BR112020006400A2

BR112020006400A2 - sistema de reator de polimerização que compreende pelo menos uma válvula de saída

Info

Publication number: BR112020006400A2
Application number: BR112020006400-9A
Authority: BR
Inventors: Christof Wurnitsch; Sameer Vijay; Erno Elovainio
Original assignee: Borealis Ag
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2020-09-24
Also published as: US20200207879A1; CN111328294B; EP3703850B1; ES2952149T3; KR20200063201A; EP3703850A1; CA3081147A1; CA3081147C; EP3479896A1; KR102375452B1; US11708425B2; CN111328294A; WO2019086623A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de reator de polimerização que compreende pelo menos um reator de circuito e/ou pelo menos uma linha de transferência, e também compreende pelo menos uma válvula de saída, em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência. Também é descrito um método de produção de um polímero de olefina no sistema de reator de polimerização da invenção e o uso de pelo menos uma válvula de saída que é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de um reator de circuito e/ou que é montada em uma parede de uma linha de transferência.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE REATOR DE POLIMERIZAÇÃO QUE COMPREENDE PELO MENOS UMA VÁLVULA DE SAÍDA".

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de reator de polimerização que compreende pelo menos um reator de circuito e/ou pelo menos uma linha de transferência, e também compreende pelo menos uma válvula de saída, em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência. Também é descrito um método de produção de um polímero de olefina no sistema de reator de polimerização da invenção e o uso de pelo menos uma válvula de saída que é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de um reator de circuito e/ou que é montada em uma parede de uma linha de transferência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Um dos principais processos para a produção de polímeros de olefina, como o polietileno e o polipropileno, é uma reação da fase de pasta no reator de circuito. No reator de circuito, os monômeros de olefina, tais como o etileno e/ou o propileno, e o(s) comonômero(s) opcional(ais) são polimerizados na presença de um diluente de hidrocarboneto e de um catalisador de polimerização apropriado em uma fase de pasta a pressão e temperatura elevadas. Desse modo, as partículas de polímero de olefina sólidas são formadas continuamente e suspensas na fase líquida à medida que os reagentes circulam em torno do reator de circuito no estado líquido.

[003] A pasta de polímero resultante, que inclui as partículas de polímero de olefina suspensas, então é retirada do reator de circuito para processamento a jusante adicional, tal como a separação e a recuperação das partículas de polímero de olefina sólidas. Alternativamente, no caso de um processo de polimerização em cascata, a pasta de polímero pode ser retirada do reator de circuito e ser transferida para o vaso de reação seguinte, tal como um outro reator de circuito ou um reator de fase de gás, através de uma linha de transferência. Para a amostragem, a pasta de polímero que inclui as partículas de polímero de olefina suspensas também pode ser retirada de tal linha de transferência.

[004] Várias abordagens para a saída da pasta de polímero de um reator de circuito foram propostas no estado da técnica. Por exemplo, o documento de patente EP 1.310.295 A1 descreve um método em que a pasta de polímero é retirada descontinuamente de um reator de circuito com o uso de uma perna de sedimentação. No entanto, o uso de uma perna de sedimentação tem a desvantagem de que, cada vez que alcança o estágio em que a pasta de polímero acumulada é descarregada ("liberada") pela abertura de uma válvula de interceptação de produto na extremidade inferior da perna de sedimentação, é causada uma interferência no fluxo da pasta no reator de circuito. Desse modo, a velocidade do fluxo da pasta no reator de circuito pode ser afetada e pode ser causado um acúmulo adicional de partículas de polímero, o que pode levar a um entupimento do reator, deteriorando a eficiência da retirada.

[005] O documento de patente EP 1.437.174 A2 descreve uma abordagem alternativa para a saída da pasta de polímero, em que um conduto de descarga que se estende por uma distância no reator de circuito e que tem porções que definem uma abertura, que ficam voltadas para a direção de fluxo da pasta de polímero circulante, é usado para a captura da pasta de polímero. A pasta de polímero capturada é então descarregada continuamente ou de outra maneira através de uma porção do conduto de descarga que se estende para fora do reator de circuito. O documento de patente EP 2.266.692 A1 também define que um reator de circuito pode compreender além disso pelo menos dois dos tais condutos de descarga, que ficam localizados a uma distância específica um do outro e, de preferência, cada conduto de descarga fica localizado dentro de um fundo separado que funciona no reator de circuito. Uma vez que os condutos de descarga se estendem no reator de circuito perpendiculares à direção de fluxo da pasta de polímero, eles representam uma resistência ao fluxo, e turbulências na pasta de polímero a jusante dos condutos de descarga são criadas, o que pode contribuir para que um acúmulo adicional de partículas de polímero e o entupimento do reator sejam promovidos. Além disso, a direção de fluxo das partículas de polímero de olefina sólidas na pasta retirada muda consideravelmente com a saída através do conduto de descarga perpendicular, de tal maneira que podem se formar zonas dentro do conduto de descarga onde nenhum fluxo de partículas de polímero ocorre devido aos efeitos de inércia nas partículas. Por conseguinte, a área de retirada eficaz pode ser reduzida, limitando a eficiência da retirada.

[006] Além disso, válvulas podem ser aplicadas para a saída da pasta de polímero. Vários tipos de válvulas de saída, como as válvulas de pistão ou de recalque, as válvulas esféricas e similares, são bem conhecidos no estado da técnica. Por exemplo, o documento de patente EP 1.5478.681 A0 refere-se a um processo que usa uma válvula esférica montada diretamente na parede de um reator de circuito, que periodicamente é inteiramente fechada e inteiramente aberta de tal modo que a pasta retirada é removida do reator de uma maneira descontínua. A eficiência da retirada e, desse modo, a produtividade total de um reator de circuito dependem de uma área de retirada eficaz para a pasta de polímero. Por conseguinte, ao aplicar as válvulas de saída, a área de retirada eficaz pode, inter alia,

ser influenciada pelas características de fluxo da pasta de polímero, pelo tamanho da válvula de saída, pela posição de montagem da válvula em relação ao reator e pela posição de montagem da válvula em relação ao fluxo da pasta. Na maioria dos reatores de circuito atuais, as válvulas de saída geralmente são montadas na parede do reator perpendiculares à parede na posição de montagem (vide a Figura 1). Desse modo, a direção de fluxo através da válvula também é essencialmente perpendicular à direção de fluxo da pasta de polímero no reator de circuito na posição de montagem. Consequentemente, quando da saída, a direção de fluxo da pasta de polímero tem de mudar consideravelmente, isto é, em torno de 90°. Devido aos efeitos da inércia nas partículas de polímero de olefina sólidas na pasta de polímero, podem se formar zonas dentro da válvula de saída onde nenhuma ou quase nenhuma pasta de polímero está presente (vide a Figura 2). Em consequência disso, a área de retirada eficaz da válvula de saída é limitada, o que afeta a eficiência da retirada e a produtividade total do reator de circuito. Além disso, a limitação da área de retirada eficaz pode promover o entupimento da válvula de saída, particularmente no caso de partículas de polímero sólidas maiores na faixa de 1 mm e acima ou partes da mesma, o que pode causar uma limitação de fluxo na válvula de saída, levando a um acúmulo adicional das partículas de polímero sólidas.

[007] Os documentos de patente EP 0.891.990 A2 e WO 2011/146334 A1 descrevem que uma válvula de saída pode ser montada em uma curvatura inferior (também indicada como 'cotovelo') a jusante de um segmento horizontal inferior correspondente de um reator de circuito para a saída contínua da pasta de polímero. Desse modo, a válvula de saída pode ser fixada a um ângulo que se desvia da perpendicular para uma tangente no raio externo da curvatura na direção de fluxo da pasta. Por exemplo, a válvula pode ser fixada tangencialmente à curvatura inferior. No entanto, no caso de uma fixação tangencial ou essencialmente tangencial, substancialmente nenhuma força de gravidade pode ser usada para a saída da pasta de polímero. Além disso, como as turbulências no fluxo da pasta de polímero inevitavelmente ocorrem nas proximidades das curvaturas no reator de circuito devido a uma mudança na direção de fluxo, uma válvula de saída montada em uma curvatura é potencialmente mais propensa a entupimentos devidos a um acúmulo adicional de partículas de polímero.

[008] Desse modo, ainda há a necessidade de meios de retirada incrementados para os reatores de circuito e/ou as linhas de transferência que não afetem ou essencialmente não afetem o fluxo da pasta de polímero no reator e/ou na linha de transferência, por exemplo, ao criar turbulências, e que permitam a saída eficiente da pasta de polímero, tendo por resultado uma alta produtividade com um baixo risco de entupimento.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] A presente invenção é baseada na descoberta de que, com a montagem de pelo menos uma válvula de saída em uma parede de um segmento horizontal inferior de um reator de circuito a um ângulo específico e/ou a montagem de pelo menos uma válvula de saída em uma parede de uma linha de transferência a um ângulo específico, pode ser evitada ou pelo menos reduzida a limitação da área de retirada eficaz devido aos efeitos da inércia na pasta de polímero, e que uma baixa resistência ao fluxo é obtida na saída da pasta de polímero, tendo por resultado uma alta eficiência e alta produtividade em um risco reduzido de entupimento. Além disso, o fluxo da pasta de polímero no reator e/ou na linha de transferência não é afetado ou não é essencialmente afetado pela saída da pasta de polímero.

[0010] Portanto, em um aspecto, a presente invenção refere-se a um sistema de reator de polimerização que compreende pelo menos um reator de circuito e/ou pelo menos uma linha de transferência, e que também compreende pelo menos uma válvula de saída, e pelo menos uma válvula de saída compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula, em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta em pelo menos um reator de circuito; e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência; e em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos um reator de circuito, em que a placa da válvula é formada de acordo com a parede interna de pelo menos um reator de circuito, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída; e/ou em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos uma linha de transferência, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída.

[0011] Em outro aspecto, a presente invenção refere-se a um método de produção de um polímero de olefina em um sistema de reator de polimerização que compreende as etapas de provisão de pelo menos um monômero de olefina, opcionalmente um comonômero, um diluente e um catalisador a pelo menos um reator de circuito; polimerização de pelo menos um monômero de olefina e opcionalmente o comonômero para produzir uma pasta líquida que compreende um meio líquido e partículas de polímero de olefina sólidas; retirada de pelo menos uma parcela da pasta líquida através de pelo menos uma válvula de saída, em que pelo menos uma válvula de saída compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula, em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta em pelo menos um reator de circuito; e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção do fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência; e em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos um reator de circuito, e a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos um reator de circuito de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída; e/ou em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos uma linha de transferência, e a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída; e transferência da pasta líquida retirada através de um conduto de saída conectado a pelo menos uma válvula de saída a um ângulo β maior do que 90° e menor do que 180°, de preferência igual a ou maior do que 110° a igual a ou menor do que 160°, determinado a partir do eixo longitudinal da válvula de saída na direção de fluxo da pasta retirada.

[0012] Além disso, a presente invenção refere-se ao uso de pelo menos uma válvula de saída que compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula, em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta no reator de circuito, para aumentar a eficiência da retirada de pelo menos um reator de circuito; e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência, para aumentar a eficiência da retirada de pelo menos uma linha de transferência; e em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos um reator de circuito, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos um reator de circuito, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída; e/ou em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos uma linha de transferência, e a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída.

FIGURAS

[0013] Figura 1: Detalhe de uma vista lateral de um reator de circuito que compreende uma válvula de saída de acordo com a técnica anterior.

[0014] Figura 2: Distribuição da partícula de polímero de olefina sólida durante a retirada de um reator de circuito usando uma válvula de saída de acordo com a técnica anterior.

[0015] Figura 3: Detalhe de uma vista lateral de um reator de circuito que compreende uma válvula de saída de acordo com a invenção.

[0016] Figura 4: Detalhe de uma vista lateral de um reator de circuito que compreende uma válvula de saída de acordo com a invenção na posição fechada.

[0017] Figura 5: Detalhe de uma vista lateral de um reator de circuito que compreende uma válvula de saída de acordo com a invenção em uma posição meio aberta.

[0018] Figura 6: Detalhe de uma vista lateral de um reator de circuito que compreende uma válvula de saída de acordo com a invenção em uma posição totalmente aberta.

DEFINIÇÕES

[0019] O 'sistema de reator de polimerização', de acordo com a presente invenção, é um sistema em que um polímero de olefina pode ser produzido através de polimerização. O sistema compreende pelo menos um reator de circuito e/ou pelo menos uma linha de transferência e também pelo menos uma válvula de saída. Por conseguinte, o sistema pode compreender dois ou mais reatores de circuito em paralelo e/ou em série, e/ou duas ou mais linhas de transferência. Além disso, ele pode compreender vasos de reação adicionais, por exemplo, um ou mais reatores de fase de gás, e meios para processamento a jusante adicional, tais como meios para separar e recuperar as partículas de polímero de olefina sólidas.

[0020] O 'reator de circuito' é uma tubulação fechada normalmente preenchida completamente com a pasta, em que a pasta é circulada a alta velocidade ao longo da tubulação usando uma bomba de circulação. Os reatores de circuito são bem conhecidos no estado da técnica e os exemplos são dados, por exemplo, nos documentos de patente US-A-4.582.816, US-A-3.405.109, US-A-3.324.093, EP-A-

479.186 e US-A-5.391.654. Um reator de circuito geralmente compreende segmentos verticais e segmentos horizontais, interconectados por curvaturas ou cotovelos, respectivamente. Dependendo do fato de um segmento horizontal ser interconectado através de uma curvatura ou de um cotovelo à extremidade superior ou à extremidade inferior de um segmento vertical, o segmento horizontal representa tanto um segmento horizontal inferior ou superior.

[0021] O 'segmento horizontal' de um reator de circuito pode ser reto ou pode exibir uma pequena curvatura. A quantidade de curvatura pode ser de até 30°. A quantidade de curvatura indicada refere-se ao ângulo externo entre as tangentes nos pontos extremos de um arco circular que corresponde ao segmento horizontal curvo.

[0022] A 'curvatura ou cotovelo' interconecta os segmentos verticais e horizontais de um reator de circuito e exibem uma quantidade de curvatura maior do que 30°. A quantidade de curvatura indicada refere-se ao ângulo externo entre as tangentes nos pontos extremos de um arco circular que corresponde à curvatura ou ao cotovelo. Por exemplo, no caso em que um segmento horizontal é arranjado perpendicular a um segmento vertical de um reator de circuito, a curvatura ou o cotovelo de interconexão tem uma quantidade de curvatura de 90°.

[0023] A 'linha de transferência' é de preferência uma tubulação e interconecta pelo menos um reator de circuito do sistema de reação de polimerização a um outro reator de circuito ou a um outro dispositivo de reação, por exemplo, um reator de fase de gás, de tal modo que a pasta de polímero que inclui as partículas de polímero de olefina suspensas pode ser transferida de pelo menos um reator de circuito do sistema de reação de polimerização a um reator de circuito subsequente ou a um dispositivo da reação subsequente, para uma polimerização adicional em um processo de polimerização em cascata. A fim de monitorar a polimerização em pelo menos um reator de circuito do sistema de reação de polimerização e de determinar as características das partículas de polímero obtidas na pasta de polímero, as amostras da pasta de polímero podem ser retiradas de uma linha de transferência (amostragem) antes de submeter a pasta de polímero à etapa do processo seguinte.

[0024] A 'pasta' ou 'pasta de polímero' é uma mistura heterogênea de partículas sólidas dispersas em uma fase líquida. As partículas sólidas geralmente são partículas de polímero de olefina sólidas obtidas por um processo de polimerização. A fase de fluido geralmente compreende um monômero de olefina não reagido e comonômero(s) não reagido(s) opcional(ais) e um diluente.

[0025] A 'válvula de saída' de acordo com a presente invenção compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula, isto é, é uma válvula de pistão. As válvulas de pistão são bem conhecidas no estado da técnica. Geralmente, o pistão da válvula pode ser movido para a frente e para trás dentro do cilindro da válvula ao longo do eixo longitudinal do cilindro da válvula e é vedado de maneira deslizável contra o cilindro da válvula por meios de vedação tais como anéis em formato de O. Na posição 'fechada', o pistão da válvula ocupa todo o volume interno do cilindro ou pelo menos parte do mesmo, de tal maneira que o fluxo da pasta de polímero através do cilindro da válvula é impedido. Com a abertura, o pistão da válvula é retirado pelo menos parcialmente do cilindro da válvula de tal maneira que o fluxo da pasta de polímero do reator de circuito e/ou da linha de transferência através do cilindro da válvula em um conduto de saída conectado à válvula de saída é permitido. Em consequência disso, o reator de circuito e/ou a linha de transferência, a válvula de saída e o conduto de saída são colocados em uma comunicação de fluido aberta. Em uma 'posição totalmente aberta' o pistão da válvula é retirado do cilindro da válvula a tal extensão que o pistão da válvula não limita mais o fluxo através do cilindro da válvula em um conduto de saída.

[0026] O termo 'área de retirada eficaz' significa a área para o fluxo de pasta de polímero que é eficazmente provida com meios de retirada durante o processo de retirada da pasta de polímero. No caso de uma válvula de saída, particularmente uma válvula de pistão, a área de retirada máxima que pode ser provida pela válvula de pistão é a área de seção transversal interna do cilindro da válvula perpendicular ao eixo longitudinal do cilindro da válvula. Quando o fluxo da pasta de polímero ocupa a área de retirada máxima na retirada, a área de retirada eficaz da válvula de pistão corresponde à área de retirada máxima. No entanto, quando zonas são formadas dentro do cilindro da válvula onde nenhum fluxo ocorre quando da retirada, o fluxo da pasta de polímero não pode ocupar a área de retirada máxima, mas a área das zonas onde nenhum fluxo ocorre reduz a área de retirada máxima. Esta área de retirada limitada representa então a área de retirada eficaz.

[0027] O termo 'eficiência da retirada' refere-se a uma quantidade de pasta de polímero que é retirada do reator de circuito dentro de um intervalo de tempo distinto.

DESCRIÇÃO DETALHADA SISTEMA DE REATOR DE POLIMERIZAÇÃO

[0028] Em um aspecto, a presente invenção refere-se a um sistema de reator de polimerização que compreende pelo menos um reator de circuito e/ou pelo menos uma linha de transferência, e compreende também pelo menos uma válvula de saída. Pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito. Por conseguinte, pelo menos um reator de circuito pode compreender uma ou duas ou mais válvulas de saída. Além disso, um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito pode compreender uma ou duas ou mais válvulas de saída ou dois ou mais segmentos horizontais inferiores de pelo menos um reator de circuito podem, cada um, compreender uma ou duas ou mais válvulas de saída. Além disso, pelo menos um reator de circuito pode compreender outros meios de retirada conhecidos na técnica anterior.

[0029] Adicional ou alternativamente, pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência. Por conseguinte, pelo menos uma linha de transferência pode compreender uma ou duas ou mais válvulas de saída.

[0030] Tal como definido acima, o(s) segmento(s) horizontal(ais)

inferior(es) do reator de circuito pode(m) ser reto(s) ou pode(m) exibir uma pequena quantidade de curvatura de até de 30°.

[0031] Pelo menos uma válvula de saída da presente invenção é uma válvula de pistão. Ela compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula. O cilindro da válvula define um volume interno em que o pistão da válvula pode ser movido de maneira deslizável para a frente e para trás. De preferência, a seção transversal interna do cilindro da válvula perpendicular ao eixo longitudinal do cilindro da válvula é circular. Neste caso, a seção transversal do pistão da válvula perpendicular a seu eixo longitudinal também é circular.

[0032] Na presente invenção, pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta no reator de circuito. De preferência, o ângulo α é igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência, o ângulo α é igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, e ainda com mais preferência o ângulo α é igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°.

[0033] Adicional ou alternativamente, pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência.

[0034] Nos reatores de circuito mais atuais, as válvulas de saída são montadas à parede do reator perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem. Em consequência disso, a direção de fluxo da pasta de polímero na válvula de saída é essencialmente perpendicular à direção de fluxo da pasta de polímero no reator de circuito a montante e a jusante em uma proximidade imediata da posição de montagem. Quando da retirada, a direção de fluxo da pasta de polímero, desse modo, tem de mudar consideravelmente, isto é, por cerca de 90°. No entanto, devido aos efeitos da inércia na pasta de polímero, particularmente nas partículas de polímero de olefina sólidas na pasta de polímero, zonas podem se formar dentro da válvula de saída onde nenhuma ou quase nenhuma pasta de polímero está presente. Consequentemente, a área de retirada eficaz da válvula de saída é limitada de tal maneira que a eficiência da retirada e a produtividade total do reator de circuito diminuem. Além disso, uma área de retirada eficaz menor pode causar o entupimento da válvula de saída, particularmente no caso de partículas de polímero sólidas maiores na faixa de 1 mm ou mais ou partes da mesma. Já o entupimento parcial pode causar a limitação de fluxo na válvula de saída, causando um acúmulo adicional de partículas de polímero sólidas. As mesmas considerações aplicam-se mutatis mutandis às linhas de transferência, onde as válvulas de saída são montadas à parede das mesmas perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem.

[0035] Por outro lado, na presente invenção, pelo menos uma válvula de saída é montada à parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito e/ou pelo menos uma válvula de saída é montada à parede de pelo menos uma linha de transferência no ângulo α de tal maneira que a válvula de saída é orientada na direção de fluxo da pasta de polímero em pelo menos um reator de circuito e/ou em pelo menos uma linha de transferência. Desse modo, a mudança na direção de fluxo da pasta de polímero quando da retirada é menos acentuada, de tal maneira que nenhuma zona ou pelo menos uma quantidade menor de zonas, onde nenhuma ou quase nenhuma pasta de polímero está presente, é formada dentro da válvula de saída. Consequentemente, a área de retirada eficaz da válvula de saída não é limitada ou pelo menos é menos limitada se comparada a uma válvula de retirada montada convencionalmente, de tal maneira que a eficiência da retirada e a produtividade total do reator de circuito e/ou da linha de transferência são incrementadas. Além disso, uma baixa resistência ao fluxo é obtida, de tal maneira que o risco de entupimento da válvula de saída da presente invenção é reduzido. Além disso, a válvula de retirada da invenção não afeta ou essencialmente não afeta o fluxo da pasta de polímero no reator e/ou na linha de transferência criando turbulências, respectivamente.

[0036] Em uma modalidade preferida, pelo menos uma válvula de saída pode ser montada à parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a uma distância do centro do segmento horizontal inferior de até 40% do comprimento total do segmento horizontal inferior. Com mais preferência, a distância do centro do segmento horizontal inferior é de até 30%, ainda com mais preferência de até 20%, e ainda com mais preferência de até 10%, do comprimento total do segmento horizontal inferior. Desse modo, o centro do segmento horizontal inferior define a posição no segmento horizontal inferior da distância igual à curvatura ou cotovelo correspondente na extremidade a montante e à curvatura ou cotovelo correspondente na extremidade a jusante do segmento horizontal inferior. Além disso, o comprimento do segmento horizontal inferior refere-se à dimensão do segmento horizontal inferior ao longo do eixo longitudinal. A posição de montagem a uma distância limitada do centro do segmento horizontal inferior garantirá que pelo menos uma válvula de saída não seja montada adjacente a uma curvatura ou cotovelo do reator de circuito. Desse modo, é evitado que as turbulências no fluxo da pasta de polímero no reator, causadas por uma mudança na direção de fluxo na curvatura ou cotovelo, possam afetar a retirada da pasta de polímero através da válvula de saída.

[0037] Em uma modalidade preferida adicional, pelo menos uma válvula de saída pode ser montada à parede de um segmento horizontal inferior do reator de circuito no centro do segmento horizontal inferior. Nesta modalidade, pelo menos uma válvula de saída é montada o mais distante possível da curvatura ou do cotovelo na extremidade a montante e da curvatura ou do cotovelo na extremidade a jusante do segmento horizontal inferior.

[0038] De preferência, o sistema de reator de polimerização da invenção também compreende um conduto de saída conectado a pelo menos uma válvula de saída a um ângulo β maior do que 90° e menor do que 180°, de preferência igual a ou maior do que 110° a igual a ou menor do que 160°, determinado a partir do eixo longitudinal da válvula de saída na direção de fluxo de uma pasta retirada. O conduto de saída é conectado ao cilindro da válvula de pelo menos uma válvula de saída em comunicação fluida e é vedado pelo pistão da válvula em uma posição fechada da válvula de saída. Com a abertura da válvula de saída, o pistão da válvula é retirado pelo menos parcialmente do cilindro da válvula, de tal maneira que um fluxo da pasta de polímero de pelo menos um reator de circuito e/ou de pelo menos uma linha de transferência através do cilindro da válvula no conduto de saída é permitido. A pasta de polímero retirada pode ser transferida através do conduto de saída para as etapas de processamento adicionais, tais como a separação e a recuperação das partículas de polímero de olefina sólidas. No caso de um processo de polimerização em cascata, a pasta de polímero retirada pode ser transferida primeiro através do conduto de saída para uma linha de transferência e então também pode ser transferida ao vaso de reação seguinte, tal como um outro reator de circuito ou um reator de fase de gás. O conduto de saída é conectado a pelo menos uma válvula de saída a um ângulo específico β. Desse modo, a mudança na direção de fluxo da pasta de polímero retirada, quando flui do cilindro da válvula para o conduto de saída, é minimizada, de tal maneira que a resistência ao fluxo é reduzida e um fluxo suave através do cilindro da válvula para o conduto de saída é permitido. Além disso, as turbulências no fluxo da pasta de polímero retirada são evitadas ou pelo menos reduzidas, o que impede o acúmulo de partículas do polímero maiores ou de porções que poderiam causar o entupimento da válvula de saída e/ou do conduto de saída.

[0039] O pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula.

[0040] A placa da válvula pode ficar situada na extremidade do pistão da válvula, que é dirigido para pelo menos um reator de circuito e pode definir a superfície do pistão da válvula que entra em contato com o volume interno de pelo menos um reator de circuito e, desse modo, com a pasta de polímero. Além disso, a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos um reator de circuito, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída. Isto significa que, em uma posição fechada da válvula de saída, a extremidade do pistão da válvula dirigido para pelo menos um reator de circuito não se projeta para uma parede interna do reator de circuito e não se estende para o volume interno de pelo menos um reator de circuito. Em vez disso, a superfície do pistão da válvula que entra em contato com o volume interno de pelo menos um reator de circuito (isto é, a placa da válvula) foi adaptada para prover uma transição suave de uma parede interna do dito reator de circuito para a dita superfície e vice-versa. Em outras palavras, o pistão da válvula é nivelado com a parede interna adjacente de pelo menos um reator de circuito. A vantagem de um pistão da válvula que é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída é que o fluxo da pasta de polímero no reator não é afetado, isto é, nenhuma turbulência é causada no fluxo devido à ausência de saliências.

[0041] Adicional ou alternativamente, a placa da válvula pode ficar localizada na extremidade do pistão da válvula, que é dirigido para pelo menos uma linha de transferência, e pode definir a superfície do pistão da válvula que entra em contato com o volume interno de pelo menos uma linha de transferência e, desse modo, com a pasta de polímero. Além disso, a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída. Isto significa que, em uma posição fechada da válvula de saída, a extremidade do pistão da válvula dirigida para pelo menos uma linha de transferência não se projeta em uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência e não se estende para o volume interno de pelo menos uma linha de transferência. Em vez disso, a superfície do pistão da válvula que entra em contato com o volume interno de pelo menos uma linha de transferência (isto é, a placa da válvula) foi adaptada para prover uma transição suave de uma parede interna da dita linha de transferência para a dita superfície e vice-versa. Em outras palavras, o pistão da válvula é nivelado com a parede interna adjacente de pelo menos uma linha de transferência. A vantagem de um pistão da válvula que é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída é que o fluxo da pasta de polímero na linha de transferência não é afetado, isto é, nenhuma turbulência é causada no fluxo devido à ausência de saliências.

[0042] Além disso, a placa da válvula é de preferência chanfrada a um ângulo γ, determinado a partir da perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula. O ângulo γ é de preferência igual ao ângulo α. Em um caso em que uma válvula de saída é montada na parede do reator perpendicular à parede na posição de montagem, como na maioria dos reatores de circuito convencionais, a placa da válvula geralmente também é perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula. Portanto, o pistão da válvula é nivelado com a parede interna do reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída. No entanto, na presente invenção, pelo menos uma válvula de saída que inclui o pistão da válvula é montada na parede do reator a um ângulo α e/ou pelo menos uma válvula de saída que inclui o pistão da válvula é montada na parede da linha de transferência a um ângulo α. Por conseguinte, se um pistão da válvula convencional que tem uma placa da válvula que é perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula fosse aplicado, o pistão da válvula se projetaria para a parede interna do reator de circuito e se estenderia para o volume interno do reator de circuito em uma posição fechada ou ele pelo menos não seria nivelado com a parede interna adjacente do reator de circuito. Como resultado, seriam causadas turbulências no fluxo da pasta de polímero, que em geral devem ser evitadas. Portanto, a placa da válvula de acordo com a presente invenção é de preferência chanfrada a um ângulo γ, determinado a partir da perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula, que é igual ao ângulo α, de tal maneira que o pistão da válvula também é nivelado com a parede interna adjacente do reator de circuito, e a formação de turbulências indesejadas no fluxo da pasta de polímero é impedida. As mesmas considerações aplicam-se, mutatis mutandis, se um pistão da válvula convencional que tem uma placa da válvula que é perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula for montado em pelo menos uma linha de transferência.

[0043] Também é preferível que o pistão da válvula seja montado no cilindro da válvula de modo que possa ser girado axialmente de tal maneira que o pistão da válvula gire axialmente por 180° ao ser movido de uma posição fechada para uma posição totalmente aberta. Também é preferível que a placa da válvula aja como uma guia de fluxo na posição totalmente aberta para o fluxo da pasta retirada que segue para o conduto de saída. Tal como descrito acima, na posição fechada, o pistão da válvula ocupa todo o volume interno do cilindro ou pelo menos parte dele, de tal modo que qualquer fluxo de pasta de polímero através do cilindro da válvula é impedido. De preferência, o pistão da válvula é nivelado com a parede interna adjacente do reator de circuito e/ou com a parede interna adjacente da linha de transferência na posição fechada devido a uma placa da válvula chanfrada. Além disso, na posição totalmente aberta, o pistão da válvula é retirado do cilindro da válvula a tal extensão que não limita o fluxo através do cilindro da válvula para o conduto de saída. Desse modo, uma rotação axial do pistão da válvula por 180°, ao alcançar a posição totalmente aberta, permite que a placa da válvula chanfrada aja como uma guia de fluxo para o fluxo da pasta de polímero retirada que segue para o conduto de saída. Aqui, uma guia de fluxo define um meio para dirigir o fluxo da pasta de polímero sem aumentar essencialmente a resistência ao fluxo, sem essencialmente afetar a velocidade de fluxo e sem essencialmente causar turbulências. Desse modo, a condição para que a placa da válvula chanfrada aja como uma guia de fluxo pela rotação axial do pistão da válvula por 180°,

quando é movida da posição fechada para a posição totalmente aberta, resulta em um fluxo suave da pasta de polímero retirada para o conduto de saída na posição totalmente aberta, isto é, nenhuma ou essencialmente nenhuma turbulência é causada no fluxo, o que reduz o risco de um entupimento adicional.

Por outro lado, em um reator de circuito convencional, onde a válvula de saída é montada perpendicular à parede do reator de circuito, a placa da válvula, que não é chanfrada, mas geralmente perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula, não pode agir como uma guia de fluxo na posição totalmente aberta, mesmo que seja girada axialmente por 180°, isto é, ela não pode contribuir para um fluxo suave da pasta de polímero retirada.

Em vez disso, ela contribui para a mudança na direção de fluxo da pasta de polímero retirada, o que pode causar um aumento na resistência ao fluxo, afetar a velocidade do fluxo e causar turbulências no fluxo da pasta de polímero retirada, o que leva a um risco aumentado de entupimento.

Além disso, as partículas de polímero de olefina sólidas podem se acumular na placa da válvula, o que promove o acúmulo de porções de polímero.

As considerações acima aplicam- se igualmente a uma linha de transferência convencional, onde a válvula de saída é montada perpendicular à parede da linha de transferência.

Deve ser notado que o aumento na resistência ao fluxo acima e a criação de turbulências no fluxo da pasta de polímero retirada que levam a um risco aumentado de entupimento também podem se aplicar à placa da válvula chanfrada de acordo com a presente invenção no caso em que o pistão da válvula não foi montado no cilindro que pode ser girado axialmente, de tal maneira que o pistão da válvula gira axialmente por 180°, ao ser movido da posição fechada para uma posição totalmente aberta.

Do mesmo modo, o pistão da válvula gira axialmente por 180° ao ser movido da posição totalmente aberta para a posição fechada.

Desse modo, é garantido que o pistão da válvula que inclui a placa da válvula chanfrada é novamente nivelado com a parede interna adjacente de pelo menos um reator de circuito na posição fechada e/ou com a parede interna adjacente de pelo menos uma linha de transferência na posição fechada.

[0044] O pistão da válvula pode ser montado no cilindro da válvula de modo que possa ser girado axialmente no sentido horário e/ou no sentido anti-horário. Além disso, ele pode girar de modo uniforme ou não uniforme ao ser movido da posição fechada para a posição totalmente aberta, contanto que gire axialmente por 180° na posição totalmente aberta. Método de produção de um polímero de olefina

[0045] Em um aspecto adicional, a presente invenção refere-se a um método de produção de um polímero de olefina em um sistema de reator de polimerização.

[0046] O polímero de olefina produzido no reator de circuito pode ser um homo- ou copolímero de olefina.

[0047] Em uma primeira etapa, pelo menos um monômero, opcionalmente um comonômero de olefina, um diluente e um catalisador são providos em pelo menos um reator de circuito.

[0048] Pelo menos um monômero de olefina é de preferência um monômero de alfa-olefina que tem de 2 a 12 átomos de carbono, de preferência de 2 a 10 átomos de carbono. De preferência, pelo menos um monômero de olefina é o etileno ou o propileno, opcionalmente junto com uma ou mais outras alfa-olefinas que têm de 2 a 8 átomos de carbono. Com especial preferência, o método da presente invenção é usado para polimerização do etileno, opcionalmente com um ou mais comonômeros selecionados das alfa-olefinas que têm de 4 a 8 átomos de carbono; ou do propileno, opcionalmente junto com um ou mais comonômeros selecionados do etileno e das alfa-olefinas que têm de 4 a 8 átomos de carbono.

[0049] O catalisador pode ser qualquer catalisador que seja capaz de produzir o polímero de olefina desejado. Os catalisadores apropriados são, entre outros, os catalisadores de Ziegler-Natta à base de um metal de transição, tais como os catalisadores de titânio, de zircônio e/ou de vanádio. Especialmente os catalisadores de Ziegler- Natta são úteis porque podem produzir polímeros de olefina dentro de uma ampla faixa de peso molecular com alta produtividade.

[0050] Os catalisadores de Ziegler-Natta apropriados contêm de preferência um composto de magnésio, um composto de alumínio e um composto de titânio suportados em um suporte particulado.

[0051] O suporte particulado pode ser um suporte de óxido inorgânico, tal como a sílica, a alumina, a titânia, a sílica-alumina e a sílica-titânia. De preferência, o suporte é a sílica.

[0052] O tamanho de partícula médio do suporte da sílica pode ser normalmente de 2 a 100 µm. No entanto, foi verificado que vantagens especiais podem ser obtidas se o suporte tiver um tamanho de partícula médio de 6 a 90 µm, de preferência de 6 a 70 µm.

[0053] O composto de magnésio é um produto da reação de uma magnésio dialquila e um álcool. O álcool é um monoálcool alifático linear ou ramificado. De preferência, o álcool tem de 6 a 16 átomos de carbono. Os álcoois ramificados são especialmente preferidos, e o 2- etil-1-hexanol é um exemplo dos álcoois preferidos. A dialquila de magnésio pode ser qualquer composto de magnésio que se liga a dois grupos de alquila, que podem ser os mesmos ou diferentes. O butil- octil magnésio é um exemplo das magnésio dialquilas preferidas.

[0054] O composto de alumínio é um alumínio alquila que contém cloro. Os compostos especialmente preferidos são os alumínio dicloretos de alquila e os alumínio sesquicloretos de alquila.

[0055] O composto de titânio é um composto de titânio que contém halogênio, de preferência um composto de titânio que contém cloro. O composto de titânio especialmente preferido é o tetracloreto de titânio.

[0056] O catalisador pode ser preparado ao colocar em contato sequencialmente o veículo com os compostos acima mencionados, tal como descrito nos documentos de patente EP-A-688.794 ou WO-A- 99/51.646. Alternativamente, ele pode ser preparado ao preparar primeiramente uma solução de componentes e ao colocar então a solução em contato com um veículo, tal como descrito no documento de patente WO-A-01/55.230.

[0057] Um outro grupo de catalisadores de Ziegler-Natta apropriados contém um composto de titânio junto com um composto de haleto de magnésio que age como um suporte. Desse modo, o catalisador contém um composto de titânio em um di-haleto de magnésio, tal como o dicloreto de magnésio. Tais catalisadores são descritos, por exemplo, nos documentos WO-A-2005/118.655 e EP-A-

810.235.

[0058] Outro tipo adicional de catalisadores de Ziegler-Natta são os catalisadores preparados por um método, em que é formada uma emulsão, em que os componentes ativos formam um dispersado, isto é, uma fase descontínua na emulsão de pelo menos duas fases líquidas. A fase dispersa, na forma de gotas, é solidificada a partir da emulsão, em que é formado o catalisador na forma de partículas sólidas. Os princípios da preparação desses tipos de catalisadores são dados no documento de patente WO-A-2003/106510, da Borealis.

[0059] O catalisador de Ziegler-Natta é usado junto com um ativador. Os ativadores apropriados são os compostos de alquila metal e especialmente os compostos de alumínio alquila. Esses compostos incluem os haletos de alumínio alquila, tais como o dicloreto de alumínio etila, o cloreto de alumínio dietila, o sesquicloreto de alumínio etila, o cloreto de alumínio dimetila e similares. Eles também incluem os compostos de alumínio tri-alquila, tais como alumínio trimetila,

alumínio trietila, alumínio tri-isobutila, alumínio tri-hexila e alumínio tri- n-octila. Além disso, incluem os óxi-compostos de alumínio alquila, tais como o metil-alumínio-oxano (MAO), o hexa-isobutil-alumínio-oxano (HIBAO) e o tetra-isobutil-alumínio-oxano (TIBAO). Além disso, outros compostos de alumínio alquila, tal como a alumínio isoprenila, podem ser usados. Os ativadores especialmente preferidos são a alumínio tri- alquila, dos quais a alumínio trietila, a alumínio trimetila e a alumínio tri-isobutila são particularmente usadas.

[0060] Se for necessário, o ativador também pode incluir um doador de elétron externo. Os compostos doadores de elétrons apropriados são descritos nos documentos de patente WO-A- 95/32.994, US-A-4.107.414, US-A-4.186.107, US-A-4.226.963, US-A-

4.347.160, US-A-4.382.019, US-A-4.435.550, US-A-4.465.782, US

4.472.524, US-A-4.473.660, US-A-4.522.930, US-A-4.530.912, US-A-

4.532.313, US-A-4.560.671 e US-A-4.657.882. Também são conhecidos no estado da técnica os doadores de elétrons que consistem em compostos de organossilanos, contendo as ligações SI- OCOR, SI-OR e/ou Si-NR2, tendo o silício como átomo central e R sendo uma alquila, alquenila, arila, arilalquila ou cicloalquila com 1 a 20 átomos de carbono. Tais compostos são descritos nos documentos de patente US-A-4.472.524, US-A-4.522.930, US-A-4560671, US-A-

4.581.342, US-A-4.657.882, EP-A-45.976, EP-A-45.977 e EP-A-

1.538.167.

[0061] A quantidade de ativador usado depende do catalisador e do ativador específicos. A alumínio trietila é normalmente usada em uma quantidade tal que a razão molar entre o alumínio e o metal de transição, como Al/Ti, é de 1 a 1.000, de preferência de 3 a 100 e em particular de cerca de 5 a cerca de 30 mol/mol.

[0062] Também podem ser usados os catalisadores de metaloceno. Os catalisadores de metaloceno compreendem um composto de metal de transição, que contém um ligando de ciclopentadienila, indenila ou fluorenila. De preferência, o catalisador contém dois ligandos de ciclopentadienila, indenila ou fluorenila, que podem ser ligados em ponte por um grupo que contém de preferência o(s) átomo(s) de silício e/ou de carbono. Além disso, os ligandos podem ter substituintes, tais como grupos alquila, grupos arila, grupos arilalquila, grupos alquilarila, grupos silila, grupos silóxi, grupos alcóxi, ou outros grupos do heteroátomos ou similares. Os catalisadores de metaloceno apropriados são conhecidos no estado da técnica e descritos, entre outros, nos documentos de patente WO-A-95/12.622, WO-A-96/32.423, WO-A-97/28.170, WO-A-98/32.776, WO-A- 99/61.489, WO-A-03/010.208, WO-A-03/051.934, WO-A-03/051.514, WO-A-2004/085.499, EP-A-1.752.462 e EP-A-1.739.103.

[0063] O catalisador de metaloceno é usado em conjunto com um ativador. Os ativadores apropriados são os compostos de metal alquila e especialmente os compostos de alumínio alquila conhecidos no estado da técnica. Os ativadores especialmente apropriados usados com os catalisadores de metaloceno são os óxi-compostos de alumínio alquila, tais como o metil-alumo-hexano (MAO), o tetra-iso- butil-alumo-hexano (TIBAO) ou o hexa-iso-butil-alumo-hexano (HIBAO).

[0064] O diluente é de preferência um diluente inerte e normalmente um diluente de hidrocarboneto, tal como o metano, o etano, o propano, o n-butano, o isobutano, os pentanos, os hexanos, os heptanos, os octanos, etc. ou suas misturas. De preferência, o diluente é um hidrocarboneto com baixo ponto de ebulição que tem de 1 a 4 átomos de carbono ou uma mistura de tais hidrocarbonetos. Um diluente especialmente preferido é o propano, que possivelmente contém uma quantidade menor de metano, etano e/ou butano.

[0065] Em uma segunda etapa do método da invenção, pelo menos um monômero de olefina e opcionalmente um comonômero é polimerizado para produzir uma pasta líquida que compreende um meio líquido e partículas de polímero de olefina sólidas.

[0066] A presente etapa de polimerização geralmente é realizada como um processo de formação de partícula. Em tal processo, o catalisador de polimerização é alimentado no reator de circuito na forma de partícula, de preferência através de uma etapa de pré- polimerização, tal como descrito abaixo. O polímero de olefina então cresce nas partículas de catalisador, formando, desse modo, uma pasta que compreende as partículas de polímero de olefina sólidas.

[0067] A polimerização em pelo menos um reator de circuito é realizada como uma polimerização de pasta. A polimerização de pasta geralmente ocorre no diluente provido, tal como definido acima.

[0068] O teor de monômero de olefina na fase líquida da pasta pode ser de 1 a 50 mol%, de preferência de 2 a 20 mol% e em particular de 2 a 10 mol%. O benefício de ter uma alta concentração de monômero de olefina é que a produtividade do catalisador é aumentada, mas o inconveniente é que mais monômeros de olefina precisam então ser reciclados do que se a concentração fosse mais baixa.

[0069] A temperatura em pelo menos um reator de circuito normalmente é de 60 a 100°C, de preferência de 70 a 90°C. Uma temperatura excessivamente alta deve ser evitada para impedir a dissolução parcial da poliolefina no diluente, sujando o reator. A pressão é de 1 a 150 bar, de preferência de 40 a 80 bar.

[0070] De preferência, o hidrogênio é introduzido no reator de circuito a fim de controlar a vazão de fusão (MFR) do polímero de olefina. A quantidade de hidrogênio necessária para alcançar uma MFR desejada depende do catalisador usado e das condições de polimerização.

[0071] O tempo de permanência médio em pelo menos um reator de circuito é normalmente de 20 a 120 minutos, de preferência de 30 a 80 minutos. Como é bem conhecido no estado da técnica, o tempo de permanência médio τ pode ser calculado a partir de: onde VR é o volume do espaço de reação (isto é, o volume do reator) e Qo é a vazão volumétrica do fluxo do produto (incluindo o produto de poliolefina e a mistura de reação do fluido).

[0072] A taxa de produção em pelo menos um reator de circuito é controlada de modo apropriado com a taxa de alimentação do catalisador. Também é possível influenciar a taxa de produção pela seleção apropriada da concentração do monômero de olefina em pelo menos um reator de circuito. A concentração de monômero de olefina desejada pode então ser obtida de modo apropriado com o ajuste da taxa de alimentação do monômero de olefina em pelo menos um reator de circuito.

[0073] Em uma terceira etapa, pelo menos uma parcela da pasta líquida, que inclui as partículas de polímero de olefina sólidas, é retirada através de pelo menos uma válvula de saída.

[0074] Pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta em pelo menos um reator de circuito.

[0075] Adicional ou alternativamente, no caso que a pasta líquida é transferida de pelo menos um reator de circuito através de pelo menos uma linha de transferência, pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência.

[0076] Tal como apresentado em detalhes acima, para o sistema de reator de polimerização da invenção, a orientação de pelo menos uma válvula de saída na direção de fluxo da pasta líquida em pelo menos um reator de circuito e/ou na direção de fluxo da pasta líquida em pelo menos uma linha de transferência tem o efeito de que a mudança na direção de fluxo da pasta de polímero, quando da retirada, é menos acentuada, de tal maneira que nenhuma zona, ou pelo menos uma quantidade menor de zonas, onde nenhuma ou quase nenhuma pasta de polímero está presente, é formada dentro de pelo menos uma válvula de saída. Desse modo, a área de retirada eficaz da válvula de saída não é limitada ou pelo menos é menos limitada se comparada a uma válvula de saída montada convencionalmente perpendicular à respectiva parede, de tal maneira que a eficiência da retirada e a produtividade total de pelo menos um reator de circuito e/ou de pelo menos uma linha de transferência são incrementadas. Além disso, é obtida uma resistência ao fluxo mais baixa, de tal maneira que o risco de entupimento da válvula de saída da presente invenção é reduzido.

[0077] Em uma quarta etapa do método de acordo com a presente invenção, a pasta líquida retirada é transferida através de um conduto de saída.

[0078] O conduto de saída é conectado a pelo menos uma válvula de saída a um ângulo β maior do que 90° e menor do que 180°, determinado a partir do eixo longitudinal da válvula de saída na direção de fluxo de uma pasta retirada. De preferência, o ângulo β é igual a ou maior do que 110° e igual a ou menor do que 160°.

[0079] Tal como apresentado em detalhes acima, para o sistema de reator de polimerização da invenção, a conexão do conduto de saída a pelo menos uma válvula de saída no ângulo específico β garante que a mudança na direção de fluxo da pasta de polímero retirada, ao fluir do cilindro da válvula para o conduto de saída, seja minimizada de tal maneira que a resistência ao fluxo é reduzida e um fluxo suave através do cilindro da válvula para o conduto de saída é permitido. Além disso, as turbulências no fluxo da pasta de polímero retirada são evitadas ou pelo menos reduzidas, o que impede o acúmulo de partículas de polímero ou porções maiores que poderiam causar o entupimento da válvula de saída e/ou do conduto de saída.

[0080] A pasta de polímero retirada pode ser transferida através do conduto de saída para as etapas de processamento adicionais, tais como a separação das partículas de olefina sólidas e a recuperação do monômero de olefina não reagido, ou pode ser transferida através do conduto de saída para uma linha de transferência e então também pode ser transferida ao vaso de reação seguinte no caso de um processo de polimerização em cascata. Os vasos de polimerização subsequentes, se presentes, podem ser reatores de polimerização de pasta adicionais ou também podem ser reatores de polimerização de fase de gás. Os exemplos de tais reatores de polimerização de fase de gás são um reator de polimerização de leito fluidizado, um reator de leito fluidizado rápido, um reator de leito consolidado e suas combinações. Os reatores de polimerização subsequentes podem ser quaisquer reatores conhecidos por um elemento versado no estado da técnica.

[0081] Deve ser observado que cada definição, limitação e benefício técnico, tal como descrito acima, para o sistema de reator de polimerização de acordo com a presente invenção, aplica-se igualmente ao presente método de produção de um polímero de olefina, em particular à terceira e quarta etapas.

[0082] Por conseguinte, inter alia, é preferível que pelo menos uma válvula de saída seja montada à parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a uma distância do centro do segmento horizontal inferior de até 40% do comprimento total do segmento horizontal inferior. Com mais preferência, a distância do centro do segmento horizontal inferior é de até 30%, ainda com mais preferência de até 20%, e ainda com mais preferência de até 10%, do comprimento total do segmento horizontal inferior. Isto garantirá que pelo menos uma válvula de saída não seja montada adjacente a uma curvatura ou cotovelo de pelo menos um reator de circuito a fim de evitar turbulências no fluxo da pasta de polímero no reator, causadas por uma mudança na direção de fluxo na curvatura ou no cotovelo.

[0083] Além disso, é preferível que pelo menos uma válvula de saída seja montada à parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito no centro do segmento horizontal inferior, de tal maneira que pelo menos uma válvula de saída seja afastada o máximo possível da curvatura ou do cotovelo na extremidade a montante e da curvatura ou do cotovelo na extremidade a jusante do segmento horizontal inferior.

[0084] Em uma modalidade do método, o pistão da válvula compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos um reator de circuito, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos um reator de circuito, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula. Em tal modalidade, a extremidade do pistão da válvula dirigido para o reator de circuito não se projeta para uma parede interna de pelo menos um reator de circuito e não se estende para o volume interno de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída. Em consequência disso, o fluxo da pasta de polímero no reator não é afetado.

[0085] Adicional ou alternativamente, o pistão da válvula compreende uma placa da válvula localizada na extremidade do pistão da válvula, que é dirigida para pelo menos uma linha de transferência, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída. Em tal modalidade, a extremidade do pistão da válvula dirigida para pelo menos uma linha de transferência não projeta uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência e não se estende para o volume interno de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída. Em consequência disso, o fluxo da pasta de polímero na linha de transferência não é afetado, isto é, nenhuma turbulência é causada no fluxo devido à ausência de saliências.

[0086] Além disso, é preferível que a placa da válvula seja chanfrada a um ângulo γ, determinado a partir da perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula. O ângulo γ é de preferência igual ao ângulo α, de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna adjacente de pelo menos um reator de circuito e/ou de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna adjacente de pelo menos uma linha de transferência. Desse modo, a formação de turbulências indesejadas no fluxo da pasta de polímero é impedida.

[0087] Além disso, a etapa de retirada, que é a terceira etapa do presente método, inclui de preferência a abertura de pelo menos uma válvula de saída pela movimentação do pistão da válvula de uma posição fechada para uma posição totalmente aberta, em que o pistão é girado simultaneamente de modo axial por 180°, e o fechamento de pelo menos uma válvula de saída com a movimentação do pistão da válvula da posição totalmente aberta para a posição fechada, em que o pistão é girado simultaneamente de modo axial por 180°. Este procedimento garante que a placa da válvula de preferência chanfrada aja como uma guia de fluxo para o fluxo da pasta de polímero retirada rumo ao conduto de saída na posição totalmente aberta. Em consequência disso, um fluxo suave da pasta de polímero retirada rumo ao conduto de saída é obtido, isto é, nenhuma ou essencialmente nenhuma turbulência é causada no fluxo, o que também reduz o risco de entupimento. Além disso, o pistão da válvula que inclui a placa da válvula de preferência chanfrada novamente é nivelado com a parede interna adjacente de pelo menos um reator de circuito e/ou com a parede interna adjacente de pelo menos uma linha de transferência após o fechamento da válvula de saída.

[0088] Opcionalmente, uma etapa de pré-polimerização precede a primeira etapa do método de acordo com a presente invenção. A finalidade da pré-polimerização é polimerizar uma pequena quantidade de polímero de olefina no catalisador a uma baixa temperatura e/ou a uma baixa concentração do monômero de olefina. Com a pré- polimerização, é possível melhorar o desempenho do catalisador na pasta e/ou modificar as propriedades do polímero de olefina final. A etapa de pré-polimerização é realizada de preferência em um reator de pasta.

[0089] Desse modo, a etapa de pré-polimerização pode ser realizada em um reator de circuito. A pré-polimerização é então realizada de preferência em um diluente, de preferência um diluente inerte. O diluente normalmente é um diluente de hidrocarboneto tal como o metano, o etano, o propano, o n-butano, o isobutano, os pentanos, os hexanos, os heptanos, os octanos, etc. ou suas misturas. De preferência, o diluente é um hidrocarboneto com baixo ponto de ebulição que tem de 1 a 4 átomos de carbono ou uma mistura de tais hidrocarbonetos.

[0090] A temperatura na etapa de pré-polimerização normalmente é de 0 a 90°C, de preferência de 20 a 70°C e com mais preferência de 30 a 60°C.

[0091] A pressão não é crítica e normalmente é de 1 a 150 bar, de preferência de 10 a 100 bar.

[0092] A quantidade de monômero de olefina normalmente é tal que cerca de 0,1 a 1.000 gramas de monômero de olefina por um grama do componente de catalisador sólido são polimerizados na etapa de pré-polimerização. Como um elemento versado no estado da técnica sabe, nem todas as partículas do catalisador recuperadas de um reator de pré-polimerização contínua contém a mesma quantidade de pré-polímero. Em vez disso, cada partícula tem sua própria quantidade de características, o que depende do tempo de permanência dessa partícula no reator de pré-polimerização. Como algumas partículas permanecem no reator por um tempo relativamente longo e algumas por um tempo relativamente curto, a quantidade de pré-polímero nas diferentes partículas também é diferente e algumas partículas individuais podem conter uma quantidade de pré-polímero que está fora dos limites acima. No entanto, a quantidade média de pré-polímero no catalisador normalmente está dentro dos limites especificados acima.

[0093] O peso molecular do pré-polímero pode ser controlado pelo hidrogênio, como é sabido no estado da técnica. Além disso, um aditivo antiestático pode ser usado para impedir que as partículas fiquem aderidas umas às outras ou nas paredes do reator, tal como descrito nos documentos de patente WO-A-96/19.503 e WO-A- 96/32.420.

[0094] Todos os componentes do catalisador são de preferência introduzidos na etapa de pré-polimerização quando uma etapa de pré- polimerização está presente. No entanto, onde o componente do catalisador sólido e o co-catalisador podem ser alimentados separadamente, é possível que somente uma parte do co-catalisador seja introduzida no estágio de pré-polimerização e a parte restante seja introduzida nos estágios de polimerização subsequentes. Também nesses casos é necessário introduzir uma quantidade de cocatalisador no estágio de pré-polimerização para que uma reação de polimerização suficiente seja obtida. Uso

[0095] Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se ao uso de pelo menos uma válvula de saída que compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula, em que pelo menos uma válvula de saída é montada a uma parede de um segmento horizontal inferior de um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta no reator de circuito, para aumentar a eficiência da retirada de pelo menos um reator de circuito, e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada a uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência, para aumentar a eficiência da retirada de pelo menos uma linha de transferência. O pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos um reator de circuito, e a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos um reator de circuito de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída. Adicional ou alternativamente, o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos uma linha de transferência, e a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência de tal maneira que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída.

[0096] A esse respeito, deve ser observado que cada definição, limitação e benefício técnico, tal como descritos acima, para o sistema de reator de polimerização da presente invenção, aplica-se igualmente ao uso de pelo menos uma válvula de saída.

BENEFÍCIOS DA INVENÇÃO

[0097] Com a montagem de pelo menos uma válvula de saída à parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito no sistema de reator de polimerização a um ângulo α específico, a válvula de saída é orientada para a direção de fluxo da pasta de polímero em pelo menos um reator de circuito. Do mesmo modo, com a montagem de pelo menos uma válvula de saída à parede de pelo menos uma linha de transferência no sistema de reator de polimerização a um ângulo α específico, a válvula de saída é orientada para a direção de fluxo da pasta de polímero na linha de transferência. Em consequência disso, a mudança na direção de fluxo da pasta de polímero quando da retirada é menos acentuada, de tal maneira que nenhuma zona ou pelo menos uma quantidade menor de zonas, onde nenhuma ou quase nenhuma pasta de polímero está presente, é formada dentro da válvula de saída, respectivamente. Consequentemente, a área de retirada eficaz da válvula de saída não é limitada ou pelo menos é menos limitada, se comparada a uma válvula de retirada montada convencionalmente, de tal maneira que a eficiência da retirada e a produtividade total de pelo menos um reator de circuito e/ou de pelo menos uma linha de transferência são incrementadas.

[0098] Além disso, é obtida uma resistência ao fluxo mais baixa, de tal maneira que o risco de entupimento da válvula de saída da presente invenção é reduzido. Além disso, a válvula de retirada da invenção não afeta ou essencialmente não afeta o fluxo da pasta de polímero no reator com a criação de turbulências.

FIGURAS

[0099] A seguir, a presente invenção também será descrita com referência às Figuras.

[00100] A Figura 1 mostra um detalhe de uma vista lateral de um reator de circuito 1 que compreende uma válvula de saída 2 de acordo com a técnica anterior. A válvula de saída 2 compreende um cilindro da válvula 3 e um pistão da válvula 4 dentro do cilindro da válvula 3. A válvula de saída 2 é montada à parede 5 de um segmento horizontal inferior do reator 1 perpendicular a uma tangente da parede 5 na posição de montagem. A Figura 1 ilustra a válvula de saída 2 na posição totalmente aberta, isto é, o pistão da válvula 4 é retirado do cilindro da válvula 3 a tal extensão que o pistão da válvula 4 não mais limita o fluxo através do cilindro da válvula 3 rumo ao conduto de saída

6. O pistão da válvula 4 compreende uma placa da válvula 7 localizada na extremidade do pistão da válvula 4, que é dirigido para o reator de circuito 1. A placa da válvula 7 é perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula 4 de tal maneira que o pistão da válvula 4 é nivelado com a parede interna do reator de circuito 1 em uma posição fechada da válvula de saída 2.

[00101] Tal como pode ser deduzido a partir da Figura 2, que ilustra a distribuição da partícula de polímero de olefina sólida durante a retirada no reator de circuito da técnica anterior 1 da Figura 1, a direção de fluxo da pasta de polímero na válvula de saída 2 é essencialmente perpendicular à direção de fluxo da pasta de polímero no reator de circuito 1 a montante na proximidade imediata da posição de montagem (a direção de fluxo da pasta de polímero no reator de circuito é indicada pela seta superior). Portanto, a direção de fluxo da pasta de polímero tem de mudar consideravelmente, isto é, por cerca de 90°, quando da retirada. Devido aos efeitos da inércia na pasta de polímero, particularmente nas partículas de polímero de olefina sólidas na pasta de polímero, são formadas zonas dentro da válvula de saída 2, onde nenhuma ou quase nenhuma pasta de polímero está presente (também indicado pela seta inferior). Em consequência disso, a área de retirada eficaz da válvula de saída 2 é claramente limitada, de tal maneira que a eficiência da retirada e a produtividade total do reator de circuito diminuem. Além disso, uma área de retirada eficaz menor pode promover o entupimento da válvula de saída 2, particularmente no caso de partículas de polímero sólidas maiores na faixa de 1 mm e mais ou porções da mesma. Além disso, a Figura 2 ilustra claramente que a placa da válvula 7 não age como uma guia de fluxo na posição totalmente aberta mesmo se for girada axialmente por 180°. Em outras palavras, a placa da válvula 7 não contribui para um fluxo suave da pasta de polímero retirada. Por outro lado, ela acrescenta uma mudança considerável na direção de fluxo da pasta de polímero retirada na válvula de saída 2 que causa um aumento na resistência ao fluxo, afeta a velocidade do fluxo e causa turbulências no fluxo da pasta de polímero retirada, o que leva a um risco aumentado de entupimento. Além disso, fica claro que as partículas de polímero de olefina sólidas se acumulam fortemente na placa da válvula 7, o que também promove um acúmulo de porções de polímero.

[00102] Uma modalidade do sistema de reator de polimerização que compreende um reator de circuito 1 e uma válvula de saída 2 de acordo com a presente invenção é mostrada na Figura 3 e supera as desvantagens acima. Em particular, uma válvula de saída 2 que compreende um cilindro da válvula 3 e um pistão da válvula 4 é montada na parede 5 de um segmento horizontal inferior do reator de circuito 1 a um ângulo α de 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede 5 na posição de montagem na direção de fluxo de uma pasta no reator de circuito 1 (a direção de fluxo é indicada pela seta). Devido à orientação da válvula de saída 2 para a direção de fluxo da pasta de polímero a jusante no reator de circuito 1, a mudança na direção de fluxo quando da retirada é menos acentuada, de tal maneira que nenhuma zona ou pelo menos uma quantidade menor de zonas, onde nenhuma ou quase nenhuma pasta de polímero está presente, é formada dentro da válvula de saída 2. Em consequência disso, a área de retirada eficaz da válvula de saída 2 não é limitada ou pelo menos é menos limitada se comparada a uma válvula da retirada montada convencionalmente, de tal maneira que a eficiência da retirada e a produtividade total do reator de circuito 1 são incrementadas.

Além disso, é obtida uma resistência ao fluxo mais baixa, de tal maneira que o risco de entupimento da válvula de saída 2 é reduzido.

Nesta modalidade, o segmento horizontal inferior é reto e a válvula de saída 2 é montada à parede 5 do segmento horizontal inferior no centro do mesmo.

Por conseguinte, a válvula de saída 2 é montada afastada o máximo possível da curvatura ou do cotovelo 8 na extremidade a montante e da curvatura ou do cotovelo 8 na extremidade a jusante do segmento horizontal inferior, de tal maneira que as turbulências no fluxo da pasta de polímero no reator 1, causadas por uma mudança na direção de fluxo na curvatura ou no cotovelo 8, o que pode afetar a retirada da pasta de polímero, são evitadas.

Além disso, o conduto de saída 6 é conectado à válvula de saída 2 a um ângulo β de 140°, determinado a partir do eixo longitudinal da válvula de saída 2 na direção de fluxo de uma pasta retirada, a fim de minimizar a mudança na direção de fluxo da pasta de polímero retirada quando flui do cilindro da válvula 3 rumo ao conduto de saída 6, de tal maneira que é obtida uma resistência ao fluxo e permitido um fluxo suave através do cilindro da válvula 3 rumo ao conduto de saída 6. Desse modo, o risco de entupimento também é reduzido.

A válvula de saída 2 é mostrada na Figura 3 na posição fechada.

Além disso, na modalidade ilustrada, a placa da válvula 7 é formada de acordo com a parede interna do reator de circuito 1, em particular a placa da válvula 7 é chanfrada a um ângulo γ de 50°, determinado a partir da perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula 4. Em consequência disso, o pistão da válvula 4 é nivelado com a parede interna adjacente do reator de circuito 1 na posição fechada da válvula de saída 2, apesar de uma orientação da válvula de saída 2 para a direção de fluxo da pasta de polímero. Consequentemente, o fluxo da pasta de polímero no reator 1 não é afetado pela válvula de saída 2 na posição fechada e as turbulências indesejadas no fluxo são evitadas.

[00103] Na Figura 4, a válvula de saída 2 também é mostrada na posição fechada, onde o pistão da válvula 4 também é nivelado com a parede interna adjacente do reator de circuito 1 devido à placa de válvula chanfrada 7.

[00104] Quando da abertura da válvula de saída 2, o pistão da válvula 4 é retirado do cilindro da válvula 3, isto é, o pistão da válvula 4 é movido dentro do cilindro da válvula 3 da posição fechada para a posição totalmente aberta. Como o pistão da válvula 4 é montado no cilindro da válvula 3 de modo que possa ser girado axialmente, o pistão da válvula 4 é girado simultaneamente de tal maneira que tenha sido girado axialmente por 180° quando finalmente alcança a posição totalmente aberta (vide a Figura 6). Na modalidade mostrada nas Figuras 4 a 6, o pistão da válvula 4 gira uniformemente, isto é, ao ser movido a meia distância da posição fechada para a posição totalmente aberta, o pistão da válvula 4 é girado simultaneamente por 90°, tal como ilustrado pela Figura 5.

[00105] Na posição totalmente aberta, tal como mostrado na Figura 6, o pistão da válvula 4 é girado axialmente por 180° em relação à posição fechada. Isto permite que a placa da válvula chanfrada 7 aja como uma guia de fluxo para o fluxo da pasta de polímero retirada rumo ao conduto de saída 6. Em consequência disso, um fluxo suave da pasta de polímero retirada rumo ao conduto de saída 6 é obtido, isto é, nenhuma ou essencialmente nenhuma turbulência é causada no fluxo, o que também reduz o risco de entupimento.

[00106] Quando do fechamento, o pistão da válvula 4 outra vez gira axialmente por 180°, ao ser movido da posição totalmente aberta para a posição fechada.

Desse modo, é garantido que o pistão da válvula 4 que inclui a placa da válvula chanfrada 7 seja novamente nivelado com a parede interna adjacente do reator de circuito 1 na posição fechada.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de reator de polimerização, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um reator de circuito e/ou pelo menos uma linha de transferência, e também compreende pelo menos uma válvula de saída, em que pelo menos uma válvula de saída compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula, em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção do fluxo de uma pasta em pelo menos um reator de circuito; e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção do fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência; e em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos um reator de circuito, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos um reator de circuito de maneira tal que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída; e/ou em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos uma linha de transferência, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência de maneira tal que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída.

2. Sistema de reator de polimerização de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma válvula de saída é montada na parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a uma distância do centro do segmento horizontal inferior de até 40%, de preferência de até 30%, com mais preferência de 20%, e ainda com mais preferência de até 10%, do comprimento total do segmento horizontal inferior.

3. Sistema de reator de polimerização de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma válvula de saída é montada na parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito no centro do segmento horizontal inferior.

4. Sistema de reator de polimerização de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que também compreende um conduto de saída conectado a pelo menos uma válvula de saída a um ângulo β maior do que 90° e menor do que 180°, de preferência igual a ou maior do que 110° ou igual a ou menor do que 160°, determinado a partir do eixo longitudinal da válvula de saída na direção do fluxo de uma pasta retirada.

5. Sistema de reator de polimerização de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a placa da válvula é chanfrada a um ângulo γ, determinado a partir da perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula.

6. Sistema de reator de polimerização de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o pistão da válvula é montado no cilindro da válvula axialmente girável de maneira tal que o pistão da válvula gira axialmente por 180°, ao ser movido da posição fechada para uma posição totalmente aberta.

7. Sistema de reator de polimerização de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a placa da válvula age como uma guia do fluxo na posição totalmente aberta para o fluxo da pasta retirada no conduto de saída.

8. Método para produzir um polímero de olefina em um sistema de reator de polimerização, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: prover pelo menos um monômero de olefina, opcionalmente um comonômero, um diluente e um catalisador a pelo menos um reator de circuito; polimerizar pelo menos um monômero de olefina e opcionalmente o comonômero para produzir uma pasta líquida que compreende um meio líquido e partículas de polímero de olefina sólidas; retirar pelo menos uma parcela da pasta líquida através de pelo menos uma válvula de saída, em que pelo menos uma válvula de saída compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula, em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção do fluxo de uma pasta em pelo menos um reator de circuito; e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção do fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência; e em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos um reator de circuito, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos um reator de circuito de maneira tal que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída; e/ou em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos uma linha de transferência, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência de maneira tal que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída; e transferência da pasta líquida retirada através de um conduto de saída conectado a pelo menos uma válvula de saída a um ângulo β maior do que 90° e menor do que 180°, de preferência igual a ou maior do que 110° a igual a ou menor do que 160°, determinado a partir do eixo longitudinal da válvula de saída na direção do fluxo da pasta retirada.

9. Método para produzir um polímero de olefina de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma válvula de saída é montada na parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito a uma distância do centro do segmento horizontal inferior de até 40%, de preferência de até 30%, com mais preferência de 20%, e ainda com mais preferência de até 10%, do comprimento total do segmento horizontal inferior.

10. Método para produzir um polímero de olefina de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma válvula de saída é montada na parede de um segmento horizontal inferior de pelo menos um reator de circuito no centro do segmento horizontal inferior.

11. Método para produzir um polímero de olefina de acordo com algumas das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que a placa da válvula é chanfrada a um ângulo γ, determinado a partir da perpendicular ao eixo longitudinal do pistão da válvula.

12. Método para produzir um polímero de olefina de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de retirada inclui a abertura de pelo menos uma válvula de saída ao mover o pistão da válvula de uma posição fechada para uma posição totalmente aberta, em que o pistão é girado simultaneamente axialmente por 180°, e o fechamento de pelo menos uma válvula de saída ao mover o pistão da válvula da posição totalmente aberta para a posição fechada, em que o pistão é girado simultaneamente axialmente por 180°.

13. Uso de pelo menos uma válvula de saída que compreende um cilindro da válvula e um pistão da válvula dentro do cilindro da válvula, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de um segmento horizontal inferior de um reator de circuito a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção do fluxo de uma pasta no reator de circuito, para aumentar a eficiência da retirada de pelo menos um reator de circuito; e/ou em que pelo menos uma válvula de saída é montada em uma parede de pelo menos uma linha de transferência a um ângulo α maior do que 0° e igual a ou menor do que 85°, de preferência igual a ou maior do que 15° a igual a ou menor do que 70°, com mais preferência igual a ou maior do que 30° a igual a ou menor do que 55°, ainda com mais preferência igual a ou maior do que 40° a igual a ou menor do que 50°, determinado a partir da perpendicular a uma tangente da parede na posição de montagem na direção do fluxo de uma pasta em pelo menos uma linha de transferência, para aumentar a eficiência da retirada de pelo menos uma linha de transferência; e em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos um reator de circuito, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos um reator de circuito de maneira tal que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos um reator de circuito em uma posição fechada da válvula de saída; e/ou em que o pistão da válvula de pelo menos uma válvula de saída compreende uma placa da válvula em uma extremidade dirigida a pelo menos uma linha de transferência, em que a placa da válvula é formada de acordo com uma parede interna de pelo menos uma linha de transferência de maneira tal que o pistão da válvula é nivelado com a parede interna de pelo menos uma linha de transferência em uma posição fechada da válvula de saída.