BRPI0616645A2 - sistemas e métodos de alimentação de vários componentes - Google Patents

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BRPI0616645A2
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Dale A Zellers
David H Burns
Donald W Verser
Elizabeth A Benham
Max P Mcdaniel
John D Hottovy
Clay K Thurman
David A Lockman
John O Lawmaster
Matthew T Haberly
Thomas H Smith
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Chevron Phillips Chemical Co
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Abstract

SISTEMAS E MéTODOS DE ALIMENTAçAO DE VARIOS COMPONENTES. Vários componentes são selecionados, conduzidos, e medidos em um sistema de polimerização. Um sistema de controle ajusta as variáveis do sistema para os valores desejados. Porções dos componentes podem ser alimentadas a um pré-contactor antes da introdução no reator de polimerização. As concentrações do componente catalisador e tempos de residência são firmemente controlados no pré-contactor para afetar as propriedades do produto. O pré-contactor pode ser um único ou várias combinações de pré-contactores de fluxo em pistão ou CSTR.

Description

SISTEMAS E MÉTODOS DE ALIMENTAÇÃO DE VÁRIOSCOMPONENTES
CAMPO TÉCNICO
Esse pedido se refere a métodos e sistemas para aintrodução de vários componentes em um sistema depolimerização.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Em processos típicos de reação de poliolefina, várioscomponentes são adicionados a um sistema de polimerizaçãopara iniciar o processo de reação da poliolefina. Essesvários componentes podem incluir componentes de alimentaçãode olefina, componentes diluentes, e componentescatalisadores.
Sob introdução dos componentes de alimentação deolefina, os componentes diluentes, e os componentescatalisadores em um reator de polimerização, o processo dereação de polimerização inicia. A reação de polimerizaçãoocorre dentro do reator de polimerização sob um conjunto decondições de reação. As condições de reação podem incluirtemperatura de reação, pressão de reação, tempo deresidência no reator, e concentrações dos várioscomponentes dentro do reator, tais como sólidos no reator,etileno, hexeno, hidrogênio, co-catalisadores, agentesantistáticos, doadores de elétrons, e inertes, tais comoetano e propano.
É freqüentemente desejável produzir poliolefinas tendocertas propriedades físicas e mecânicas, dependendo daaplicação e mercado em que a poliolefina é para ser usada.
Esses mercados podem incluir, por exemplo, moldagem porsopro, moldagem por injeção, moldagem rotacional, película,tambores, e tubulação. Algumas propriedades físicas quepodem ser importantes, dependendo da aplicação e exigênciado produto, são peso molecular, distribuição do pesomolecular, densidade, cristalinidade, e reologia. Algumaspropriedades mecânicas que podem ser importantes,dependendo da aplicação e exigência do produto são módulo,propriedades de tensão, propriedades de impacto,relaxamento sob estresse, tensofissuramento e alongamento.Entretanto, obter poliolefinas com propriedades desejadasconsistentes é difícil de realizar. As propriedades dapoliolefina produzida dentro do sistema de polimerizaçãopodem ser afetadas pelas condições de reação sob as quais areação ocorre, incluindo concentrações no reator.Conseqüentemente, controle específico dos várioscomponentes introduzidos no reator, incluindo componentescatalisadores, devem freqüentemente ser precisamentemedidos e monitorados.
A taxa a qual componentes catalisadores sãoadicionados ao reator pode afetar as propriedades físicas emecânicas da poliolefina que está sendo produzida dentro doreator, e, portanto, é um fator importante para controlar emonitorar. Métodos convencionais de adicionar componentescatalisadores aos sistemas do reator podem introduzirpossíveis erros no processo de reação, resultando na saídade produtos fora da especificação. Por exemplo, em pelomenos um sistema de reação de poliolefina, componentescatalisadores são alimentados para o reator depolimerização usando alimentadores de retenção de bola.Alimentadores de retenção de bola tipicamente incluem umcilindro rotativo tendo uma cavidade em um lado docilindro. A cavidade se enche com componentes catalisadorese esvazia os componentes catalisadores no reator após cadarotação de 180° do cilindro. Entretanto, a quantidade docomponente catalisador que enche a cavidade durante cadarotação do cilindro pode ser inconsistente, resultando naalimentação inconsistente dos componentes catalisadorespara o reator. Alimentação inconsistente de componentescatalisadores (assim como outros componentes) para o reatorpode provocar operação e controle do processo de reação depolimerização inconsistentes, resultando em taxas deprodução altamente variáveis e saída de produto fora doslimites desejados da especificação.
Apesar dos sistemas e métodos existentes paracontrolar a alimentação dos componentes poliméricos ecatalisadores para sistemas de polimerização, umanecessidade existe de sistemas e métodos melhorados paracontrolar a introdução de vários componentes para um reatorde polimerização. Ainda, uma necessidade também existe parasistemas e métodos melhorados para combinar várioscomponentes em um sistema de polimerização. Já outranecessidade existe para sistemas e métodos melhorados decontrole da alimentação para um componente catalisador emum processo de polimerização. Outra necessidade existe parasistemas e métodos melhorados para produzir um polímero.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em virtude do antecedente, uma modalidade da presenteinvenção fornece um método para a introdução de várioscomponentes em um sistema de polimerização. 0 método deintroduzir os vários componentes inclui adicionar pelomenos um componente catalisador de polimerização, pelomenos um componente composto ativador, e pelo menos umcomponente co-catalisador no sistema de polimerização emuma taxa controlada. Partes de alguns ou todos componentessão contatadas em pelo menos um pré-contactor e entãodirecionadas do pré-contactor a pelo menos um reator depolimerização. Partes remanescentes dos componentes que nãoforam enviadas ao pré-contactor são também direcionadas apelo menos um reator de polimerização. As partesremanescentes dos componentes desviam do pré-contactor.
Em um aspecto, a etapa de adicionar os componentes nosistema de polimerização em uma taxa controlada aindainclui selecionar uma vazão selecionada para cadacomponente e conduzir os componentes no sistema depolimerização em uma vazão efetiva. A vazão efetiva paracada componente é então medida e ajustada parasubstancialmente igual à vazão desejada.
Em outra modalidade da presente invenção, um métodopara a introdução de vários componentes em um sistema depolimerização é fornecido o qual inclui adicionar pelomenos um componente da solução de metaloceno depolimerização, pelo menos um componente composto de óxidosólido tratado, e pelo menos um componente de alquil-aluminio no sistema de polimerização em uma taxacontrolada. Partes de alguns ou todos os componentes sãocontatadas em pelo menos um pré-contactor de fluxo empistão e então direcionadas para pelo menos um reator depolimerização. Partes remanescentes dos componentes sãotambém direcionadas a pelo menos um reator depolimerização. As partes remanescentes dos componentespassam pelo pré-contactor.Era um aspecto, a etapa de adicionar os componentes nosistema de polimerização em uma taxa controlada aindainclui selecionar uma vazão desejada para cada componente econduzir os componentes no sistema de polimerização em umavazão efetiva. A vazão efetiva para cada componente é entãomedida e ajustada para substancialmente igual à vazãodesej ada.
Em outra modalidade da presente invenção, um sistemapara introdução de vários componentes em um sistema depolimerização é fornecido que inclui meios para adicionarpelo menos um componente catalisador de polimerização, pelomenos um componente do componente ativador, e pelo menos umcomponente co-catalisador no sistema de polimerização emuma taxa controlada. O sistema também inclui um meio paracontactar partes de alguns ou todos componentes em pelomenos um pré-contactor e um meio para direcionar a saída dopré-contactor para pelo menos um reator de polimerização. 0sistema ainda inclui um meio para direcionar partesremanescentes dos componentes que não foram enviadas aopré-contactar a pelo menos um reator de polimerização. 0meio para adicionar os componente no sistema depolimerização em uma taxa controlada ainda inclui um meiopara selecionar uma vazão desejada para cada componente; ummeio para conduzir os componente no sistema depolimerização em uma vazão efetiva; um meio para medir avazão efetiva para cada componente, e um meio para ajustara vazão efetiva para cada componente para substancialmenteigual à vazão desejada.
Em outra modalidade da presente invenção, um sistemapara introdução de vários componentes em um sistema depolimerização é fornecido. 0 sistema para introduzir várioscomponentes inclui um meio para adicionar pelo menos umcomponente da solução de metaloceno de polimerização, pelomenos um componente composto de óxido sólido tratado, epelo menos um componente de alquil-alumínio no sistema depolimerização em uma taxa controlada. 0 meio para adicionaros componentes pode ser usado para individualmenteadicionar cada componente ou pode ser usado para adicionarmais que um componente em um tempo para o sistema depolimerização. O sistema também inclui um meio paracontactar partes de alguns ou todos componentes em pelomenos um pré-contactor de fluxo em pistão e meio paradirecionar a saída do pré-contatar para pelo menos umreator de polimerização que passa pelo pré-contactor. 0sistema inclui um meio para direcionar partes remanescentesdos componentes que não foram enviados ao pré-contatar parao pelo menos um reator de polimerização.
Em um aspecto, o meio para adicionar os componentes nosistema de polimerização em uma taxa controlada aindainclui um meio para selecionar uma vazão desejada para cadacomponente e um meio para conduzir os componentes nosistema de polimerização em uma vazão efetiva. 0 sistemaainda inclui um meio para medir e ajustar a vazão efetivapara componente para substancialmente igual à vazãodesejada.
Em outra modalidade da presente invenção, um meiolegível pela máquina, tangível é fornecido o que incluicódigo adaptado para controlar a concentração de pelo menosum componente catalisador em uma mistura em um vaso do pré-
3 0 contactor para formar uma poliolefina em um reator depolimerização e código adaptado para ler valores medidos deconcentrações e tempos de residência no vaso do pré-contactor. 0 meio legível pela máquina também inclui códigoadaptado para determinar a quantidade de pelo menos umcomponente catalisador para adicionar ao vaso baseado nosvalores medidos e código adaptado para determinar aquantidade de qualquer componente catalisador para passarpelo vaso do pré-contactor.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
FIGURA 1 ilustra um sistema exemplar do sistema depolimerização para introduzir vários componentes em umsistema do reator de acordo com vários aspectos dainvenção;
FIGURA 2 ilustra uma modalidade exemplar do sistema doreator da FIGURA 1;
FIGURA 3 ilustra um método exemplar para introduzirvários componentes no sistema da polimerização da FIGURA 1;e
FIGURA 4 ilustra um método exemplar para adicionarvários componentes ao sistema de polimerização em uma taxacontrolada dentro do método de FIGURA 3.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES
Durante a produção de poliolefinas, vários componentessão tipicamente misturados juntos ou reagidos um com outrodentro de um vaso do reator. Os vários componentes podemser separadamente adicionados diretamente ao reator, oualguns ou todos os vários componentes podem ser misturadospor um outro dispositivo ou processo antes de seradicionados ao reator. Em general, a invenção fornecesistemas e métodos para controlar a introdução de várioscomponentes em um reator de polimerização. Em um aspecto dainvenção, um método facilita o controle da introdução devários componentes ao reator de polimerização. Em um outroaspecto da invenção, um método facilita a combinação devários componentes para o reator de polimerização. Um outroaspecto da invenção facilita um método de controle daalimentação para um componente catalisador no processo depolimerização. Já em outro aspecto da invenção facilita umsistema para produzir um poliolefina.
Referindo-se agora para figuras 1 e 2, uma modalidadeexemplar de um sistema de polimerização 100 inclui umsistema do reator 101, um componente catalisador depolimerização 102, um componente composto ativador 104, umcomponente co-catalisador 106, e um componente diluente108. O sistema de polimerização 100 dessa invenção tambéminclui meios para alimentar e medir 110 para o componentecatalisador de polimerização 102; um meio para alimentar emedir 112 para o componente composto ativador 104; um meiopara alimentar e medir 114 para o componente co-catalisador106; e um meio para alimentar e medir 116 para o componentediluente 108. A operabilidade do processo de polimerizaçãoé melhorada medindo alguns ou todos os componentescatalisadores que são alimentados ao reator depolimerização 118. A medição precisa dos componentescatalisadores também minimiza o potencial para o escoamentodo catalisador ou fluxo do catalisador mal direcionado.
Em um aspecto, o meio para alimentar e medir 110 parao componente catalisador de polimerização 102 incluem ummeio para adicionar o componente catalisador depolimerização 102 ao sistema de polimerização 100 em umataxa controlada. Em um outro aspecto, o meio para alimentare medir 110 para o componente catalisador de polimerização102 pode incluir um sistema de adição de catalisador depolimerização configurado para adicionar o componentecatalisador de polimerização 102 ao sistema depolimerização 100 em uma taxa controlada.
Em um aspecto, o meio para alimentar e medir 112 parao componente composto ativador 104 incluem um meio paraadicionar o componente composto ativador 104 ao sistema depolimerização 10 0 em uma taxa controlada. Em um outroaspecto, um meio para alimentar e medir 112 para ocomponente composto ativador 104 pode incluir um sistema deadição do composto ativador configurado para adicionar ocomponente composto ativador 104 ao sistema depolimerização 100 em uma taxa controlada.
Em um aspecto, o meio para alimentar e medir 114 parao componente co-catalisador 106 inclui um meio paraadicionar o componente co-catalisador 106 ao sistema depolimerização 100 em uma taxa controlada. Em um outroaspecto, o meio para alimentar e medir 114 para ocomponente co-catalisador 106 pode incluir um sistema deadição do componente co-catalisador configurado paraadicionar o componente co-catalisador 106 ao sistema depolimerização 100 em uma taxa controlada.
Em um aspecto, o meio para alimentar e medir 116 parao componente diluente 108 inclui um meio para adicionar ocomponente diluente 108 ao sistema de polimerização 100 emuma taxa controlada. Em um outro aspecto, o meio paraalimentar e medir 116 para o componente diluente 108 podeincluir um sistema de adição do componente diluenteconfigurado para adicionar o componente diluente 108 aosistema de polimerização 100 em uma taxa controlada.
O sistema do reator 101 pode ser qualquer sistema doreator apropriado para realizar um processo depolimerização para produzir um produto de poliolefinadesejado. Como mostrado na figura 2, o sistema do reator101 dessa invenção inclui um reator de polimerização 118,um pré-contactor 120, e um desvio 122.
O reator de polimerização 118 pode ser qualquerunidade do reator em que uma reação de polimerização podeocorrer tal como, por exemplo, um reator de tanque agitadocontínuo (CSTR), um reator de circulação em suspensão, umreator em batelada, um reator de fase gasosa, um reator comautoclave, um reator tubular, um reator de multizonas, umreator de leito fluidizado, um reator de leito fixo, umreator de leito agitado, ou um reator de leito fluidizadoagitado. Em uma modalidade, o reator de polimerização 118 éum reator de circulação em suspensão. Outros tiposapropriados de reatores serão aparentes para aquelesversados na técnica e devem ser considerados dentro doescopo da presente invenção.
Quando um reator de circulação em suspensão é usado,o reator de polimerização 118 dessa invenção pode ser umcircuito de tubulação que tem um diâmetro externo nominalentre de 30,48 a 91,44 cm (12 a 36 polegadas). O reator depolimerização 118 pode ser orientado horizontalmente ouverticalmente. O reator de polimerização 118 pode terqualquer número de pernas do reator, tais como entre 2 e 16pernas; alternativamente, entre 2 e 12 pernas;alternativamente, entre 2 e 8 pernas; ou alternativamente,entre 2 e 6 pernas. Os volumes do reator de polimerização118 não são limitados por essa invenção. Os volumes doreator de polimerização 118 podem variar de cerca de 3785 1a cerca de 302832 1 (1000 a 80000 galões). Os conteúdosdentro do reator de polimerização 118 são circulados portodo o reator de polimerização 118 na forma de umasuspensão. A suspensão inclui um ou mais dos seguintes: umhidrocarboneto, um diluente, um catalisador, e um polímero.A suspensão pode ser circulada por um meio acelerado (não mostrado) . 0 meio acelerado podem ser qualquer meioapropriado para circular a suspensão por todo o reator 118tais como, por exemplo, uma bomba de fluxo axial, uma bombade fluxo misturado, uma bomba centrífuga, uma bomba dedeslocamento positivo, ou qualquer combinação dos mesmos.Em uma modalidade, o meio acelerado é uma ou mais bombas defluxo axial. Os homopolímeros e os co-polímeros depoliolefinas, tais como polietileno e polipropileno, podemser produzidos no reator de polimerização 118. Variáveisimportantes para a operação do reator de polimerização 118podem ser monitoradas e controladas por uma relação.Interfaces comuns incluem DCS (sistema de controledistribuído), PLC (controlador de lógica programável), euma rede neural. Variáveis importantes para a operação doreator incluem taxas de produção, taxas de alimentação do catalisador, temperaturas, pressões, vazões, concentrações,e o semelhante. Por exemplo, o tempo de residência noreator de polimerização 118 pode ser limitado a um tempopré-definido, e a concentração de sólidos para cadacomponente pode ser mantida. As condições operacionaispodem incluir, mas não são limitadas a, tempo deresidência, temperatura, pressão, concentração de produtosquímicos, concentração de sólidos, e combinações dosmesmos. Mantendo a concentração relativamente alta desólidos no reator e aumentando a produção de polietilenopor causa da alimentação consistente do catalisador podemmelhorar a operação do reator de polimerização 118. Porexemplo, o tempo de residência pode ser controlado dentro auma faixa de cerca de 20 minutos a 3 horas, temperaturapode ser controlada dentro a uma faixa de cerca de 66 aIlO0C, pressão pode ser controlada dentro uma faixa decerca 34 a 55 bar, e a concentração de sólidos pode sercontrolada dentro de uma faixa de cerca de 3 0 a 75% empeso. O reator de polimerização 118, o qual pode ser umreator de circulação em suspensão, é descrito em maiordetalhe nos números de patente U.S 6.420.497; 6.239.235;5.565.175; 5.565.174; 5.455.314; e 4.613.484, as revelaçõesas quais são incorporadas aqui em sua totalidade porreferência.
Como descrito na figura 2, o sistema do reator 101ainda inclui o pré-contactor 120. 0 pré-contactor 120 éprojetado para contatar um ou mais componentes selecionadosantes de introduzir os componentes selecionados no reatorde polimerização 118. Os componentes selecionados que sãointroduzidos no pré-contactor 120 são escolhidos docomponente catalisador de polimerização 102, do componentecomposto ativador 104, do componente co-catalisador 106, docomponente diluente 108, e das combinações dos mesmos epodem incluir qualquer quantidade de qualquer dessescomponentes 102, 104, 106, e 108.
O pré-contactor 120 pode ser qualquer tipo de vasoapropriado para contatar um ou mais componentesselecionados 102, 104, 106, e 108 antes de introduzir oscomponentes selecionados 102, 104, 106, e 108 no reator depolimerização 118, tais como, por exemplo, um reator detanque agitado contínuo (CSTR) ou um reator de fluxo empistão. O pré-contactor 120 pode conter o meio de agitação(não mostrado) para misturar um ou mais componentesselecionados 102, 104, 106, e 108 juntos ou de outramaneira agitar um ou mais componentes selecionados 102,104, 106, e 108. O meio de agitação pode incluir, mas não élimitado a, um ou mais propulsores, um elemento rotativo,um misturador, um dispositivo vibratório, ou qualquercombinação dos mesmos.
Em uma modalidade da presente invenção, o pré-contactor 12 0 é um reator de tanque agitado contínuo(CSTR). Quando o pré-contactor 120 é um CSTR, oscomponentes são misturados com o auxílio do meio deagitação. Os conteúdos têm uma distribuição do tempo deresidência (rtd) dentro do pré-contactor 120. Por exemplo,em um CSTR único típico, a taxa de deterioração é cerca de60 a cerca de 70% completa em um tempo de residência, acerca de 80 a cerca de 90% completa em dois tempos deresidência, e a cerca de 92 a cerca de 98% completa em trêstempos de residência. Em outras palavras cerca de 60 acerca de 70% dos conteúdos no pré-contactor 120 permanecempor +/- um tempo de residência; cerca de 80 a cerca de 90%permanecem por +/- dois tempos de residência; e cerca de 92a cerca de 98% por +/- três tempos de residência.
Alternativamente, a taxa de deterioração pode ser cerca de62 a cerca de 65% em um tempo de residência, cerca de 85 acerca de 87% por dois tempos de residência, e cerca de 94 acerca de 96% em três tempos de residência. Vários CSTRspodem fornecer um rtd mais estreito. Por exemplo, CSTRsinfinitos em série simulam o rtd como em um reator embatelada. Em uma modalidade alternativa, o pré-contactor12 0 é um vaso do tipo fluxo em pistão. As partículas dentrodo reator tipo fluxo em pistão 120 têm aproximadamente omesmo tempo de residência com quase ou nenhuma misturalateral. Já em uma outra modalidade, o pré-contactor 120inclui pelo menos um vaso do tipo fluxo em pistão e pelomenos um CSTR arranjados em série. Uma pessoa versada natécnica reconhecerá outros arranjos são possíveis com umúnico ou vários CSTRs e reatores de fluxo em pistão, e sãoincluídos no escopo da presente invenção.
Em algumas modalidades, o sistema de polimerização 100inclui pelo menos dois reatores de polimerização 118. Em umaspecto, os reatores de polimerização 118 são arranjados emuma configuração em série. Em um outro aspecto, os reatoresde polimerização 118 são arranjados em uma configuraçãoparalela.
As condições operacionais para o pré-contactor 120podem ser monitoradas e controladas. Quantidades pré-definidas dos componentes 102, 104, 106, e 108 introduzidosno pré-contactor 120 podem ser monitoradas e controladasantes da introdução no pré-contactor 12 0, e qualquermistura ou agitação dos componentes 102, 104, 106, e 108podem ser controladas dentro de uma faixa de condiçõesselecionadas. Fatores que podem ser controlados no pré-contactor 120 incluem o tempo de residência, temperatura,pressão, concentração, e as combinações dos mesmos de um oumais dos componentes selecionados 102, 104, 106, e 108. 0controle destes fatores pode afetar as propriedades dapoliolefina posteriormente produzida dentro do reator depolimerização 118.
Tempo de residência, o qual pode também ser referidocomo tempo de contato, dentro do pré-contactor 120 pode sercontrolado, por exemplo, controlando a vazão do componentediluente 108 no pré-contactor 120. O tempo de residênciadentro do pré-contactor 120 pode ser qualquer quantidade detempo apropriada para completamente contatar um ou maiscomponentes selecionados, tais como, por exemplo, de cercade 1 segundo a cerca de várias horas. Em algumasmodalidades, o tempo de residência varia de cerca de 1segundo a cerca de 300 minutos; alternativamente, de cercade 1 segundo a 200 minutos; alternativamente, de cerca de 1segundo a cerca de 100 minutos; alternativamente, de cercade 1 segundo a cerca de 60 minutos; ou alternativamente, decerca de 1 segundo a cerca de 3 0 minutos.
0 tempo de residência pode ser ajustado antes daintrodução dos componentes 102, 104, 106, e 108 no reatorde polimerização 118 em resposta ao desempenho do produto eoperabilidade do reator. Controle do reator depolimerização 118 e a qualidade do produto de poliolefinapodem ser melhorados em conseqüência da precisão aumentadana medição e no controle da alimentação do catalisador parao reator de polimerização 118. Os componentes 102, 104,106, e 108 podem completamente ou parcialmente passaratravés do pré-contactor 120 para aumentar a precisão e ocontrole da alimentação do catalisador. Em outros casosdesempenho do produto e do catalisador superior podem serobtidos contatando alguns ou todos os componentes 102, 104,106, e 108 antes da introdução no reator de polimerização118 como descritos previamente.
Quando um pré-contactor de fluxo em pistão é usado, ascorrentes que entram no pré-contactor 120 podem entrar emdiferentes locais no pré-contactor 120. Alguns componentes102, 104, 106, e 108 podem entrar na parte dianteira ou noinicio e outros podem ser espaçados por todo o comprimentodo pré-contactor 120. Arranjando os componentes 102, 104,106, e 108 por todo o pré-contactor 120 de fluxo em pistão,o tempo de residência de cada componente 102, 104, 106, e108 pode ser ajustado para desempenho de produto. Como umexemplo, um método pode ser adicionar um ou várioscomponentes catalisadores de polimerização 102 na entradado pré-contactor 120 de fluxo em pistão, adicionar ocomponente composto ativador 104, o componente co-catalisador 106, e combinações dos mesmos a jusante daentrada. Os componentes catalisadores de polimerização 102,os componentes compostos ativador 104, e os componentes co-catalisadores 106 podem permanecer no pré-contactor 120 emetapa 310 de menos de um segundo a várias horas antes decontatar os outros componentes 102, 104, 106, e 108. Comoum outro exemplo, os componentes catalisadores depolimerização 102 podem também ser arranjados com ocomponente composto ativador 104 seguido pelo componentecatalisador de polimerização 102, seguido pelo componenteco-catalisador 106, seguido pelo componente catalisador depolimerização 102, e seguido então pelo mesmos ou diferentecomponente co-catalisador 106.
Em algumas modalidades, o sistema 100 pode ter até 6componentes catalisadores de polimerização diferentesarranjados com os compostos co-catalisadores diferentes ajusantes de cada um dos componentes catalisadores depolimerização 102. Alternativamente, o sistema 100 pode teraté quatro componentes catalisadores de polimerização 102.Alternativamente, o sistema pode ter até três componentescatalisador de polimerização 102. Aqueles versados natécnica reconhecerão outras aplicações da invenção deacordo com várias modalidades da invenção. Por exemplo, opré-contactor 120 pode ser um CSTR, um fluxo em pistão,dois ou mais CSTRs em série, CSTR seguido por um fluxo empistão, ou qualquer outra combinação.
Muitos métodos para controlar a temperatura no pré-contactor 120 são possíveis, incluindo pelo aquecimentodireto e indireto. O controle de temperatura pode ser umfator importante em reações químicas. Por causa das taxas,caminhos, e difusividades da reação diferentes que variamcom temperatura da reação, a temperatura da reaçãonecessita ser mantida relativamente constante para produzirconsistentemente os produtos de reação tendo propriedadessimilares. Meios apropriados de controlar a temperatura dopré-contactor 120 serão aparentes àqueles não versados natécnica e devem ser considerados dentro do escopo dapresente invenção.
A concentração dos componentes 102, 104, 106, e 108 nopré-contactor 120 pode ser variada e ajustada para afetar areação, a qualidade de produto, ou a operação do reator. Ataxa de reação pode ser afetada tendo uma concentraçãomaior ou menor de um ou mais dos componentes 102, 104, 106,e 108 no pré-contactor 120. Uma certa relação doscomponentes 102, 104, 106, e 108 no pré-contactor 120fornece o ótimo desempenho do catalisador, da qualidade deproduto, e da operabilidade do reator. Além disso, umarelação de um ou mais dos componentes 102, 104, 106, e 108no pré-contactor 120 em relação à alimentação diretamenteao reator 118 pode afetar a operabilidade do reator. Aextensão de reação pode ser afetada tendo uma concentraçãomaior ou menor de um ou mais dos componentes 102, 104, 106,e 108 no pré-contactor 120. As eficiências dos componentespodem ser afetadas tendo uma concentração maior ou menor dealguns ou todos os componentes 102, 104, 106, e 108 no pré-contactor 120.
Como mostrado também na figura 2, o sistema do reator101 ainda inclui um desvio 122 do pré-contactor. O desvio122 do pré-contactor é projetado para direcionar alguns outodos os componentes 102, 104, e 106 diretamente para oreator de polimerização 118, sem primeiro ser enviando aopré-contactor 120. O desvio 122 do pré-contactor permite ocontato de alguns ou todos componentes 102, 104, e 106ocorrer no reator de polimerização 118 em vez de no pré-contactor 120. Em um aspecto, os componentes 102, 104, e106 podem ser adicionados individualmente ao reator depolimerização 118; ou alternativamente, um de mais doscomponentes 102, 104, e 106 pode ser combinado antes deadicionar os componentes 102, 104, e 106 ao reator depolimerização 118. As propriedades de desempenho do produtoe catalisador de poliolefina podem ser controladasajustando as quantidades dos componentes 102, 104, e 106dirigidos ao pré-contactor 120 versus as quantidades doscomponentes 102, 104, e 106 enviados diretamente ao reatorde polimerização 118 através do desvio 122 do pré-contactor. A saída do pré-contactor 120 pode terpropriedades diferentes, tais como uma relação particulardos componentes, do que os componentes 102, 104, e 106 quesão enviados diretamente ao reator de polimerização 118. Aspropriedades que podem ser afetadas enviando os componentes102, 104, e 106 ao pré-contactor 120 são descritas aqui. 0desvio 122 do pré-contactor pode ser qualquer vaso oudispositivo apropriado para direcionar o fluxo de alguns outodos os componentes 102, 104, e 106 diretamente ao reatorde polimerização 118. Em uma modalidade, o desvio 122 dopré-contactor é tubulação ou tubo.
O meio para alimentar e controlar 110, 112, 114, e 116mede e controla as taxas em que os componentes 102, 104,106, e 108 são introduzidos no sistema de polimerização100. 0 meio para alimentar e controlar 110, 112, 114, e 116pode ser qualquer dispositivo apropriado para precisamentemedir e controlar as taxas em que os componentes 102, 104,106, e 108 são introduzidos no sistema de polimerização100, tais como, por exemplo, um medidor de fluxo, umabomba, ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, omeio para alimentar e controlar 102, 104, 106, e 108 sãouma combinação de medidor de fluxo e bomba. A bomba podeser qualquer bomba apropriada para precisamente medir econtrolar as taxas em que os componentes 102, 104, 106, e108 são introduzidos no sistema de polimerização 100. Emalgumas modalidades, a bomba é uma bomba do tipodeslocamento positivo. Em algumas modalidades, a bomba podeser uma bomba de seringa. O medidor de fluxo pode serqualquer medidor de fluxo apropriado para precisamentemedir e controlar as taxas em que os componentes 102, 104,106, e 108 são introduzidos no sistema de polimerização100, tais como, por exemplo, um medidor de fluxo de massatérmico ou um medidor de fluxo volumétrico tal como um medidor tipo orifício, tipo diafragma, ou tipo nível. Emalgumas modalidades, o medidor de fluxo é um medidor defluxo de massa. Mais especificamente, em algumasmodalidades, o medidor de fluxo é um medidor adaptado paramedir uma variedade de tipos do fluxo de uma bomba tipodeslocamento positivo. Qualquer combinação de meios para aalimentar e controlar 110, 112, 114, e 116 pode ser usadapara cada componente 102, 104, 106, e 108, e não énecessário que o mesmo tipo de meio para alimentar econtrolar seja usado para cada componente 102, 104, 106, e108. Por exemplo, o meio para alimentar e controlar 110para o componente catalisador 102 pode ser um medidor defluxo de massa, enquanto o meio para alimentar e controlar112 para o componente composto ativador 104 pode ser umabomba.
O componente catalisador de polimerização 102 éfornecido ao sistema de polimerização 100 como o compostoativo para um catalisador de polimerização. 0 componentecatalisador de polimerização 102 pode ser qualquercomponente catalisador apropriado para a polimerização daolefina, tais como, por exemplo, um catalisador de óxido decromo, um catalisador de silil-cromo, um catalisador deZiegler-Natta, um catalisador de metaloceno, um catalisadorde fenoxiimina, e um catalisador de fosfato-alumínio.Adicionalmente, a composição do componente catalisador 102pode incluir um composto adicional tal como titânio. Em umamodalidade exemplar, o componente catalisador depolimerização 102 é uma solução de metaloceno. Em algunsaspectos, o componente catalisador de polimerização 102 éuma solução do metaloceno que tem a seguinte equação geral:
(X(I) ) (X (2 ) ) (X(3) ) (X (4 ) ) M (1) ;
Nessa equação, M(I) é selecionado do grupo queconsiste de titânio, zircônio, e háfnio. (X(I)) éselecionado independentemente do grupo que consiste deciclopentadienila, indenilas, fluorenilas,ciclopentadienilas substituídas, indenilas substituídas, efluorenilas substituídas. Os substituintes nasciclopentadienilas substituídas, indenilas substituídas, efluorenilas substituídas de (X(I)) são selecionados dogrupo que consiste de grupos alifáticos, grupos cíclicos,combinações de grupos alifáticos e cíclicos, grupos silila,grupos haleto de alquila, haletos, grupos organometálicos,grupos fosfato, grupos nitrogênio, silício, fósforo, bóro,germânio, hidrogênio, e combinações dos mesmos. Pelo menosum substituinte em (X(I)) pode ser um grupo de ligação queconecta (X(D) e (X (2) ) . (X(3)) e (X(4)) são selecionadosindependentemente do grupo que consiste de haletos, gruposalifáticos, grupos alifáticos substituídos, gruposcíclicos, grupos cíclicos substituídos, combinações dosgrupos alifáticos e grupos cíclicos, combinações dos gruposalifáticos substituídos e grupos cíclicos, combinações dosgrupos alifáticos e grupos cíclicos substituídos,combinações de grupos alifáticos substituídos e gruposcíclicos substituídos, grupos amido, grupos amidosubstituído, grupos fosfito substituídos, gruposaquilóxido, grupos alquilóxido substituído, gruposarilóxido, grupos arilóxido substituído, gruposorganometálicos, grupos organometálicos substituídos, ecombinações dos mesmos. (X(2)) é selecionado do grupo queconsiste de ciclopentadienilas, indenilas, fluorenilas,ciclopentadienilas substituídas, indenilas substituídas,fluorenilas substituídas, haletos, grupos alifáticos,grupos alifáticos substituídos, grupos cíclicos, gruposcíclicos substituídos, combinações dos grupos alifáticos egrupos cíclicos, combinações dos grupos alifáticossubstituídos e grupos cíclicos, combinações dos gruposalifáticos e grupos cíclicos substituídos, combinações degrupos alifáticos substituídos e grupos cíclicossubstituídos, grupos amido, grupos amido substituído,grupos fosfito, grupos fosfito substituído, gruposalquilóxido, grupos alquilóxido substituído, gruposarilóxido, grupos arilóxido substituído, gruposorganometálicos, grupos organometálicos substituídos, ecombinações dos mesmos. Os substituintes (X(2)) sãoselecionados do grupo que consiste de grupos alifáticos,grupos cíclicos, combinações de grupos alifáticos e gruposcíclicos, grupos silila, grupos haleto de alquila, haletos,grupos organometálicos, grupos fosfato, grupos nitrogênio,silício, fósforo, boro, germânio, hidrogênio, e combinaçõesdos mesmos. Pelo menos um substituinte de (X(2)) pode serum grupo de ligação que conecta (X(I)) e (X(2)).
Dependendo das propriedades desejadas da poliolefina(por exemplo, polietileno) a ser produzida dentro do reatorde polimerização 118, qualquer número de componentescatalisadores 102 pode ser usado dentro do sistema 100. Emalgumas modalidades, entre um e seis componentescatalisadores 102 são utilizados; alternativamente, entreum e quatro componentes catalisadores 102 são utilizados; ealternativamente, entre um e três componentes catalisadores102 são utilizados.
O componente composto ativador 104 é fornecido aosistema de polimerização 100 para a ativação, conversão, ouredução do componente catalisador 102 para o estado ativopara polimerização. O componente composto ativador 104 podeser qualquer componente composto ativador apropriado paraativação, conversão, ou redução do componente catalisador102 para o estado ativo para polimerização, tais como, porexemplo, um óxido sólido tratado, boratos e metil aluminaoxano. Em uma modalidade exemplar, o componente compostoativador 104 é um óxido sólido tratado. Maisparticularmente, em algumas modalidades, o componentecomposto ativador 104 é um iniciador de ácido super sólido(SSA). Outros componentes compostos ativador 104apropriados serão aparentes àqueles versados na técnica edevem ser considerados dentro do escopo da presenteinvenção.
Em um outro exemplo, um componente 102 ou 104 pode serimpregnado com um outro componente 102 ou 104, ou de outramaneira ser combinado com um outro componente 102 ou 104,tal como impregnando um componente catalisador de polimerização 102 com um componente composto ativador 104.Em uma modalidade exemplar, o componente de metaloceno 102pode ser impregnado com um componente composto ativador104. Para tais casos, os componentes combinados 102 e 104podem ser referidos como um único componente, e um ou maisdos componentes impregnados podem ser omitidos dessadescrição.
0 componente co-catalisador 106 é fornecido ao sistemade polimerização 100 como um agente alquilante, doador deelétron, ou para redução do componente catalisador 102 ouespecificamente como a espécie de metal ativo do componentecatalisador 102. O componente co-catalisador 106 pode serqualquer componente co-catalisador apropriado, como umagente alquilante, doador de elétron, ou para redução, taiscomo, por exemplo, trimetilalumínio, trietilalumínio(tEAl), tripropilalumínio, etóxido de dietilalumínio,tributilalumínio, hidreto de diisobutilalumínio, hidreto detriisobutilalumínio, triisobutilalumínio (TiBAl),trihexilalumínio, e cloreto de dietilalumínio. Em umamodalidade exemplar, o componente co-catalisador 106 é tEAlou TiBAl. Em um aspecto, o componente co-catalisador 106pode incluir pelo menos um componente alquil-alumínio. 0sistema de polimerização 100 pode incluir qualquer númerode componentes co-catalisadores 106. Em algumasmodalidades, o sistema de polimerização 100 inclui um oudois componentes co-catalisadores 106. 0 componente co-catalisador 106 pode também ser uma mistura de alguns dostipos diferentes de componentes co-catalisador apresentadosaqui. Por exemplo, o tEAl e TiBAl podem ambos seradicionados ao sistema de polimerização 100 para agirconjuntamente como o componente co-catalisador 106. 0 tEAle o TiBAl podem ser pré-misturados, tal como no pré-contactor 120, e adicionados ao reator de polimerização 118juntos, ou podem ser alimentados diretamente ao reator depolimerização 118 individualmente como correntes dealimentação separadas, ou uma combinação dos mesmos.O componente diluente 108 é fornecido ao sistema 100para controlar a concentração de vários componentes 102,104, e 106 dentro do sistema 100. Por exemplo, asconcentrações de vários componentes 102, 104, 106 podem seraumentadas diminuindo o volume do componente diluente 108adicionado ao sistema 100. Semelhantemente, asconcentrações de vários componentes 102, 104, 106 podem serdiminuídas aumentando o volume do componente diluente 108adicionado ao sistema 100. 0 componente diluente 108 podeser qualquer componente diluente apropriado para o uso nosistema do reator 100, tais como, por exemplo, propano,isobutano, pentano, hexano, heptano, ou octano. Quando oprocesso de polimerização é usado para produzirpolipropileno, o propileno não reagido pode também serusado como o componente diluente 108. Em uma modalidadeexemplar, o componente diluente 108 é isobutano. Outroscomponentes diluentes apropriados serão aparentes àquelesversados na técnica e devem ser considerados dentro doescopo da presente invenção.
0 componente diluente 108 e cada dos componentes 102,104, 106 são liberados ao sistema 100 de uma fonte. A fontepode ser um tanque em operação, tanque de armazenamento,tanque de mistura, tubos de fluxo, piscinas de lama, ou umoutro dispositivo, sistema ou processo que possa liberaruma quantidade apropriada do respectivo componente diluente108, componente catalisador de polimerização 102, ou outrocatalisador 104, 106 para produzir uma propriedadedesejável no poliolefina a ser produzida pelo sistema 100.
Por exemplo, o componente diluente 108 pode ser liberado earmazenado em um tanque em operação até ser requisitadopelo sistema 100. Quando o sistema 100 requisita umaquantidade do componente diluente 108, uma bomba dealimentação associada (não mostrada) pode ser ativada paraliberar a quantidade do componente diluente 108 do tanqueem operação para uma outra parte do sistema 100. Aquelesversados na técnica reconhecerão que uma combinaçãoconvencional do tanque em operação e bomba de alimentaçãopode ser usada de acordo com vários aspectos da invençãopara armazenar e liberar quantidades suficientes docomponente 108 e cada dos componentes 102, 104, 106, quandorequisitado pelo sistema 100.
Referindo-se agora às figuras 3 e 4, um método 300 deintroduzir vários componentes no sistema de polimerização100 é fornecido. O método 300 inclui a adição doscomponentes 102, 104, 106, e 108 ao sistema depolimerização 100 em uma taxa controlada (etapa 305) econtatar partes de alguns ou todos componentes 102, 104,106, e 108 no pré-contactor 120 (etapa 310) . As partes dealguns ou todos componentes 102, 104, 106, e 108 do pré-contactor 120 são direcionadas então ao reator depolimerização 118 (etapa 315), assim como direcionandoquaisquer partes remanescentes dos componentes 102, 104,106, e 108 que não foram direcionados ao pré-contactor 120na etapa 310.
Na etapa 305 do método 300, os componentes 102, 104,106, e 108 são adicionados ao sistema de polimerização 100em uma taxa controlada. Em uma modalidade exemplar, etapa305 de adicionar os componentes 102, 104, 106, e 108 aosistema de polimerização 100 em uma taxa controlada incluia adição do componente catalisador de polimerização 102,componente composto ativador 104, componente co-catalisador106, e componente diluente 108 em uma taxa controlada pelosmeios respectivos para alimentar e controlar 110, 112, 114,e 116.
Referindo-se agora a figura 4, etapa 305 de adicionaros componentes 102, 104, 106, e 108 ao sistema depolimerização 100 em uma taxa controlada inclui selecionaruma vazão desejada para cada componente 102, 104, 106, e108 (etapa 405) e conduzir os componentes 102, 104, 106, e108 em uma vazão efetiva no sistema de polimerização 100(etapa 410) . Uma vazão efetiva para cada componente 102,104, 106, e 108 é medida (etapa 415) e ajustada para cadacomponente 102, 104, 106, e 108 para satisfazer a vazãodesejada (etapa 420).
Na etapa 4 05, as vazões desejadas dos componentes 102,104, 106, e 108 podem afetar o desempenho do componentecatalisador 102, operabilidade do reator 118, e aspropriedades físicas e mecânicas do produto de poliolefina.Os critérios de desempenho do catalisador que podem serafetados pelas vazões desejadas dos componentes 102, 104,106, e 108 incluem, por exemplo, a atividade, aprodutividade, o potencial do índice de fusão, aincorporação do co-monômero, e as combinações dos mesmos.Os critérios de operabilidade do reator que podem serafetados pelas vazões desejadas dos componentes 102, 104,106, e 108 incluem, por exemplo, a resistência à perda natransferência de calor no reator, densidade em massa dapoliolefina no reator, formação de sólidos, taxa deprodução, e combinações dos mesmos. As propriedades físicasdo produto de poliolefina que podem ser afetadas pelasvazões desejadas dos componentes 102, 104, 106, e 108incluem, por exemplo, as respostas e relações decisalhamento em diferentes relações de cisalhamento nas quepodem incluir 0, 0,1, e as 100/segundos; peso molecular;distribuição do peso molecular; densidade; cristalinidade;e combinações dos mesmos. As propriedades mecânicas doproduto de poliolefina que podem ser afetadas pelas vazõesdesejadas dos componentes 102, 104, 106, e 108 incluem, porexemplo, respostas aos testes de fissuramento, relaxamentosob stress, tau eta, tensão sob tração e ruptura,alongamento sob tensão e ruptura, secant moduli que podemincluir módulo de 0,1 e 2%, (Youngs, alongamento),armazenamento e perda de módulo, crescimento detensofissuramento ambiental, PENT, e combinações dosmesmos.
As vazões desejadas dos componentes 102, 104, 106, e108 podem ser selecionadas e ajustadas usando qualquertécnica apropriada para medir vazões. Por exemplo, asvazões desejadas dos componentes 102, 104, 106, e 108 podemser selecionadas baseadas em relações dos componentes 102,104, 106, e 108; quantidades da composição; vazões demassa; ou vazões volumétricas. As vazões desejadas podemser incorporadas em um sistema de controle do processo,tais como, por exemplo, um sistema de controle distribuído(DCS), um controlador de lógica programável (PLC), ou umarede neural. Estes sistemas de controle do processotrabalham para manter a vazão desejada em uma faixaaceitável.
Na etapa 410, os componentes 102, 104, 106, e 108 sãoconduzidos no sistema de polimerização 100 em uma vazãoefetiva pelos meios respectivos para alimentar e controlar110, 112, 114, e 116 em uma vazão efetiva para cadacomponente 102, 104, 106, e 108. Como descrito previamente,o meio para alimentar e controlar 110, 112, 114, e 116 podeincluir, por exemplo, um medidor de fluxo, uma bomba, ouuma combinação dos mesmos.
Na etapa 415, a vazão efetiva de cada componente 102,104, 106, e 108 no sistema de polimerização 100 pode sermedida pelos meios respectivos para alimentar e controlar110, 112, 114, e 116 usando algumas das técnicas descritaspreviamente. Em uma modalidade, as vazões dos componentes102, 104, 106, e 108 são medidas como vazões em massa. Asvárias combinações de medição são possíveis para os várioscomponentes 102, 104, 106, e 108 dependendo do tipo docomponente, compatibilidade química do componente, e taxadesejada da quantidade e de fluxo do componente.
Finalmente, na etapa 420, a vazão efetiva de cadacomponente 102, 104, 106, e 108 no sistema de polimerização100 é ajustada conforme necessário para combinar a vazãodesejada. A vazão efetiva de cada componente 102, 104, 106,e 108 é comparada ã vazão desejada como selecionada naetapa 405, e os ajustes são feitos à vazão efetiva de cadacomponente 102, 104, 106, e 108 de modo que as vazõesefetivas e as vazões desejadas sejam substancialmenteiguais. Em uma modalidade, um operador seleciona pontosajustados para as vazões desejadas de etapa 3 05, e umsistema de controle mantém as vazões efetivas nas taxas quesão substancialmente iguais às vazões desejadas. Os meiospara alimentar e controlar 110, 112, 114, e 116 fornecem a medida de controle e controle de fluxo do fluido precisospara o componente respectivo 102, 104, 106, e 108 a serfornecido e introduzido no método 300.
Cada um dos meios para alimentar e controlar 110, 112,114, e 116 na etapa 305 é adaptado para receber um comando,tal como uma entrada ou sinal do usuário. O comando incluiinstruções para operar ou ajustar de outra maneira a vazãodos componentes 102, 104, 106, e 108 com os meios paraalimentar e controlar 110, 112, 114, e 116 na etapa 305. Emalgumas modalidades, um dispositivo baseado no processador(não mostrado) pode ser associado com meios para alimentare controlar 110, 112, 114, e 116 para medir, selecionar,determinar ou de outra maneira ajustar quantidades pré-definidas, taxas de alimentação, e outras propriedadesoperacionais de um componente 102, 104, 106, e 108 queestão sendo introduzidos, transmitidos, ou liberados por ummeio para alimentar e controlar 110, 112, 114, e 116 naetapa 305. Por exemplo, um dispositivo do controle deretroalimentação (não mostrado) pode ser instalado ajusante de um meio para alimentar e controlar 110, 112,114, e 116 na etapa 305 para monitorar uma taxa dealimentação do componente 102, 104, 106, e 108, e paratransmitir um sinal do comando ao meio para alimentar econtrolar 110, 112, 114, e 116 na etapa 3 05 dependendo dataxa de alimentação do componente particular 102, 104, 106,e 108 ao reator 118, o pré-contactor 120, ou outra parte dométodo 300. Um sinal de comando pode ser enviado ao meiopara alimentar e controlar 110, 112, 114, e 116 na etapa305 para o primeiro componente 102, 104, 106, e 108 emresposta à taxa de alimentação do segundo componente 102,104, 106, e 108. Alternativamente, o sinal de comando podeser enviado ao meio para alimentar e controlar 110, 112,114, e 116 na etapa 3 05 para o primeiro componente 102,104, 106, e 108 em resposta à taxa de alimentação doprimeiro componente 102, 104, 106, e 108. Cada meio paraalimentar e controlar 110, 112, 114, e 116 na etapa 305pode implementar o sinal de comando para ajustar a taxa dealimentação do componente respectivo 102, 104, 106, e 108.
Etapa 310 do método 300 inclui opcionalmente contataralguns ou todos os componentes 102, 104, 106, e 108 em umpré-contactor 120. As condições operacionais para o pré-contactor 120 para etapa 310 podem ser monitoradas econtroladas. As quantidades pré-definidas dos componentes102, 104, 106, e 108 introduzidos no pré-contactor 120 naetapa 310 podem ser monitoradas e qualquer mistura ouagitação dos componentes 102, 104, 106, e 108 podem sercontroladas dentro de uma faixa de condições selecionadas.
A decisão da quantidade de cada componente 102, 104, 106, e108 para enviar ao pré-contactor 120 pode ser decidida porum programa PLC, DCS, ou de rede neural. Um controladortrabalhará para manter o fluxo desejado em uma faixaaceitável. Em um outro aspecto, uma fração ajustada ou umaquantidade de cada componente 102, 104, 106, e 108 enviadaao pré-contactor 120 pode ser mantida. A quantidadedesviada que não é enviada ao pré-contactor 120, se alguma,será mantida dentro de uma faixa ajustada pelo método,técnica, ou sistema de controle, como descrito aqui. Ascondições operacionais dentro do pré-contactor 120 incluem,mas não são limitadas a, tempo de residência, temperatura,pressão, concentração do componente, e combinações dosmesmos. Por exemplo, o tempo de residência no pré-contactor120 na etapa 310 para um componente diluente 108 tal comoisobutano pode ser limitado a cerca de 26 minutos, e atemperatura dentro do pré-contactor 120 pode ser mantida emcerca de 38° C. Outras condições operacionais e combinaçõesapropriadas das condições podem ser monitoradas econtroladas, como será aparente àqueles versados na técnicae são para ser consideradas dentro do escopo da presenteinvenção.
Os métodos e os dispositivos convencionais podem serusados para controlar a faixa de condições selecionadas. Noexemplo acima, o tempo de residência no pré-contactor 120na etapa 310 pode ser controlado ajustando o fluxo dodiluente 108 no pré-contactor 120 na etapa 310. Além disso,a temperatura do pré-contactor 12 0 na etapa 310 pode serajustada controlando a quantidade de vapor que interage como pré-contactor 12 0 na etapa 310 utilizando uma jaqueta ououtros meios.
Etapa 315 do método 300 inclui a direcionar oscomponentes 102, 104, 106, e 108 que foram enviados ao pré-contactor 120 na etapa 310 do pré-contactor 120 ao reatorde polimerização 118. Tubulação, encanamento, ou qualqueroutro mecanismo apropriado de transferência podem serusados para transferir os componentes 102, 104, 106, e 108do pré-contactor 120 ao reator de polimerização 118 naetapa 315. A tubulação, encanamento, ou outro mecanismoapropriado de transferência podem ser direcionados a uma ouvárias localizações no reator de polimerização 118.
Etapa 320 no método 300 inclui direcionar partesremanescentes dos componentes 102, 104, 106, e 108 aoreator de polimerização 118. As partes remanescentes doscomponentes 102, 104, 106, e 108 que são enviadasdiretamente ao reator de polimerização 118 são aquelas nãoselecionadas para a introdução no pré-contactor 120 naetapa 310. Assim, estes componentes são transferidosdiretamente ao reator de polimerização 118 e ultrapassam asetapas 310 e 315 que envolvem o pré-contactor 120. Adecisão da quantidade de cada componente 102, 104, 106, e108 a ser desviada pode ser decidida por um programa PLC,DCS, ou de rede neural. Como descrito previamente, ocontrolador trabalhará para manter o fluxo desejado em umafaixa aceitável. Em um outro aspecto, uma fração ajustadaou uma quantidade de cada componente 102, 104, 106, e 108desviados podem ser mantidas. A quantidade desviada serámantida dentro de uma faixa ajustada pelo método, técnica,ou sistema de controle.
Quando os componentes 102, 104, 106, e 108 foramtransmitidos ao reator de polimerização 118, pela etapa 315ou 320, os componentes 102, 104, 106, e 108 interagem parainiciar o processo de polimerização para produzir o produtodesejado de poliolefina. 0 produto de poliolefina pode ser,mas não é limitado a, homopolímeros e copolímeros depolietileno e polipropileno. Os sistemas e processosdescritos aqui podem ser usados com outras poliolefinas,como será aparente àqueles versados na técnica.
Um controlador de retroalimentação pode ser usado paramedir propriedades desejadas do polímero e então ajustaautomaticamente a quantidade ou relação dos componentes102, 104, 106, e 108 que vão ou para pré-contactor 120 oupara o reator 118, como descrito aqui. As propriedadesdesejadas incluem, por exemplo, o peso molecular,distribuição peso molecular, relação ou resposta decisalhamento, densidade, atividade do catalisador,reologia, índice de fusão, ou qualquer propriedade físicaou mecânica julgada importante para o processo. Outraspropriedades dos polímeros podem ser medidas e usadas paracontrolar os aspectos relacionados aos componentes 102,104, 106, e 108, como será aparente àqueles versados natécnica e são para ser consideradas dentro do escopo dapresente invenção.
Os métodos e dispositivos convencionais podem serusados para controlar a faixa de condições selecionadas noreator de polimerização 118, como descrito previamente. Noexemplo acima, o tempo de residência pode ser controladoajustando as vazões dos componentes 102, 104, 106, e 108 noreator de polimerização 118. Além disso, as concentraçõesdos sólidos do reator de polimerização 118 podem serajustadas controlando as quantidades dos componentes 102,104, 106, e 108 que reagem dentro do reator depolimerização 118.
Em uma outra modalidade da presente invenção, um meiolegível pela máquina, tangível é fornecido que inclui ocódigo adaptado para controlar a concentração pelo menos deum componente catalisador 102, 104, 106, 108 em uma misturano pré-contactor 120 para formar a poliolefina no reator depolimerização 118 e código adaptado para ler valoresmedidos das concentrações e tempos de residência no pré-contactor 120. O meio legível pela máquina inclui também ocódigo adaptado para determinar a quantidade pelo menos deum componente 102, 104, 106, 108 para adicionar ao pré-contactor 12 0 baseado nos valores medidos e código adaptadopara determinar a quantidade de qualquer componentecatalisador 102, 104, 106, 108 para desviar o pré-contactor120. Os códigos usados nas modalidades da presente invençãopodem incluir códigos separados para cada tarefa, como paracontrolar uma concentração de um componente catalisador emuma mistura em um pré-contactor para formar uma poliolefinaem um reator da polimerização. Alternativamente, os códigospodem ser combinados em um único código que contenha todasas tarefas; ou alternativamente, subconjuntos de códigosque contêm um ou mais dos códigos descritos aqui. Osexemplos do código que podem ser usados para executar astarefas descritas aqui podem incluir programas decomputador, instruções legíveis pela máquina, e osemelhante. Os tipos apropriados de códigos serão aparentesàqueles versados na técnica e devem ser considerados dentrodo escopo da presente invenção.
Aqueles versados na técnica apreciarão quedeterminadas modificações podem ser feitas à invençãorevelada aqui com respeito aos aspectos ilustrados dainvenção, sem se afastar do escopo da invenção. E enquantoa invenção tem sido descrita acima com respeito aosaspectos da invenção, será entendido que a invenção éadaptada a vários rearranjos, modificações, e alterações,todos tais arranjos, modificações, e alterações sãointencionados para estar dentro do escopo dasreivindicações anexas.

Claims (26)

1. Método para a introdução de vários componentes emum sistema de polimerização, caracterizado pelo fato de quecompreende as etapas de:adicionar pelo menos um componente catalisador depolimerização no sistema de polimerização em uma taxacontrolada;adicionar pelo menos um componente composto ativadorno sistema de polimerização em uma taxa controlada;adicionar pelo menos um componente co-catalisador nosistema de polimerização em uma taxa controlada;introduzir uma parte de pelo menos um dos componentesem pelo menos um pré-contactor;direcionar a saída do pré-contactor a pelo menos umreator de polimerização, edirecionar partes remanescentes dos componentes quenão foram enviados ao pré-contactor para pelo menos umreator de polimerização.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que adicionar os componentes nosistema de polimerização em uma taxa controlada compreendeas etapas de:selecionar uma vazão desejada para cada componente;conduzir cada componente no sistema de polimerizaçãoem uma vazão efetiva;medir a vazão efetiva para cada componente; eajustar a vazão efetiva para cada componente parasubstancialmente igual a vazão desejada.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a taxa controlada na qualcada componente é adicionado ao sistema de polimerização éobtida por uma etapa do processo selecionado do grupo queconsiste de ser medida por pelo menos um medidor de fluxode massa, sendo conduzida por pelo menos uma bomba, sendodirecionada por pelo menos uma válvula, e suas combinações.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que pelo menos um pré-contactoré um pré-contactor de fluxo em pistão ou vaso CSTR.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a etapa de contatar pelomenos um dos componentes em pelo menos um pré-contactorcompreende contatar os componentes sob pelo menos umacondição especificada selecionada do grupo que consiste deuma temperatura, uma pressão, um tempo de residência, umaconcentração, e suas combinações.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que pelo menos um reator depolimerização é um CSTR, um reator de circulação emsuspensão, um reator em batelada, um reator de fase gasosa,um reator com autoclave, um reator tubular, um reator demultizonas, um reator de leito fluidizado, um reator deleito fixo, um reator de leito agitado, ou um reator deleito fluidizado agitado, ou suas combinações.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o sistema de polimerizaçãocompreende pelo menos dois reatores de polimerização esegundo os quais pelo menos dois reatores de polimerizaçãosão arranjados em uma configuração em série ou em paralelo.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que pelo menos um componentecomposto ativador compreende pelo menos um componente desolução de metaloceno de polimerização.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que pelo menos um componentecomposto ativador compreende pelo menos um componentecomposto de óxido sólido tratado.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que pelo menos um componente co-catalisador compreende pelo menos um componente de alquil-alumínio.
11. Sistema para a introdução de vários componentes emum sistema de polimerização, caracterizado pelo fato de quecompreende:meios para adicionar pelo menos um componentecatalisador de polimerização no sistema de polimerização emuma taxa controlada;meios para adicionar pelo menos um componente compostoativador no sistema de polimerização em uma taxacontrolada;meios para adicionar pelo menos um componente co-catalisador no sistema de polimerização em uma taxacontrolada;meios para introduzir uma parte de pelo menos um doscomponentes em pelo menos um pré-contactor;meios para direcionar a saída de pelo menos um pré-contactor para pelo menos um reator de polimerização; emeios para direcionar partes remanescentes doscomponentes para pelo menos um reator de polimerização.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o meio para adicionar oscomponentes no sistema de polimerização em uma taxacontrolada ainda compreende:meios para selecionar uma vazão desejada para cadacomponente;meios para conduzir cada componente no sistema depolimerização em uma vazão efetiva;meios para medir a vazão efetiva para cada componente;emeios para ajustar a vazão efetiva para cadacomponente para substancialmente igual a vazão desejada.
13. Sistema de polimerização configurado para recebervários componentes, caracterizado pelo fato de quecompreende:um sistema de adição de catalisador de polimerizaçãoconfigurado para adicionar pelo menos um componente decatalisador de polimerização ao sistema de polimerização emuma taxa controlada;um sistema de adição do composto ativador configuradopara adicionar pelo menos um componente composto ativadorpara o sistema de polimerização em uma taxa controlada;um sistema de adição de co-catalisador configuradopara adicionar pelo menos um componente co-catalisador parao sistema de polimerização em uma taxa controlada;um pré-contactor configurado para receber uma parte docomponente catalisador de polimerização, o componentecomposto ativador, o componente co-catalisador, ou suascombinações;um primeiro reator de polimerização configurado parareceber saída do pré-contactor e receber o catalisador depolimerização, composto ativador, e componentes co-catalisadores que não foram enviados ao pré-contactor.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que os sistemas de adiçãocompreendem equipamento que é selecionado do grupo queconsiste de pelo menos um medidor de fluxo de massa, pelomenos uma bomba, pelo menos uma válvula, e suascombinações.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o pré-contactor é ou um pré-contactor de fluxo em pistão ou um vaso CSTR.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o pré-contactor é operadosob pelo menos uma condição especificada selecionada dogrupo que consiste de uma temperatura, uma pressão, umtempo de residência, uma concentração, e suas combinações.
17. Sistema, acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que pelo menos um primeiroreator de polimerização é um CSTR, um reator de circulaçãoem suspensão, um reator em batelada, um reator de fasegasosa, um reator com autoclave, um reator tubular, umreator de multizonas, um reator de leito fluidizado, umreator de leito fixo, um reator de leito agitado, ou umreator de leito fluidizado agitado, ou suas combinações.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o sistema de polimerizaçãocompreende um segundo reator de polimerização e segundo oqual o primeiro e segundo reatores de polimerização sãoarranjados em uma configuração em série ou em paralelo.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o componente catalisador depolimerização compreende um componente de solução demetaloceno de polimerização.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o componente compostoativador compreende pelo menos um componente composto deóxido sólido tratado.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o componente co-catalisadorcompreende pelo menos um componente alquil-alumínio.
22. Meio legível pela máquina, tangível, caracterizadopelo fato de que compreende: código adaptado para controlaruma concentração de um componente catalisador em umamistura em um pré-contactor para formar uma poliolefina emum reator de polimerização; código adaptado para lervalores medidos de concentrações e tempos de residências nopré-contactor; código adaptado para determinar umaquantidade de componente catalisador para adicionar ao pré-contactor baseado nos valores medidos; e código adaptadopara determinar uma quantidade de qualquer componentecatalisador para desviar do pré-contactor.
23. Meio legível pela máquina, de acordo com areivindicação 22, caracterizado pelo fato de que ocomponente catalisador compreende pelo menos um componentecatalisador de polimerização, pelo menos um componentecomposto ativador, pelo menos um componente co-catalisador,ou suas combinações.
24. Meio legível pela máquina, de acordo com areivindicação 23, caracterizado pelo fato de que ocomponente catalisador de polimerização compreende umcomponente de solução de metaloceno de polimerização.
25. Meio legível pela máquina, de acordo com areivindicação 23, caracterizado pelo fato de que ocomponente composto ativador compreende pelo menos umcomponente composto de óxido sólido tratado.
26. Meio legível pela máquina, de acordo com areivindicação 23, caracterizado pelo fato de que ocomponente co-catalisador compreende pelo menos umcomponente alquil-alumínio.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7723446B2 (en) 2007-07-19 2010-05-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polypropylene series reactor
US9289739B2 (en) 2009-06-23 2016-03-22 Chevron Philips Chemical Company Lp Continuous preparation of calcined chemically-treated solid oxides
US8344078B2 (en) 2010-05-21 2013-01-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Continuous take off technique and pressure control of polymerization reactors
US8703063B2 (en) 2010-06-21 2014-04-22 Chevron Phillips Chemical Company Lp System and method for closed relief of a polyolefin loop reactor system
US9163564B2 (en) 2010-06-21 2015-10-20 Chevron Phillips Chemical Company Lp Method and system for energy generation in a chemical plant by utilizing flare gas
KR101477936B1 (ko) * 2010-07-30 2014-12-30 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 촉매 슬러리 제조 시스템의 용도
US8399580B2 (en) 2010-08-11 2013-03-19 Chevron Philips Chemical Company Lp Additives to chromium catalyst mix tank
US8597582B2 (en) 2011-06-30 2013-12-03 Chevron Phillips Chemical Company Lp Flashline heater system and method
US8821800B2 (en) 2012-10-18 2014-09-02 Chevron Phillips Chemical Company Lp System and method for catalyst preparation
US8957168B1 (en) 2013-08-09 2015-02-17 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for controlling dual catalyst olefin polymerizations with an alcohol compound
US9163098B2 (en) 2014-01-10 2015-10-20 Chevron Phillips Chemical Company Lp Processes for preparing metallocene-based catalyst systems
CN104974277B (zh) * 2014-04-10 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的催化剂进料方法和二元或三元乙丙橡胶及其制备方法
US10131725B2 (en) 2015-06-26 2018-11-20 Chevron Phillips Chemical Company Lp Production of high haze films using metallocene-based catalyst systems in cyclohexene
US9481749B1 (en) 2015-06-26 2016-11-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Processes for preparing metallocene-based catalyst systems in cyclohexene
US10005861B2 (en) 2016-06-09 2018-06-26 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for increasing polymer production rates with halogenated hydrocarbon compounds
US10988553B2 (en) 2016-06-23 2021-04-27 China Petroleum & Chemical Corporation Catalyst pre-contact device for continuous polymerization of olefins and method for catalyst pre-contact
US10029230B1 (en) 2017-01-24 2018-07-24 Chevron Phillips Chemical Company Lp Flow in a slurry loop reactor
US10179826B2 (en) 2017-05-05 2019-01-15 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polymerization catalyst delivery
US10697889B2 (en) 2017-07-21 2020-06-30 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for determining transition metal compound concentrations in multicomponent liquid systems
US10030086B1 (en) 2017-07-21 2018-07-24 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for determining transition metal compound concentrations in multicomponent liquid systems
US10507445B2 (en) 2018-03-29 2019-12-17 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for determining transition metal compound concentrations in multicomponent liquid systems
US10679734B2 (en) 2018-03-29 2020-06-09 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for determining transition metal compound concentrations in multicomponent liquid systems
MX2021009908A (es) * 2019-02-18 2021-09-21 Metso Outotec Finland Oy Unidad de control de reactor, sistema de reactores, y metodo para controlar reactores.
CN109870986B (zh) * 2019-02-28 2021-09-28 天津大学 一种基于神经网络和数据驱动的搅拌反应釜在线控制方法
CN110262231B (zh) * 2019-05-29 2022-09-16 江苏大学 基于微分平滑的连续搅拌釜式反应器系统的扰动观测方法
US11125680B1 (en) 2021-01-14 2021-09-21 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for determining the activity of an activated chemically-treated solid oxide in olefin polymerizations

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3130187A (en) * 1960-07-11 1964-04-21 Phillips Petroleum Co Automatic process control method and apparatus
US3475392A (en) * 1963-09-23 1969-10-28 Phillips Petroleum Co Process control system for maintaining constant polymerization conditions
CA993596A (en) 1972-05-03 1976-07-20 Polysar Limited Control of emulsion polymerization process
US3903202A (en) * 1973-09-19 1975-09-02 Monsanto Co Continuous mass polymerization process for polyblends
US4595566A (en) * 1984-05-30 1986-06-17 Halliburton Company Continuous reactor design
CA2023745A1 (en) 1989-11-27 1991-05-28 Kelly E. Tormaschy Control of polymerization reaction
FI94164C (fi) 1991-03-21 1995-07-25 Borealis Polymers Oy Menetelmä juoksevaksi saatetun polymerointikatalyytin annostelemiseksi polymerointireaktoriin
FI95387C (fi) 1992-12-29 1996-01-25 Borealis As Menetelmä -olefiinien polymeroimiseksi sekä esipolymeroitu katalyyttikompositio ja menetelmä tämän valmistamiseksi
DE4443752A1 (de) * 1994-12-08 1996-06-13 Vinnolit Kunststoff Gmbh Verfahren zur radikalischen Polymerisation ethylenisch ungesättigter Monomere in wäßrigem Medium
FI952175A (fi) 1995-05-05 1996-11-06 Borealis As Menetelmä ja katalysaattorikomponentti olefiinien homo- tai kopolymeroimiseksi
FI111847B (fi) 1997-06-24 2003-09-30 Borealis Tech Oy Menetelmä propeenin kopolymeerien valmistamiseksi
EA200200081A3 (ru) 1998-05-18 2002-10-31 Эксон Кемикэл Пейтентс Инк. Способ получения полимера (варианты)
US6300271B1 (en) * 1998-05-18 2001-10-09 Phillips Petroleum Company Compositions that can produce polymers
BR9803848A (pt) 1998-10-08 2000-10-31 Opp Petroquimica S A Sistema para inferência em linha de propriedades fìsicas e quìmicas, sistema para inferência em linha de variáveis de processo, e, sistema de controle em linha
US6355594B1 (en) * 1999-09-27 2002-03-12 Phillips Petroleum Company Organometal catalyst compositions
US6395666B1 (en) * 1999-09-29 2002-05-28 Phillips Petroleum Company Organometal catalyst compositions
US6399722B1 (en) 1999-12-01 2002-06-04 Univation Technologies, Llc Solution feed of multiple catalysts
US6548441B1 (en) * 1999-10-27 2003-04-15 Phillips Petroleum Company Organometal catalyst compositions
US6613712B1 (en) * 1999-11-24 2003-09-02 Phillips Petroleum Company Organometal catalyst compositions with solid oxide supports treated with fluorine and boron
US6548442B1 (en) * 1999-12-03 2003-04-15 Phillips Petroleum Company Organometal compound catalyst
US6750302B1 (en) * 1999-12-16 2004-06-15 Phillips Petroleum Company Organometal catalyst compositions
US6524987B1 (en) * 1999-12-22 2003-02-25 Phillips Petroleum Company Organometal catalyst compositions
US6632894B1 (en) * 1999-12-30 2003-10-14 Phillips Petroleum Company Organometal catalyst compositions
US6576583B1 (en) * 2000-02-11 2003-06-10 Phillips Petroleum Company Organometal catalyst composition
US6723804B1 (en) * 2000-11-03 2004-04-20 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Monitoring and control of slurry processes for polymerizing olefins
DE60131019T2 (de) 2000-12-04 2008-07-17 Univaton Technologies, LLC, Houston Polymerisationsverfahren
US6605675B2 (en) * 2000-12-04 2003-08-12 Univation Technologies, Llc Polymerization process
US6916892B2 (en) * 2001-12-03 2005-07-12 Fina Technology, Inc. Method for transitioning between Ziegler-Natta and metallocene catalysts in a bulk loop reactor for the production of polypropylene
AU2003272520A1 (en) 2002-09-16 2004-04-08 Chevron Phillips Chemical Company Lp Catalyst slurry feeding assembly for a polymerization reactor
GB2398117A (en) 2002-12-23 2004-08-11 Borealis Tech Oy Catalyst flow meter
WO2005068516A2 (en) 2004-01-14 2005-07-28 Chevron Phillips Chemical Company Lp Method and apparatus for monitoring polyolefin production
EP1563901A1 (en) 2004-02-13 2005-08-17 Total Petrochemicals Research Feluy Method and device for optimising catalyst supply to a polymerization reactor.
US7294599B2 (en) 2004-06-25 2007-11-13 Chevron Phillips Chemical Co. Acidic activator-supports and catalysts for olefin polymerization
DE602004015128D1 (de) 2004-12-17 2008-08-28 Borealis Tech Oy Verfahren zur Polymerisation von Olefinen in Gegenwart eines Olefin Polymerisationskatalysators

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