BRPI0613521A2 - método para redução de produção de produto fora de qualidade durante transições de reação - Google Patents

Abstract

MéTODO PARA REDUçãO DE PRODUçãO DE PRODUTO FORA DE QUALIDADE DURANTE TRANSIçõES DE REAçãO. A presente invenção refere-se a um método para minimizar a quantidade de material fora de qualidade produzido durante uma transição de uma reação para a produção de um produto incluindo as etapas de determinando parâmetros para uma transição a partir de uma reação inicial para uma reação objetivada através da identificação de uma propriedade primária que ocasiona a produção de mais fora de qualidade durante a transição do que outras propriedades, e determinando condições iniciais, incluindo um valor inicial da propriedade primária, que reduz de significativamente a quantidade de fora de qualidade durante a transição. Opcionalmente, o método identifica uma propriedade primária que satisfaz uma especificação inicial, em que depois da transição o produto a ser produzido com propriedades que satisfazem a um conjunto de especificações objetivadas através da obtenção de dados indicativos dos valores instantâneos e médios para cada uma de pelo menos duas propriedades diferentes do produto antes, durante e depois da transição, em que cada uma das propriedades diferentes está de acordo com o conjunto inicial de especificações no início da transição.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA REDUÇÃO DE PRODUÇÃO DE PRODUTO FORA DE QUALIDADEDURANTE TRANSIÇÕES DE REAÇÃO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a métodos para o controle de rea-ções (por exemplo, reações de polimerização de olefina) para o implementode transições a partir da reação inicial (na qual um produto é produzido parasatisfazer um primeiro conjunto de especificações) para uma reação-alvo (naqual o produto é produzido para satisfazer um segundo conjunto de especifi-cações). Mais especificamente, a invenção refere-se a métodos para a redu-ção (ou a minimização) da quantidade de produtos fora da qualidade produ-zidos enquanto é implementada essa transição.

Antecedentes da Invenção

Com relação a um produto que está sendo produzido através deuma reação continua, a expressão valor "instantâneo" de uma propriedadedo produto aqui, neste pedido de patente, indica o valor da propriedade daquantidade do produto mais recentemente produzida. A quantidade maisrecentemente produzida tipicamente é submetida á mistura com quantidadespreviamente produzidas do produto antes da mistura do produto recente-mente e previamente produzido saia do reator. Em contraste, com relação aum produto produzido através de uma reação continua o valor "médio" (ou"valor de leito") (em um tempo "T") de uma propriedade indica o valor dapropriedade do produto que sai do reator no tempo T.

Através de toda esta discussão, a abreviatura "Ml" indica o índi-ce de fusão e a abreviatura "Fl" indica o índice de fluxo.

Através de toda esta discussão, incluindo as reivindicações, afrase "produto fora de qualidade" (por exemplo, resina de polímero "fora dequalidade") presume que o produto é produzido em um reator com a inten-ção de que ele satisfaça um conjunto de especificações (um conjunto deuma ou mais especificações com relação a uma ou mais propriedades doproduto) e indica que o produto tem pelo menos uma propriedade que nãosatisfaz pelo menos uma especificação no conjunto de especificações. Porexemplo, se o conjunto de especificações exige que o produto tenha umapropriedade de fluxo de resina (por exemplo, Ml) dentro de uma primeirafaixa especificada e uma densidade dentro de uma faixa de densidade espe-cifica, o produto é um produto fora da qualidade se a sua propriedade defluxo de resina (como por exemplo, índice de fusão) está fora da primeirafaixa e/ou que a sua densidade está fora da faixa de densidade.

Através de toda esta discussão, incluindo as reivindicações, afrase "constante de tempo" para a mudança de uma propriedade de um pro-duto durante uma transição é usada em um sentido amplo para indicar umou mais parâmetros que determinam quão rapidamente a propriedade mudadurante a transição, ou determina a trajetória do produto (valor como umafunção de tempo) durante a transição. Embora uma propriedade esteja des-crita aqui, neste pedido de patente como mudando com uma "constante detempo" durante a transição, isso não implica necessariamente que aquelapropriedade muda de forma exponencial (como por exemplo, Ke t^r, em queK é um valor inicial no início da constante de transição, o parâmetro de tem-po t = 0 no início da transição e T é uma constante de tempo), embora emalgumas modalidades da invenção uma ou mais propriedades do produtopossa mudar de forma exponencial durante a transição. Embora uma propri-edade seja descrita aqui, neste pedido de patente como mudando com uma"constante de tempo" durante a transição, isso não implica necessariamenteque a propriedade muda em uma taxa que seja tanto fixa como variandocom o tempo.

Um método comumente usado para a produção de polímeros éa polimerização em fase de gás. Um reator de fase de gás de leito fluidifica-do convencional, durante a operação para a produção de poliolefinas atravésde polimerização, contém um leito fluidificado de fase densa incluindo umamistura de gás de reação, partículas de polímero (resina), catalisador e mo-dificadores de catalisador. Tipicamente, qualquer uma das diversas variáveisde controle de processo pode ser controlada para fazer com que o produtoda reação tenha as características desejadas.

Uma mudança a partir da produção de uma qualidade de poli-mero para outra requer tipicamente um período de transição com relação aum reator de polimerização para mudar para as novas especificações daresina e condições de processo correspondentes tais como a temperatura dereação, os reagentes e as proporções de reagentes. Durante uma transiçãoa partir da produção de um produto de resina para outro, é produzido o ma-terial de polímero fora da qualidade que não tem a característica de fluxo deresina desejada (por exemplo, o índice de fusão), densidade, ou outra pro-priedade tanto do produto inicial como do produto objetivado desejado. Alémdisso, uma reação de polimerização operando sob condições de um "estadoestabilizado" pode encontrar variações que podem resultar na produção dematerial de polímero fora da qualidade que pode levar a perda de rendimen-to e ao desligamento do reator. Uma vez que a produção de material de po-límero fora da qualidade representa uma perda econômica, é desejável mi-nimizar o comprimento de tempo em que um reator produz esse material e aquantidade do material que é produzido.

Uma quantidade de métodos para a redução de material transi-tório de polímero fora de qualidade. Esses métodos têm envolvido a alimen-tação de um retardador de polimerização ou um veneno catalisador (comopor exemplo, CO2 ou O2) dentro do reator, ajustando os controladores auto-máticos de taxa de fluxo para um novo valor, removendo os gases reagentesa partir do reator, reduzindo o nível do catalisador, ajustando a quantidadedo leito fluidificado, e/ou adicionando um gás não reativo tal como o nitrogê-nio, entre outras ações que remediam.

Apesar das abordagens existentes para limitar o material fora dequalidade, existe uma necessidade e um desejo continuado de prover umprocesso mais efetivo e eficiente para a redução da quantidade de materialde polímero fora da qualidade produzido durante a transição para um novoproduto ou como o resultado de uma flutuação durante a fabricação em es-tado estável.

A Patente U.S. 5.627.242, concedida em 6 de maio de 1997,descreve métodos para o controle de uma reação de polimerização em fasede gás em leito fluidificado para implementar transições a partir de uma rea-ção inicial (na qual o produto é produzido para satisfazer um primeiro conjun-to de especificações) para uma reação-alvo (na qual o produto é produzidopara satisfazer um segundo conjunto de especificações). Algumas dessasmodalidades implementam essa transição através da troca dos parâmetrosda reação (por exemplo, temperatura e pressão parcial de reagente) paravalores intermediários predeterminados e mais tarde trocando esses parâ-metros para os seu valores objetivados (para a produção de produto quesatisfaça o segundo conjunto de especificações) de tal forma a reduzir aquantidade de material fora de qualidade produzido durante a transição. Noentanto, a Patente U.S. 5.627.242 não informa ou sugere o ajuste das condi-ções de reação (durante a realização de uma reação de pré-tratamento naqual o produto é produzido para satisfazer um conjunto de especificações enenhum material fora de qualidade é produzido) antes de implementar umatal transição, para reduzir (ou minimizar) a quantidade de material fora dequalidade produzido durante a transição.

A Patente U.S. 6.846.884, concedida em 25 de janeiro de 2005,descreve métodos para o controle de propriedades de resina durante a pro-dução de poliolefinas. Em algumas modalidades, os métodos implementamtransições rápidas a partir de uma reação inicial (na qual o produto é produ-zido para satisfazer um primeiro conjunto de especificações) para uma rea-ção-alvo (na qual o produto é produzido para satisfazer um segundo conjun-to de especificações). Algumas dessas modalidades empregam a manipula-ção coordenada da temperatura de reação em combinação com uma variá-vel de processo secundário para o controle das propriedades do fluxo deresina para implementar a transição (por exemplo, para se mover a partir daprodução de uma qualidade de polímero para outra) rapidamente e de talforma a minimizar a quantidade de material fora de qualidade produzido du-rante a transição.

A Patente U.S. 6.846.884 descreve um método para a reduçãoda quantidade de poliolefina fora da qualidade produzida durante uma tran-sição (durante uma reação contínua de polimerização) a partir da produçãode uma primeira poliolefina até a produção de uma segunda poliolefina, emque a segunda poliolefina é produzida com uma temperatura de reação dife-rente do que aquela da primeira poliolefina. A temperatura-alvo da reação(para a produção da segunda poliolefina) é comparada com a temperaturada reação inicial, a temperatura de reação é em seguida trocada (para umvalor acima ou abaixo da temperatura-alvo se apropriado) e o fluxo de entra-da dos gases reagentes é modificado. No início da transição, a temperaturada reação é movida para baixo para cerca de 20 graus C abaixo da tempera-tura-alvo da reação se a temperatura-alvo for mais baixa, ou movida paracima cerca de 20 graus C acima da temperatura-alvo de ais alta, e ao mes-mo tempo o fluxo de entrada de um ou mais gases é modificado para alterara composição do gás no reator. A temperatura de reação é em seguida mo-vida na direção da temperatura-alvo na medida em que o valor médio dofluxo de resina de aproxima do valor alvo. Se desejado, as, temperatura dereação e composição do gás alteradas podem ser mantidas no nível inicial-mente alterado até que o valor médio do fluxo de resina da poliolefina totalno reator esteja dentro de uma faixa aceitável do fluxo de resina alvo da se-gunda poliolefina, em conseqüência do que a temperatura de reação podeser movida na direção da temperatura-alvo da reação na medida em que ovalor médio do fluxo de resina se aproxime do valor alvo do fluxo de resina.

No entanto, a Patente U.S. 6.846.884 não informa ou sugerecondições ajustadas de reação (durante a realização de uma reação de pré-transição na qual o produto é produzido para satisfazer um conjunto de es-pecificações e nenhum material fora de qualidade é produzido) antes de im-plementar tal transição, para reduzir (ou minimizar) a quantidade de materialfora de qualidade produzido durante a transição.

Sumário da Invenção

Em uma classe de modalidades, a invenção é um método para adeterminação de condições iniciais para uma transição a partir de uma rea-ção inicial para uma reação-alvo de tal forma a reduzir de forma significativa(e de preferência minimizar ou minimizar substancialmente) a quantidade deproduto fora de qualidade produzido durante a transição. Neste contexto,"redução significativa" da quantidade de produto fora de qualidade produzidaindica uma redução significativa abaixo da quantidade que poderia ser pro-duzida com condições iniciais determinadas de forma aleatória (ou uma me-dia de determinadas de forma aleatória) para a transição. Algumas modali-dades do método da invenção também determinam variáveis de controle deprocesso de preferência para a implementação da transição. Algumas moda-lidades também incluem as etapas de ajustar as condições de reação comrelação às condições iniciais da reação para pelo menos minimizar substan-cialmente a produção de material fora de qualidade (antes de implementar atransição) e em seguida implementando a transição (de uma maneira deter-minada de acordo com a invenção) para alcançar as condições de reaçãoobjetivadas no final da transição.

Durante a reação inicial, o produto é para ser produzido compropriedades satisfazendo um conjunto inicial de especificações. Durante areação objetivada, o produto é para ser produzido com propriedades satisfa-zendo um conjunto de especificações objetivadas. Durante a transição, oproduto produzido pode primeiro cessas de concordar com o conjunto inicialde especificações devido a não concordância (com o conjunto inicial de es-pecificações) de qualquer de uma, duas, ou mais propriedades do produto.Usou-se algumas vezes a expressão de que o produto produzido durante atransição "vai para fora de qualidade" devido à propriedade A, ou que a Pro-priedade A ocasiona a produção de produto foram de qualidade (a proprie-dade "A" sendo qualquer propriedade de produto especificada pelo conjuntoinicial de especificações), para indicar que o produto cessa de estar de acor-do com o conjunto inicial de especificações devido a que a propriedade Acessa de estar de acordo com o conjunto inicial de especificações.

Algumas modalidades identificam como uma "propriedade primá-ria", uma das propriedades do produto que podem ocasionar a produção demais produto fora de qualidade durante a transição do que pode ocasionaroutra qualquer propriedade, no sentido de que pode ser produzido durante atransição mais produto que falhe de concordar com ambos conjunto inicialde especificações e conjunto de especificações objetivadas devido a nãoconcordância da propriedade primária (com o conjunto inicial de especifica-ções e com o conjunto de especificações objetivadas) do que devido a nãoconcordância de qualquer outra das propriedades do produto com o conjuntoinicial de especificações e com o conjunto de especificações objetivadas)

Em algumas modalidades, uma das propriedades do produto éidentificada como a propriedade primária e o método da invenção determinavariáveis do processo de controle para implementar a transição de tal formaque o produto produzido durante a transição de torna fora de qualidade de-vido à propriedade primária em um primeiro tempo e se torna fora de quali-dade devido a cada uma de pelo menos uma propriedade de produto nãoprimária em um tempo igual (ou substancialmente igual) ao primeiro tempo,apropriedade primária primeiro concorda com o conjunto de especificaçõesobjetivadas em um segundo tempo, e cada propriedade não primária con-corda primeiro com o conjunto de especificações objetivadas em um tempopelo menos substancialmente igual porem não mais tarde do que o segundotempo. Através da implementação da transição de acordo com as variáveisde controle do processo, cada uma das propriedades não primárias pode sermudada de forma relativamente lenta durante a transição (por exemplo aconstante de tempo para a mudança de cada uma das propriedades nãoprimárias é maximizada) submetida às outras constantes (por exemplo, re-dução ou minimização da quantidade de material fora de qualidade produzi-da) imposta pela invenção.

Em modalidades típicas, a resina é produzida durante reaçõesiniciais e objetivadas. A quantidade de resina fora de qualidade gerada du-rante a transição a partir da produção de um produto inicial de resina (tendopropriedades determinadas através de um conjunto inicial de especificações)para um produto final de resina (tendo propriedades determinadas atravésde um conjunto de especificações objetivadas) pode ser reduzida de formasignificativa (e de preferência minimizada) de acordo com a invenção pelaprodução da resina com um conjunto selecionado de propriedades iniciais doproduto (dentro da faixa permitida pelo conjunto inicial de especificações) noinício da transição. Em modalidades típicas, as propriedades de produto ini-ciais selecionadas (no início da transição) incluem a densidade da resina euma propriedade de fluxo da resina (por exemplo, Ml ou Fl). Através da se-leção ótima das propriedades iniciais do produto de resina no início da tran-sição, o volume de fora de qualidade pode ser tipicamente reduzido por tantoquanto 35% abaixo da quantidade que seria produzida com propriedadesiniciais de produto de resina determinadas de forma aleatória (dentro da fai-xa permitida pelo conjunto inicial de especificações) no início da transição.As propriedades iniciais do produto de resina selecionadas (no início datransição) podem ser predeterminadas com base no refreamento do reator,dinâmicas do processo e propriedade finais (objetivadas) do produto. O re-freamento do reator, as dinâmicas do processo, e as propriedades alvo doproduto podem ser modeladas com a utilização de métodos analíticos e nu-méricos. A propriedades iniciais ótimas do produto de resina (no início datransição) determinadas de acordo com a invenção (por exemplo, através demétodos numéricos, gráficos e/ou analíticos) são tipicamente não intuitivas,e ao contrário são tipicamente inconsistentes com o pensamento convencional.

Em algumas modalidades, o método da invenção determina pa-râmetros para uma transição a partir de uma primeira reação para a produ-ção de um produto(tendo propriedades determinadas através de um conjun-to de especificações objetivadas), incluindo parâmetros iniciais da reaçãopara o começo da transição e constantes de tempo para a mudança dos pa-râmetros do produto durante a transição. O método inclui as etapas de:

a) determinar uma propriedade primária do produto (a partir daspropriedades especificadas pelo conjunto inicial de especificações e peloconjunto de especificações objetivadas);

b) determinar um valor de partida da propriedade primária (noinício da transição) que minimize ou minimize substancialmente a quantida-de de produto fora de qualidade produzida durante a transição, ocasione queo produto produzido durante a transição cesse de concordar com o conjuntoinicial de especificações ajustado em um primeiro tempo (no início da ou du-rante a transição) devido a não concordância de uma propriedade primáriacom o conjunto inicial de especificações, e faça com que a propriedade pri-mária do produto produzido durante a transição primeiro concordar com oconjunto de especificações objetivadas ajustadas em um segundo tempo (nofinal da transição); e

c) determinar um valor de partida para cada propriedade nãoprimária do produto (cada propriedade não primária sendo uma das proprie-dades, que não a propriedade primária especificada no conjunto inicial deespecificações e no conjunto de especificações objetivadas) no início datransição, e determinando uma constante de tempo de cada referida propri-edade não primária durante a transição, de tal forma que o produto produzi-do durante a transição cesse de concordar com o conjunto inicial de especi-ficações, devido a não concordância de cada referida propriedade não pri-mária com o conjunto inicial de especificações, em um tempo durante a tran-sição, que pelo menos coincida substancialmente com o primeiro tempo.

De preferência, a etapa (c) também inclui a etapa de determinara constante de tempo para a mudança de cada uma das referidas proprie-dades não primárias de tal forma que cada uma das referidas propriedadesnão primárias do produto produzido durante a transição concordem primeirocom o conjunto de especificações objetivadas) em um tempo que pelo me-nos coincida substancialmente com o segundo tempo. Em um exemplo, ascondições de partida (e uma constante de tempo) para cada propriedadesecundária e de uma propriedade terciária do produto (e opcionalmentetambém com relação às propriedades adicionais do produto) são determina-das se tal forma que o produto produzido durante a transição cesse (em umtempo que pelo menos coincida substancialmente com o primeiro tempo)para concordar com o conjunto inicial de especificações devido a não con-cordância de cada uma das propriedades não primárias, a propriedade se-cundária e a propriedade terciária (e opcionalmente também as propriedadesadicionais) com o conjunto inicial de especificações, e cada uma das propri-edades primária, a propriedade secundária e a propriedade terciária (e op-cionalmente também as propriedades adicionais) do produto produzido du-rante a transição concorde primeiro com o conjunto de especificações objeti-vadas em um tempo que pelo menos coincida substancialmente com o se-gundo tempo. Cada uma das propriedades não primárias se torna "fora dequalidade" ao(ou substancialmente no) mesmo tempo como a propriedadeprimária, e cada uma das propriedades não primárias cheguem a um valorem concordância com o conjunto de especificações objetivadas tão tardequanto possível (porém não tão tarde do que o tempo no qual a propriedadeprimária alcance um valor em concordância com o conjunto de especifica-ções objetivadas) de tal forma a maximizar a constante de tempo para a mu-dança de cada propriedade não primária. É tipicamente de preferência (porexemplo, simplificar o controle da reação) mudar cada propriedade não pri-mária do produto de forma relativamente lenta durante a transição sem au-mentar a quantidade de produto fora de qualidade produzida.

Opcionalmente, o método acima mencionado incluindo as eta-pas (a), (b), e (c), também inclui as etapas de:

(d) implementar a transição através do controle das variáveis doprocesso de tal forma que a propriedade primária tenha um valor de partidadeterminado ma etapa (b) no início da transição e de tal forma que o produtoproduzido durante a transição cesse de concordar com o conjunto primáriode especificações no referido primeiro tempo devido a não concordância dapropriedade primária com o conjunto primário de especificações, e cesse deconcordar com o conjunto primário de especificações devido a não concor-dância de cada uma das referidas propriedades não primárias com o conjun-to primário de especificações em um tempo durante a transição que pelomenos coincida substancialmente com o primeiro tempo.

Em algumas modalidades do método da invenção que inclui umaetapa de identificação de uma propriedade primária de um produto produzidoem um reator (a partir de propriedades especificadas através de um conjuntoprimário de especificações e um conjunto de especificações objetivadas), aetapa de identificar a propriedade primária possa incluir as etapas de:

- obter dados (por exemplo,dados históricos, simulados ou mo-delados) indicativos das propriedades instantâneas e médias do produto (porexemplo, propriedades médias do leito no qual o produto é produzido em umreator de leito fluidificado)para cada uma de uma quantidade de proprieda-des diferentes do produto, durante e depois da transição, em que cada umadas propriedades diferentes esteja de acordo com o conjunto primário deespecificações no início da transição; e

- identificar, como a propriedade primária, a partir dos dadosuma das propriedades do produto que possa ocasionar a produção de maisprodutos fora de qualidade durante a transição do que qualquer uma outradas propriedades. Isso pode ser feito como se segue: é determinada que atransição possa ser implementada de tal forma a produzir uma primeiraquantidade de produtos fora de qualidade que falhem em concordar comtanto o conjunto primário de especificações como com o conjunto especifica-ções objetivadas devido a não concordância da propriedade primária (com oconjunto primário de especificações e com o conjunto especificações objeti-vadas), e também é determinado que a transição não possa ser implemen-tada de tal forma a produzir uma quantidade, igual ou maior do que a primei-ra quantidade de produtos fora de qualidade que falham em concordar tantocom o conjunto primário de especificações como com o conjunto especifica-ções objetivadas devido a não concordância de qualquer outra das proprie-dades do produto com o conjunto primário de especificações e com o con-junto especificações objetivadas.

Em outras modalidades, o método inclui as etapas de:

(a) determinar os valores ótimos de partida (no início de umareação de transição) e os tempos de mudança iniciais (para iniciar a mudan-ça de cada uma das propriedades do produto) e as constantes de tempo(para a mudança de cada propriedade do produto durante a transição) comrelação a uma propriedade primária do produto )por exemplo, Ml e densida-de), uma propriedade secundária do produto (por exemplo, outra que não aMl e a densidade), e opcionalmente também uma ou mais propriedades adi-cionais do produto (por exemplo, terciária); e

(b) determinar parâmetros operacionais (por exemplo, tempera-tura, composição do gás, composição do co-monômero, pressão parcial doetileno, e/ou composição do catalisador) para a fixação de valores instantâ-neos das propriedades do produto com relação aos valores ótimos iniciaisdeterminados na etapa (a), e determinando como variar cada um dos parâ-metros operacionais como uma função de tempo para implementar a transi-ção de uma maneira consistente com os tempos de mudança iniciais e asconstantes de tempo determinadas na etapa (a).

Tipicamente a etapa (b) é executada através da utilização de ummodelo de processo de reação que se relacione as propriedades do produtocom valores instantâneos dos parâmetros operacionais. De preferência ométodo também inclui as etapas de:

(c) implementar a transição através do controle dos parâmetrosoperacionais para ajustar as propriedades instantâneas do produto aos valo-res ótimos de partida determinados na etapa (a), e mudando as proprieda-des instantâneas do produto de uma maneira consistente com cada um dosreferidos tempos de mudanças iniciais e as constantes de tempo determina-das na etapa (a).

Descrição Detalhada dos Desenhos

A figura 1 é uma vista simplificada em corte transversal de umsistema incluindo, um reator de leito fluidificado (10) cuja operação pode sercontrolada de acordo com a invenção.

A figura 2 é uma vista simplificada em corte transversal de umoutro reator de leito fluidificado, cuja operação pode ser controlada de acor-do com a invenção.

A figura 3 é uma vista simplificada em corte transversal de umoutro reator de leito fluidificado, cuja operação pode ser controlada de acor-do com a invenção.

A figura 4 é um gráfico do índice de fusão (Ml) simulado instan-tâneo e médio do leito, em unidade de gramas por 10 minutos, de poliolefinaproduzida em um reator de leito fluidificado.

A figura 5 é um gráfico densidade simulado instantâneo e médiodo leito, (em unidade de gramas por cc), de poliolefina produzida em um rea-tor de leito fluidificado.

A figura 6 é um gráfico do Ml simulado instantâneo e médio doleito, de poliolefina produzida em um reator de leito fluidificado, presumindoum valor inicial diferente do que aquele na figura 4.

A figura 7 é um gráfico da densidade simulada instantânea emédia de poliolefina produzida em um reator de leito fluidificado, presumindoum valor inicial diferente do que aquele na figura 5.

A figura 8 é um gráfico da densidade simulada instantânea emédia de poliolefina produzida em um reator de leito fluidificado, presumindoum valor inicial diferente do que aquele na figura 7.

A figura 9 é um gráfico da densidade simulada instantânea emédia do leito de poliolefina produzida em um reator de leito fluidificado,presumindo um valor inicial e uma constante de tempo diferente para mu-dança do que na figura 7 ou na figura 8.

A figura 10 é uma mapa de fluxo de uma modalidade do métododa invenção.

Descrição Detalhada de Modalidades de Preferência.

Um sistema de reator cuja operação pode ser controlada de a-cordo com a invenção será descrito com relação a figura 1. O sistema dafigura 1 inclui o reator de leito fluidificado 10. O reator 10 tem uma extremi-dade de fundo 11 uma seção de topo 19, uma seção cilíndrica (reta) 14 entrea extremidade de fundo 11 e a seção de topo 19, e uma placa distribuidora12 no interior da seção 14. O diâmetro de dada corte transversal horizontalda seção 19 é maios do que o diâmetro da seção reta 14. Em operação, asuperfície de fase densa 18 é o limite entre o material de fase magra presen-te no interior do reator 10 (acima da superfície de fase densa 18) e o materi-al de fase densa 16 no interior do reator 10 (no volume ligado pela seção 14,placa 12 , e superfície 18). Em operação a superfície de borda livre 20 doreator 10 inclui a superfície interna da seção de topo 19 e a parte da superfí-cie interna da seção 14 acima da superfície 18.

O sistema da figura 1 também tem uma alça de controle de res-friamento que inclui o gás circulante de resfriamento 30 e o compressor 32,acoplado com o reator 10 como mostrado. Durante a operação, o gás deresfriamento circulante flui a partir do refrigerador 30 através da entrada 34para dentro 10, em seguida se propaga para cima através do leito e parafora do reator 10 através da saída 33. O fluido de resfriamento (cuja tempe-ratura aumentou durante o seu fluxo através do reator 10) é bombeado pelocompressor 32 a partir da saída 33 de volta para o refrigerador 30. Os sen-sores de temperatura (não mostrados) próximos à entrada e a saída do refri-gerador 30 proporcionam a realimentação para o refrigerador 30 e/ou ocompressor 32 para o controle da quantidade através da qual o refrigerador30 reduz a temperatura do fluido que está ingressando na sua entrada e/oua velocidade do fluxo, através do compressor 32.

O reator 10 pode ser implementado como um reator mLLDPE(polietileno linear de baixa densidade catalisado com metaloceno), com aseção reta 14 tendo 14,47 m e 14,61 cm (47 pés e seis polegadas) (do pontoA ao ponto B) e a placa distribuidora 12 posicionada a três pés e uma pole-gada acima do ponto A.

O sistema da figura 1 também inclui sensores de temperatura desuperfície 5, 6, 7 e 8 (tipicamente implementados como sensores de partérmico tendo uma configuração de resposta rápida), montados em posiçõesao longo da seção reta 14 da parede do reator de forma a se projetarem pa-ra dentro do leito a partir da parede do reator em uma pequena quantidade(por exemplo, 12,84 cm (um oitavo de uma polegada)). Os sensores de 5 a 8são configurados e posicionados para sentir a temperatura da superfície (istoé, a temperatura do leito muito próxima da parede do reator 10) durante aoperação do reator.

O sistema da figura 1 também inclui um sensor de temperaturade resistência 9, que está posicionado e configurado para sentir a tempera-tura do leito durante a operação do reator em um local no interior do reator10 longe da parede do reator. O sensor de temperatura de resistência 9 estámontado de tal forma a se projetar para dentro do leito (por exemplo, de 20 a45 cm (8 a 18 polegadas) afastado da parede do reator) mais profundamentedo que fazem os sensores5, 6, 7 e 8. Tipicamente o sensor de temperaturade resistência 9 poderá ser posicionado dentro de um "poço térmico" ade-quado que se prolongue para dentro do leito em uma quantidade suficiente.Esse "poço térmico" pode proteger o sensor 9 das condições abrasivas asquais ele estaria de outro modo exposto durante a operação do reator e parapermitir que o sensor 9 seja removido e substituído sem que seja necessáriodesligar o reator.

Outros sensores podem ser empregados para medir outras ca-racterísticas do sistema da figura 1 durante a operação, e diversos sensorese outros aparelhos podem ser usados para a medição das propriedades ins-tantâneas e médias do produto do leito produzido através do sistema da figu-ra 1.

É bastante conhecido como controlar as diversas variáveis decontrole do processo (como por exemplo, para controlar a composição dafase de gás no interior do reator 10, a concentração de um co-monômerointroduzido no interior do reator 10, a pressão parcial de pelo menos um rea-gente (por exemplo, o etileno) introduzido no interior do reator 10, e o tipo eas propriedades de cada catalisador introduzido no interior do reator 10,epara usar os elementos 30 e 32 na maneira descrita acima para o controleda temperatura) para o controle das diversas reações executadas pelo sis-tema da figura 1. Em algumas modalidades da invenção, uma transição du-rante a operação de um reator (por exemplo, aquelas das figuras 1, 2 ou 3) éimplementada através das variáveis de controle do processo, de tal formaque uma propriedade primária do produto tenha um valor de partida ótimo noinício da transição, o produto produzido durante a transição cessa de con-cordar com o conjunto inicial de especificações em um primeiro tempo devi-do a não concordância de um valor instantâneo da propriedade primária como conjunto inicial de especificações, e o produto produzido durante a reaçãocessa de concordar com o conjunto inicial de especificações devido a nãoconcordância de um valor instantâneo de cada um de pelo menos uma pro-priedade não primária com o conjunto inicial de especificações em um tempodurante a transição que pelo, menos coincida substancialmente com o pri-meiro tempo.

A figura 2 é uma vista em corte transversal simplificada de outroreator de leito fluidificado cuja operação pode ser controlada de acordo coma invenção. O reator da figura 2 tem uma seção cilíndrica (reta) entre a suaextremidade de fundo e a sua seção de topo, e uma placa distribuidora 12no interior da seção reta. Em operação, a superfície de fase densa 88 é olimite entre o entre o material de fase magra presente no interior do reator(acima da superfície de fase densa 88) e o material de fase densa 86 no in-terior do reator 10 (no volume ligado pela seção reta, placa 12, e a superfície 88).

A figura 3 é uma vista em corte transversal simplificada de outroreator de leito fluidificado cuja operação pode ser controlada de acordo coma invenção. O reator da figura 3 tem uma seção cilíndrica (reta) entre a suaextremidade de fundo e a sua seção de topo, e uma placa distribuidora 12no interior da seção reta. O diâmetro de cada um dois cortes transversais daseção de topo é maior do que o diâmetro da seção reta, porém a seção detopo do reator da figura 3 tem uma conformação diferente do que a da seçãode topo do reator 10 da figura 1. Em operação do reator da figura 3, a super-fície de fase densa 98 é o limite entre o entre o material de fase magra pre-sente no interior do reator (acima da superfície de fase densa 98) e o mate-rial de fase densa 96 no interior do reator 10 (no volume ligado pela seçãoreta, placa 12, e a superfície 98).

Descreveu-se diversas modalidades da invenção com referênciaas figuras de 4 a 9. Cada uma das figuras de 4 a 9 é um gráfico de dadosque simulam uma transição (na produção de um poliolefina em um reator deleito fluidificado) a partir de uma primeira reação na qual o produto tem o Ml(índice de fusão) e a densidade determinados através de um conjunto inicialde especificações para uma reação objetivada na qual o produto tem um Mle uma densidade determinados através de um conjunto de especificaçõesobjetivas. Especificamente, o conjunto inicial de especificações requer um Mlna faixa a partir de 22 gramas por 10 minutos até 26 gramas por 10 minutose uma densidade na faixa a partir de 0,922 gramas/cc até 0,926 gramas/cc,e o conjunto de especificações objetivas requer um Ml na faixa a partir de0,80 gramas por 10 minutos até 1,20 gramas por 10 minutos e uma densida-de na faixa a partir de 0,916 gramas/cc até 920 gramas/cc. A simulação pre-sume que nenhuma superação do Ml seja permissível durante a transição,que o máximo de densidade permitida durante a transição seja de 0,915gramas/cc, e que a velocidade de produção seja de 7,0 Mlb por hora e que opeso do leito seja de 30 Mlb.

A curva 50 da figura 4 indica o Ml médio do leito (em unidadesde gramas durante 10 minutos), e a curva 51 da figura 4 indica o Ml instan-tâneo (em unidades de gramas durante 10 minutos), ambos presumindo queo valor médio inicial de Ml no leito (no início da transição) seja de 22,00gramas durante 10 minutos. As curvas 50 e 51 indicam que a transição seinicia (e que o Ml primeiro cessa de concordar com a especificação inicial)no tempo t = 450 minutos, e a curva 50 indica que o Ml do produto primeiroconcorda com a especificação objetivada à t = 1345 minutos. A figura 4 pre-sume que o valor instantâneo de Ml é mudado com uma constante de tempode 0,5 hora durante a transição.

A curva 52 da figura 5 indica a média de densidade do leito (emunidades de gramas por cc) e a curva 55 da figura 5 indica a densidade ins-tantânea (em unidades de gramas por cc), ambas presumindo que o valormédio inicial da densidade do leito (no início da transição) seja de 0,922gramas por cc. A curva 52 indica que a densidade do produto primeiro cessaa concordar com a especificação inicial a t = 580 minutos e que a densidadedo produto primeiro concorda com a especificação objetivada a t = 735. Ascurvas 52 e 53 indicam que os valores de leito instantâneo e médio come-çam primeiro a mudar a t = 450 minutos. A figura 5 presume que o valor ins-tantâneo de densidade é mudado com uma constante de tempo de 0,75 ho-ras durante a transição.

A curva 54 da figura 6 indica um Mi médio do leito (em unidadesde gramas durante 10 minutos), e a curva 55 da figura 6 indica o Ml instan-tâneo (em unidades de gramas durante 10 minutos), ambas presumindo queo valor médio inicial de Ml no leito (no início da transição) seja de 26,00gramas durante 10 minutos. A curva 54 indica que o Ml primeiro cessa deconcordar com a especificação inicial em t = 560 minutos, e que o Ml primei-ro concorda com a especificação objetivada à t = 1370 minutos. As curvas54 e 55 indicam que os valores médio e instantâneo de leito do Ml começamprimeiro a mudar em um tempo antes de t = 560 minutos. A figura 6 presumeque o valor instantâneo de Ml é mudado com uma constante de tempo de0,5 horas durante a transição.

A curva 56 da figura 7 indica a media de densidade do leito (emunidades de gramas por cc) e a curva 57 da figura 7 indica a densidade ins-tantânea (em unidades de gramas por cc), ambas presumindo que o valormédio inicial da densidade do leito (no início da transição) seja de 0,926gramas por cc. A curva 56 indica que a densidade primeiro cessa a concor-dar com a especificação inicial a t = 730 minutos e que a densidade do pro-duto primeiro concorda com a especificação objetivada a t = 855 minutos. Afigura 7 presume que o valor instantâneo de densidade é mudado com umaconstante de tempo de 0,75 hora durante a transição.

A curva 60 da figura 8 indica a media de densidade do leito (emunidades de gramas por cc) e a curva 61 da figura 8 indica a densidade ins-tantânea (em unidades de gramas por cc), ambas presumindo que o valormédio inicial da densidade do leito (no início da transição) seja de 0,9228gramas por cc. A curva 60 indica que a densidade primeiro cessa de concor-dar com a especificação inicial a t = 560 minutos, e que a densidade do pro-duto primeiro concorda com a especificação objetivada a t = 725 minutos. Afigura 8 presume que o valor instantâneo de densidade é mudado com umaconstante de tempo de 0,75 hora durante a transição.

A curva 64 da figura 9 indica a media de densidade do leito (emunidades de gramas por cc) e a curva 65 da figura 9 indica a densidade ins-tantânea (em unidades de gramas por cc), ambas presumindo que o valormédio inicial da densidade do leito (no início da transição) seja de 0,9221gramas por cc. A curva 64 indica que a densidade primeiro cessa de concor-dar com a especificação inicial a t = 560 minutos, e que a densidade do pro-duto primeiro concorda com a especificação objetivada a t = 1370 minutos. Afigura 8 presume que o valor instantâneo de densidade é mudado com umaconstante de tempo de 7,40 horas durante a transição.

Em uma classe de modalidades, a invenção é um método para adeterminação das condições iniciais para uma transição (a partir de uma re-ação inicial para uma reação objetivada) de tal forma a reduzir (ou a minimi-zar ou minimiza de modo substancial) a quantidade de material fora de qua-lidade produzida durante a transição. Algumas modalidades da invençãotambém determinam as variáveis de preferência para o controle do processopara a implementação da transição. Algumas modalidades também incluemas etapas de ajustar as condições de reação às condições iniciais de reaçãode preferência (antes de implementar a transição) e em seguida implemen-tando a transição (em uma maneira determinada de acordo com a invenção)para alcançar condições de reação objetivadas no final da transição.

Em modalidades típicas da invenção, uma das propriedades doproduto (especificada por ambos o conjunto inicial de especificações e oconjunto de especificações objetivadas) que podem ocasionar a produção demais produto fora de qualidade durante a transição do que nenhuma outradas propriedades é identificada como a propriedade "primária". Por exemplo,para implementar a transição cujas especificações iniciais e objetivadas es-tão mostradas nas figuras de 4 a 9 de acordo com uma modalidade da in-venção, a propriedade primária pode ser identificada através da determina-ção de que mais produto produzido durante a transição (como implementadaem uma variedade de maneiras diferentes) pode falhar em concordar comambos o conjunto inicial de especificações e o conjunto de especificaçõesobjetivadas devido a não concordância de uma propriedade (isto é, a propri-edade primária) com o conjunto de especificações iniciais devido a não con-cordância de qualquer outra das propriedades do produto com o conjuntoinicial de propriedades e com o conjunto de propriedades objetivadas.

Considere o exemplo especifico que se segue no qual o Ml éidentificado como a propriedade primária para a transição cujas especifica-ções iniciais e objetivadas são mostradas nas figuras de 4 a 9. As simula-ções subjacentes as figuras de 4 a 9 indica, o seguinte:

a simulação presumindo que o Ml é mudado como na figura 4 ea densidade é mudada como na figura 5 indica que 104,4 Mlbs é a quantida-de total de produto fora de qualidade produzido durante a transição, 104,4Mlbs é a quantidade de Ml de produtos fora de qualidade (a quantidade deproduto fora de qualidade produzida durante a transição que falha em con-cordar com ambos os conjuntos iniciais e objetivados de especificações de-vido a falha do seu Ml de concordar com ambos os conjuntos de especifica-ções), e que 18,1 Mlbs é a quantidade de densidade de produto fora de qua-lidade (a quantidade de produto fora de qualidade produzida durante a tran-sição que falha em concordar com ambos os conjuntos iniciais e objetivadosde especificações devido a falha da sua densidade de concordar com ambosos conjuntos de especificações);

a simulação presumindo que o Ml é mudado como na figura 6 eque a densidade é mudada como na figura 7 indica que 94,5 Mlbs é a quan-tidade total de produto fora de qualidade produzida durante a transição, 95,5Mlbs é a quantidade de produto de Ml fora de qualidade, e que 14,6 Mlbs é aquantidade de produto de densidade fora de qualidade;

a simulação presumindo que o Ml é mudado como na figura 6 eque a densidade é mudada como na figura 8 indica que 94,5 Mlbs é a quan-tidade total de produto fora de qualidade produzida durante a transição, 94,5Mlbs é a quantidade de produto de Ml fora de qualidade, e que 19,3 Mlbs é aquantidade de produto de densidade fora de qualidade;

a simulação presumindo que o Ml é mudado como na figura 6 eque a densidade é mudada como na figura 9 indica que 94,5 Mlbs é a quan-tidade total de produto fora de qualidade produzida durante a transição, 94,5Mlbs é a quantidade de produto de Ml fora de qualidade, e que 94,5 Mlbs é aquantidade de produto de densidade fora de qualidade.

Dessa forma, a simulação que sublinha as figuras de 4 a 9 indi-cam que mais produto produzido durante a transição (como implementadaem uma variedade de maneiras diferentes) falha em concordar com ambos oconjunto inicial de especificações e o conjunto de especificações objetivadasdevido a não concordância de Ml com ambas os conjuntos de especifica-ções, do que devido a não concordância da densidade com ambos os con-juntos de especificações. Isso sugere que o Ml e não a densidade é a pro-priedade primária do produto. De acordo com a invenção, a identificação deMl como a propriedade primária do produto pode (e poderia tipicamente) serconfirmada através de simulações adicionais que presumem outras condi-ções iniciais no início da transição e outros valores de constantes de tempopara a mudança do Mi e da densidade durante a transição.

Algumas modalidades da invenção (nas quais uma propriedadedo produto é identificada como a propriedade primária) identificam variáveisde preferência para controle de processo para implementar a transição quefazem com que o produto produzido durante a transição se torne "fora dequalidade" devido a propriedade primária e devido a cada uma de pelo me-nos outra propriedade do produto ao mesmo tempo (ou substancialmente aomesmo tempo). Também de preferência, as variáveis de controle de proces-so de preferência fazem com que cada propriedade não primária alcancevalores que estão de acordo com o conjunto de especificações objetivadastão tarde quanto possível durante a transição (porém não mais tarde do queo tempo no qual a propriedade primária alcança um valor de acordo com oconjunto de especificações objetivadas). Para a implementação da transiçãocom a utilização de tais variáveis de controle de processo, cada propriedadenão primária é mudada de forma relativamente lenta durante a transição (istoé, a constante de tempo para a mudança de cada propriedade não primáriaé maximizada) submetida a outros refreamentos impostos de acordo com ainvenção.

Por exemplo, considere-se uma modalidade na qual o Ml é iden-tificado como a propriedade primária para a transição cujos conjuntos deespecificações iniciais e objetivadas são mostrados nas figuras de 4 a 9(como indicado nas figuras de 4 a 9, o conjunto inicial de especificações re-quer que 22,00 gramas durante 10 minutos < Ml < 26,00 gramas durante 10minutos e que 0,922 gramas por cc < densidade < 0,926 gramas por cc, eque o conjunto de especificações objetivadas requer que 0,80 gramas duran-te 10 minutos < M < 1,20 gramas durante 10 minutos e que 0,916 gramaspor cc < densidade < 0,920 gramas por cc). As condições iniciais indicadaspela curva 54 da figura 6 e pela curva 56 da figura 7 para a transição (isto é,Ml inicial médio do leito = 26,00 gramas durante 10 minutos, e a densidadeinicial media do leito = 0,926 gramas por cc) minimizam a quantidade de ma-terial fora de qualidade produzida durante a transição. No entanto, embora aimplementação da transição consistente com as figuras 6 e 7 (incluindo pelaescolha das condições iniciais indicadas pelas curvas 54 e 56) minimize aprodução de material fora de qualidade de acordo com a invenção (atravésda produção de somente 94,5 Mlbs de produto fora de qualidade), requerque ambos o Ml e a densidade sejam, mudados rapidamente (isto é, comconstantes de tempo de 0,5 e de 0,75 hora, respectivamente) durante atransição.

A implementação da transição de acordo com as figuras 6 e 8(incluindo através da escolha das condições iniciais indicadas nas curvas 54e 60) ou as figuras 6 e 9 (incluindo através da escolha das condições iniciaisindicadas nas curvas 54 e 64) também minimiza a produção de material forade qualidade de acordo com a invenção (através da produção de somente94,5 Mlbs de produto fora de qualidade). A implementação da transição deacordo com as figuras 6 e 9 (ao invés do que com as figuras 6 e 8, ou asfiguras 6 e 7) é de preferência devido ela não somente minimiza a produçãode material fora de qualidade de acordo com a invenção porem também eli-mina a exigência para a mudança da densidade rapidamente (isto é, ela es-pecifica uma mudança de densidade muito mais lenta, com uma constantede tempo de 7,40 horas) durante a transição, Em contraste a implementaçãoda transição de acordo com qualquer uma das figuras 6 e 9, ou as figuras 6e 7, requer a mudança do Ml com uma constante de tempo de 0,5 hora du-rante a transição.

Um método de preferência para a identificação de condiçõesiniciais de preferência e de variáveis de controle de processo consistentecom as figuras 6 e 9, tenha já identificadas as condições iniciais e as variá-veis de controle do processo (isto é, aquelas das figuras 6 e 7) que minimi-zam a produção de material fora de qualidade inclui as etapas que se se-guem:

determinar as condições iniciais e as variáveis de controle doprocesso que fazem com que o produto produzido durante a transição setorne fora de qualidade devido a cada uma das propriedades do produtoconsideradas não primárias (isto é, a densidade) ao mesmo (ou substanci-almente ao mesmo) tempo na medida em que o produto produzido se tornafora de qualidade devido a propriedade primária. Desse modo, as condiçõesiniciais e as variáveis de controle do processo consistentes com as figuras 6e 8 são determinadas. Na figura 6, o produto produzido durante a transiçãose torna "fora de qualidade" devido a propriedade primária (Ml) à t = 560 mi-nutos. Tendo determinado esse tempo (t = 560 minutos), os valores iniciais eas variáveis de controle do processo que resultam na figura 6 são determi-nadas para fazer com que o produto produzido na transição se torne fora dequalidade devido a densidade no mesmo tempo (t = 560 minutos) sem au-mentar a quantidade total do produto fora de qualidade produzida durante atransição; e

em seguida determinar as condições iniciais e as variáveis decontrole de processo de preferência (isto é, aquelas consistentes com asfiguras6 e 9) que fazem com que cada uma das propriedades não primáriasconsideradas (isto é a densidade) alcance um valor que esteja de acordocom o conjunto de especificações objetivadas tão tarde quanto possível (po-rém não mais tarde do que o tempo que a propriedade primária alcance umvalor que fique de acordo com o conjunto de especificações objetivadas) efaça com que o produto produzido durante a transição se torne fora de quali-dade devido a cada uma das propriedades consideradas não primárias (istoé a densidade) no mesmo tempo (ou substancialmente no mesmo tempo) namedida em que o produto produzido se torna fora de qualidade devido apropriedade primária, e sem aumentar a quantidade total do produto fora dequalidade produzido durante a transição. Na figura 8 a densidade do produtoproduzido durante a transição concorda primeiro com o conjunto de especifi-cações objetivadas no t = 725 minutos, e na figura 6 o Ml do produto produ-zido durante a transição primeiro fique de acordo com o conjunto de especi-ficações objetivadas no t = 1370 minutos. Tendo determinado esses tempos,os valores iniciais e as variáveis de controle do processo (incluindo a cons-tante de tempo para a mudança da densidade) que resultam na figura 9 sãodeterminadas de tal forma que a densidade do produto produzido durante atransição concorde primeiro com o conjunto de especificações objetivadasem t = 1370 minutos (sem aumentar a quantidade total de produtos fora dequalidade produzida durante a transição).

De modo mais geral, algumas modalidades do método da inven-ção determinam parâmetros para uma transição a partir de uma primeirareação para a produção de um produto (tendo propriedades determinadasatravés de um conjunto inicial de especificações) para uma reação objetiva-da para a produção de um produto objetivado (tendo propriedades determi-nadas através de um conjunto de especificações objetivadas) incluindo osparâmetros iniciais da reação para o início da transição e as constantes detempo para a mudança dos parâmetros do produto durante a transição. Co-mo mostrado na figura 10, o método pode incluir as etapas de:

(a) determinar uma propriedade primária do produto a partir daspropriedades especificadas através do conjunto inicial de especificações edo conjunto de especificações objetivadas (etapa 300 da figura 10);

(b) determinar um valor de partida da propriedade primária (noinício da transição) que minimize ou minimize de forma substancial a quanti-dade de produto fora de qualidade produzida durante a transição para ces-sar de estar de acordo com o conjunto inicial de especificações em um pri-meiro tempo (no início da ou durante a transição) devido a não concordânciada propriedade primária com o conjunto inicial de especificações e fazendocom que a propriedade primária do produto produzido durante a transiçãoficas primeiro de acordo com o conjunto de especificações objetivadas emum segundo tempo no final da transição (etapa 302 da figura 10); e

(c) determinar um valor de partida para cada uma de pelo menosuma propriedade não primária do produto (cada propriedade não primáriasendo uma das propriedades, especificadas pelo conjunto inicial de especifi-cações e no conjunto de especificações não objetivadas) no início da transi-ção, e determinando uma constante de tempo para a mudança de cada umadas referidas propriedades não primárias durante a transição, de tal formaque o produto produzido durante a transição não esteja de acordo com oconjunto inicial de especificações, devido a não concordância de cada umadas referidas propriedades não primárias com o conjunto inicial de especifi-cações, em um tempo durante a transição que pelo menos coincida com oprimeiro tempo (etapa 304 da figura 10).

De preferência, a etapa (c) também inclui a etapa de determinara constante de tempo para a mudança de cada uma das referidas proprie-dades não primárias de tal forma que cada uma das referidas propriedadesnão primárias do produto produzido durante a transição concorde primeirocom o conjunto de especificações objetivadas em um tempo que pelo menosseja coincidente com o segundo tempo. Em um exemplo, as condições departida (e uma constante de tempo) para cada uma das propriedades se-cundárias e uma propriedade terciária do produto (e opcionalmente tambémcom relação a propriedades adicionais do produto) são determinadas de talforma que o produto produzido durante a transição cesse (em um tempo quepelo menos seja coincidente substancialmente com o primeiro tempo) paraficar de acordo com o conjunto inicial de especificações devido a não con-cordância de cada propriedade primária, da propriedade secundária e dapropriedade terciária (e opcionalmente também com relação a propriedadesadicionais do produto) com o conjunto inicial de especificações, e cada umadas propriedades primária, da propriedade secundária e da propriedade ter-ciária (e opcionalmente também com relação a propriedades adicionais doproduto) do produto produzido durante a transição primeiro concorde com oconjunto de especificações objetivadas em um tempo que pelo menos coin-cida substancialmente com o segundo tempo. Cada propriedade não primá-ria de preferência se torna de "fora de qualidade" no (ou substancialmenteno) mesmo tempo como a propriedade primária, e cada propriedade nãoprimária alcance um valor de acordo com o conjunto de especificações obje-tivadas tão tarde quanto possível (porém não tão tarde do que o tempo noqual a propriedade primária alcance um valor em concordância com o con-junto de especificações objetivadas) de tal forma a maximizar a constante detempo para a mudança de cada propriedade não primária. É tipicamente depreferência (por exemplo, simplificar o controle da reação) mudar cada pro-priedade não primária do produto de forma relativamente lenta durante atransição sem aumentar a quantidade de produto fora de qualidade produzi-da.

Opcionalmente, os métodos incluindo as etapas 300, 302 e 304da figura 10, também incluem as etapas de:

(d) implementar a transição através do controle das vaiáveis decontrole do processo de tal forma que a propriedade primária de cada umadas referidas propriedades não primárias tenha os valores de partida deter-minados nas etapas (b) e (c) no início da transição, e o produto produzidodurante a transição cesse de estar de acordo com o conjunto inicial de espe-cificações no referido primeiro tempo devido a não concordância da proprie-dade primária com o conjunto inicial de especificações e cesse de estar deacordo com o conjunto inicial de especificações devido a não concordânciade cada uma das referidas propriedades não primárias com o conjunto inicialde especificações em um tempo durante a transição que pelo menos coinci-da substancialmente com o primeiro tempo (etapa 306 da figura 10). Ummodelo do processo da reação pode ser empregado para a determinaçãodas variáveis de controle do processo (como por exemplo, temperatura,composição do gás, composição do co-monômero, pressão do reator, e/oucomposição do catalisador) controladas na etapa (d) de tal forma que todasas propriedades "instantâneas" do produto tenham os valores de partida de-terminados nas etapas (b) e (c), e de tal forma que cada uma das variáveisde controle do processo (também referidas aqui, neste pedido de patentecomo parâmetros operacionais) sejam variadas como uma função de tempopara a implementação da transição em uma maneira consistente com asetapas (b) e (c).

Em algumas modalidades do método da invenção que incluemuma etapa de identificar uma propriedade primária de um produto produzidoem um reator (a partir das propriedades especificadas por um conjunto inicialde especificações e um conjunto de especificações objetivadas) a etapa deidentificar a propriedade primária pode incluir a s etapas de:

- obter dados (por exemplo históricos, simulados ou modelados)indicativos das propriedades instantâneas e médias do produto (por exem-pio, propriedades de media do leito no qual o produto é produzido em umreator de leito fluidificado) para cada uma das N propriedades diferentes doproduto (em que N é qualquer número inteiro positivo) antes, durante e de-pois da transição, com relação a um num erro de propriedades iniciais dife-rentes do produto (de acordo com o conjunto inicial de especificações) noinício da transição; e

- identificar como a propriedade primária uma das propriedadesdo produto que ocasionam a produção de mais produto fora de qualidadedurante a transição do que possa qualquer outra das propriedades. Isso po-de ser feito da maneira que se segue: é determinado que a transição possaser implementada de tal forma a produzir uma primeira quantidade de produ-to fora de qualidade que falha em estar de acordo com ou o conjunto inicialde especificações ou o conjunto de especificações objetivadas devido a nãoconcordância da propriedade primária (com o conjunto inicial de especifica-ções ou o conjunto de especificações objetivadas) e também é determinadoque a transição não possa ser implementada de tal forma a produzir umaquantidade igual ou maior do que a primeira quantidade de produto fora dequalidade que falha em estar de acordo com tanto o conjunto inicial de es-pecificações como com o conjunto de especificações objetivadas devido anão concordância de qualquer outra das propriedades do produto com oconjunto inicial de especificações ou o conjunto de especificações objetiva-das.

Em outras modalidades, o método inclui as etapas de:determinar os valores de partida ótimos (no início de uma reaçãode transição) e os tempos de troca iniciais (para começar a mudança de ca-da propriedade do produto) e as constantes de tempo (para mudar cadapropriedade do produto durante a transição) com relação a uma propriedadeprimária do produto (como por exemplo, Ml ou densidade), uma propriedadesecundária do produto ( como por exemplo, uma outra que não o Ml e adensidade), e opcionalmente também uma ou mais propriedades adicionaisdo produto (por exemplo, terciária); e

(b) determinar os parâmetros operacionais (por exemplo, (porexemplo, temperatura, composição do gás, composição do co-monômero,pressão parcial do etileno, e/ou composição do catalisador) para a fixaçãode valores instantâneos das propriedades do produto com relação aos valo-res ótimos iniciais determinados na etapa (a), e determinando como variarcada um dos parâmetros operacionais como uma função de tempo para aimplementação da a transição de uma maneira consistente com os temposde mudança iniciais e as constantes de tempo determinadas na etapa (a).

Tipicamente, a etapa (b) é executada através da utilização deum modelo do processo da reação que se relacione com as propriedades doproduto com valores instantâneos dos parâmetros operacionais. De prefe-rência o método também inclui as etapas de:

(c) implementar a transição através do controle dos parâmetrosoperacionais para ajustas as propriedades instantâneas do produto aos valo-res de partida ótimos determinados na etapa (a), e mudando as proprieda-des instantâneas do produto de uma maneira de acordo com cada uma dasreferidas mudanças inicial de tempo e das constantes de tempo determina-das na etapa (a).

Em modalidades típicas da invenção, o produto produzida duran-te as reações inicial e objetivada é resina. A quantidade de resina fora dequalidade gerada durante uma transição a partir de uma produção de umproduto inicial de resina (tendo as propriedades determinadas por um con-junto inicial de especificações) até um produto final de resina (tendo as pro-priedades determinadas por um conjunto de especificações objetivadas) po-de ser reduzida de forma significativa (e de preferência minimizada) de acor-do com a invenção através da produção da resina com um conjunto selecio-nado de propriedades iniciais da resina (dentro da faixa permitida pelo con-junto inicial de especificações) no início da transição. Em modalidades típi-cas, as propriedades iniciais selecionadas do produto de resina (no início datransição) incluem a densidade da resina e uma propriedade de fluxo da re-sina (por exemplo, Ml ou Fl). Através da seleção ótima das propriedadesiniciais do produto de resina no início da transição, o volume de fora de qua-lidade pode ser tipicamente reduzido por tanto quanto 35% abaixo da quan-tidade que poderia ser produzida com propriedades iniciais do produto deresina determinadas de forma aleatória (dentro da faixa permitida pelo con-junto inicial de especificações) no início da transição. As propriedades inici-ais do produto de resina selecionadas (no início da transição) podem serpredeterminadas com base no refreamento do reator, dinâmicas do processoe propriedade objetivadas do produto. O refreamento do reator, dinâmicasdo processo e propriedade finais (objetivadas) do produto podem ser mode-ladas com a utilização de métodos analíticos e numéricos. As propriedadesiniciais ótimas do produto de resina (no início da transição) determinadas deacordo com a invenção (por exemplo, através de métodos numéricos, gráfi-cos e/ou analíticos) não são tipicamente intuitivas, e ao contrario são tipica-mente inconsistentes com o pensamento convencional.

A seguir descreveu-se exemplos de reações em escala comerci-al (por exemplo, reações de polimerização em fase de gás em leito fIuidifica-do, em escala comercial) que podem ser controladas de acordo com a in-venção. Algumas de tais reações podem ocorrer em um reator que tenha ageometria do reator 10 da figura 1, ou a geometria do reator da figura 2 ouda figura 3. Em modalidades diferentes da invenção, o desempenho dequalquer um de uma variedade de reatores diferentes é controlado de acor-do com a invenção.

Em algumas modalidades, um reator de leito fluidificado de fasede gás contínua é controlado de acordo com a invenção enquanto ele operapara executar a polimerização como se segue. O leito fluidificado é feito degrânulos de polímero. Correntes de alimentação gasosas do monômero pri-mário e hidrogênio junto com o co-monômero líquido ou gasoso são mistu-radas juntas em um dispositivo de mistura em T e introduzidas abaixo doleito do reator dentro da linha de reciclagem de gás. Por exemplo, o monô-mero primário é etileno e o co-monômero é hexano. As velocidades individu-ais dos fluxos de etileno, hidrogênio e do co-monômero são controladas paramanter objetivos fixos da composição. A concentração do etileno é controla-da para manter uma pressão parcial de etileno constante. O hidrogênio écontrolado pata manter uma proporção molar de hidrogênio para etileno. Ohexano é controlado pata manter uma proporção molar de hexano para eti-leno. A concentração de todos os gases é medida através de um cromató-grafo gasoso em linha para ser assegurada uma composição relativamenteconstante na corrente de gás de reciclagem. Um catalisador sólido ou líquidoé injetado diretamente no interior do leito fluidificado com a utilização de ni-trogênio purificado como o veículo. A sua velocidade é ajustada para sermantida uma velocidade de produção constante. O leito de reação das partí-culas de polímero em crescimento é mantido em um estado fluidificado atra-vés do fluxo continuo do material de alimentação e do gás reciclado atravésda zona de reação. Em algumas implementações, uma velocidade superfici-al do gás de 1 a 3 pés por segundo é usado para ser alcançada a mesma, eo reator é operado em uma pressão total de 2,17 MPa (300 psig). Para man-ter uma temperatura de reator constante, a temperatura do gás reciclado éajustada continuamente para cima ou para baixo para acomodar quaisquermudanças na taxa da geração de calor devido a polimerização. O leito fluidi-ficado é mantido em uma altura constante através da retirada de uma partedo leito em uma taxa igual a taxa de formação do produto particulado. Oproduto é removido se forma semi-contínua através de uma série de válvulasdentro de uma câmara de volume fixado, que é simultaneamente descarre-gada de volta para o reator. Isso permite para uma remoção altamente efici-ente do produto, enquanto que ao mesmo tempo é reciclada uma grandeparte dos gases não reagidos de volta para o reator. Esse produto é purgadopara a remoção dos hidrocarbonetos entranhados e tratado com uma pe-quena corrente de nitrogênio umidificado para desativar quaisquer quantida-des traço de catalisador residual.

Em outras modalidades, um reator é controlado de acordo com ainvenção enquanto ele é operado para a execução da polimerização com autilização de qualquer um de uma variedade de processos diferentes (comopor exemplo, processos em solução, suspensão fluida ou em fase de gás).Por exemplo, o reator pode ser um reator de leito fluidificado operando paraa produção de polímeros de poliolefina através de um processo de polimeri-zação em fase de gás. Esse tipo de reator e os dispositivos para a operaçãode um tal reator são bem-conhecidos. Na operação de tais reatores para aexecução de processos de polimerização em fase de gás,o meio de polime-rização pode ser agitado mecanicamente ou fluidificado através do fluxo con-tínuo do monômero gasoso e do diluente.

Em algumas modalidades, uma reação de polimerização é con-trolada de acordo com a invenção. Areação pode ser um processo contínuode fase de gás (como por exemplo, um processo de leito fluidificado). Umreator de leito fluidificado para a execução de um tal processo compreendeuma zona de reação e uma assim chamada zona de redução de velocidade.A zona de reação compreende um leito de partículas de polímero em cres-cimento, partículas de polímero formadas e uma quantidade menor de partí-culas de catalisador fluidificadas pelo fluxo contínuo dos monômeros e dosdiluentes gasosos para a remoção do calor da polimerização através de todaa zona de reação. Opcionalmente, uma parte dos gases recirculados podeser resfriada e comprimida para a formação de líquidos que aumentam acapacidade de remoção do calor da corrente de gás em circulação quandoreadmitida para a zona de reação. Este método de operação é referido como"modo condensado". Uma taxa adequada do fluxo do gás pode ser determi-nada com facilidade por simples experimentação. A formação do monômerogasoso para a corrente de gás em circulação é em uma taxa igual a taxa naqual o produto de polímero particulado e o monômero associado com elesão retirados do reator e a composição do gás que passa através do reator éajustada para manter uma composição em estado essencialmente gasosoestável no interior da zona de reação. O gás que está deixando a zona dereação é passado para a zona de redução de velocidade na qual as partícu-las entranhadas são removidas. As partículas entranhadas mais finas e o pópodem ser removidos em um ciclone e;ou um filtro fino. O gás é passadoatravés de um trocador de calor no qual o calor da polimerização é removi-do, comprimido em um compressor e em seguida retornado para a zona dereação.

A temperatura do reator do processo de leito fluidificado podevariar a partir de 30QC ou 40eC ou 509C até 90QC ou 100QC ou 11 OqC ou120QC ou 150QC. Em geral, a temperatura do reator é operada na temperatu-ra mais elevada que seja possível levando em conta a temperatura de sinte-rização do produto do polímero no interior do reator. A temperatura de poli-merização ou a temperatura de reação deve ficar tipicamente abaixo datemperatura de fusão ou de "sinterização" do polímero a ser formado. Dessemodo, o limite superior da temperatura em uma modalidade é a temperaturade fusão da poliolefina produzida no reator.

Em outras modalidades, um reator cuja operação é controladade acordo com a invenção efetua a polimerização através de um processode polimerização de suspensão semipastosa. Um processo de polimerizaçãode suspensão semi-fluida usa em geral pressões na faixa a partir de 1 até 50atmosferas e mesmo ainda maiores e temperaturas na faixa de OgC até120-C, e mais especificamente a partir de 30QC até 100QC. Em uma polime-rização em suspensão semipastosa, uma suspensão de polímero particula-do, sólido é formada em um meio de diluente de polimerização líquido aoqual o monômero e os co-monômeros e quase sempre hidrogênio junto como catalisador são adicionados. A suspensão incluindo o diluente é removidade forma intermitente ou continuamente a partir do reator no qual os compo-nentes voláteis são separados do polímero e reciclados, opcionalmente de-pois de uma destilação, de volta para o reator. O diluente líquido empregadono meio de polimerização é tipicamente um alcano que tenha a partir de 3até 7 átomos de carbono, em uma modalidade, um alcano ramificado. Omeio empregado deve ser líquido sob as condições da polimerização e rela-tivamente inerte. Quando é usado um meio de propano o processo tem queser operado acima da temperatura e pressão críticas do diluente da reação.Em uma modalidade, é empregado um meio de hexano, isopentano ou iso-butano.

Em outras modalidades, uma reação controlada de acordo coma invenção é de ou inclui uma polimerização em forma de partículas, ou umprocesso de suspensão semipastosa no qual a temperatura é mantida abai-xo da temperatura na qual o polímero de torna em solução. Em outras moda-lidades, uma reação controlada de acordo com a invenção é em um reatorde alça ou um de uma pluralidade de reatores agitados em serie, paralelosou combinações dos mesmos. Os exemplos não Iimitativos de processos desuspensão semipastosa inclui os processos de alça contínuos ou de tanqueagitado.

Uma reação controlada de acordo com algumas modalidades dinvenção pode produzir homopolímeros de olefina, como por exemplo etile-no, e/ou copolímeros, terpolimeros, e os similares, de olefinas, especifica-mente etileno e, pelo menos uma outra olefina. As olefinas, por exemplo,podem conter a partir de 2 até 6 átomos de carbono em uma modalidade; eem outra modalidade, etileno e um co-monômero compreendendo a partir de3 até 12 átomos de carbono em outra modalidade; e etileno e um co-monômero compreendendo a partir de 4 até 10 átomos de carbono em aindauma outra modalidade; e etileno e um co-monômero compreendendo a partirde 4 até 8 átomos de carbono em ainda outra modalidade. Uma reação con-trolada de acordo com a invenção pode produzir polietilenos. Esses polietile-nos podem ser homopolímeros de etileno e interpolimeros de etileno e pelomenos uma alfa-olefina na qual o teor de etileno é pelo menos de cerca de50% em peso dos monômeros totais envolvidos. As olefinas, que podem serutilizadas a título de exemplo em modalidades da invenção são o etileno,propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 1-octeno, 4-metilpent-l-eno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-hexadeceno e os similares. Também sãoutilizáveis aqui, neste pedido de patente, os polienos tais como 1,3-hexadieno, 1,4-hexadieno, ciclopentadieno, diciclopentadieno, 4-vinilciclohex-l-eno, 1,5-ciclooctadieno, 5-vinilideno-2-norbomeno e 5-vinil-2-norbomeno, e as olefinas formadas in situ no meio de polimerização. Quan-do as olefinas são formadas in situ no meio de polimerização, pode ocorrer aformação de poliolefinas que contenham ramificações de cadeia longa.

Na produção de polietileno ou de polipropileno, os co-monômeros podem estar presentes no reator de polimerização. Quando pre-sente, o co-monômero pode estar presente em qualquer nível com o monô-mero de etileno ou de propileno que irão alcançar a incorporação do percen-tual em peso desejado do co-monômero na resina acabada. Em uma moda-lidade da produção de polietileno, o co-monômero está presente com etilenoem uma proporção molar na faixa a partir de 0,0001 (co-monômero - etileno)até 50, e a partir de 0,0001 até 5 em outra modalidade, e a partir de 0,0005até 1,0 em ainda outra modalidade, e a partir de 0,001 até 0,5 em ainda ou-tra modalidade. Expressos em termos absolutos, na fabricação de polietile-no, a quantidade de etileno presente no reator de polimerização pode variaraté cerca uma pressão de 1000 atmosferas em uma modalidade, e até umapressão de 500 atmosferas em outra modalidade, e até uma pressão de 200atmosferas em ainda uma outra modalidade, e até 100 atmosferas em aindaoutra modalidade, e até 50 atmosferas em ainda outra modalidade.

O gás de hidrogênio é quase sempre usado na polimerização deolefinas para o controle das propriedades finais da poliolefina. Com relação aalguns tipos de sistemas de catalisação, é conhecido que as concentraçõescrescentes (pressão parcial) de hidrogênio aumenta o fluxo de material fun-dido (MF) e/ou o índice de fusão (Ml) da poliolefina gerada. O MF ou o Mlpode desse modo ser influenciados pela concentração do hidrogênio. Aquantidade de hidrogênio na polimerização pode ser expressa como umaproporção molar com relação ao total do monômero que pode ser polimeri-zado, por exemplo, etileno ou uma mistura de etileno e hexano ou propano.A quantidade de hidrogênio usada em alguns processos de polimerização éuma quantidade necessária para ser alcançado o MF ou o Ml desejado daresina final de poliolefina. Em uma modalidade, a proporção molar de hidro-gênio com relação ao total de monômero (H2/ monômero) é maior do que0,00001. A proporção molar é maior do que 0,0005 em outra modalidade,maior do que 0,001 em ainda outra modalidade, menos do que 10 em aindaoutra modalidade, menos do que 5 em ainda outra modalidade, menos doque 3 em ainda outra modalidade, e menos do que 0,10 em ainda outra mo-dalidade, em que uma faixa desejável compreende qualquer combinação dequalquer limite superior de proporção molar com qualquer limite inferior deproporção molar descrito aqui, neste pedido de patente. Expresso de umaoutra maneira, a quantidade de hidrogênio no reator em qualquer tempo po-de variar até 10 ppm em uma modalidade, ou até 100 ou 3000, ou 4000 ou5000 ppm em outras modalidades, ou entre 10 ppm e 5000 ppm em aindaoutra modalidade, ou entre 500 ppm e 2000 ppm em outra modalidade.

Um reator controlado de acordo com algumas das modalidadesda invenção, pode ser um elemento de um reator em estágios empregandodois ou mais reatores em série, em que um reator pode produzir, por exem-plo, um componente de alto peso molecular e outro reator pode produzir umcomponente de baixo peso molecular.

Um reator controlado de acordo com algumas das modalidadesda invenção, pode implementar um processo em suspensão semipastosa ouem fase de gás na presença de um sistema de catalisador de Iigante em vo-lume do tipo de mataloceno e na ausência de, ou essencialmente isento dequaisquer extratores, tais como o trietilalumínio, trimetilalumínio, triisobutilalumínio e tri-n-hexil alumínio e cloreto de dietil alumínio, dibutil zinco e ossimilares. Por "essencialmente isento", é significado que esses compostosnão são adicionados deliberadamente ao reator ou a quaisquer componen-tes do reator, e, se presentes, estão presentes em menos do que 1 ppm noreator.

Um reator controlado de acordo com algumas das modalidadesda invenção, pode empregar um ou mais catalisadores combinados com até10% em peso de um composto de metal de ácido graxo, tal como, por e-xemplo, um estearato de alumínio, com base no peso do sistema de catali-sação (ou dos seus componentes). Outros metais que podem ser adequadosincluem outros metais do Grupo 2 e dos Grupos 5 a 13. Em outras modali-dades, uma solução de composto de metal de ácido graxo é alimentada paradentro do reator. Em outras modalidades, o composto de metal de ácidograxo é misturado com o catalisador e é alimentado para dentro do reatorseparadamente. Esses agentes podem ser misturados com o catalisador oupodem ser alimentados para dentro do reator em uma solução ou suspensãosemipastosa com ou sem o sistema de catalisação ou os componentes domesmo.

Em um reator controlado de acordo com algumas das modalida-des da invenção, catalisador ou catalisadores sustentados podem ser comi-nados com ativadores e podem ser combinados por turbilhonamento e/ououtros meios adequados, com até 2,5 % em peso (em peso da composiçãodo catalisador) de um agente antiestático, tal como uma amina etoxilada oumetoxilada, um exemplo das quais é a Kemamine AS-990 (ICI Specialties,Bloomington, Delaware). Outras composições antiestáticas incluem a famíliade compostos Octastat1 mais especificamente os Octastat 2000, 3000 e5000.

Os metais de ácido graxo e os agentes antiestáticas podem seradicionados para dentro do reator tanto como suspensões ou soluções sóli-das como materiais de alimentação separados. Uma vantagem deste méto-do de adição é que ele permite o ajuste em-linha do nível do aditivo.

Os exemplos de polímeros que podem ser produzidos de acordocom a invenção incluem os que se seguem: homopolímeros e copolímerosde C2-C18 alfa olefinas; cloretos de polivinila, borrachas de etileno propileno(as EOR), borrachas de dieno de etileno propileno (as EPDM); polisopreno,poliestireno, polibutadieno, polímeros de butadieno copolimerizados comestireno; polímeros de butadieno copolimerizados com isopreno; polímerosde butadieno com acrilonitrila; polímeros de isobutileno copolimerizados comisopreno; borrachas de etileno buteno e borrachas de dieno de etileno bute-no; e policloropeno; homopolímeros e copolímeros de norboneno com um oumais C2-C18 alfa olefinas; terpolimeros de uma ou mais C2-C18 alfa olefinascom um dieno.

Os monômeros que podem estar presentes em um reator contro-lado de acordo com a invenção incluem uma ou mais das C2-C18 alfa olefi-nas, tais como etileno, propileno, e opcionalmente pelo menos um dieno, porexemplo, hexadieno, diciclopentadieno, octadieno incluindo metil octadieno(por exemplo, 1-metil-1,6-octadieno e 7-metil-1,6-octadieno), norbodieno eetilideno norboneno; e monômeros que podem ser condensados com facili-dade, por exemplo, isopreno, estireno, butadieno, isobutileno, cloropreno,acrilonitrila, olefinas cíclicas tais como os norbonenos.

As reações de polimerização em leito fluidificado (por exemplo,agitado mecanicamente e/ou fluidificado com gás) podem ser controladas deacordo com algumas modalidades da invenção. Areação pode ser qualquertipo de reação de polimerização fluidificada e pode ser executada em um unidoreator ou em múltiplos reatores tais como dois ou mais reatores em série.

Em diversas modalidades, qualquer um dos muitos tipos diferen-tes de catalisadores de polimerização pode ser usado em um processo depolimerização controlado de acordo com a presente invenção Pode ser usa-do um único catalisador, ou uma mistura de catalisadores pode ser empre-gada, se desejado. O catalisador pode ser solúvel ou insolúvel, sustentadoou não sustentado. Ele pode ser um pré-polímero, secado por pulverizaçãocom ou sem um enchimento, um líquido ou uma solução, solução semipas-tosa/ suspensão ou dispersão. Esses catalisadores são usados com co-catalisadores e promotores bem-conhecidos na técnica. Tipicamente essescatalisadores são alquilalumínios, halogenetos de alquilalumínio, hidretos dealquilalumínio, bem como aluminoxanos. Somente para finalidades de ilus-tração, os exemplos de catalisadores adequados incluem os catalisadoresde Ziegler-Natta, catalisadores com base em cromo, catalisadores com baseem vanádio (como por exemplo, oxicloreto de vanádio e acetilacetinato devanádio), catalisadores de metaloceno e outros catalisadores de sítio únicoou do tipo de sítio único. As formas catiônicas de halogenetos de metal (co-mo por exemplo, os trihalogenetos de alumínio), iniciadores aniônicos (comopor exemplo, butil lítio), catalisadores de cobalto e as misturas dos mesmos,catalisadores de níquel e as misturas dos mesmos, catalisadores de terrasraras (isto é, aqueles que contêm um metal com um número atômico na Ta-bela Periódica de 57 até 103), tais como os compostos de cério, lantânio,praseodímio, gadolínio e neodímio.

Em diversas modalidades, uma reação de polimerização contro-lada de acordo com a invenção pode empregar outros aditivos, tais como(por exemplo) partículas particuladas inertes.

Deve ser entendido que embora algumas modalidades da pre-sente invenção estejam ilustradas e descritas aqui, neste pedido de patente,a invenção não está limitada às modalidades especificas descritas e exibi-das.

Claims (15)

1. Método para determinar parâmetros para uma transição a par-tir de uma reação inicial para a produção de um produto cujas propriedadessatisfazem um conjunto inicial de especificações, para uma reação objetiva-da para a produção do produto com propriedades que satisfazem a um con-junto de especificações objetivadas, o referido método compreendendo asetapas de:(a) identificando como a propriedade primária uma das proprie-dades do produto que ocasionam a produção de mais produto fora de quali-dade durante a transição do que qualquer outra das propriedades; e(b) determinando condições iniciais para a transição, incluindoum valor inicial da propriedade primária, que reduz significativamente aquantidade de produto fora de qualidade produzida durante a transição.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, no qual as condi-ções iniciais determinadas na etapa (b) pelo menos minimizem substancial-mente a quantidade de produto fora de qualidade produzida durante a tran-sição.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, também incluindo a etapa de determinar as variáveis de controledo processo para a implementação da transição começando com as condi-ções iniciais determinadas na etapa (b).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, também incluindo a etapa de:durante a execução da reação inicial, estabelecer as condições determina-das na etapa (b); eem seguida implementar a transição para a reação objetivada.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, no qual cada uma das reações inicial e reação objetivada é umareação de polimerização.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, no qual o produto éuma poliolefina.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, no qual o produto produzido durante a reação inicial e na reaçãoobjetivada é resina, e a propriedade primária é uma de densidade da resinae uma propriedade de fluxo da resina.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes também incluindo as etapas de:- determinar as variáveis para o controle do processo para im-plementar a transição começando com as condições iniciais determinadasna etapa (b) de tal forma que o produto produzido durante a transição setorna fora de qualidade devido a propriedade primária em um primeiro tempoe se torna fora de qualidade devido a cada propriedade não primária do pro-duto em um tempo pelo menos substancialmente igual ao primeiro tempo, apropriedade primária primeiro concorda com o conjunto de especificaçõesobjetivadas em um segundo tempo, e pelo menos uma das referidas propri-edades não primárias primeiro concorda com o conjunto de especificaçõesobjetivadas em um tempo pelo menos substancialmente igual a porém nãomais tarde do que o segundo tempo.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, no qual os parâmetros incluem os parâmetros iniciais da reaçãopara iniciar a transição e os parâmetros para a mudança dos parâmetros doproduto durante a transição, e em que a etapa (b) inclui as etapas de:(c) determinando uma constante de tempo, para a mudança dapropriedade primária durante a transição, que faz com que o produto produ-zido durante a transição se torne fora de qualidade devido a propriedadeprimária em um primeiro tempo e faça com que a propriedade primária pri-meiro concorde com o conjunto de especificações objetivadas em um se-gundo tempo; e(d) determinando um valor inicial pelo menos para cada uma dasreferidas propriedades não primárias durante a transição, que faça com queo produto produzido durante a transição de torne fora de qualidade devido acada uma das referidas propriedades não primárias em um tempo pelo me-nos substancialmente igual ao primeiro tempo.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, no qual cada umdos referidos valores iniciais e cada uma das referidas constantes de tempodeterminadas na etapa (d) faça com que a referida propriedade não primáriaconcordar primeiro com o conjunto de especificações objetivadas em umtempo pelo menos substancialmente igual, porém não mais tarde do que osegundo tempo.

11. Método de acordo com a reivindicação 9, também incluindoas etapas de:(e) determinar parâmetros operacionais pata a implementaçãoda transição.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, no qual os parâ-metros operacionais incluem pelo menos um de temperatura, composição dogás, composição do co-monômero, pressão do reator, composição do catali-sador e modificador do catalisador.

13. Método para a identificação de uma primeira propriedade deum produto a ser produzido em um reator com propriedades que satisfaçamum conjunto inicial de especificações, em que depois de una transição oproduto é para ser produzido no reator com propriedades que satisfaçam umconjunto de propriedades objetivadas, o referido método incluindo as etapasde:(a) obter dados indicativos de valores instantâneos e médios pa-ra cada uma de pelo menos duas propriedades diferentes do produto antes,durante e depois da transição, em que cada uma das referidas propriedadesdiferentes está de acordo com o conjunto inicial de especificações no inícioda transição; e(b) identificar como a propriedade primária, a partir dos referidosdados, uma das propriedades diferentes que podem ocasionar a produçãode mais produto fora de qualidade durante a transição do que possa qual-quer uma outra das propriedades.

14. Método da reivindicação 13, no qual o reator é um reator dejeito fluidificado configurado para realizar uma reação de polimerização.

15. Método da reivindicação 14, no qual o produto é uma poliolefina.