BR112020023797A2

BR112020023797A2 - sistema de separações para recuperação de hidrocarbonetos da síntese de polímeros de polietileno

Info

Publication number: BR112020023797A2
Application number: BR112020023797-3A
Authority: BR
Inventors: Mark W. Blood; Brent J. Sherman
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2021-02-23
Also published as: SA520420615B1; CN112236408A; CA3102557A1; EP3807234A1; KR20210020040A; CN112236408B; SG11202011757TA; EP3807234B1; US11851518B2; WO2019241341A1; US20210246234A1

Abstract

A presente divulgação fornece um sistema de separações para separar etileno, 2-metilbutano e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) em uma mistura de condensado de múltiplos componentes. O sistema de separações inclui um conduto de alimentação em comunicação fluida com uma fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes, uma coluna de extração em comunicação fluida com o conduto de alimentação, em que a coluna de extração separa a mistura de condensado de múltiplos componentes em uma mistura de componentes pesados pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) e uma mistura de topo que tem um componente (ou componentes) médio que inclui pelo menos o 2-metilbutano e um componente (ou componentes) leve que inclui pelo menos o etileno. O sistema de separações inclui ainda um tambor flash que separa a mistura de topo em componente (ou componentes) médio e componente (ou componentes) leve. O sistema de separações não inclui uma coluna de destilação disposta entre a fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes e o tambor flash.

Description

“SISTEMA DE SEPARAÇÕES PARA RECUPERAÇÃO DE HIDROCARBONETOS DA SÍNTESE DE POLÍMEROS DE POLIETILENO” CAMPO DA TÉCNICA

[0001] Sistema de separação para recuperação de hidrocarbonetos, particularmente para recuperação de monômeros e agente de condensação usado na síntese em fase gasosa de polímeros de polietileno e oligômeros assim produzidos.

ANTECEDENTES

[0002] Olefinas, tal como etileno, podem ser polimerizadas pelo contato das mesmas sob condições de polimerização com um catalisador para produzir um polímero granular. Direto do reator de polimerização, os polímeros granulares contêm gases, tais como monômeros de olefina não reagidos, bem como outros hidrocarbonetos usados e/ou produzidos durante o processo de polimerização. Esses gases são removidos do polímero granular sob a forma de “gases de ventilação” por muitas razões, incluindo, por exemplo, a recuperação dos monômeros de olefina não reagidos e agentes de condensação inertes, para controle de qualidade do produto de polímero e por razões de segurança. Sendo assim, recuperar e manusear adequadamente os gases de ventilação a partir dos polímeros granulares é uma etapa importante no processo de produção de polímero de olefina.

[0003] Há várias técnicas para remover e processar gases de ventilação de polímeros granulares. Por exemplo, um processo de purga que utiliza um compartimento de purga de polímero, ou compartimento de purga de produto, é um processo comum usado para remover gases de ventilação, tais como alquenos, dos polímeros granulares. O processo de purga geralmente compreende o transporte do polímero granular para um compartimento de purga de polímero e o contato do polímero granular no compartimento de purga com uma corrente de gás de purga inerte para retirar os gases de ventilação dos polímeros granulares. O nitrogênio é mais comumente usado como gás de purga inerte. No entanto, também é possível usar um gás rico em hidrocarbonetos leves para separar os hidrocarbonetos mais pesados em um primeiro estágio e, em seguida, usar um gás inerte em um segundo estágio para separar os hidrocarbonetos leves que permanecem dentro e ao redor do polímero granular após o primeiro estágio.

[0004] Um sistema de recuperação de ventilação é, então, tipicamente utilizado para recuperar hidrocarbonetos, tais como monômeros de olefina não reagidos, dos gases de ventilação e corrente de gás de purga inerte que sai do compartimento de purga. Os métodos existentes de recuperação de hidrocarbonetos dos gases de ventilação incluem: (a) compressão e condensação com pelo menos um dentre água ou ar, refrigeração mecânica e expansão de etileno; e (b) separação por meio de absorção de oscilação de pressão ou membranas. Em usinas de polietileno existentes de fase gasosa, a opção (a) é mais comumente usada, no entanto, uma combinação da opção (a) e da opção (b) também pode ser usada.

[0005] Em um sistema de compressão e condensação, os gases de ventilação que contêm o gás inerte, tal como nitrogênio, os monômeros de olefina e outros hidrocarbonetos são tratados em uma série de etapas que incluem: (a) resfriamento para condensar uma porção dos gases de ventilação; (b) separar os líquidos condensados dos gases leves não condensáveis restantes; (c) compressão dos gases leves não condensáveis; (d) resfriar a corrente comprimida para promover mais condensação; (e) separar ainda mais os líquidos condensados dos gases leves não condensáveis restantes; e (f) reciclar os líquidos condensados que contêm o monômero de olefina.

[0006] Os sistemas convencionais de compressão e recuperação de ventilação de resfriamento que utilizam resfriamento de água ou ar ambiente podem recuperar a maioria dos hidrocarbonetos mais pesados, tal como 1-buteno, 1-metilbutano (iso-pentano), 1-hexeno, hexano, octano, decano,

dodecano e outros alcanos e olefinas pesados, contidos nos gases de ventilação. No entanto, a quantidade de recuperação de hidrocarboneto é restringida pelo limite prático da temperatura ambiente de fornecimento de meio de resfriamento. Além disso, o gás inerte, tal como nitrogênio, remanescente nos gases de ventilação após a separação do líquido condensado, pode ainda conter quantidades significativas de hidrocarbonetos mais pesados, impossibilitando sua reutilização como secagem de resina ou gás de purga. Para atingir um nível mais alto de recuperação de monômero de olefina e alcançar uma qualidade mais alta de gás recuperado, é necessário um processamento adicional. Para este fim, os sistemas de refrigeração, incluindo refrigeração mecânica e expansão de olefinas, também podem ser usados para resfriar os gases de ventilação. Os sistemas de refrigeração têm determinadas vantagens sobre o resfriamento ambiente convencional, tal como a capacidade de atingir uma temperatura de condensação final abaixo de 0 °C e, portanto, podem ser mais eficientes na remoção de hidrocarbonetos dos gases de ventilação. No entanto, uma quantidade significativa de etileno pode permanecer nos gases de ventilação não condensados.

[0007] Portanto, ainda há a necessidade de um sistema e método melhorados para separar monômeros de olefina de outros hidrocarbonetos em gases de ventilação que ajudam a recuperar e usar mais do monômero de olefina e agentes de condensação inertes de gases de ventilação (reduzindo assim a queima de hidrocarbonetos não recuperados) e permitir a reutilização de gases de ventilação que contêm gases inertes, tal como nitrogênio (N2).

SUMÁRIO

[0008] A presente divulgação fornece um sistema de separação e um método para separar monômeros de olefina de agentes de condensação inertes em gases de ventilação recuperados de um compartimento de purga de produto de um processo de reator de fase gasosa. O sistema de separação e o método da presente divulgação podem separar os monômeros de olefina dos agentes de condensação inertes sem o uso de uma coluna de destilação. Em vez disso, o sistema de separação e o método da presente divulgação utilizam uma coluna de extração e um tambor flash em conjunto com estágios de compressão que ajudam a extrair e separar ainda mais monômeros de olefina de agentes de condensação inertes em gases de ventilação recuperados a partir de um compartimento de purga de produto de um processo de reator de fase gasosa.

[0009] Especificamente, a presente divulgação fornece um sistema de separação para separar etileno, 2-metilbutano e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) em uma mistura de condensado de múltiplos componentes que tem 2-metilbutano, etileno, partículas finas e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6 -C12), em que o sistema de separação inclui: um conduto de alimentação em comunicação fluida com uma fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes; uma coluna de extração em comunicação fluida com o conduto de alimentação, em que a coluna de extração tem uma porção de topo, uma porção de fundo distal à porção de topo e três a dez estágios teóricos, a coluna de extração configurada para receber através do conduto de alimentação a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura em uma faixa de -13 graus Celsius (°C) a -5 °C e uma pressão de 340 quilopascais (kPag) a 420 kPag, em que a coluna de extração é adicionalmente configurada para operar a uma pressão interna de 200 kPa a 1500 kPa para separar a mistura de condensado de múltiplos componentes em: uma mistura de componentes pesados com o pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) e uma mistura de topo que tem um componente (ou componentes) médio e um componente (ou componentes) leve, em que o componente (ou componentes) médio inclui pelo menos o 2-metilbutano e o componente (componentes) leve inclui pelo menos o etileno, em que a porção de topo da coluna de extração é configurada para remover a mistura de topo e a porção de fundo da coluna de extração está configurada para remover a mistura de componentes pesados; um refervedor em comunicação fluida com a coluna de extração, o refervedor configurado para operar a uma temperatura de 50 °C a 200 °C; um condensador em comunicação fluida com a porção de topo da coluna de extração, em que o condensador é configurado para resfriar a mistura de topo proveniente da porção de topo da coluna de extração a uma temperatura de -19 °C a 42 °C; e um tambor flash que tem uma porção de topo e uma porção de fundo distal à porção de topo, em que o tambor flash está em comunicação fluida com o condensador para receber a mistura de topo que foi resfriada a partir do condensador, o tambor flash configurado para operar a uma temperatura de -19 °C a 70 °C e uma pressão de 240 kPa a 405 kPa para separar a mistura de topo em componente (ou componentes) médio e componente (ou componentes) leve, em que a porção de topo do tambor flash é configurada para remover o componente (ou componentes) leve da mistura topo e em que a porção de fundo do tambor flash é configurada para remover o componente (ou componentes) médio da mistura de topo, com a condição de que para o sistema de separações não haja coluna de destilação disposta entre a fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes e o tambor flash.

[0010] A presente divulgação também inclui um sistema de polimerização de fase gasosa que inclui um reator de polimerização de fase gasosa; um compartimento de purga de produto em comunicação fluida sequencial com o reator de polimerização de fase gasosa; e o sistema de separações conforme descrito no presente documento em comunicação fluida sequencial com o compartimento de purga de produto e o reator de polimerização de fase gasosa, em que o componente (ou componentes) leve que contém pelo menos o etileno da porção de topo do tambor flash é retornado para o reator de polimerização de fase gasosa.

[0011] A presente divulgação também inclui um método de separação de etileno, 2-metilbutano e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) em uma mistura de condensado de múltiplos componentes que têm 2-metilbutano, etileno, partículas finas e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12), em que o método inclui a alimentação da mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura em uma faixa de -13 graus Celsius (°C) a -5 °C e uma pressão de 340 quilopascais (kPag) a 420 kPag em uma coluna de extração que tem uma porção de topo, uma porção de fundo distal à porção de topo e três a dez estágios teóricos, em que a coluna de extração opera a uma pressão interna de 200 kPa a 1.500 kPa; separar a mistura de condensado de múltiplos componentes com a coluna de extração em uma mistura de componentes pesados com o pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) e uma mistura de topo que tem componente (ou componentes) médio e componente (ou componentes) leve, em que o componente (ou componentes) médio inclui pelo menos o 2-metilbutano e o componente (ou componentes) leve inclui pelo menos o etileno, removendo a mistura de topo da porção de topo da coluna de extração e a mistura de componentes pesados da porção de fundo da coluna de extração; resfriar a mistura de topo a uma temperatura de -19 °C a 42 °C; e separar a mistura de topo resfriada à temperatura de -19 °C a 42 °C no componente (ou componentes) médio e o componente (ou componentes) leve em um tambor flash que tem uma porção de topo e uma porção de fundo distal à porção de topo, em que o tambor flash opera a uma temperatura de 15 °C a 70 °C e uma pressão de 240 kPa a 405 kPa para separar a mistura de topo em componente (ou componentes) médio e componente (ou componentes) leve, em que o componente (ou componentes) leve é removido da porção de topo do tambor flash e o componente (ou componentes) médio é removido da parte de fundo do tambor flash com a condição de que o método não use uma coluna de destilação entre a fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes e o tambor flash.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0012] A Figura 1 ilustra uma modalidade de um sistema de separações de acordo com a presente divulgação.

[0013] A Figura 2 ilustra uma modalidade de um sistema de polimerização de fase gasosa com o sistema de separações de acordo com a presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] A presente divulgação fornece um sistema de separação e um método para separar monômeros de olefina de agentes de condensação inertes em gases de ventilação recuperados de um compartimento de purga de produto de um sistema de polimerização de fase gasosa. O sistema de separação e o método da presente divulgação podem separar os monômeros de olefina dos agentes de condensação inertes sem o uso de uma coluna de destilação. Em vez disso, o sistema de separação e o método da presente divulgação utilizam uma coluna de extração e um tambor flash em conjunto com estágios de compressão que ajudam a extrair e separar ainda mais monômeros de olefina de agentes de condensação inertes em gases de ventilação recuperados do compartimento de purga de produto do sistema de polimerização de fase gasosa.

[0015] A menos que definido de outra forma no presente documento, os termos de engenharia química são baseados em Perry’s Chemical Engineer’s Handbook (6ª ed.) e Separation Process Principles by Seader, Henley, e Roper (3ª ed.). A coluna de extração, um vaso que encerra um processo de transferência de massa de extração. A coluna de extração da presente divulgação realiza a extração reiniciada, em oposição à extração de gás ou extração por refluxo, que é extração de gás, mas com refluxo. Extração, a remoção seletiva de componentes por transferência de massa da fase líquida para a fase gasosa sem o uso de refluxo externo. Refervedor, um trocador de calor usado para gerar vapor aquecendo o líquido na porção de fundo de uma coluna e retornando o vapor gerado de volta para a coluna. Referver, o ato de gerar vapor de extração aquecendo-se o líquido na porção de fundo de uma coluna e retornando o vapor gerado de volta à coluna. Tambor flash, um vaso projetado para separar uma fase líquida de uma fase de vapor como consequência de uma mudança de temperatura e/ou pressão ocorrendo a montante ou dentro do vaso. Vaporização, o ato de uma mistura líquido-vapor atingir um novo estado de equilíbrio através da separação de uma fase de líquido e vapor. Coluna de destilação, também conhecida como coluna de fracionamento, um vaso que é projetado para encerrar um processo de transferência de massa de destilação. Destilação, o ato de separar por meio de extração e retificação uma mistura de alimentação de dois ou mais componentes em dois ou mais produtos, incluindo no mínimo um destilado principal e um produto de fundo, em que os produtos têm uma composição diferente da mistura de alimentação. A coluna de extração distingue-se de uma coluna de destilação pelo fato de que a coluna de extração não tem e não está conectada a, e seu método de uso não inclui refluxo externo, exceto no caso de extração de gás com refluxo. O tambor flash é distinto da coluna de extração e da coluna de destilação em virtude do fato de que o tambor flash fornece apenas um novo estado de equilíbrio, enquanto a coluna de extração fornece vários novos estados de equilíbrio e a coluna de destilação fornece vários novos estados de equilíbrio.

[0016] Especificamente, as modalidades da presente divulgação fornecem um sistema de separações para separar etileno, 2- metilbutano (isopentano) e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6- C12) em uma mistura de condensado de múltiplos componentes que tem 2- metilbutano, etileno, partículas finas e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12). O pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) pode ser um alcano normal (C6-C12) selecionado a partir de hexano, octano, decano e dodecano; e, opcionalmente, uma alfa-olefina selecionada a partir de 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. A mistura de condensado de múltiplos componentes pode compreender ainda propeno e pelo menos um alcano normal (C5-C11) selecionado a partir de pentano, heptano, nonano e undecano. Alternativamente, a mistura de condensado de múltiplos componentes pode ser livre de propeno e pelo menos um alcano normal (C5-C11) selecionado a partir de pentano, heptano, nonano e undecano; alternativamente, livre de um hidrocarboneto cíclico (C3-C12); alternativamente, livre de propeno, pentano, heptano, nonano, undecano e um hidrocarboneto cíclico (C3-C12).

[0017] Com a maioria dos sistemas de catalisador usados no reator, todo o líquido condensado na recuperação de ventilação é retornado ao reator. No entanto, sistemas de catalisador recentemente desenvolvidos usados na fabricação de resinas de polietileno bimodais usam alcanos maiores, tal como iso-octano, para alimentar o sistema de catalisador em pasta fluida ao reator de polimerização de fase gasosa. Os novos catalisadores, no entanto, podem produzir pequenas quantidades de hidrocarbonetos mais pesados, tais como os C10 e C12 hidrocarbonetos. Esses compostos mais pesados são condensados nos vários estágios de recuperação de ventilação e são enviados de volta ao reator com os monômeros de olefina e agentes de condensação inertes. O retorno desses hidrocarbonetos pesados ao reator, no entanto, causa dificuldades operacionais. A forma atual de evitar o acúmulo excessivo desses hidrocarbonetos pesados no reator é descartar parte do líquido recuperado na recuperação de ventilação. Esse descarte dos líquidos de recuperação de ventilação resulta na perda de parte do monômero recuperado e do agente de condensação induzida, com a maior parte da perda sendo o agente de condensação, criando assim um aumento do custo operacional. As modalidades da presente divulgação tratam dessas e outras questões, conforme discutido no presente documento.

[0018] No interesse de clareza, determinadas bombas, trocadores de calor, válvulas de controle, sistemas de controle e itens de equipamento auxiliar para a operação prática e segura dos sistemas discutidos no presente documento, mas que não são necessários para iluminar os conceitos inventivos, foram deixados de fora dos desenhos. Um versado na técnica entende que o equipamento excluído está incluído em unidades de operação práticas e seguras. Consequentemente, as exclusões não limitam o escopo da divulgação.

[0019] As figuras aqui seguem uma convenção de numeração em que o primeiro dígito ou dígitos correspondem ao número da figura do desenho e os dígitos restantes identificam um elemento no desenho. Elementos semelhantes entre diferentes figuras podem ser identificados com o uso de dígitos semelhantes. Por exemplo, 354 pode fazer referência ao elemento “54” na Figura 3, e um elemento semelhante pode ser referido como 454 na Figura 4. Ressalta-se que o objetivo das figuras é ilustrar, e as figuras não pretendem ser limitativas de forma alguma. As figuras aqui podem não estar em escala e as relações dos elementos nas figuras podem ser exageradas. As figuras são empregadas para ilustrar estruturas conceituais e métodos descritos no presente documento.

[0020] Com referência à Figura 1, é mostrada uma modalidade de um sistema de separação 100 de acordo com a presente divulgação. O sistema de separação 100 permite a separação de etileno, 2- metilbutano e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) em uma mistura de condensado de múltiplos componentes que tem 2-metilbutano, etileno, partículas finas e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6- C12), conforme discutido no presente documento. O sistema de separação 100 inclui um conduto de alimentação 102 em comunicação fluida com uma fonte 104 da mistura de condensado de múltiplos componentes. O sistema de separação 100 inclui ainda uma coluna de extração 106 com um refervedor 108, em que a coluna de extração 106 está em comunicação fluida com o conduto de alimentação 102. A coluna de extração 106 inclui ainda uma porção de topo 110 que tem uma saída de topo 112 que fornece uma conexão fluida através do conduto de topo 114 para um condensador 116.

[0021] A coluna de extração 106 inclui ainda uma entrada de topo 118 em conexão fluida com o conduto de alimentação 102, em que o conduto de alimentação 102 fornece a mistura de condensado de múltiplos componentes ao sistema de separação 100. Conforme discutido no presente documento, a mistura de condensado de múltiplos componentes pode ser uma mistura de hidrocarbonetos e meios de purga (por exemplo, nitrogênio), em que a mistura de hidrocarbonetos pode incluir, mas sem limitação, um monômero de olefina (por exemplo, etileno), um agente de condensação inerte (por exemplo, 2-metilbutano), comonômero de olefina diferente do monômero de olefina (por exemplo, n-hexeno) e hidrocarbonetos não substituídos maiores, tais como, por exemplo, n-hexano, n-octano, iso-octano, n-decano e n-dodecano, entre outros, conforme discutido no presente documento. A coluna de extração 106 é configurada para receber através do conduto de alimentação 102 a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura em uma faixa de -13 graus Celsius (°C) a -5 °C e uma pressão de calibre de 340 quilopascais (kPag) a 420 kPag, conforme discutido no presente documento.

[0022] A coluna de extração 106 inclui ainda uma porção de fundo 120 distal à porção de topo 110, em que a porção de fundo 120 inclui o refervedor 108. O refervedor 108 forma uma corrente de vapor a partir dos componentes da mistura de condensado de múltiplos componentes na porção de fundo 120 da coluna de extração 106 para atuar como o agente de extração na coluna de extração 106. Na coluna de extração 106, a corrente de vapor dos componentes da mistura de condensado de múltiplos componentes proveniente do refervedor 108 ajuda a separar a mistura de condensado de múltiplos componentes em uma mistura de componentes pesados e uma mistura de topo, conforme é discutido no presente documento.

[0023] A coluna de extração 106, conforme mostrado na Figura 1, opera com um fluxo em contracorrente, em que o líquido da mistura de condensado de múltiplos componentes entra na porção de topo 110 da coluna de extração 106 através da entrada de topo 118 e a corrente de vapor é gerada pelo refervedor 108. Em uma modalidade, o refervedor 108 pode ser um refervedor do tipo feixe inicial. Outros tipos de refervedores são possíveis. A coluna de extração 106 é dimensionada e configurada para ter três a dez estágios teóricos. De preferência, a coluna de extração 106 é dimensionada e configurada para ter seis a oito estágios teóricos. Os estágios na coluna de extração 106 podem ser formados com embalagem ou com bandejas. De preferência, a coluna de extração 106 é uma coluna embalada. Para as várias modalidades, a embalagem pode ser uma embalagem aleatória ou uma embalagem estruturada, como são conhecidas na técnica. Exemplos de materiais de embalagem incluem anéis Raschig, assentos Berl, anéis Pall, anéis Zbigniew Bialecki e assentos Intalox, entre outros.

[0024] A coluna de extração 106 pode ter um diâmetro de quinze (15) centímetros (cm) a cerca de noventa e um (91) cm e uma altura de seis (6) metros (m) a treze (13) m. O refervedor 108 da coluna de extração 106 opera a uma temperatura de 50 °C a 200 °C para fornecer uma pressão dentro da coluna de extração 106 de 200 kPa a 1.500 kPa. De preferência, o refervedor 108 da coluna de extração 106 opera a uma temperatura de 110 °C a 200 °C. Em uma modalidade preferencial, a coluna de extração 106 opera a uma pressão que é tão próxima quanto possível da pressão gerada em um segundo estágio de compressão de um compressor de múltiplos estágios, conforme será discutido de forma mais completa no presente documento. A pressão dentro da coluna de extração 106 pode ser controlada pela contrapressão da mistura de topo deixando a saída de topo 112 da coluna de extração 106 com o uso de uma válvula de controle de regulação de contrapressão. A temperatura dentro da coluna de extração 106 pode ser de 50 °C a 200 °C. Todos os valores individuais e subfaixas de temperaturas de 50 °C a 200 °C são incluídos e divulgados no presente documento; por exemplo, a temperatura pode ser de um valor inferior de 50, 55, 60 e 65 ° C a um valor superior de 130, 150, 180 e 200 °C. De preferência, a coluna de extração 106 opera a uma temperatura de 60 °C a 180 °C, e com mais preferência a coluna de extração 106 opera a uma temperatura de 68 °C a 150 °C. De modo similar, todos os valores individuais e subfaixas de pressões de 200 kPa a 1.500 kPa são incluídos e divulgados no presente documento; por exemplo, a pressão pode ser de um valor inferior de 200, 300, 400 e 500 kPa a um valor superior de 800, 900, 1.100 e 1.500 kPa. De preferência, a coluna de extração 106 opera a uma pressão de 300 kPa a 500 kPa, e com mais preferência a coluna de extração 106 opera a uma pressão de 350 kPa a 400 kPa. De preferência, a coluna de extração 106 opera a uma pressão que está próxima ou ligeiramente abaixo da pressão da mistura de condensado de múltiplos componentes que entra na coluna de extração 106 através do conduto de alimentação 102. Para as várias modalidades, a coluna de extração 106 pode ser operada com uma razão molar de fervura de 15 a 30.

[0025] Conforme observado no presente documento, o refervedor 108 pode ser um refervedor inicial aquecido por vapor ou outro meio de aquecimento adequado, mas pode ser qualquer outro tipo adequado de trocador de calor, como um termossifão ou um invólucro de múltiplas passagens e trocador de calor de tubo conforme o projeto e o tamanho da coluna de extração 106 ditar. De preferência, o refervedor 104 da coluna de extração 106 opera para fornecer uma temperatura e pressão dentro da coluna de extração 106 para separar a mistura de topo da mistura de componentes pesados e conduzir a mistura de topo para sair da coluna de extração 106 através da saída de topo 112 como um vapor. Opcionalmente (não mostrado na Figura 1), a coluna de extração 106 pode ser equipada com um refervedor externo.

[0026] Uma vez dentro da coluna de extração 106, a mistura de condensado de múltiplos componentes se separa na mistura de componentes pesados e na mistura de topo. A mistura de componentes pesados inclui pelo menos um C6, C8, C10 ou C12 hidrocarboneto não substituído. A mistura de componentes pesados é removida do sistema de separação 100 pelo conduto 122, em que pode ser enviada para outro processamento subsequente ou para um queimador. Muitos desses hidrocarbonetos são formados em reações colaterais durante o processo de reator de fase gasosa de poliolefina. O sistema e o método de separação da presente divulgação podem ser facilmente adaptados para uso com vários reatores de polimerização de fase gasosa e métodos, tais como aqueles mencionados nos documentos WO2006026493A1, WO2007075615A2, WO2015022025A1, US20080234448A1, US9745389B2 e US9790293B2.

[0027] A coluna de extração 106 também separa a mistura de condensado de múltiplos componentes na mistura de topo, em que a mistura de topo inclui um componente (ou componentes) médio e um componente (ou componentes) leve. Para as várias modalidades, o componente (ou componentes) médio inclui pelo menos o agente de condensação inerte (por exemplo, 2-metilbutano) e o componente (ou componentes) leve inclui pelo menos os monômeros de olefina (por exemplo, etileno). Por exemplo, quando usado em processos de reator de fase gasosa, conforme discutido no presente documento, o componente (ou componentes) médio inclui pelo menos 2- metilbutano enquanto o componente (ou componentes) leve inclui pelo menos monômeros de etileno.

[0028] O sistema de separação 100 inclui ainda o condensador 116 em comunicação fluida com a porção de topo 110 da coluna de extração 106. Conforme ilustrado, o condensador 116 está em comunicação fluida com a porção de topo 110 da coluna de extração 106 através do conduto 114 por meio da saída de topo 112. O condensador 116 está configurado para resfriar a mistura de topo proveniente da porção de topo 110 da coluna de extração 106 a uma temperatura de -19 °C a 42 °C. O condensador 116 pode ser dimensionado para garantir que sua capacidade de transferir calor a partir da mistura de topo seja suficiente para a carga de resfriamento necessária. O condensador 116 pode ser de um invólucro e tubo ou um projeto de aleta de ar resfriado com água ou um refrigerante. Outros tipos de condensadores também são possíveis.

[0029] Conforme ilustrado na Figura 1, o sistema de separação 100 inclui ainda um tambor flash 124, em que o tambor flash 124 está em comunicação fluida com o condensador 116 através do conduto 126 para receber a mistura de topo que foi resfriada a partir do condensador 116. O tambor flash 124 inclui uma porção de topo 128 e uma porção de fundo 130 distal à porção de topo 128. O tambor flash 124 inclui uma entrada de alimentação 132 conectada ao condensador 116 através do conduto 126. A entrada de alimentação 132 também inclui um valor de estrangulamento que regula uma queda de pressão da mistura de topo proveniente do condensador 116. À medida que a mistura de topo entra no tambor flash 124, a mistura de topo se separa no componente (ou componentes) médio e no componente (ou componentes) leve. Como observado anteriormente, o componente (ou componentes) leve inclui os monômeros de olefina dos gases de ventilação provenientes do processo de polimerização, em que esses componentes da mistura de topo são mais voláteis do que o agente de condensação inerte do processo de polimerização. O tambor flash 124 recebe a mistura de topo diretamente da porção de topo 110 da coluna de extração 106 através do condensador 116 e separa a mistura de topo no componente (ou componentes) médio e componente (ou componentes) leve. O componente (ou componentes) médio é removido como uma corrente de fundo através do conduto de fundo 134 do tambor flash 124 e o componente (ou componentes) leve é removido como uma corrente de topo através do conduto de topo 136 do tambor flash 124. Como o componente (ou componentes) médio contém principalmente o agente (ou agentes) de condensação inerte (por exemplo, 2-metilbutano), o mesmo pode ser retornado ao sistema de polimerização de fase gasosa para uso posterior. De modo similar, como o componente (ou componentes) leve inclui pelo menos o monômero de olefina (por exemplo, etileno), o mesmo pode ser retornado ao sistema de polimerização de fase gasosa (por exemplo, o sistema de recuperação de ventilação) para uso posterior ou sofrer separação adicional para aumentar a concentração do monômero de olefina.

[0030] Para as várias modalidades fornecidas no presente documento, o tambor flash 124 opera em um modo essencialmente isotérmico a uma temperatura de 15 °C a 70 °C e uma pressão de 240 kPa a 405 kPa. Todos os valores individuais e subfaixas de temperaturas de 15 °C a 70 °C são incluídos e divulgados no presente documento; por exemplo, a temperatura pode ser a partir de um valor inferior de 15 °C, 20 °C, 25 °C e 30 °C até um valor superior de 45 ° C, 55 ° C, 65 °C e 70 °C. De preferência, o tambor flash 124 opera a uma temperatura de 25 °C a 55 °C e, com mais preferência, o tambor flash 124 opera a uma temperatura de 30 °C a 40 °C. De modo similar, todos os valores individuais e subfaixas de pressões de 240 kPa a 405 kPa são incluídos e divulgados no presente documento; por exemplo, a pressão pode ser a partir de um valor inferior de 350 kPa, 360 kPa, 370 kPa e 375 kPa a um valor superior de 380 kPa, 385 kPa, 395 kPa e 405 kPa. De preferência, o tambor flash 124 opera a uma pressão de 360 kPa a 380 kPa, e, com mais preferência, o tambor flash 124 opera a uma pressão de 370 kPa a 375 kPa. Em várias modalidades, o tambor flash 124 da presente divulgação pode ser encamisado para permitir fluido de troca de calor (por exemplo, água ou um refrigerante) para ajudar a controlar a temperatura dentro do volume do tambor flash 124. O tambor flash 124 pode ser configurado verticalmente ou horizontalmente, conforme desejado. O tambor flash pode conter componentes internos compostos de defletores ou desembaçadores para garantir a separação de vapor-líquido adequada.

[0031] Conforme discutido no presente documento, o conduto de alimentação 102 fornece a mistura de condensado de múltiplos componentes à coluna de extração 106 do sistema de separação 100 através da entrada de topo 118. Para as várias modalidades, a coluna de extração 106 recebe a mistura de condensado de múltiplos componentes através do conduto de alimentação 102 a uma temperatura na faixa de -13 °C a -5 °C e uma pressão de 340 kPag a 420 kPag. Todos os valores individuais e subfaixas de temperaturas de -13 °C a -5 °C são incluídos e divulgados no presente documento; por exemplo, a temperatura pode ser a partir de um valor inferior de -13 ° C, –11 ° C , –10 ° C e –9 ° C a um valor superior de –8 °C , –7 °C , –6 °C e -5 °C. De preferência, a coluna de extração 106 recebe a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura de -12 °C a -9 °C, e com mais preferência, a coluna de extração 106 recebe a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura de -11 °C a –10 °C. De modo similar, todos os valores individuais e subfaixas de pressões de 340 kPag a 420 kPag são incluídos e divulgados no presente documento; por exemplo, a pressão pode ser de um valor inferior de 340 kPag, 350 kPag, 360 kPag e 370 kPag a um valor superior de 380 kPag, 390 kPag, 400 kPag e 420 kPag. De preferência, a coluna de extração 106 recebe a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma pressão de 380 kPag a 420 kPag, e com mais preferência a coluna de extração 106 recebe a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma pressão de 410 kPag a 420 kPag.

[0032] Para atingir a temperatura e a pressão desejadas para a mistura de condensado de múltiplos componentes, o sistema de separações da presente divulgação pode incluir ainda um compressor de múltiplos estágios. Como visto na Figura 2, o sistema de separações 200 é mostrado com um compressor de múltiplos estágios 240 que inclui um primeiro estágio de compressão 242 e um segundo estágio de compressão 244. O sistema de separação 200 inclui a coluna de extração 206 que tem o refervedor 208, o tambor flash 224 e componentes associados, conforme descrito anteriormente para a Figura 1, que não será repetido aqui.

[0033] Com referência à Figura 2, o primeiro estágio de compressão 242 tem uma entrada de fase gasosa 246 e uma saída de fase gasosa 248, em que a entrada de fase gasosa 246 está em comunicação fluida com um primeiro acumulador 250. O primeiro acumulador 250 está em comunicação fluida com um primeiro sistema de condensador 252 e um compartimento de purga de produto 254 de um sistema de polimerização de fase gasosa 256. A saída de fase gasosa 248 do primeiro estágio de compressão 242 está em comunicação fluida com um segundo sistema de condensador 258. O segundo estágio de compressão 224 tem uma entrada de fase gasosa 260 e uma saída de fase gasosa 262, em que a entrada de fase gasosa 260 está em comunicação fluida com um segundo acumulador 264. O segundo acumulador 264 está em comunicação fluida com o segundo sistema de condensador 258 e a saída de fase gasosa 262 está em comunicação fluida com um terceiro sistema de condensador 266 que está em comunicação fluida com um terceiro acumulador 268.

[0034] O primeiro sistema de condensador 252 recebe e resfria gases de ventilação de grânulos de polímero no compartimento de purga de produto 25 do sistema de polimerização de fase gasosa 256 a uma temperatura de -10 °C a 60 °C a uma pressão de 110 kPag a 150 kPag para produzir uma primeira mistura gasosa. Conforme discutido no presente documento, os gases de ventilação são separados dos grânulos de polímero pela passagem de um meio de purga através do compartimento de purga de produto 254. O meio de purga pode ser um gás inerte, tal como nitrogênio ou argônio, ou qualquer gás com baixo teor de hidrocarbonetos que são direcionados para remoção dos grânulos de polímero, por exemplo, um monômero de olefina. O efluente de reação de polimerização frequentemente contém monômero de olefina não reagido arrastado com os grânulos de polimerização. Os gases de ventilação podem incluir monômeros e comonômeros, tais como C2 a C12 olefinas e dienos; os diluentes de reator, tal como C1 a C10 hidrocarbonetos; e um inerte, tal como nitrogênio ou argônio. Em algumas modalidades, os gases de ventilação incluem monômero de etileno. Os gases de ventilação também podem incluir C4 a C12 comonômeros. Os gases de ventilação também podem incluir subprodutos de reação, tais como C6, C8, C10 e/ou C12 hidrocarbonetos lineares, que podem ser prejudiciais para a reação de polimerização se retornados ao sistema de polimerização de fase gasosa 256. Os gases de ventilação também podem incluir um agente de condensação inerte, tal como, por exemplo, um cicloalcano, 2-metilpropano, 2-metilbutano e n- hexano, podem ser usados para aumentar o peso molecular ou calor específico dos gases de ventilação para promover a condensação do componente (ou componentes) mais leve, tal como monômero de etileno.

[0035] A Figura 2 também fornece uma ilustração do sistema de polimerização de fase gasosa 256 que inclui um reator de polimerização de fase gasosa 270 que tem uma linha de alimentação de catalisador 272 e uma linha de alimentação de monômero de olefina 274, que fornecem catalisador e monômeros de olefina, respectivamente, ao reator de polimerização de fase gasosa 270. O reator de polimerização de fase gasosa 270 inclui adicionalmente a corrente de reciclagem 276 para reciclar componentes de reator não reagidos (por exemplo, monômeros de olefina) de volta para o reator de polimerização de fase gasosa 270. Grânulos de polímero juntamente com alguns gases de reator são retirados do reator de polimerização de fase gasosa 270 através do conduto 278 e conduzidos para uma câmara de produto 280. O conteúdo do reator passa através da câmara de produto 280 e é transportado através do conduto 282 e, opcionalmente, um tanque de sopro de produto (não ilustrado) para um compartimento de purga de produto 254, permitindo que o compartimento de purga do produto esteja em comunicação fluida sequencial com o reator de polimerização de fase gasosa 270. Dentro do compartimento de purga de produto 254, os grânulos de polímero são separados dos gases de reator. Os grânulos de polímero são purgados com um gás inerte, conforme discutido no presente documento, alimentado através da linha 284 e os gases de ventilação resultantes são alimentados através do conduto 286 e da válvula 288 a uma linha de transporte de produto 290. Como visto na Figura 2, o sistema de separações 200 está em comunicação fluida sequencial com o compartimento de purga de produto 254 e o reator de polimerização de fase gasosa 270. Conforme discutido no presente documento, o componente (ou componentes) leve que contém pelo menos o etileno da porção de topo 228 do tambor flash 224 é retornado ao reator de polimerização de fase gasosa 270.

[0036] Os gases de ventilação na linha de transporte de produto 290 são, então, direcionados para o primeiro sistema de condensador 252, que recebe e resfria os gases de ventilação dos grânulos de polímero no compartimento de purga de produto 254 do sistema de polimerização de fase gasosa 256 a uma temperatura de -10 °C a 60 °C a uma pressão de 110 kPag a 150 kPag para produzir uma primeira mistura gasosa e um condensado de purga. O condensado de purga inclui a mistura de componentes mais pesados com o pelo menos um C6, C8, C10 ou C12 hidrocarboneto substituído dos gases de ventilação. O condensado de purga também pode incluir outros hidrocarbonetos, tais como n-buteno e 2-metilpropano entre outros hidrocarbonetos. O condensado de purga é removido através do conduto 251 do sistema de separação para ser queimado ou para processamento posterior.

[0037] Em contraste com o primeiro condensado, a primeira mistura gasosa passa através do primeiro acumulador 250 para a entrada de fase gasosa 246 do primeiro estágio de compressão 242, em que o primeiro estágio de compressão 242 comprime a primeira mistura de gás a uma pressão de 375 kPag a 404 kPag e uma temperatura de 100 °C a 150 °C. O segundo sistema de condensador 258 recebe e resfria a primeira mistura de gás de saída de fase gasosa 248 do primeiro estágio de compressão 242 a uma temperatura de -10 a 60 °C a uma pressão de 375 kPag a 404 kPag. A primeira mistura gasosa do segundo sistema de condensador 258, então, entra no segundo acumulador 264. Uma segunda mistura gasosa e um primeiro condensado são produzidos no segundo acumulador 264.

[0038] A segunda mistura gasosa passa através do segundo acumulador 264 para a entrada de fase gasosa 260 do segundo estágio de compressão 244, em que o segundo estágio de compressão 244 comprime a segunda mistura gasosa a uma pressão de 1.300 kPag a 10.300 kPag. O terceiro sistema de condensador 266 recebe e resfria a segunda mistura de gás da saída de fase gasosa 262 do segundo estágio de compressão 244 a uma temperatura de -10 a 60 o C a uma pressão de 1.300 kPag a 10.300 kPag. A segunda mistura gasosa entra no terceiro acumulador 268, que produz uma mistura gasosa de reciclagem e um segundo condensado. O terceiro acumulador 268 está em comunicação fluida com o sistema de polimerização de fase gasosa, de modo a permitir que a mistura gasosa de reciclagem, sendo rica em gás de purga inerte (por exemplo, nitrogênio), seja retornada ao sistema de polimerização de fase gasosa 256 para ajudar a transmitir os grânulos de polímero do reator de polimerização de fase gasosa 270 para o compartimento de purga de produto

254.

[0039] O primeiro estágio de compressão 242 e o segundo estágio de compressão 244 pode ser um compressor centrífugo, um compressor alternativo ou um compressor de parafuso. Um versado na técnica reconhece que outros tipos de compressores também podem ser usados. Para as várias modalidades, o primeiro sistema de condensador 252, o segundo sistema de condensador 258 e o terceiro sistema de condensador 266 podem ser resfriados com ar ambiente, água de resfriamento ou com refrigeração (por exemplo, refrigeração mecânica). Além do sistema mostrado na Figura 2, aqueles de habilidade comum na técnica reconhecerão que compressores adicionais, separadores de líquido/gás, trocadores de calor, etc. podem ser adicionados ao sistema acima. O terceiro sistema de condensador 266 fornece um exemplo do uso de dois condensadores em série, em que cada condensador pode ser resfriado da mesma forma ou de uma forma diferente. Por exemplo, conforme visto na Figura 2, o terceiro sistema de condensador 266 pode incluir um condensador resfriado a água 267 em comunicação fluida sequencial com um condensador refrigerado 269.

[0040] Para as várias modalidades, o primeiro condensado produzido no segundo acumulador 264 é alimentado à coluna de extração 206 através do conduto de alimentação 202 é pelo menos parte da fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes. Em uma modalidade adicional, tanto o primeiro condensado produzido no segundo acumulador 264 quanto o segundo condensado produzido no terceiro acumulador 268 são alimentados à coluna de extração 206 através do conduto de alimentação 202 como pelo menos parte da fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes. Conforme discutido no presente documento, a coluna de extração 206 recebe a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura em uma faixa de -13 °C a -5 °C e uma pressão de 340 kPag a 420 kPag através do conduto de alimentação 202.

[0041] Outros elementos e componentes opcionais que podem ser incluídos com o sistema de separação 100, 200 incluem a adição de um segundo tambor flash depois do tambor flash 124, 224, em que o conduto de topo 136, 236 do tambor 124, 224 é introduzido no segundo tambor flash a uma temperatura e pressão para permitir a recuperação adicional do monômero de olefina. Esse segundo tambor flash pode ser resfriado por refrigeração mecânica para permitir uma temperatura operacional de até cerca de 17 °C para ajudar na recuperação do monômero de olefina. Também é previsto incluir um compressor de estágio único posicionado ao longo do conduto 126, 226 para o tambor flash 124, 224 para permitir que a mistura de topo proveniente do separador 106, 206 atinja uma pressão de pelo menos 900 kPag para ajudar na recuperação do monômero de olefina.

[0042] Cada uma das modalidades do sistema de separação (por exemplo, 100 e 200) fornecida no presente documento inclui a condição de que não haja coluna de destilação disposta entre a fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes (por exemplo, 104, 204) e o tambor flash (por exemplo, 124 ou 224). Isso fornece a vantagem de um número reduzido de componentes para alcançar a separação desejada discutida no presente documento com sua redução associada nos custos para a construção e operação do sistema de separação 100, 200 fornecido neste documento.

[0043] A presente divulgação também fornece um método de separação de etileno de isopentano na mistura de condensado de múltiplos componentes utilizando o sistema de separações fornecido no presente documento e descrito em qualquer uma dentre a Figura 1 e/ou Figura

2. Conforme observado neste documento, o sistema de separações 100, 200 não inclui uma coluna de destilação. Em vez disso, o método da presente divulgação permite a separação de etileno, 2-metilbutano e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) na mistura de condensado de múltiplos componentes que tem 2-metilbutano, etileno, partículas finas e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) com o uso do sistema de separação 100,

200 discutido no presente documento. O método inclui a alimentação da mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura na faixa de -13 °C a -5 °C e uma pressão de 340 kPag a 420 kPag na coluna de extração 100, 200 que tem a porção de topo 110, 210, a porção de fundo 120, 220 distal à porção de topo 110, 210 e os três a dez estágios teóricos conforme discutido no presente documento. Conforme observado anteriormente no presente documento, a coluna de extração 106, 206 opera a uma pressão interna de 200 kPa a 1.500 kPa. A mistura de condensado de múltiplos componentes é separada com a coluna de extração 106, 206 na mistura de componentes pesados com o pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12), e a mistura de topo que tem um componente (ou componentes) médio e um componente (ou componentes) leve, como aqui discutido, em que o componente (ou componentes) médio inclui pelo menos o 2-metilbutano e o componente (ou componentes) leve inclui pelo menos o etileno. A mistura de topo é removida da porção de topo 110, 210 da coluna de extração 106, 206 e a mistura de componentes pesados da porção de fundo 120, 220 da coluna de extração 106, 206. A mistura de topo é resfriada a uma temperatura de -19 °C a 42 °C e, em seguida, a mistura de topo resfriada à temperatura de -19 °C a 42 °C é separada no componente (ou componentes) médio e no componente (ou componentes) leve no tambor flash 124, 224 que tem a porção de topo 128, 228 e a porção de fundo 130, 230 distal à porção de topo 128, 228. Conforme discutido no presente documento, o tambor flash opera a uma temperatura de 15 °C a 70 °C e uma pressão de 240 kPa a 405 kPa para separar a mistura de topo no componente (ou componentes) médio e componente (ou componentes) leve. O componente (ou componentes) leve é removido da porção de topo 128, 228 do tambor flash 124, 224 e o componente (ou componentes) médio é removido da porção de fundo 130, 230 do tambor flash 124, 224 com a condição de que, conforme observado acima, o sistema e o método da presente divulgação não usem uma coluna de destilação entre a fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes e o tambor flash 124,

224.

[0044] O método pode incluir ainda pelo menos um dos itens (i), (ii), (iii) e/ou (iv), em que (i) inclui a alimentação do componente (ou componentes) médio que sai da porção de fundo 130, 230 do tambor flash 124, 224 em um reator de polimerização de fase gasosa 270; (ii) inclui alimentar o componente (ou componentes) leve que sai da porção de topo 128, 228 do tambor flash 124, 224 para o reator de polimerização de fase gasosa 270; (iii) inclui operar a coluna de extração 106, 206 sem refluxo externo; e (iv) inclui a operação do tambor flash 106, 206 a uma temperatura de -19 °C a 70 °C.

[0045] O método pode incluir ainda pelo menos um dos itens (i), (ii) e/ou (iii): em que (i) inclui a produção com o sistema de separações 200 da mistura de condensado de múltiplos componentes pelo menos parcialmente de gases de ventilação de grânulos de polímero no compartimento de purga de produto 254 do sistema de polimerização de fase gasosa 256; (ii) inclui o transporte de grânulos de polímero do reator de polimerização de fase gasosa 270 para um compartimento de purga de produto 254 utilizando a mistura gasosa de reciclagem produzida no sistema de separação 200 que inclui o compressor de múltiplos estágios 240; e (iii) inclui filtrar a mistura de condensado de múltiplos estágios para remover as partículas finas da mistura de condensado de múltiplos componentes, como aqui discutido.

[0046] O método pode incluir ainda pelo menos um dos itens (i), (ii) e/ou (iii): em que (i) inclui alimentar o componente (ou componentes) leve removido da porção de topo 128, 228 do tambor flash 124, 224 em um compressor configurado e operativo para comprimir etileno; (ii) inclui vaporizar o componente (ou componentes) leve da porção de topo 128, 228 do tambor flash 124, 224 em um segundo tambor flash; (iii) inclui comprimir a mistura de topo da porção de topo 110, 210 da coluna de extração 106, 206 antes de resfriar a mistura de topo até a temperatura de -19 °C a 42 °C; e (iv) inclui comprimir o componente (ou componentes) leve da corrente de topo do tambor flash 124, 224 antes de vaporizar o componente (ou componentes) leve da corrente de topo do tambor flash 124, 224 em um segundo tambor flash.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de separações para separar etileno, 2- metilbutano e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) em uma mistura de condensado de múltiplos componentes que tem 2-metilbutano, etileno, partículas finas e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6- C12), em que o sistema de separações é caracterizado pelo fato de que compreende: um conduto de alimentação em comunicação fluida com uma fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes; uma coluna de extração em comunicação fluida com o conduto de alimentação, em que a coluna de extração tem uma porção de topo, uma porção de fundo distal à porção de topo e três a dez estágios teóricos, a coluna de extração configurada para receber através do conduto de alimentação a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura em uma faixa de -13 graus Celsius (°C) a -5 °C e uma pressão de calibre de 340 quilopascais (kPag) a 420 kPag, em que a coluna de extração é ainda configurada para operar a uma pressão interna de 200 kPa a 1.500 kPa para separar a mistura de condensado de múltiplos componentes em: uma mistura de componentes pesados com o pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12), e uma mistura de topo que tem um componente (ou componentes) médio e um componente (ou componentes) leve, em que o componente (ou componentes) médio inclui pelo menos o 2-metilbutano e o componente (ou componentes) leve inclui pelo menos o etileno, em que a porção de topo da coluna de extração está configurada para remover a mistura de topo e a porção de fundo da coluna de extração está configurada para remover a mistura de componentes pesados;

um refervedor em comunicação fluida com a coluna de extração, o refervedor configurado para operar a uma temperatura de 50 °C a 200 °C; um condensador em comunicação fluida com a porção de topo da coluna de extração, em que o condensador é configurado para resfriar a mistura de topo proveniente da porção de topo da coluna de extração a uma temperatura de -19 °C a 42 °C; e um tambor flash que tem uma porção de topo e uma porção de fundo distal à porção de topo, em que o tambor flash está em comunicação fluida com o condensador para receber a mistura de topo que foi resfriada a partir do condensador, o tambor flash é configurado para operar a uma temperatura de 15 °C a 70 °C e uma pressão de 240 kPa a 405 kPa para separar a mistura de topo em componente (ou componentes) médio e componente (ou componentes) leve, em que a porção de topo do tambor flash é configurada para remover o componente (ou componentes) leve da mistura de topo e em que a porção de fundo do tambor flash é configurada para remover o componente (ou componentes) médio da mistura de topo, com a condição de que não haja coluna de destilação disposta entre a fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes e o tambor flash.

2. Sistema de separações, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui ainda um compressor de múltiplos estágios que tem um primeiro estágio de compressão e um segundo estágio de compressão, em que o primeiro estágio de compressão tem uma entrada de fase gasosa e uma saída de fase gasosa, a entrada de fase gasosa em comunicação fluida com um primeiro acumulador, em que o primeiro acumulador está em comunicação fluida com um primeiro sistema de condensador e um compartimento de purga de produto de um sistema de polimerização de fase gasosa, e em que a saída de fase gasosa está em comunicação fluida com um segundo sistema de condensador; e o segundo estágio de compressão tem uma entrada de fase gasosa e uma saída de fase gasosa, a entrada de fase gasosa em comunicação fluida com um segundo acumulador, em que o segundo acumulador está em comunicação fluida com o segundo sistema de condensador e em que a saída de fase gasosa está em comunicação fluida com um terceiro sistema de condensador que está em comunicação fluida com um terceiro acumulador; em que o primeiro sistema de condensador está configurado para receber e resfriar gases de ventilação de grânulos de polímero no compartimento de purga de produto do sistema de polimerização de fase gasosa a uma temperatura de -10 a 60 °C a uma pressão de 110 kPag a 150 kPag para produzir uma primeira mistura gasosa, em que a primeira mistura gasosa passa através do primeiro acumulador para a entrada de fase gasosa do primeiro estágio de compressão, o primeiro estágio de compressão configurado para comprimir a primeira mistura gasosa a uma pressão de 375 kPag a 404 kPag e uma temperatura de 100 °C a 150 °C; em que o segundo sistema de condensador está configurado para receber e resfriar a primeira mistura gasosa da saída de fase gasosa do primeiro estágio de compressão a uma temperatura de -10 a 60 °C a uma pressão de 375 kPag a 404 kPag e configurado para produzir uma segunda mistura gasosa e um primeiro condensado no segundo acumulador; em que a segunda mistura gasosa passa através do segundo acumulador para a entrada de fase gasosa do segundo estágio de compressão, em que o segundo estágio de compressão é configurado para comprimir a segunda mistura gasosa a uma pressão de 1.300 kPag a 10.300 kPag; em que o terceiro sistema de condensador é configurado para receber e resfriar a segunda mistura gasosa da saída de fase gasosa do segundo estágio de compressão a uma temperatura de -10 a 60 °C a uma pressão de 1.300 kPag a 10.300 kPag e configurado para produzir uma mistura gasosa de reciclagem e um segundo condensado no terceiro acumulador.

3. Sistema de separações, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o terceiro acumulador está em comunicação fluida com o sistema de polimerização de fase gasosa para permitir que a mistura gasosa de reciclagem ajude a transportar os grânulos de polímero do sistema de polimerização de fase gasosa para o compartimento de purga de produto.

4. Sistema de separações, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro condensado é pelo menos parte da fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes.

5. Sistema de separações, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro condensado e o segundo condensado são pelo menos parte da fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes.

6. Sistema de separações, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o terceiro sistema de condensador inclui um condensador resfriado por água em comunicação fluida sequencial com um condensador refrigerado.

7. Sistema de separações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a embalagem dentro da coluna de extração forma os três a dez estágios teóricos da coluna de extração.

8. Sistema de polimerização de fase gasosa caracterizado pelo fato de que compreende: um reator de polimerização de fase gasosa; um compartimento de purga de produto em comunicação fluida sequencial com o reator de polimerização de fase gasosa; e sistema de separações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em comunicação fluida sequencial com o compartimento de purga de produto e o reator de polimerização de fase gasosa, em que o componente (ou componentes) leve que contém pelo menos o etileno da porção de topo do tambor flash é retornado para o reator de polimerização de fase gasosa.

9. Método de separação de etileno, 2-metilbutano e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) em uma mistura de condensado de múltiplos componentes que tem 2-metilbutano, etileno, partículas finas e pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12), em que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: alimentar a mistura de condensado de múltiplos componentes a uma temperatura em uma faixa de -13 graus Celsius (°C) a -5 °C e uma pressão de 340 quilopascais (kPag) a 420 kPag em uma coluna de extração que tem uma porção de topo, uma porção de fundo distal à porção de topo e três a dez estágios teóricos, em que a coluna de extração opera a uma pressão interna de 200 kPa a 1.500 kPa; separar a mistura de condensado de múltiplos componentes com a coluna de extração em uma mistura de componentes pesados com o pelo menos um hidrocarboneto não substituído (C6-C12) e uma mistura de topo que tem um componente (ou componentes) médio e um componente (ou componentes) leve, em que o componente (ou componentes) médio inclui pelo menos o 2-metilbutano e o componente (ou componentes) leve inclui pelo menos o etileno, remover a mistura de topo da porção de topo da coluna de extração e a mistura de componentes pesados da porção de fundo da coluna de extração; resfriar a mistura de topo a uma temperatura de -19 °C a 42 °C; e separar a mistura de topo resfriada à temperatura de -19 °C a 42 °C no componente (ou componentes) médio e o componente (ou componentes) leve em um tambor flash que tem uma porção de topo e uma porção de fundo distal à porção de topo, em que o tambor flash opera a uma temperatura de 15 °C a 70 °C e uma pressão de 240 kPa a 405 kPa para separar a mistura de topo em componente (ou componentes) médio e componente (ou componentes) leve, em que o componente (ou componentes) leve é removido da porção de topo do tambor flash e o componente (ou componentes) médio é removido da porção de fundo do tambor flash com a condição de que o método não use uma coluna de destilação entre a fonte da mistura de condensado de múltiplos componentes e o tambor flash.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos um dentre: os itens (i), (ii), (iii) e/ou (iv): (i) alimentar o componente (ou componentes) médio que sai da porção de fundo do tambor flash para um reator de polimerização de fase gasosa; (ii) alimentar o componente (ou componentes) leve que sai da porção de topo do tambor flash para o reator de polimerização de fase gasosa; (iii) operar a coluna de extração sem refluxo externo (iv) operar o tambor flash a uma temperatura de -19 °C a 70 °C; itens (i), (ii) e/ou (iii): (i) produzir com o sistema de separações, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, a mistura de condensado de múltiplos componentes pelo menos parcialmente a partir de gases de exaustão de grânulos de polímero no compartimento de purga de produto do sistema de polimerização de fase gasosa; (ii) transportar grânulos de polímero de um reator de polimerização de fase gasosa para um compartimento de purga de produto com o uso da mistura gasosa de reciclagem produzida no sistema de separações, de acordo com a reivindicação 2; (iii) filtrar a mistura de condensado de múltiplos componentes para remover as partículas finas da mistura de condensado de múltiplos componentes; ou os itens (i), (ii), (iii) e/ou (iv): (i) alimentar o componente (ou componentes) leve removido da porção de topo do tambor flash em um compressor configurado e operativo para comprimir etileno; (ii) vaporizar o componente (ou componentes) leve da porção de topo do tambor flash em um segundo tambor flash; (iii) comprimir a mistura de topo da porção de topo da coluna de extração antes de resfriar a mistura de topo à temperatura de -19 °C a 42 °C; (iv) comprimir o componente (ou componentes) leve da corrente de topo antes de vaporizar o componente (ou componentes) leve da corrente de topo do tambor flash em um segundo tambor flash.