidrogênio para modificar a taxa de fluxo de fusão e, dependendo disso, o peso molecular resulta em certas limitações e/ou medidas adicionais a serem tomadas, como etapas de desgaseificação.

[0010] As desvantagens das configurações de reatores sequenciais de estágio quádruplo existentes levam a certas restrições no processo de polimerização e na medida em que também nos produtos poliméricos que podem ser obtidos.

[0011] Ainda existe a necessidade de uma configuração econômica do reator que permita alta flexibilidade no que diz respeito às condições de polimerização e na medida em que permita alta flexibilidade no que diz respeito ao projeto do polímero.

Sumário da invenção

[0012] A presente invenção, na medida em que fornece uma confi- guração de reatores para a produção de copolímeros de propileno compreendendo pelo menos três reatores R1, R2 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída, pela qual os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo, a jusante do reator R1; e pela qualo reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3, e pela quala saída do reator R1 é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 e R3.

[0013] Além disso, a presente invenção refere-se a uma configura- ção de reatores para a produção de copolímeros de propileno compre- endendo ainda o reator R1A, pela qual o reator R1A é configurado em série e a montante do reator R1.

[0014] Em um aspecto adicional, a presente invenção fornece

[0015] um processo para a polimerização de copolímeros de propileno em uma configuração de reatores, incluindo pelo menos três reatores R1, R2 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída,

[0016] pelo qual os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo,

a jusante do reator R1; e

[0017] pelo qual o reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3; e

[0018] pelo qual a saída do reator R1 é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 e R3.

[0019] o processo compreendendo (a) polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1, obtendo, assim, uma fração de polipropileno (PP2), (b) retirar a fração de polipropileno (PP2) do reator R1 (c) dividir a dita fração de polipropileno retirada (PP2) em duas correntes (S1) e (S2) e transferir a corrente (S1) para o reator R2 e a corrente (S2) para o reator R3 (d) polimerizar propileno e opcionalmente pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R2 obtendo uma fração de polipropileno (PP3) e independentemente polimerizar propileno e opcio- nalmente pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R3, obtendo uma fração de polipropileno (PP4) (e) combinar a fração de polipropileno (PP3) e a fração de polipropileno (PP4) para produzir o (co)polímero final de propileno.

[0020] Ainda em um aspecto adicional, a presente invenção fornece um

[0021] processo para a polimerização de copolímeros de propileno em uma configuração de reatores, incluindo pelo menos quatro reatores R1A, R1, R2 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída,

[0022] pelo qual o reator R1 é configurado em série e a jusante do reator R1A, e

[0023] pelo qual os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo, a jusante do reator R1; e

[0024] pelo qual a saída do reator R1 é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 e R3; e

[0025] pelo qual o reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3,

[0026] o processo compreendendo (a) polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1A, obtendo uma fração de polipropileno (PP1), transferindo a fração de polipropileno (PP1) para o reator R1 (b) polimerizar adicionalmente a fração de polipropileno (PP1) por alimentação de propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1, obtendo assim uma fração de polipropileno (PP2), (c) retirar a fração de polipropileno (PP2) do reator R1 (d) dividir a dita fração de polipropileno retirada (PP2) em duas correntes (S1) e (S2) e transferir a corrente (S1) para o reator R2 e a corrente (S2) para o reator R3; (e) polimerizar adicionalmente no reator R2, por alimentação de propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12, obtendo uma fração de polipropileno (PP3), e, independentemente dela, polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R3, obtendo uma fração de polipropileno (PP4) (f) combinar a fração de polipropileno (PP3) e a fração de polipropileno (PP4) para produzir o (co)polímero final de propileno.

[0027] Ainda em um aspecto adicional, a presente invenção fornece

[0028] o uso de uma configuração de reatores como descrito neste pedido a seguir para aumentar o rendimento e/ou a produtividade em comparação com uma configuração de reatores sequenciais R1-R2-R3 ou R1A-R1-R2-R3.

[0029] “Configurado em paralelo” significa, para uma configuração de dois reatores, que o produto de reação do primeiro reator é direta- mente combinado com o produto de reação do segundo reator. Combi- nação direta na medida em que significa a mistura íntima do pó puro de polímero, obtido diretamente dos reatores, sem qualquer tratamento a jusante. É uma configuração autoexplicativa em paralelo que pode conter 2, 3, 4 ou mais reatores. No entanto, geralmente apenas dois reatores são configurados dessa maneira.

[0030] “Configurado em série” é oposto a “Configurado em paralelo” e significa para uma configuração de dois reatores em que o produto da reação do primeiro reator é transferido para posterior reação ao segundo reator. É uma configuração autoexplicativa em série que pode conter 2, 3, 4 ou mais reatores.

[0031] Configuração sequencial do reator é equivalente a “configu- rado em série”.

[0032] A montante refere-se à direção do processo começando com os monômeros e terminando com o polímero final. Do mesmo modo, a jusante deve ser entendido. Por exemplo, a saída de um reator está a jusante da entrada.

[0033] “Saída acoplada às entradas de ambos os reatores” significa que uma saída de reator de um primeiro reator é acoplada às entradas de dois outros reatores. A saída na medida em que deve se dividir em duas linhas de entrada, uma primeira linha conectada a um dos outros reatores e uma segunda linha conectada ao segundo dos outros reatores. Como uma questão de definição, é necessário dividir a saída do reator a montante.

[0034] “Componente que forma essencialmente a fase matriz” significa que o produto da reação obtido forma a fase matriz. O termo “essencialmente” indica que não há como rastrear exatamente o histórico de produção. Normalmente, a composição heterofásica é submetida a um teste de solúveis em xileno produzindo uma fração insolúvel em xileno (XCU) e uma fração solúvel em xileno (XCS). Geralmente, a fração insolúvel em xileno (XCU) corresponde essencial- mente à fase matriz, enquanto geralmente a fração solúvel em xileno (XCS) corresponde essencialmente à fase elastômero. “Componente que forma essencialmente a fase elastômero” significa que o produto da reação obtido forma a fase elastômero. O termo “essencialmente” indica que não há como rastrear exatamente o histórico de produção.

[0035] Taxa de transferência é a taxa de produção em toneladas por hora.

[0036] Produtividade é a razão da taxa de produção em toneladas por hora dividida pelo volume total do reator em metros cúbicos.

[0037] A configuração do reator para a produção de (co)polímeros de propileno de acordo com a presente invenção compreendendo pelo menos três reatores R1, R2 e R3, todos os reatores com entrada e saída caracterizados por dois aspectos principais. Primeiro, o reator R2 e R3 são configurados em paralelo, a jusante do reator R1. Isso significa que os reatores R2 e R3 não estão configurados em série. O reator adicional R1 é acoplado às entradas de ambos os reatores R2 e R3. Isso envolve necessariamente a divisão do produto da reação como obtido do reator R1 em duas correntes. Um versado entenderá que praticamente uma válvula de controle ou outros meios para controlar e também modificar a divisão nos dois fluxos serão instalados. Como definido acima, a configuração de R2 e R3 em paralelo significa que o produto de reação de R2 é diretamente combinado com o produto de reação R3. Combi- nação direta na medida em que significa a mistura íntima do pó puro de polímero, obtido diretamente dos reatores R2 e R3, sem qualquer tratamento a jusante.

[0038] Para alcançar a combinação direta do produto da reação do reator R2 com o produto da reação do reator R3, a saída do reator R2 e a saída do reator R3 são diretamente acopladas e unidas pelo projeto de tubo e encaixe adequado, de modo a permitir a mistura íntima das correntes unidas que saem do reator R2 e do reator R3. Tipicamente, cada reator R2 e R3 descarrega o pó de forma intermitente ou contínua, de preferência forma contínua, para um recipiente receptor de pó. Os reatores R2 e R3 podem cada um ter um recipiente receptor de pó dedi- cado onde descarregam o pó ou, alternativamente, podem descarregar em um recipiente receptor de pó comum.

[0039] Uma corrente de pó pode então ser retirada dos recipientes receptores de pó de forma intermitente ou contínua, de preferência, de forma contínua. A corrente de pó pode então ser adequadamente pas- sada para um misturador de pó ou uma caixa de pó onde o pó é mantido e opcionalmente misturado antes de ser extrusado para péletes. Se cada um dos reatores R2 e R3 tiver um recipiente receptor de pó dedicado, as correntes de pó podem ser combinadas, por exemplo, juntando os tubos de transferência de uma maneira adequada, como uma junção Y ou uma junção T. A corrente combinada pode então ser passada para a caixa ou o misturador de pó. Alternativamente, a cor- rente de pó de cada recipiente receptor de pó pode ser passada para caixa de pó ou misturador de pó como correntes separadas.

[0040] O pó pode ser descarregado dos reatores R2 e R3 para o recipiente receptor de pó e do recipiente receptor de pó para o proces- samento a jusante, como revelado, por exemplo, no documento WO-A- 00/29452, especialmente a modalidade da Figura 2 e descrita na página 10, linhas 7 a 38. Alternativamente, é possível organizar a retirada de pó de acordo com a EP-A-2330135, especialmente a modalidade descrita nos parágrafos [0063] e [0064], com a exceção de que a cor- rente de pó retirada do recipiente de descarga de pó não é transferida para outro reator em fase gasosa, mas para a caixa ou o misturador de pó.

[0041] Do caixote de pó ou do misturador de pó, o pó pode ser retirado, misturado com aditivos e extrusado para péletes em uma extrusora. A extrusora pode ser uma extrusora de parafuso único ou, de preferência, uma extrusora de parafuso duplo, como uma extrusora de parafuso duplo corrotativo. O polímero fundido pode ser descarregado da extrusora através de uma placa de matriz para um banho de água. Os fios fundidos podem ser cortados em pastilhas por facas adjacentes à placa de matriz e as pastilhas podem ser solidificadas no banho de água.

[0042] Os péletes podem então ser secos e passados para um misturador de péletes ou uma caixa de péletes onde os péletes podem ser armazenados antes do envio aos clientes e opcionalmente mistu- rados.

[0043] Preferencialmente, a configuração do reator de acordo com a presente invenção é uma configuração de quatro reatores R1A - R1 e R2 │ R3, o que significa que R1A é configurado em série e a montante do reator R1, além da configuração do reator R1, R2 e R3, como descrito acima.

[0044] Preferencialmente, na configuração de reatores para a produção de copolímeros de propileno, de acordo com a presente invenção, R1, R2 e R3 são reatores de polimerização em fase gasosa. Preferencialmente e independentemente do mesmo na configuração de reatores para a produção de (co)polímeros de propileno de acordo com a presente invenção, o reator R1A é um reator de ciclo fechado. Mais preferencialmente, de acordo com a presente invenção, R1A é um reator de ciclo fechado e R1, R2 e R3 são reatores de polimerização em fase gasosa.

[0045] Em um aspecto adicional, a presente invenção refere-se a um processo para a polimerização de copolímeros de propileno em uma configuração de reatores como descrito acima, ou seja, na configuração mais simples, incluindo pelo menos três reatores R1, R2 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída, pelo qual os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo, a jusante do reator R1; e pelo qual o reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3; e pelo qual a saída do reator R1 é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 e R3 com o processo compreendendo (a) polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1, obtendo, assim, uma fração de polipropileno (PP2), (b) retirar a fração de polipropileno (PP2) do reator R1 (c) dividir a dita fração de polipropileno retirada (PP2) em duas correntes (S1) e (S2) e transferir a corrente (S1) para o reator R2 e a corrente (S2) para o reator R3, (d) polimerizar propileno e opcionalmente pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R2 obtendo uma fração de polipropileno (PP3) e independentemente polimerizar propileno e opcionalmente pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R3, obtendo uma fração de polipropileno (PP4) (e) combinar a fração de polipropileno (PP3) e a fração de polipropileno (PP4) para produzir o (co)polímero final de propileno.

[0046] Assim, teoricamente, o processo poderia ser usado para a preparação de um homopolímero. No entanto, todos os benefícios da invenção serão obtidos ao produzir copolímeros de propileno e particularmente copolímeros de propileno heterofásicos.

[0047] De preferência, o processo de acordo com a presente inven- ção usa quatro reatores. O processo de acordo com a presente inven- ção, na medida em que utiliza uma configuração de reatores incluindo pelo menos quatro reatores R1A, R1, R2 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída, pelo qual o reator R1 é configurado em série e a jusante do reator R1A e pelo qual os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo, ambos a jusante do reator R1; e pelo qual a saída do reator R1 é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 e R3; e pelo qual o reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3, o processo compreendendo (a) polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1A, obtendo uma fração de polipropileno (PP1), transferindo a fração de polipropileno (PP1) para o reator R1 (b) polimerizar adicionalmente a fração de polipropileno (PP1) por alimentação de propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1, obtendo assim uma fração de polipropileno (PP2), (c) retirar a fração de polipropileno (PP2) do reator R1 (d) dividir a dita fração de polipropileno retirada (PP2) em duas correntes (S1) e (S2) e transferir a corrente (S1) para o reator R2 e a corrente (S2) para o reator R3; (e) polimerizar adicionalmente no reator R2, por alimentação de propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12, obtendo uma fração de polipropileno (PP3), e, independentemente dela, polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R3, obtendo uma fração de polipropileno (PP4) (f) combinar a fração de polipropileno (PP3) e a fração de polipropileno (PP4) para produzir o (co)polímero final de propileno.

[0048] Todas as modalidades e aspectos preferenciais, conforme descrito acima em relação à(s) configuração(ões) do reator, também devem ser válidos para o processo/processos como descritos neste pedido.

[0049] Os processos, de acordo com a presente invenção, têm particularmente a vantagem de permitir maior rendimento quando com- parados a uma configuração tradicional de reatores completamente sequencial. Por exemplo, ao produzir um copolímero de propileno heterofásico e polimerizar o componente da matriz em uma série de reatores em fase gasosa, a capacidade do terceiro reator em fase gaso- sa não pode ser usada, mesmo que o reator de ciclo fechado e o primei- ro reator em fase gasosa estejam funcionando com capacidade máxima de resfriamento. Em outras palavras, divisões mais altas, isto é, quanti- dades relativas mais altas de material produzido no reator final, podem ser alcançadas pela presente invenção. Além disso, a opção de esco- lher livremente a divisão nos fluxos S1 e S2 permite outras possibili- dades. Por exemplo, uma quantidade de comonômero fortemente diferente pode ser feita facilmente. É ainda mais autoexplicativo que a configuração dos reatores pode permitir, dependendo dos produtos fabricados, a simplificação do equipamento, por exemplo, tornando os desgaseificadores supérfluos.

[0050] Os processos de acordo com a presente invenção permitem uma divisão surpreendentemente ampla de fluxos (S1) e (S2). De preferência, a razão de peso das correntes (S1):(S2) é de 10:90 a 90:10, com mais preferência, a razão de peso das correntes (S1):( S2) é de 15:85 a 85:15. Essa ampla variação permite extrema flexibilidade em termos de produção e também de produto.

[0051] Em um outro aspecto de acordo com a presente invenção, o processo inclui uma etapa de pré-polimerização. Nesta etapa de pré- polimerização, a quantidade de material produzido será menor que 2% em peso.

[0052] De preferência, o processo de acordo com a presente invenção inclui pré-polimerização e alimentação do catalisador para a etapa de per-polimerização.

[0053] Em uma primeira modalidade, o catalisador é, de preferên- cia, apenas dosado em uma única etapa, com mais preferência, na pré- polimerização.

[0054] Em uma segunda modalidade, o catalisador é dosado ape- nas para a pré-polimerização e ainda para a fração de polipropileno reti- rada (PP2) antes de dividir essa fração nas correntes S1 e S2. Essa polimerização integrada, ou seja, não alimentar o catalisador separada- mente em qualquer um dos reatores R2 e R3, garante a melhor mistura in situ.

[0055] A presente invenção é particularmente vantajosa para a produção de copolímeros heterofásicos de polipropileno possuindo uma fase matriz e nela dispersos uma fase elastômero (elastomer phase).

[0056] Em uma primeira modalidade preferencial, o componente que forma essencialmente a fase matriz é polimerizado nos reatores R1A, R1 e R2, e o componente que forma a fase elastômero é polime- rizado no reator R3. Isso permite variar, entre outros, o teor do comonô- mero e/ou o tipo de comonômero e/ou o peso molecular nos reatores R1A, R1 e R2 formando uma mistura íntima e ainda tendo elastômero suficiente.

[0057] Em uma segunda modalidade preferencial, o componente que forma essencialmente a fase matriz é polimerizado no reator R1A e o componente que forma a fase elastômero é polimerizado nos reatores R1, R2 e R3. Isso permite variar, entre outros, o teor e/ou tipo de comonômero e/ou peso molecular nos reatores R1, R2 e R3, formando uma mistura íntima. Esta modalidade amplia as opções para a natureza da fase elastômero.

[0058] Em uma terceira modalidade preferencial, o componente que forma essencialmente a fase matriz é polimerizado nos reatores R1A e R1 e o componente que forma a fase elastômero é polimerizado nos reatores R2 e R3. Novamente, as vantagens descritas anteriormente se aplicam.

[0059] Em ainda um outro aspecto, a presente invenção refere-se ao uso de uma configuração de reatores, como descrito neste pedido,

para aumento de rendimento e/ou produtividade em comparação com uma configuração de reatores sequencial R1-R2-R3 ou R1A-R1-R2-R3. Descrição Detalhada

[0060] A seguir, a invenção deve ser descrita em mais detalhes também com referência às Figuras.

[0061] A Figura 1 representa uma configuração de reatores da técnica anterior, pela qual os reatores 1, 2 e 3 são configurados em série com um outro reator sendo operado independentemente a partir dele. A Figura 2 representa outra configuração de reatores da técnica anterior, ou seja, os reatores 1, 2, 3 e 4 sendo configurados em série.

[0062] A Figura 3 representa uma configuração de reatores de acordo com a presente invenção tendo três reatores. A Figura 4 repre- senta uma configuração de reatores de acordo com a presente invenção tendo quatro reatores.

[0063] A Figura 3 representa uma configuração de reatores para a produção de copolímeros de propileno compreendendo pelo menos três reatores R1 (1), R2 (2) e R3 (3) com todos os reatores tendo entrada e saída. Como pode ser visto, os reatores R2 (2) e R3 (3) são confi- gurados em paralelo, a jusante do reator R1 (1). O reator adicional R1 (1) é configurado em série e a montante dos reatores R2 (2) e R3 (3). A saída do reator R1 (1) é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 (2) e R3 (3). O produto da reação originário do reator R1 (1) é dividido em duas correntes, uma primeira corrente sendo enviada para R2 (2) e uma segunda corrente sendo enviada para R3 (3). Essa divisão da corrente de saída como originária de R1 (1) é geralmente feita por uma válvula de controle (não mostrada na Figura 3). Os produtos de polime- rização como obtidos de R2 (2) e R3 (3) são combinados para formar o produto final.

[0064] A Figura 4 representa uma modalidade adicional e particular- mente preferencial de acordo com a presente invenção. Além da modalidade mostrada na Figura 3 e descrita acima, esta modalidade contém um outro reator R1A (1A) sendo configurado em série e a mon- tante do reator R1 (1). Parte Experimental

[0065] Dois copolímeros de polipropileno foram produzidos em duas configurações de reator.

[0066] A configuração 1 do reator (comparativa) era uma configu- ração de reatores, reator de ciclo fechado - reator em fase gasosa - reator em fase gasosa - reator em fase gasosa, com quatro reatores sendo todos acoplados em série.

[0067] A configuração 2 do reator (inventiva) foi uma configuração de reatores, reator de ciclo fechado - reator em fase gasosa - reator em fase gasosa, pela qual os reatores R2 e R3 foram configurados em paralelo e a jusante do reator R1, conforme descrito neste pedido.

[0068] Os resultados são mostrados na Tabela fornecida abaixo. Tabela Configuração do Reator parâmetros Exemplos Taxa total de produção, t/h 41,4 Comparativo Reator de Ciclo Fechado Taxa de produção em ciclo fechado, t/h 17,9 ↓ Taxa de produção em GPR1, t/h 12,5 GPR1 Taxa de produção em GPR2, t/h 3,5 ↓ Taxa de produção em GPR3, t/h 7,5 GPR2 ↓ GPR3 Exemplo Taxa total de produção, t/h 45,4 Reator de Ciclo Fechado Taxa de produção em ciclo fechado, t/h 17,9 ↓ Taxa de produção em GPR1, t/h 17,9 GPR1 Taxa de produção em GPR2, t/h 7,5 ↙ ↘ Taxa de produção em GPR3, t/h 7,5 GPR2 GPR3

[0069] O exemplo comparativo mostrou restrições quanto à taxa de produção do reator em fase gasosa GPR2, ou seja, o terceiro reator. A taxa total de produção foi limitada a um total de 41,4 t/h.

[0070] Usando a configuração do reator da invenção, a taxa de produção no reator em fase gasosa GPR2 pode ser aumentada signi- ficativamente até 7,5 t/h, produzindo uma taxa de produção total signi- ficativamente maior de 45,4 t/h.

Claims (16)

REIVINDICAÇÕES

1. Configuração de reatores para a produção de copolímeros de propileno, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos três reatores R1, R2 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída, em que os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo, a jusante do reator R1; e em que o reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3, e em que a saída do reator R1 é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 e R3.

2. Configuração de reatores para a produção de copolímeros de propileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda o reator R1A, em que o reator R1A é configurado em série e a montante do reator R1.

3. Configuração de reatores para a produção de copolímeros de propileno, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que R1, R2 e R3 são reatores de polimerização em fase gasosa.

4. Configuração de reatores para a produção de copolímeros de propileno, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que R1A é um reator de circuito fechado.

5. Processo para a polimerização de copolímeros de propileno em uma configuração de reatores, caracterizado pelo fato de que inclui pelo menos três reatores R1, R2 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída, em que os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo, a jusante do reator R1; em que o reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3; em que a saída do reator R1 é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 e R3,

o processo compreendendo (b) polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1, obtendo, assim, uma fração de polipropileno (PP2), (c) retirar a fração de polipropileno (PP2) do reator R1, (d) dividir a dita fração de polipropileno retirada (PP2) em duas correntes (S1) e (S2) e transferir a corrente (S1) para o reator R2 e a corrente (S2) para o reator R3, (d) polimerizar propileno e opcionalmente pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R2 obtendo uma fração de polipropileno (PP3) e, independentemente dela, polimerizar propileno e opcionalmente pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R3, obtendo uma fração de polipropileno (PP4), e (f) combinar a fração de polipropileno (PP3) e a fração de polipropileno (PP4) para produzir o (co)polímero final de propileno.

6. Processo para a polimerização de copolímeros de propileno em uma configuração de reatores, caracterizado pelo fato de que inclui pelo menos quatro reatores R1A, R1, R2 e R3, todos os reatores tendo entrada e saída, em que o reator R1 é configurado em série e a jusante do reator R1A, e em que os reatores R2 e R3 são configurados em paralelo, a jusante do reator R1; e em que a saída do reator R1 é acoplada às entradas de ambos os reatores R2 e R3; e em que o reator R1 é configurado em série e a montante dos reatores R2 e R3, o processo compreendendo (a) polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1A, obtendo uma fração de polipropileno (PP1), transferindo a fração de polipropileno (PP1) para o reator R1, (b) polimerizar adicionalmente a fração de polipropileno (PP1) por alimentação de propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R1, obtendo assim uma fração de polipropileno (PP2), (c) retirar a fração de polipropileno (PP2) do reator R1, (d) dividir a dita fração de polipropileno retirada (PP2) em duas correntes (S1) e (S2) e transferir a corrente (S1) para o reator R2 e a corrente (S2) para o reator R3; (e) polimerizar adicionalmente no reator R2, por alimentação de propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12, obtendo uma fração de polipropileno (PP3), e, independente- mente dela, polimerizar propileno e, opcionalmente, pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 no reator R3, obtendo uma fração de polipropileno (PP4), e (f) combinar a fração de polipropileno (PP3) e a fração de polipropileno (PP4) para produzir o (co)polímero final de propileno.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracte- rizado pelo fato de que a razão em peso das correntes (S1):( S2) é de 10:90 a 90:10.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 5 a 7, caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa de pré- polimerização.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o catalisador é alimentado na etapa de pré-polime- rização.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 5 a 9, caracterizado pelo fato de que o catalisador adicional é alimentado na fração de polipropileno retirada (PP2).

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 5 a 10, caracterizado pelo fato de que o catalisador é alimentado apenas na etapa de pré-polimerização e na fração de polipropileno reti- rada (PP2).

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 5 a 11, caracterizado pelo fato de que é feito um copolímero de polipropileno heterofásico com uma fase matriz e nela dispersa uma fase elastômero.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracteriza- do pelo fato de que o componente que forma essencialmente a fase matriz é polimerizado nos reatores R1A, R1 e R2 e o componente que forma essencialmente a fase elastômero é polimerizado no reator R3.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracteriza- do pelo fato de que o componente que forma essencialmente a fase matriz é polimerizado no reator R1A e o componente que forma essen- cialmente a fase elastômero é polimerizado nos reatores R1, R2 e R3.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracteri- zado pelo fato de que o componente que forma essencialmente a fase matriz é polimerizado nos reatores R1A e R1 e o componente que forma essencialmente a fase elastômero é polimerizado nos reatores R2 e R3.

16. Uso de uma configuração de reator, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é para o aumento do rendimento e/ou produtividade em relação a uma configuração de reator sequencial R1-R2-R3 ou versus uma configura- ção de reator sequencial R1A-R1-R2-R3.