BR112020016732A2 - Processo - Google Patents

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Abstract

a invenção fornece um processo para separar hidrogênio de uma corrente de alimentação gasosa em um processo de polimerização que compreende as etapas i) polimerizar um monômero de olefina e, opcionalmente, pelo menos um comonômero de olefina, na presença de um solvente opcionalmente na presença de hidrogênio, de modo a formar uma mistura de reação de polimerização que compreende um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido; ii) separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido; iii) alimentar o dito hidrogênio e monômero (ou monômeros) não reagido a um condensador, de modo a formar a dita corrente de alimentação gasosa; iv) colocar a dita corrente de alimentação gasosa em contato com uma membrana de separação de hidrogênio, de modo a formar uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.

Description

“PROCESSO” CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção refere-se a um processo para separar hidrogênio de uma corrente de alimentação gasosa em um processo de polimerização, em particular, a um processo em que a dita corrente de alimentação gasosa é colocada em contato com uma membrana de separação de hidrogênio. A invenção refere-se, ainda, a aparelho disposto para executar o processo da invenção e ao uso de uma membrana de separação de hidrogênio para a separação de hidrogênio no processo da invenção.
ANTECEDENTES
[0002] O hidrogênio é frequentemente empregado como um reagente (agente de transferência de cadeia) em reações de polimerização, particularmente aquelas usadas para preparar poliolefinas, para controlar as propriedades do polímero, tais como peso molecular. Isso também afeta a taxa de polimerização, embora isso também seja influenciado por outros fatores, tais como tipo de catalisador, monômeros usados e condições do processo, isto é, temperatura e pressão. O hidrogênio também é tipicamente produzido como um produto secundário durante a polimerização de olefinas. Portanto, esse gás estará normalmente presente na mistura de reação de produto.
[0003] Nas reações de polimerização em solução que empregam catalisadores de metaloceno, apenas pequenas quantidades de hidrogênio são necessárias para alterar as propriedades do polímero. Isso contrasta com os processos que utilizam catalisadores Ziegler-Natta, que tendem a empregar concentrações mais altas de hidrogênio. Catalisadores de metaloceno são altamente sensíveis ao hidrogênio. Em geral, baixas concentrações de hidrogênio são alimentadas ao reator que reagem parcialmente, no entanto, uma quantidade desconhecida de hidrogênio também pode ser produzida no reator. Após sair do reator de polimerização, o efluente é alimentado a um vaso instantâneo que permite a separação do produto de polímero e cria uma corrente de vapor que compreende, inter alia, qualquer hidrogênio não reagido. Isso geralmente é reciclado de volta ao reator de polimerização. Como os níveis de hidrogênio são muito baixos (normalmente níveis de ppm), é difícil medir sua concentração na corrente de vapor. Além disso, não é possível estimar essa concentração usando modelagem matemática devido à falta de informações cinéticas confiáveis na maioria dos casos.
[0004] Reciclar uma quantidade potencial desconhecida de hidrogênio de volta ao reator como alimentação apresenta vários problemas. Mais significativamente, pode ser difícil controlar a qualidade do polímero produzido, resultando em graus fora da especificação. Isso pode ser particularmente preocupante em reatores que empregam ciclos de transição de grau, o que pode exigir a produção de produtos com baixo índice de MI após produtos com alto índice de MI. Isso também tem importância prática quando dois ou mais reatores são conectados em paralelo ou em série e quando diferentes graus são produzidos em cada reator, sendo necessárias diferentes concentrações de hidrogênio. Portanto, é desejável a separação e remoção do hidrogênio da corrente de vapor antes de ser reciclado de volta ao reator.
[0005] A remoção de hidrogênio nos processos de polimerização foi considerada, no entanto, esses processos se concentram principalmente nos processos convencionais de baixa pressão, que geralmente são realizados em reatores de pasta fluida ou fase gasosa. Temperaturas e pressões abaixo de 100 °C e 10 MPa (100 bar), respectivamente, são tipicamente empregadas nesses processos. Por exemplo, o documento EP 0905153 considera a remoção de hidrogênio em que um catalisador de hidrogenação é adicionado à corrente de processo entre dois reatores de circuito fechado que empregam catalisadores de polimerização Ziegler-Natta. O catalisador de hidrogenação, tipicamente um metaloceno, atua para consumir o gás hidrogênio, convertendo-o em etano, antes da entrada em um segundo reator.
[0006] No entanto, esta tecnologia não trata da remoção de hidrogênio de uma corrente de vapor destinada à reciclagem de volta ao reator de polimerização. O documento WO 2011/087728 propõe o uso de uma coluna absorvente de pulverização na qual o hidrogênio é removido utilizando um vapor estripador em um arranjo de fluxo em contracorrente. No entanto, essa configuração requer o fornecimento de materiais adicionais à fábrica na forma de gás de remoção e, além disso, requer a inclusão de uma unidade de recuperação em que o hidrogênio é separado do gás de remoção antes de poder ser utilizado. Isso aumenta o custo e a complexidade do processo geral. Permanece, assim, a necessidade de desenvolver novos métodos para a remoção de hidrogênio das correntes de alimentação gasosas, produzidas nos processos de polimerização, que superem pelo menos alguns dos problemas dentre aqueles apresentados na técnica anterior. Os presentes inventores constataram, de maneira surpreendente, que o emprego de uma membrana de separação de hidrogênio oferece uma solução atraente para esse problema.
[0007] É, portanto, um objetivo da presente invenção fornecer um novo processo para separar hidrogênio de uma corrente de alimentação gasosa em um processo de polimerização que permita a remoção eficaz, de modo que uma corrente gasosa pobre em hidrogênio possa ser gerada e possa ser reciclada de volta ao reator. Em particular, é desejável um processo com alta eficiência de separação. Deseja-se um processo que possa ser facilmente incorporado às tecnologias existentes e às configurações de fábrica. Idealmente, o processo será mais simples e econômico do que aqueles já conhecidos na técnica. De modo preferencial, mais de um desses fatores é alcançado.
SUMÁRIO
[0008] Assim, em um primeiro aspecto, a invenção fornece um processo para separar hidrogênio de uma corrente de alimentação gasosa em um processo de polimerização que compreende as etapas:
[0009] i. polimerizar um monômero de olefina e, opcionalmente, pelo menos um comonômero de olefina na presença de um solvente, opcionalmente na presença de hidrogênio, de modo a formar uma mistura de reação de polimerização que compreende um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido.
[0010] ii. separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0011] iii. alimentar o dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido a um separador para formar a dita corrente de alimentação gasosa;
[0012] iv. colocar a dita corrente de alimentação gasosa em contato com uma membrana de separação de hidrogênio, de modo a formar uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.
[0013] Em um aspecto adicional, a invenção fornece um processo conforme definido anteriormente, em que o dito processo de polimerização é um processo de polimerização em solução.
[0014] Em um segundo aspecto, a invenção fornece o uso de uma membrana de separação de hidrogênio para a separação de hidrogênio em um processo conforme definido anteriormente.
[0015] Em um terceiro aspecto, a invenção fornece um aparelho disposto para executar o processo, conforme definido anteriormente, que compreende:
[0016] a) Pelo menos um reator configurado para receber um monômero de olefina, solvente e, opcionalmente, pelo menos um comonômero de olefina, e, opcionalmente hidrogênio, através de pelo menos uma primeira entrada, de modo a produzir uma mistura de reação de polimerização que compreende um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0017] b) Um primeiro separador em comunicação fluida com o referido reator configurado para receber a dita mistura de reação de polimerização através de pelo menos uma segunda entrada, de modo a separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0018] c) Um segundo separador em comunicação fluida com o dito primeiro separador configurado para receber o dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido através de pelo menos uma terceira entrada de modo a produzir uma corrente de alimentação gasosa; e
[0019] d) Um contator de membrana em comunicação fluida com o dito segundo separador configurado para receber a dita corrente de alimentação gasosa através de pelo menos uma quarta entrada, de modo a produzir uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.
[0020] Em outro aspecto, a invenção fornece um processo para controlar o peso molecular de um polímero de poliolefina que compreende as etapas:
[0021] i. polimerizar um monômero de olefina e, opcionalmente, pelo menos um comonômero de olefina na presença de um solvente, opcionalmente na presença de hidrogênio, de modo a formar uma mistura de reação de polimerização que compreende um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0022] ii. separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0023] iii. alimentar o dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido a um separador para formar a dita corrente de alimentação gasosa;
[0024] iv. colocar a dita corrente de alimentação gasosa em contato com uma membrana de separação de hidrogênio, de modo a formar uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.
[0025] v. reciclar a corrente gasosa pobre em hidrogênio da etapa iv à etapa i.
DESCRIÇÃO DETALHADA DEFINIÇÕES
[0026] Por polipropileno, entende-se um polímero que contém pelo menos 70% em peso de resíduos de propileno, preferencialmente pelo menos 80% em peso de resíduos de propileno. Qualquer comonômero presente em um polipropileno da invenção é outra alfa-olefina.
[0027] Por polietileno, entende-se um polímero que contém pelo menos 50% em peso de resíduos de etileno, preferencialmente pelo menos 60% em peso de resíduos de etileno. Qualquer comonômero presente em um polietileno da invenção é outra alfa-olefina.
POLIOLEFINA
[0028] Os processos da invenção compreendem uma primeira etapa na qual um monômero de olefina e, opcionalmente, pelo menos um comonômero, na presença de um solvente (tipicamente uma mistura de hidrocarbonetos) são polimerizados (opcionalmente na presença de hidrogênio), de modo a formar uma mistura de reação de polimerização que compreende um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido. Quando este documento se referir a uma poliolefina, isso significa um homo- e copolímero, por exemplo, um homopolímero e copolímero de uma olefina, tal como um homopolímero e copolímero de etileno. O copolímero de poliolefina pode conter um ou mais comonômeros.
[0029] Como conhecido, "comonômero" refere-se a unidades de comonômeros copolimerizáveis.
[0030] A poliolefina é preferencialmente selecionada a partir de um polipropileno (PP) ou polietileno (PE), de preferência a partir de um polietileno. Para o polietileno, o etileno formará o principal teor de monômero presente em qualquer polímero de polietileno.
[0031] Preferencialmente, a poliolefina é um polietileno. Assim, o monômero de olefina preferido da invenção é etileno.
[0032] No caso de uma poliolefina ser um copolímero de etileno com pelo menos um comonômero, então, esse comonômero (ou comonômeros) é selecionado a partir de comonômero (ou comonômeros) não polar ou comonômeros polares, ou quaisquer misturas dos mesmos. Comonômeros não polares e comonômeros polares opcionais preferenciais são descritos abaixo. Esses comonômeros podem ser utilizados em qualquer poliolefina da invenção.
[0033] A poliolefina é tipicamente uma preparada na presença de um "catalisador de polimerização de olefina", que é preferencialmente um catalisador de coordenação convencional. É preferencialmente selecionado a partir de um catalisador Ziegler-Natta, catalisador de sítio único (cujo termo engloba um catalisador de metaloceno e não metaloceno) ou um catalisador de cromo ou qualquer mistura dos mesmos. Os termos têm um significado bem conhecido.
[0034] Mais preferencialmente, a poliolefina é selecionada a partir de um homopolímero ou um copolímero de etileno produzido na presença de um catalisador de coordenação.
[0035] Quando a poliolefina é um polietileno (PE), então, esse PE é selecionado preferencialmente a partir de um copolímero de etileno de muito baixa densidade (VLDPE), um copolímero de etileno linear de baixa densidade (LLDPE), um copolímero de etileno de média densidade (MDPE) ou um homopolímero ou copolímero de etileno de alta densidade (HDPE). Esses tipos bem conhecidos são nomeados de acordo com sua área de densidade. O termo VLDPE inclui, no presente documento, polietilenos que também são conhecidos como plastômeros e elastômeros e abrange a faixa de densidade de 850 a 909 kg/m3. O LLDPE tem uma densidade de 909 a 930 kg/m3, preferencialmente, de 910 a 929 kg/m3, mais preferivelmente, de 915 a 929 kg/m3. O MDPE tem uma densidade de 930 a 945 kg/m3, preferencialmente, 931 a 945 kg/m3. O HDPE tem uma densidade de mais do que 945 kg/m3, preferencialmente, de mais de 946 kg/m3, preferencialmente, 946 a 977 kg/m3, mais preferencialmente, 946 a 965 kg/m3.
[0036] Quando a poliolefina é um copolímero de etileno, a mesma é tipicamente copolimerizada com pelo menos um comonômero selecionado a partir de C3-20 alfa-olefina, mais preferencialmente, de C4-12 alfa-olefina, mais preferencialmente, de C4-8 alfa-olefina, por exemplo, com 1-buteno, 1-hexeno ou 1-octeno, ou uma mistura dos mesmos. A quantidade de comonômero (ou comonômeros) presente em um copolímero de PE é de 0,1 a 25% em mol, tipicamente 0,25 a 20% em mol.
[0037] Será verificado que os polímeros de poliolefina podem conter aditivos de polímero padrão. Esses tipicamente formam menos de 5% em peso, tal como menos de 2% em peso do material de polímero. Aditivos, tais como antioxidantes, fosfitos, aditivos de aderência, pigmentos, corantes, agentes de enchimento, agente antiestático, auxiliares de processamento, clarificantes e similares podem assim ser adicionados durante o processo de polimerização. Esses aditivos são bem conhecidos na indústria e seu uso será familiar para o versado.
POLIMERIZAÇÃO
[0038] Para a preparação dos polímeros da presente invenção, podem ser utilizados métodos de polimerização bem conhecidos pela pessoa versada. Tipicamente, no entanto, é utilizado um processo de polimerização em solução. No contexto da presente invenção, "polimerização em solução" significa um processo no qual todos os reagentes e produtos (em particular, o produto de poliolefina) permanecem em solução. Assim, o polímero de poliolefina é solúvel em quaisquer hidrocarbonetos presentes na mistura (tais como solvente, monômero e comonômero), formando, assim, uma fase única homogênea no reator. O versado qualificado verificará que condições de polimerização adequadas podem ser selecionadas para garantir essa solubilidade. Com referência específica aos processos da invenção, portanto, a mistura de reação de polimerização produzida na etapa i. é uma fase única homogênea.
[0039] Os processos de "solução" da invenção podem, assim, ser contrastados com processos de “pasta fluida" que são tipicamente realizados em reatores de circuito fechado. Para reatores de pasta fluida, a temperatura da reação geralmente estará na faixa de 60 a 110 °C, por exemplo, 85 a 110 °C, a pressão do reator geralmente estará na faixa de 0,5 a 8 MPa (5 a 80 bar), por exemplo, 5 a 6,5 MPa (50 a 65 bar), e o tempo de permanência geralmente variará de 0,3 a 5 horas, por exemplo, 0,5 a 2 horas. O diluente utilizado será geralmente um hidrocarboneto alifático com um ponto de ebulição na faixa de -70 a + +100 °C, por exemplo, propano. Nesses reatores, o produto de poliolefina forma uma fase separada no reator e não permanece em solução.
[0040] Assim, em uma modalidade preferencial, os processos da invenção são utilizados para separar o hidrogênio de uma corrente de alimentação gasosa em um processo de polimerização em solução.
[0041] As condições de polimerização dependerão de vários fatores, tais como o monômero (ou monômeros) de olefina usado, e a pessoa versada apreciará como selecionar as condições mais apropriadas. Geralmente, são usadas temperaturas de pelo menos 140 °C, tais como 140 a 300 °C, preferencialmente, 150 a 250 °C. As pressões típicas estão na faixa de 4 a 15 MPa (40 a 150 bar).
[0042] Em todas as modalidades, a polimerização é tipicamente realizada em um reator único. Alternativamente, dois ou mais reatores configurados em paralelo ou em série podem ser empregados. Qualquer reator convencional adequado pode ser utilizado, tal como um reator de tanque de agitação.
[0043] A etapa i. dos processos da invenção é, preferencialmente, realizada na presença de um catalisador de polimerização, tal como um catalisador Ziegler-Natta ou de sítio único, tal como um metaloceno. Mais preferencialmente, o catalisador é um metaloceno.
[0044] Qualquer catalisador Ziegler-Natta estereoespecífico comum pode ser usado. Um componente essencial nesses catalisadores são componentes sólidos de catalisador que compreendem um composto de titânio com pelo menos uma ligação titânio-halogênio, um composto interno doador de elétrons e um halogeneto de magnésio na forma ativa como um veículo para o componente de titânio e o composto doador. Os catalisadores podem conter - como doadores internos de elétrons - compostos selecionados a partir de éteres, cetonas, lactonas, compostos que contêm átomos de N, P e/ou S e ésteres de ácidos mono e dicarboxílicos.
[0045] Qualquer catalisador de metaloceno capaz de catalisar a formação de um polímero olefínico também pode ser usado. Um catalisador de metaloceno adequado compreende um produto de reação de metaloceno/ativador impregnado em um suporte poroso no volume máximo de poros internos. O complexo catalisador compreende um ligante que é tipicamente em ponte e um metal de transição do grupo IVa a VIa, e um composto de organoalumínio. O composto de metal catalítico é tipicamente um halogeneto de metal.
[0046] Compostos de metaloceno adequados são aqueles que têm uma fórmula (Cp)m Rn MR'o Xp, em que Cp é uma homo ou heterociclopentadienila não substituída ou substituída e/ou fundida, R é um grupo que tem 1 a 4 átomos e dois anéis Cp em ponte, M é um metal de transição do grupo 4, 5 ou 6 na Tabela Periódica de Elementos (IUPAC, 1985), R’ é um grupo C1-C2 hidrocarbila ou hidrocarbóxi e X é um átomo de halogênio, em que m é 1 a 3, n é 0 ou 1, o é 0 a 3 e p é 0 a 3 e a soma n+o+p corresponde ao estado de oxidação do metal de transição M. O metal de transição M é,
preferencialmente, zircônio, háfnio ou titânio, mais preferencialmente, háfnio. Exemplos de compostos de metaloceno adequados são, entre outros,
[0047] (fenil)(but-3-en-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dimetílico,
[0048] (fenil)(but-3-en-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dibenzílico,
[0049] dicloreto de (fenil)(but-3-en-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio,
[0050] (fenil)(4-penten-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluorenil)háfnio dimetílico,
[0051] (fenil)(4-penten-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluorenil)háfnio dibenzílico,
[0052] dicloreto de (fenil)(4-penten-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluorenil)háfnio,
[0053] (fenil)(5-hexen-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dimetílico,
[0054] (fenil)(5-hexen-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dibenzílico,
[0055] dicloreto de (fenil)(5-hexen-1- il)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio,
[0056] dicloreto de (fenil)(3- fenilpropil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio,
[0057] (fenil)(3- fenilpropil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dimetílico,
[0058] (fenil)(3- fenilpropil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dibenzílico,
[0059] dicloreto de (fenil)(ciclo- hexil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio
[0060] (fenil)(ciclo- hexil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dimetílico
[0061] (fenil)(ciclo- hexil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dibenzílico
[0062] dicloreto de (fenil)(ciclopentil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio
[0063] (fenil)(ciclopentil)metileno(ciclopentadienil)(2, 7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dimetílico
[0064] (fenil)(ciclopentil)metileno(ciclopentadienil)(2, 7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dibenzílico
[0065] dicloreto de (fenil)(ciclobutil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio
[0066] (fenil)(ciclobutil)metileno(ciclopentadienil)(2,7- di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dimetílico
[0067] dicloreto de (4-isopropilfenil)(ciclo- hexil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio
[0068] (4-isopropilfenil)(ciclo- hexil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dimetílico
[0069] dicloreto de (4- isopropilfenil)(ciclopentil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9- il)háfnio
[0070] (4- isopropilfenil)(ciclopentil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9- il)háfnio dimetílico
[0071] dicloreto de (4- isopropilfenil)(ciclobutil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9- il)háfnio
[0072] (4- isopropilfenil)(ciclobutil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9- il)háfnio dimetílico
[0073] dicloreto de (3,5-di-isopropilfenil)(ciclo- hexil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio
[0074] (3,5-di-isopropilfenil)(ciclo- hexil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9-il)háfnio dimetílico
[0075] dicloreto de (3,5-di- isopropilfenil)(ciclopentil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9- il)háfnio
[0076] (3,5-di- isopropilfenil)(ciclopentil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9- il)háfnio dimetílico
[0077] dicloreto de (3,5-di- isopropilfenil)(ciclobutil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9- il)háfnio
[0078] (3,5-di- isopropilfenil)(ciclobutil)metileno(ciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluoren-9- il)háfnio dimetílico
[0079] Tais catalisadores de metaloceno são frequentemente usados com cocatalisadores ou ativadores de catalisador, por exemplo, alumoxanos tais como metilaluminoxano, que são amplamente descritos na literatura.
[0080] O catalisador de metaloceno pode ser suportado como é bem conhecido na técnica. Qualquer suporte ou material transportador adequado pode ser usado, que pode ser qualquer suporte poroso, substancialmente inerte, tal como um óxido ou sal inorgânico. Na prática, o suporte utilizado é preferencialmente um óxido inorgânico de granulação fina, tal como um óxido inorgânico de um elemento do Grupo 2, 13 ou 14 na Tabela Periódica de Elementos (IUPAC, 1985), mais preferencialmente sílica, alumina ou uma mistura ou derivado destes. Outros óxidos inorgânicos que podem ser usados isoladamente ou em conjunto com sílica, alumina ou sílica-alumina são óxido de magnésio, dióxido de titânio, óxido de zircônio, fosfato de alumínio etc.
[0081] Alternativamente, o catalisador pode ser utilizado na forma não suportada ou na forma sólida.
[0082] Os sistemas de catalisadores não suportados, adequados para a presente invenção podem ser preparados em solução, por exemplo, em um solvente aromático como o tolueno, colocando o metaloceno (como um sólido ou como uma solução) em contato com o cocatalisador (ou cocatalisadores), por exemplo, metilaluminoxano e/ou um borano ou um sal de borato anteriormente em um solvente aromático, ou podem ser preparados adicionando sequencialmente os componentes de catalisador dissolvidos ao meio de polimerização.
[0083] O sistema catalisador da invenção na forma sólida, preferencialmente na forma de particulado sólido, é livre de um veículo externo, ainda estando na forma sólida. Por livre de um veículo externo, entende- se que o catalisador não contém um suporte externo, tal como um suporte inorgânico, por exemplo, sílica ou alumina, ou um material de suporte polimérico orgânico.
[0084] A fim de fornecer o sistema catalisador da invenção na forma sólida, mas sem o uso de um veículo externo, é preferencial se for utilizado um sistema de emulsão líquido/líquido. O processo envolve formar componentes de catalisador de dispersão (i) (o complexo) e (ii) + opcionalmente (iii) os cocatalisadores) em um solvente e solidificar as ditas gotículas dispersas para formar partículas sólidas. Em particular, o método envolve preparar uma solução dos componentes de catalisador; dispersar a dita solução em um solvente para formar uma emulsão na qual os ditos um ou mais componentes de catalisador estão presentes nas gotículas da fase dispersa; imobilizar os componentes de catalisador nas gotículas dispersas, na ausência de um suporte poroso particulado externo, para formar partículas sólidas compreendendo o dito catalisador e, opcionalmente, recuperar as referidas partículas. Esse processo permite a fabricação de partículas de catalisador ativo com morfologia aprimorada, por exemplo, com tamanho de partícula predeterminado, forma esférica, estrutura compacta, excelentes propriedades de superfície e sem o uso de qualquer material de suporte poroso externo adicionado, tal como óxido inorgânico, por exemplo, sílica. As partículas do catalisador podem ter uma superfície lisa, podem ser compactas por natureza e os componentes ativos do catalisador podem ser distribuídos uniformemente através das partículas do catalisador. A divulgação completa das etapas necessárias do processo pode ser encontrada, por exemplo, no documento WO03/051934.
[0085] Todas ou parte das etapas de preparação podem ser realizadas de maneira contínua. É feita referência ao documento WO2006/069733 que descreve os princípios de tais métodos de preparação contínua ou semicontínua dos tipos de catalisadores sólidos, preparados através do método de emulsão/solidificação. O catalisador formado tem, preferencialmente, boa estabilidade/cinética em termos de longevidade da reação, alta atividade e os catalisadores permitem baixos teores de cinzas.
[0086] O uso dos catalisadores heterogêneos não suportados (isto é, catalisadores "autossuportados") pode ter, como desvantagem, uma tendência a se dissolver em certa medida no meio de polimerização, isto é, alguns componentes ativos de catalisador podem sair das partículas de catalisador durante a polimerização da pasta fluida, por meio da qual a boa morfologia original do catalisador pode ser perdida. Esses componentes de catalisador lixiviados são muito ativos, possivelmente causando problemas durante a polimerização. Portanto, a quantidade de componentes lixiviados deve ser minimizada, isto é, todos os componentes de catalisador devem ser mantidos em forma heterogênea.
[0087] Além disso, os catalisadores autossuportados geram, devido à alta quantidade de espécies cataliticamente ativas no sistema catalisador, altas temperaturas no início da polimerização que podem causar a fusão do material do produto. Ambos os efeitos, isto é, a dissolução parcial do sistema catalisador e a geração de calor, podem causar incrustações, revestimento e deterioração da morfologia do material polimérico.
[0088] Para minimizar os possíveis problemas associados à alta atividade ou lixiviação, é preferível "pré-polimerizar" o catalisador antes de usá-lo no processo de polimerização. Deve-se notar que a pré-polimerização, a esse respeito, faz parte do processo de preparação do catalisador, sendo uma etapa realizada após a formação de um catalisador sólido. Esta etapa de pré-polimerização do catalisador não faz parte da configuração real de polimerização, que também pode compreender uma etapa de pré-polimerização de processo convencional. Após a etapa de pré- polimerização do catalisador, um catalisador sólido é obtido e utilizado na polimerização.
[0089] A "pré-polimerização" do catalisador ocorre após a etapa de solidificação do processo de emulsão líquido-líquido descrito anteriormente neste documento. A pré-polimerização pode ocorrer por métodos conhecidos descritos na técnica, tais como aqueles descritos nos documentos WO 2010/052263, WO 2010/052260 ou WO 2010/052264. O uso da etapa de pré-polimerização do catalisador oferece a vantagem de minimizar a lixiviação dos componentes de catalisador e, portanto, o superaquecimento local.
[0090] O solvente utilizado nos processos da invenção pode ser qualquer solvente adequado para uso na polimerização de olefinas e é tipicamente uma mistura de hidrocarbonetos. Tais solventes são bem conhecidos na técnica. Exemplos de solventes incluem hexano, ciclo-hexano, iso-hexano, n-heptano, C8, C9 isoparafinas e misturas dos mesmos.
[0091] Em uma modalidade, a polimerização é realizada na presença de hidrogênio. O hidrogênio é normalmente empregado para ajudar a controlar as propriedades do polímero. Em uma modalidade alternativa, o hidrogênio não é adicionado na etapa i. O versado verificará, no entanto, que o hidrogênio pode ser gerado durante o processo de polimerização. Assim, o hidrogênio presente na mistura de reação de polimerização formada na etapa i. do processo pode originar-se de hidrogênio que foi adicionado como reagente e/ou hidrogênio produzido como produto secundário durante a polimerização.
[0092] Na etapa ii. do processo, a poliolefina é separada de qualquer hidrogênio e monômero (ou monômeros) não reagido para produzir uma corrente de alimentação gasosa que compreende monômero (ou monômeros) não reagido, solvente e hidrogênio. Essa separação pode ser realizada por qualquer método adequado conhecido na técnica, no entanto, tipicamente será realizada por evaporação instantânea (também conhecida como destilação instantânea) em um separador instantâneo ou por separação gravimétrica. Nos processos de separação instantânea, a poliolefina permanece como uma corrente líquida e uma corrente de vapor é produzida compreendendo os componentes mais voláteis, incluindo hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido. Essa corrente de vapor também pode compreender materiais adicionais, tais como solventes e gases inertes.
[0093] A etapa iii. do processo da invenção envolve alimentar a dita corrente de vapor que compreende hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido a um separador, tal como um condensador, de modo a formar a corrente de alimentação gasosa da qual o hidrogênio pode ser subsequentemente separado. O separador serve para separar qualquer coisa que não seja gasosa, como gotículas de polímero, comonômeros (e, se houver, solvente). Tal etapa é rotineira nos processos de polimerização usados na indústria e será familiar para o técnico qualificado. Como tal, qualquer separador adequado pode ser utilizado nesta etapa. Um condensador é um separador preferível para uso nesta etapa. A corrente de vapor que sai do separador é denominada "corrente de alimentação gasosa" no presente documento.
[0094] A corrente de alimentação gasosa compreende hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido. Será entendido que componentes adicionais também podem estar presentes, o que pode incluir produtos secundários produzidos durante a reação de polimerização. Por exemplo, quando o buteno é usado como um comonômero, componentes como iso-buteno, 2-buteno e butano também podem estar presentes na corrente de alimentação gasosa. O hidrogênio está tipicamente presente na corrente de alimentação gasosa em quantidades de 0,1 a 1.000 ppm, como 1,0 a 500 ppm.
SEPARAÇÃO DE HIDROGÊNIO
[0095] No contexto da presente invenção, o termo "separação" de hidrogênio destina-se a abranger qualquer grau de remoção de hidrogênio da corrente de alimentação. Assim, pode-se considerar englobar a remoção completa de hidrogênio, bem como uma redução na quantidade (por exemplo, concentração) de hidrogênio na corrente de alimentação.
[0096] A etapa iv. do processo da invenção envolve colocar a corrente de alimentação gasosa produzida na etapa iii. em contato com uma membrana de separação de hidrogênio, de modo a formar uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio. Por "membrana de separação de hidrogênio", entende-se qualquer membrana que seja capaz de separar, de maneira eficaz, o hidrogênio dos outros componentes na corrente de alimentação gasosa.
[0097] Embora esteja dentro do âmbito da invenção que o processo envolva o uso de múltiplas membranas, é preferível que o processo, em particular a etapa iv do processo, utilize uma única membrana de separação de hidrogênio. Assim, em tal modalidade, a corrente de alimentação gasosa produzida na etapa iii. é colocada em contato com uma única membrana de separação de hidrogênio.
[0098] As tecnologias de membrana para separar o hidrogênio são conhecidas na técnica e estão comercialmente disponíveis junto a fornecedores como Air Liquide, Membrane Technology & Research, Inc. e Air Products.
[0099] A membrana pode ser porosa ou não porosa, tipicamente porosa. Por "poroso", pretende-se dizer que a membrana contém poros. Os poros são tipicamente microporos, com um diâmetro de 2 nm ou menos, ou mesoporos, com um diâmetro de 2 a 100 nm. Preferencialmente, a membrana contém microporos. Membranas não porosas altamente permeáveis a gases também podem ser usadas.
[0100] A membrana pode ser multicamada ou monocamada. Para uma membrana não porosa, a camada não porosa da membrana terá, preferencialmente, uma espessura de 1 a 2.000 nm, mais preferencialmente 10 a 1.000 nm, ainda mais preferencialmente 25 a 500 nm. Para uma membrana porosa, a membrana terá, preferencialmente, uma espessura de 1 a 500 µm, mais preferencialmente 10 a 300 µm, ainda mais preferencialmente 25 a 200 µm, dependendo dos tipos de materiais da membrana e técnicas de fabricação.
[0101] Tipicamente, a membrana terá uma densidade de aglomeração de 300 a 30.000 m2/m3, preferencialmente 1.500 a 3.000 m2/m3.
[0102] Muitos tipos diferentes de membranas conhecidas na técnica seriam adequados para uso na presente invenção. Em uma modalidade preferencial, a membrana é uma membrana polimérica ou inorgânica. Em uma modalidade alternativa, a membrana pode ser uma membrana metálica, como uma membrana de paládio ou liga de paládio. Membranas inorgânicas exemplificativas incluem membranas de sílica, membranas de carbono e zeólita, como nanotubos de carbono. Membranas que compreendem um material inorgânico, tal como a sílica, revestida em um material poroso, também podem ser usadas. Membranas poliméricas exemplificativas incluem aquelas que compreendem polipropileno (PP), polietileno (PE), policarbonato (PCTE), poli(metacrilato de metila) (PMM), poli(1- trimetilsilil-1-propino) (PTMSP), polietetrafluoroetileno (PTFE) ou fluoreto de polivinilideno (PVDF), bem como outras fluromembranas hidrofóbicas. A membrana polimérica pode ser reticulada ou não reticulada. Em uma modalidade preferencial, a membrana polimérica é uma membrana de fibra oca. Também está no âmbito da invenção que a membrana seja uma membrana compósita de múltiplas camadas com camadas de material diferente, como as descritas acima. A membrana também pode compreender uma camada de suporte.
[0103] Em algumas modalidades, a membrana é, preferencialmente, não seletiva para hidrogênio. Por "não seletivo", pretende-se dizer que a membrana não permite que apenas o hidrogênio passe através da mesma, mas permite a passagem de muitos tipos diferentes de moléculas. Isto tem a vantagem de que as membranas têm menor resistência à transferência de massa e as membranas são geralmente menos dispendiosas do que as membranas seletivas mais tradicionalmente usadas, escolhidas para permitir seletivamente a passagem de apenas um único gás. Nas membranas não seletivas, os "gases rápidos", ou gases com uma taxa de permeação mais alta, penetram através da membrana para o interior oco e são canalizados na corrente de permeado. Simultaneamente, os "gases mais lentos" fluem ao redor das fibras e entram na corrente de resíduos. Assim, no contexto da presente invenção, a separação pode ser alcançada como resultado da difusão mais rápida de hidrogênio em comparação com os outros componentes na corrente de alimentação gasosa, tais como etileno e etano. As membranas poliméricas de fibra oca são um exemplo de membranas "não seletivas".
[0104] A eficiência da separação (isto é, a eficiência da remoção do hidrogênio) da etapa iv. dos processos da invenção é, preferencialmente, pelo menos 75%, preferencialmente pelo menos 80%, tal como pelo menos 90%. A corrente gasosa pobre em hidrogênio produzida na etapa iv. tipicamente compreende hidrogênio em quantidades inferiores a 5 ppm, preferencialmente inferiores a 2 ppm, mais preferencialmente inferiores a 0,5 ppm.
[0105] A corrente gasosa rica em hidrogênio produzida na etapa iv. tipicamente compreende pelo menos 90% em peso de hidrogênio, preferencialmente pelo menos 95% em peso de hidrogênio, tal como pelo menos 99% em peso de hidrogênio, em relação ao peso total da corrente gasosa. Assim, a corrente gasosa rica em hidrogênio compreende idealmente, no máximo, níveis muito baixos de outros componentes, tais como hidrocarbonetos leves (por exemplo, etileno, metano e/ou etano). Por exemplo, os níveis preferenciais de hidrocarbonetos leves na corrente gasosa rica em hidrogênio são inferiores a 5 ppm, preferencialmente inferiores a 2 ppm, mais preferencialmente inferiores a 0,5 ppm.
[0106] Em uma modalidade, a corrente gasosa pobre em hidrogênio é reciclada de volta ao reator de polimerização. Assim, os processos da invenção podem ser incorporados em processos de polimerização contínua, em que é desejado que a corrente gasosa pobre em hidrogênio produzida após a separação do produto de poliolefina seja reciclada para ser usada como reagente adicional. Igualmente, a corrente gasosa rica em hidrogênio pode ser devolvida ao reator nas circunstâncias em que isso é desejado. A incorporação em configurações existentes de instalações industriais de polimerização é, portanto, possível e relativamente fácil.
APARELHO
[0107] Em um aspecto adicional, a invenção fornece um aparelho disposto para executar o processo, conforme definido anteriormente, que compreende:
[0108] a) Pelo menos um reator configurado para receber um monômero de olefina e, opcionalmente, pelo menos um comonômero de olefina, solvente e, opcionalmente, hidrogênio através de pelo menos uma primeira entrada, de modo a produzir uma mistura de reação de polimerização compreendendo um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0109] b) Um primeiro separador em comunicação fluida com o referido reator configurado para receber a dita mistura de reação de polimerização através de pelo menos uma segunda entrada, de modo a separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0110] c) Um segundo separador em comunicação fluida com o dito primeiro separador configurado para receber o hidrogênio e monômero (ou monômeros) não reagido através de pelo menos uma terceira entrada de modo a produzir uma corrente de alimentação gasosa; e
[0111] d) Um contator de membrana em comunicação fluida com o dito segundo separador configurado para receber a dita corrente de alimentação gasosa através de pelo menos uma quarta entrada, de modo a produzir uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.
[0112] Todas as modalidades preferenciais descritas acima no contexto dos processos da invenção aplicam-se igualmente ao aparelho.
[0113] Na etapa a) é preferencialmente usado um reator único. Alternativamente, dois ou mais reatores conectados em paralelo ou em série podem ser empregados. Qualquer reator de polimerização convencional pode ser empregado, no entanto, este é preferencialmente um reator adequado para polimerização em solução, tal como um reator de tanque de agitação.
[0114] O primeiro separador usado na etapa b) pode ser qualquer separador adequado, mas é preferencialmente um separador instantâneo.
[0115] O separador na etapa c) pode ser qualquer separador adequado, mas é preferencialmente um condensador, exemplos dos quais são bem conhecidos na técnica.
[0116] O contator de membrana na etapa d) pode ser qualquer contator de membrana adequado para a separação de hidrogênio da corrente de alimentação gasosa. O contator de membrana compreende uma membrana, conforme definido anteriormente. É preferível que o aparelho da invenção compreenda apenas um contator de membrana único, portanto apenas um contator de membrana está presente.
[0117] Um exemplo de um contator de membrana é aquele que compreende duas regiões separadas por uma interface de membrana. Nos contatores de membrana da presente invenção, ambas as regiões compreenderão geralmente componentes gasosos. As duas regiões são, com frequência, denominadas os lados retentado" e "permeado" da membrana, em que o retentado" compreende os componentes que não passaram pela membrana e o lado "permeado" compreende os componentes que passaram pela membrana.
[0118] A corrente de alimentação gasosa é passada para o contator de membrana no lado retentado, preferencialmente através de uma entrada. O objetivo do contator de membrana é separar o hidrogênio da corrente de alimentação gasosa. Isso pode ser alcançado pela absorção seletiva do hidrogênio através da membrana para o lado do permeado. Os componentes remanescentes da corrente de alimentação gasosa passam para fora do contator de membrana no lado do retentado, preferencialmente através de uma saída. Esses componentes são denominados "corrente gasosa pobre em hidrogênio". Alguns ou todos esses componentes remanescentes podem ser reciclados de volta à entrada para outras separações ou podem ser reciclados ao reator de polimerização. O permeado compreendendo hidrogênio (conhecido como a corrente gasosa rica em hidrogênio) é passado para fora do contator de membrana e também pode ser reciclado para o reator de polimerização.
USOS
[0119] Os processos da invenção podem ser empregados em qualquer processo de polimerização para separar o hidrogênio de uma corrente de alimentação gasosa produzida no mesmo. Além disso, conforme discutido acima, visto que a presença de hidrogênio no reator de polimerização pode influenciar o peso molecular do polímero resultante, os processos da invenção também podem ser considerados como processos para controlar o peso molecular de um polímero de poliolefina. Ao separar o hidrogênio da corrente de alimentação gasosa, é gerada uma "corrente gasosa pobre em hidrogênio", que contém níveis muito baixos de hidrogênio. Quando essa é reciclada para o reator de polimerização, problemas, tais como a geração de graus fora das especificações são reduzidos de maneira significativa, visto que a possibilidade de níveis potencialmente grandes e desconhecidos de hidrogênio entrar no reator é minimizada. Assim, o peso molecular do polímero pode ser controlado com mais precisão.
[0120] Assim, em uma modalidade adicional, a invenção se refere a um processo para controlar o peso molecular de um polímero de poliolefina que compreende as etapas:
[0121] i. polimerizar um monômero de olefina e, opcionalmente, pelo menos um comonômero de olefina na presença de um solvente, opcionalmente na presença de hidrogênio, de modo a formar uma mistura de reação de polimerização que compreende um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0122] ii. separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido;
[0123] iii. alimentar o dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido a um separador para formar a dita corrente de alimentação gasosa;
[0124] iv. colocar a dita corrente de alimentação gasosa em contato com uma membrana de separação de hidrogênio, de modo a formar uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.
[0125] v. reciclar a corrente gasosa pobre em hidrogênio da etapa iv à etapa i.
[0126] A invenção será agora descrita com referência aos exemplos não limitativos a seguir.
EXEMPLOS
[0127] Os exemplos a seguir são simulações realizadas com o Aspen Plus V9. EXEMPLO 1
[0128] Uma configuração de processo convencional é considerada (consulte a Figura 1) em que uma unidade de polimerização (2) compreendendo um reator de polimerização é conectada a um separador instantâneo (3). Efluente do reator (7) com temperatura tão baixa quanto 160 °C (dependendo do grau de PE), é aquecido até cerca de 230 °C antes de piscar. A corrente de saída (9) do separador instantâneo (3) é 100% de vapor a uma temperatura próxima de 180 °C, a temperatura desta corrente é finalmente reduzida para cerca de 60 °C usando uma série de trocadores de calor e separadores (4). A corrente (11) é encaminhada para uma seção de preparação de alimentação (1). O hidrogênio nesta corrente que retornou (11) é perdido através da ventilação (15) na seção de preparação da alimentação (1). Juntamente com o hidrogênio, o monômero de etileno também é perdido na corrente de ventilação, afetando, desse modo, a economia do processo.
[0129] Os componentes da configuração mostrada na Figura 1 são os seguintes:
[0130] (1) Preparação de alimentação
[0131] (2) Unidade de polimerização
[0132] (3) Separador nº 1
[0133] (4) Separador nº 2 (condensador)
[0134] (6) Linha da preparação de alimentação aos estágios de polimerização
[0135] (7) Linha da polimerização aos estágios do separador
[0136] (8) Saída do separador que contém polímero de poliolefina
[0137] (9) Linha do separador aos estágios do condensador
[0138] (10) Saída de corrente de líquido do condensador
[0139] (11) Saída de corrente de vapor do condensador
[0140] (14) Linha de alimentação
[0141] (15) Corrente de ventilação EXEMPLO 2
[0142] O processo na Figura 1 seria modificado colocando uma unidade de separação por membrana (MU) na corrente gasosa 11 (a jusante do separador 4), consulte a Figura 2. Os componentes na Figura 2 são os seguintes:
[0143] (1) Preparação de alimentação
[0144] (2) Polimerização
[0145] (3) Separador nº 1
[0146] (4) Separador nº 2 (condensador)
[0147] (5) Unidade de membrana
[0148] (6) Linha da preparação de alimentação aos estágios de polimerização
[0149] (7) Linha da polimerização aos estágios do separador
[0150] (8) Saída do separador que contém polímero de poliolefina
[0151] (9) Linha do separador aos estágios do condensador
[0152] (10) Saída de corrente de líquido do condensador
[0153] (11) Saída de corrente de vapor do condensador
[0154] (12) Corrente rica em hidrogênio (também pode retornar para (1))
[0155] (13) Corrente pobre em hidrogênio
[0156] (14) Linha de alimentação
[0157] A corrente 9 tem uma temperatura de aprox. 110C e 0,8 MPa (8 Barg). Nesse caso, a queda de pressão sobre a MSU é suficiente para remover o hidrogênio.
[0158] O separador 4 opera de modo que a corrente de saída 11 seja resfriada a 40 °C.
[0159] A composição da corrente 11 e as correntes de saída (12 e 13) a partir da unidade de membrana (supondo 90% de separação de H2 em uma membrana limpa) são fornecidas na Tabela 1. TABELA 1. COMPOSIÇÕES DE CORRENTES SELECIONADOS, NÚMEROS DE CORRENTES COMO NA FIGURA 2 Corrente 9 11 Após a MU, Após a MU, Taxa de fluxo corrente pobre corrente rica em dos em hidrogênio hidrogênio (12) componentes, (13) kg/h H2 0,57 0,57 0,04 0,53 Metano 10,4 10,1 10,1 0 Etileno 1.420 1.288 1.288 0 Etano 37 32 32 0 Hexano 2.018 0 0 0 1-Octeno 1.496 0 0 0 Fluxo de 4.981,97 1.330,67 1.330,15 0,53 massa total

Claims (13)

REIVINDICAÇÕES
1. Processo para separar hidrogênio de uma corrente de alimentação gasosa em um processo de polimerização caracterizado pelo fato de que compreende as etapas: i. polimerizar um monômero de olefina e, opcionalmente, pelo menos um comonômero de olefina, na presença de um solvente, opcionalmente na presença de hidrogênio, de modo a formar uma mistura de reação de polimerização compreendendo um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido; ii. separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido; iii. alimentar o dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido a um separador para formar a dita corrente de alimentação gasosa; iv. colocar a dita corrente de alimentação gasosa em contato com uma membrana de separação de hidrogênio, de modo a formar uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito processo de polimerização é um processo de polimerização em solução.
3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda v. reciclar a corrente gasosa pobre em hidrogênio da etapa iv à etapa i.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a dita poliolefina é polietileno.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito polietileno é um homopolímero de polietileno ou um copolímero de polietileno de etileno e pelo menos um comonômero de alfa-olefina, tal como um comonômero de C3-C8 alfa-olefina.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa i. é realizada na presença de um catalisador de polimerização, preferencialmente um catalisador de metaloceno.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a eficiência de separação da etapa iv. é pelo menos 75%, preferencialmente pelo menos 80%, tal como pelo menos 90%.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a dita membrana é uma membrana polimérica ou inorgânica.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que apenas uma única membrana de separação de hidrogênio é usada.
10. Uso caracterizado pelo fato de que é de uma membrana de separação de hidrogênio para a separação de hidrogênio em um processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
11. Aparelho disposto para executar o processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende: a) Pelo menos um reator configurado para receber um monômero de olefina e opcionalmente pelo menos um comonômero de olefina, solvente e opcionalmente hidrogênio através de pelo menos uma primeira entrada, de modo a produzir uma mistura de reação de polimerização compreendendo um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido; b) Um primeiro separador em comunicação fluida com o referido reator configurado para receber a dita mistura de reação de polimerização através de pelo menos uma segunda entrada, de modo a separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido; c) Um segundo separador em comunicação fluida com o dito primeiro separador configurado para receber o dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido através de pelo menos uma terceira entrada de modo a produzir uma corrente de alimentação gasosa; e d) Um contator de membrana em comunicação fluida com o dito segundo separador configurado para receber a dita corrente de alimentação gasosa através de pelo menos uma quarta entrada, de modo a produzir uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que apenas um único contator de membrana está presente.
13. Processo para controlar o peso molecular de um polímero de poliolefina caracterizado pelo fato de que compreende as etapas: i. polimerizar um monômero de olefina e, opcionalmente, pelo menos um comonômero de olefina na presença de um solvente, opcionalmente na presença de hidrogênio, de modo a formar uma mistura de reação de polimerização que compreende um polímero de poliolefina, hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido; ii. separar o dito polímero de poliolefina do dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido; iii. alimentar o dito hidrogênio, solvente e monômero (ou monômeros) não reagido a um separador para formar a dita corrente de alimentação gasosa; iv. colocar a dita corrente de alimentação gasosa em contato com uma membrana de separação de hidrogênio, de modo a formar uma corrente gasosa rica em hidrogênio e uma corrente gasosa pobre em hidrogênio.
v. reciclar a corrente gasosa pobre em hidrogênio da etapa iv à etapa i.
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