BRPI0820265B1 - Process for polymerizing or oligomerizing a hydrocarbonide, and polymerization reactor or oligomerization of hydrocarbon - Google Patents

Description

“PROCESSO PARA POLIMERIZAR OU OLIGOMERIZAR UM HIDROCARBONETO, E, REATOR DE POLIMERIZAÇÃO OU OLIGOMERIZAÇÃO DE HIDROCARBONETO” Esta invenção refere-se à polimerização ou oligomerização de um hidrocarboneto. Em particular, a invenção refere-se a um processo para polimerizar ou oligomerizar um hidrocarboneto, e a um reator de polimerização ou oligomerização de hidrocarboneto.

Muitos processos de reação apresentam características de incrustação. Exemplos de referidos processos de reação são processos de polimerização convencionais, incluindo a oligomerização, p. ex., tetramerização ou trimerização de olefinas, como etileno e/ou propileno. A incrustação de um reator usado em reações de polimerização é manifestada pela formação de uma película de polímero sobre uma superfície interior de uma parede do reator e/ou sobre outras superfícies de metal expostas, como injetores, bocais, dispositivos internos do reator e análogos. Este problema é particularmente grave quando as superfícies incrustadas encontram-se a uma temperatura abaixo do ponto de fusão do polímero. O Requerente verificou que este problema também é particularmente prevalente no bocal do injetor de etileno e no prato de fundo de um reator em que etileno é tetramerizado, sendo que um monte de polímero acumula-se no prato de fundo do reator.

Um processo para polimerizar ou oligomerizar um hidrocarboneto e um reator de polimerização ou oligomerização de hidrocarboneto, que são menos propensos a problemas de incrustação e aperfeiçoam a remoção de calor, serão vantajosos.

De acordo com um aspecto da invenção, proporciona-se um processo para polimerizar ou oligomerizar um hidrocarboneto, sendo que o processo inclui introduzir, em um baixo nível, um reagente de hidrocarboneto líquido em uma fase líquida volumétrica compreendendo produto polimérico ou oligomérico misturado com um catalisador; permitir que o reagente de hidrocarboneto líquido vaporize para formar bolhas que se elevam através da fase líquida volumétrica e polimerize ou oligomerize para formar o produto polimérico ou oligomérico, sendo que a elevação de bolhas cria turbulência na fase líquida volumétrica, misturando com isso a fase líquida volumétrica; permitir que componentes gasosos compreendendo qualquer reagente de hidrocarboneto vaporizado não-reagido e qualquer produto gasoso que pode ter-se formado se desprendam da fase líquida volumétrica para um espaço de topo acima da fase líquida volumétrica; retirar os componentes gasosos do espaço de topo; e retirar a fase líquida da fase líquida volumétrica, para manter a fase líquida volumétrica em um nível desejado.

Assim, o hidrocarboneto líquido é introduzido tipicamente no fundo ou próximo de um fundo de um reator contendo uma coluna de borbulhamento da fase líquida volumétrica. O processo pode incluir resfriar os componentes gasosos retirados do espaço de topo, formando reagente de hidrocarboneto condensado e produto gasoso. O reagente de hidrocarboneto condensado pode ser separado do produto gasoso. O reagente de hidrocarboneto condensado pode ser reciclado em forma líquida à fase líquida volumétrica. A fase líquida volumétrica pode incluir um solvente inerte, p. ex., para atuar como um diluente, limitando com isto a incorporação de produto oligomérico desejável em subprodutos de menor valor ou mais pesados. Qualquer solvente inerte que não reage com componentes da fase líquida volumétrica, e que não craqueia na faixa de temperatura de 25 a 300°C pode ser usado. Estes solventes inertes podem incluir hidrocarbonetos aromáticos alifáticos saturados, alifáticos insaturados, e hidrocarbonetos halogenados. Solventes típicos incluem, embora sem limitação, benzeno, tolueno, xileno, cumeno, heptano, metilcicloexano, metilciclopentano, cicloexano, Isopar C, Isopar E, 2,2,4-trimetilpentano, Norpar, clorobenzeno, 1,2-diclorobenzeno, líquidos iônicos e análogos. O processo pode incluir tratar o produto gasoso para recuperar reagente de hidrocarboneto não-reagido não-condensado do produto gasoso. Este tratamento pode incluir pelo menos um estágio de destilação operando a uma pressão menor do que à pressão à qual a fase líquida volumétrica é mantida, produzindo o reagente de hidrocarboneto em forma líquida. O processo pode incluir tratar a retirada da fase líquida para separar produto polimérico ou oligomérico do solvente. O tratamento da fase líquida pode incluir submeter a fase líquida a pelo menos um estágio de destilação para se obter um fluxo de solvente. A reação ou reações de polimerização ou oligomerização na fase líquida volumétrica pode ser exotérmica. é possível introduzir suficiente reagente de hidrocarboneto líquido na fase líquida volumétrica para balancear a exotermia da reação, aproximando com isto o comportamento isotérmico, i.e. mantendo uma temperatura constante na fase líquida volumétrica. Esta característica da invenção pode ser importante em algumas concretizações da invenção, como a ausência de um trocador de calor em contato direto com a fase líquida volumétrica reduz a área de superfície que pode ser suscetível a incrustação, que frequentemente é um problema com processos de polimerização ou oligomerização. Adicionalmente, em uma concretização da invenção, a misturação vigorosa causada pela vaporização de gotículas líquidas do reagente de hidrocarboneto à medida que entra na fase líquida volumétrica para formar bolhas de gás que se elevam elimina a necessidade de um misturador ou agitador, que também pode ser suscetível a incrustação. O reagente de hidrocarboneto líquido pode ser um material de consumo de olefinas, i.e. compreendendo um ou mais monômeros olefínicos. De preferência, o material de consumo de olefinas compreende predominantemente α-olefinas, p. ex., etileno.

Portanto, o processo pode ser um processo de oligomerização. Em uma concretização da invenção, o processo é predominantemente um processo de trimerização. Em outra concretização da invenção, o processo é predominantemente um processo de tetramerização.

Em uma concretização adicional, o processo é predominantemente tanto um processo de trimerização e um processo de tetramerização.

Portanto, o reagente de hidrocarboneto líquido pode ser etileno líquido. De preferência, o reagente de hidrocarboneto líquido é sub-resffiado. De preferência, o grau de sub-resfriamento é suficiente para prevenir ignição prematura do hidrocarboneto líquido em uma linha de alimentação e/ou bocal usada para introduzir o hidrocarboneto líquido na fase líquida volumétrica. Em uma concretização da invenção, em que o hidrocarboneto líquido é etileno líquido, o etileno líquido encontra-se, de preferência, a uma temperatura de cerca de -5 a + 7°C, da forma mais preferível, a uma temperatura entre 0 e 4°C. No entanto o etileno líquido pode encontrar-se a uma temperatura entre cerca de -30 a +9°C.

Quando o reagente de hidrocarboneto líquido é etileno líquido, a fase líquida volumétrica pode encontrar-se a uma pressão de operação de pelo menos cerca de 1 bar(g), mais preferivelmente pelo menos cerca de 10 bar(g), da forma mais preferível pelo menos cerca de 30 bar(g), p. ex., cerca de 45 bar(g). A temperatura da fase líquida volumétrica pode ser de 30 a 100°C, de preferência, de 40 a 80°C. Esta temperatura é tipicamente abaixo da temperatura de ebulição da fase líquida volumétrica, mas acima da temperatura de ebulição do reagente de hidrocarboneto líquido. A trimerização de etileno a 1-hexeno é uma operação comercial significativa. Adicionalmente a seu uso como um químico específico, 1-hexeno é usado extensivamente em processos de polimerização convencionais seja como um monômero ou comonômero. Os produtos triméricos derivados de olefinas de cadeias mais longas podem ser usados como lubrificantes sintéticos (p. ex., como polialfaolefinas) e em aplicações, como componentes de lamas de perfuração e como um material de consumo para preparar detergentes e plastificantes.

Em uma concretização da invenção, o catalisador é um catalisador de composto de metal de transição dissolvido, p. ex., um catalisador de cromo, com um ligante heteroatômico ou homoatômico usado tipicamente com um ativador. Uma quantidade de catalisadores de compostos de metais de transição dissolvidos foi desenvolvida para uso na trimerização ou tetramerização de olefinas, p. ex., como revelado na US 4.668.838; EP 0668105; US 5.750,817; US 6.031.145; US 5.811.618; WO 03/053890; WO 2004/056478; WO 2004/056477; WO 2004/056479; WO 2004/056480; WO 2005/12Í3633 e WO 2007/007272, sendo que todos estes são incorporados aqui por referência. Em lugar disso, o catalisador pode ser um catalisador de níquel compreendendo um ligante quelante, p. ex., ácido 2-difenil fosfino benzóico, usado tipicamente com um ativador de catalisador, como tetrafenilborato de sódio. Também é possível o uso de catalisadores de triaquilalumínio.

Alguns destes catalisadores são seletivos para produtos oligoméricos com Ce e Cs, p. ex., 1-hexeno e 1-octeno, e a Requerente acredita que referidos catalisadores serão particularmente vantajosos para uso com o processo da invenção porque a produção seletiva de 1-hexeno e 1-octeno é comercialmente importante.

Ativadores vantajosos incluem compostos de organoalumínio, compostos de boro, sais orgânicos, como metil lítio e brometo de metil magnésio, ácidos inorgânicos e sais, como eterato de ácido tetrafluorobórico, tetrafluoroborato de prata, hexafluoroantimonato de sódio, ativadores de aluminato, p. ex., tritil perfluoro-tributil aluminato, e análogos.

Compostos de organoalumínio que atuam como ativadores vantajosos incluem compostos de alquilalumínio, como trialquilalumínio e aluminoxanos.

Ativadores de aluminoxano são bem conhecidos na arte e podem ser preparados por meio da adição controlada de água a um composto de alquilalumínio, como trimetilalumínio. Em um processo do tipo referido os compostos de alquilalumínio são apenas parcialmente hidrolisados para prevenir ou, pelo menos, reduzir a formação de hidróxido de alumínio durante a preparação de aluminoxanos. Consequentemente, aluminoxanos comercialmente obteníveis incluem alquilalumínio não-reagido. O resultado é que aluminoxanos comercialmente obteníveis são usualmente misturas de um aluminoxano e um alquilalumínio.

Neste relatório o termo "aluminoxanos" é usado para indicar um composto representado pelas fórmulas gerais (Ra-Al-0)n e Rb(Rc-Al-0)n-AlRd2 sendo que Ra, Rb, Rc, e Rd são independentemente um radical C1-C30 alquila ou halo-alquila, por exemplo, metila, etila, propila, butila, 2-metil-propila, pentila, isopentila, neopentila, ciclopentila, hexila, isoexila, cicloexila, heptila, octila, iso-octila, 2-etil-hexila, decila, 2-fenil-propila, 2-(4-fluorofenil)-propila, 2,3-dimetil-butila, 2,4,4-timetil-pentila e dodecila; e n tem o valor de 2 a 50. De preferência n é pelo menos 4.

Em uma concretização da invenção o catalisador de oligomerização inclui uma combinação de i) uma fonte de Cr; e ii) um composto ligante da fórmula (R')mX' (Y)X2(R2)n 1 sendo que: X e X são selecionados independentemente do grupo que consiste de N, P, As, Sb, Bi, O, S e Se; Y é um grupo ligante entre X e X ; m e n são independentemente 0, 1 ou um número inteiro maior; e 1 2 R e R são independentemente hidrogênio, um grupo hidrocarbila ou um grupo hetero-hidrocarbila, e sendo que R1 é igual ou diferente quando m>l, e sendo que R é igual ou diferente quando n>l .

Neste relatório um grupo hetero-hidrocarbila é um grupo hidrocarbila que inclui pelo menos um heteroátomo (que não é H ou C), e sendo que referido composto orgânico liga-se com uma ou mais outras porções por meio de um ou mais átomos de carbono do composto orgânico e/ou um ou mais heteroátomos do composto orgânico. Grupos organo-heterila e grupos organila (que incluem pelo menos um heteroátomo) são exemplos de grupos hetero-hidrocarbila.

De preferência do composto ligante é da fórmula •3 *7 sendo que de R a R são definidos acima.

De preferência cada um de R3 a R6 é um alquila (de preferência, metila, etila ou isopropila) ou aromático (de preferência, fenila ou fenila substituído).

Exemplos não-limitantes do composto ligante são (fenil)2PN(propil)P(fenil)2; (fenil)2PN(ciclopentil)P(fenil)2; (fenil)2PN(isopropil)P(fenil)2; (fenil)2PN((4-f-butil)-fenil)P(fenil)2; (2-naftil)2PN(metil)P(fenil)2; (2-metilfenil)(fenil)PN(isopropil)P(2-metilfenil)(fenil); (etil)(fenil)P-1,2-benzeno-P(etil)(fenil); (4-metoxifenil)2PN(isopropil)P(fenil)2; (2-metoxifenil)2P-1,2-benzeno-P(2-metoxifenil)2 (fenil)2PN( 1,2-dimetilpropil)P(fenil)2; (fenil)2PN(ciclopentil)P(fenil)2; (fenil)2PN(cicloexil)P(fenil)2; (fenil)2PN( 1 -adamantil)P(fenil)2; (fenil)2PN(2-adamantil)P(fenil)2; (fenil)2PN(S-Chipros)P(fenil)2; (fenil)2P-N(metil)-N-(isopropil)P(fenil)2; (fenil)2P-N(metil)-N-(etil)P(fenil)2; (fenil)2P-N(etil)-N-(etil)P(fenil)2; (2-isopropilfenil)2PN(metil)P(2-isopropilfenil)2 e (2-metoxifenil)2PN(metil)P(2-metoxifenil)2. O processo pode incluir combinar um fluxo de alimentação de reagente de hidrocarboneto gasoso com os componentes gasosos retirados do espaço de topo, de tal forma que o fluxo de alimentação de hidrocarboneto gasoso é condensado com o reagente de hidrocarboneto condensado e alimentado com o reagente reciclado de hidrocarboneto condensado à fase líquida volumétrica como o reagente de hidrocarboneto líquido. O processo pode incluir tratar a retirada da fase líquida para separar reagente de hidrocarboneto não-reagido do produto polimérico ou oligomérico. Este tratamento pode incluir submeter a fase líquida retirada a pelo menos um estágio de destilação e retirar o reagente de hidrocarboneto não-reagido como um fluxo do topo da etapa de destilação. O reagente de hidrocarboneto não-reagido retirado pode ser reciclado à fase líquida volumétrica. O reagente de hidrocarboneto líquido que está sendo introduzido na fase líquida volumétrica pode ser impingido sobre uma superfície de impingimento proporcionada em um reator contendo a fase líquida volumétrica, ou em outro fluxo de alimentação que entra no reator, para criar pelo menos uma área localizada de elevada turbulência na fase líquida volumétrica borbulhante. O fluxo de alimentação de reagente de hidrocarboneto líquido que está sendo impingido sobre uma superfície de impingimento proporcionada no reator, ou em outro fluxo de alimentação que entra no reator, também pode criar turbulência no volume da fase líquida. De preferência, um volume da fase líquida volumétrica em que referida turbulência localizada é criada por meio do impingimento de fluxos de alimentação inclui bocais de entrada para referidos fluxos de alimentação. Como se perceberá, localizadas em um volume de turbulência localizada, os bocais são menos propensas a incrustação. O reagente de hidrocarboneto líquido pode ser impingido contra uma superfície de impingimento definida por uma parede do reator. A parede do reator pode ser uma parede lateral ou um fundo ou prato de fundo do reator. Em uma concretização da invenção, a superfície de impingimento é definida por um fundo ou prato de fundo do reator. Em lugar disso, ou adicionalmente, o reagente de hidrocarboneto líquido pode ser impingido contra uma formação de impingimento proporcionada no interior do reator, definindo uma superfície de impingimento. Quando o fluxo de reação do reagente de hidrocarboneto líquido está sendo impingido sobre outro fluxo de alimentação que entra no reator, referido outro fluxo de alimentação também pode ser uma alimentação de reagente de hidrocarboneto líquido. A superfície de impingimento, p. ex., um prato de fundo do reator, pode ser aquecida. Não é necessário aquecer a superfície de impingimento acima do ponto de ebulição do produto polimérico ou oligomérico. Uma temperatura de superfície da superfície de impingimento pode ser entre cerca de 80 e cerca de 200°C, p. ex., entre cerca de 90 e cerca de 115°C. O reagente de hidrocarboneto líquido pode ser introduzido na fase líquida volumétrica através de pelo menos um bocal objetivado na superfície de impingimento. De preferência, o reagente de hidrocarboneto líquido é introduzido na fase líquida volumétrica através de uma pluralidade de bocais objetivadas na superfície de impingimento. O bocal ou bocais podem ser aquecidos, p. ex., com uma camisa de vapor ou condensado, com uma alça de solvente quente, ou eletricamente. O bocal ou bocais podem ser aquecidos para apresentarem uma temperatura de superfície compreendendo entre cerca de 80 e cerca de 200°C, p. ex., entre cerca de 90 e cerca de 140°C.

Como se perceberá, o espaçamento máximo entre um bocal e a superfície de impingimento que ainda permitirá a criação efetiva de uma área localizada de elevada turbulência dependerá pelo menos da velocidade de injeção do reagente de hidrocarboneto líquido, sendo que um espaçamento maior é tolerado para maiores velocidades de injeção. O processo pode incluir a introdução da fase líquida retirada da fase líquida volumétrica em uma coluna de borbulhamento adicional de referida fase líquida volumétrica, e introdução do referido reagente de hidrocarboneto líquido também em referida coluna de borbulhamento adicional, para formar produto polimérico ou oligomérico adicional. Em outras palavras, o processo pode usar pelo menos duas colunas de borbulhamento de fase líquida volumétrica em série, sendo que o reagente de hidrocarboneto líquido fresco é introduzido em cada coluna de borbulhamento, p. ex., para impingir sobre uma superfície de impingimento ou sobre outro fluxo de alimentação que entra na fase líquida volumétrica (i.e. as colunas de borbulhamento são em paralelo para o reagente de hidrocarboneto líquido), e, de preferência, sendo que os componentes gasosos retirados dos espaços de topo acima das colunas de borbulhamento são combinados.

De acordo com outro aspecto da invenção, proporciona-se um reator de polimerização ou oligomerização de hidrocarboneto que inclui: um vaso de reação que define uma zona de fase líquida abaixo de uma zona de espaço de topo para conservar uma fase líquida volumétrica compreendendo produto polimérico ou oligomérico na zona de fase líquida; uma entrada de reagente de hidrocarboneto em um nível baixo levando à zona de fase líquida, sendo que a entrada apresenta pelo menos um bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto objetivada em uma superfície de impingimento proporcionada no interior, ou definindo, a zona de fase líquida de tal forma que, no uso, uma área localizada de elevada turbulência seja criada por meio da injeção de um reagente de hidrocarboneto através do bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto sobre a superfície de impingimento, ou referida pelo menos um bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto é objetivada para outro bocal de entrada de fluxo de fluido, de tal forma que, no uso, uma área localizada de elevada turbulência é criada por meio da injeção de um reagente de hidrocarboneto através de referida pelo menos um bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto em contato impingente, sendo que um fluxo de fluido é injetado através de referida outro bocal de entrada de fluxo de fluido ; e uma saída de componentes gasosos que leva da zona de espaço de topo em uso através da qual componentes gasosos coletados na zona de espaço de topo são retirados.

Cada bocal pode apresentar uma pluralidade de orifícios configurados para dirigir um jato de líquido de forma a impingir sobre uma superfície. O ângulo de incidência dos jatos de impingimento sobre a superfície pode ser igual para todos os orifícios ou poderíam diferir entre os orifícios. A entrada de reagente de hidrocarboneto pode incluir uma pluralidade de bocais de entrada de reagente de hidrocarboneto, cada uma objetivada em uma superfície de impingimento, ou em outro bocal de entrada de fluxo de fluido. Referida outro bocal de entrada do fluxo de fluido pode ser um bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto. A superfície de impingimento pode ser definida por uma parede do reator. A parede do reator pode ser uma parede lateral ou um fundo ou prato de fundo do reator. Em uma concretização da invenção, a superfície de impingimento é definida por um fundo ou prato de fundo do reator. Em lugar disso, ou adicionalmente, a superfície de impingimento pode ser definida por uma formação de impingimento proporcionada como um dispositivo interno dentro da zona de fase líquida. O reator pode ser caracterizado pela ausência de um misturador ou agitador mecânico. O reator pode incluir uma entrada de solvente no vaso de reação em uso através do qual um solvente pode ser introduzido no vaso de reação. O reator também pode incluir uma entrada de catalisador em uso através da qual um catalisador ou sistema de catalisador pode ser introduzido no vaso de reação. O reator pode ser um reator de coluna de borbulhamento. De preferência, o reator não possui dispositivos internos além dos bocais de entrada de reagente de hidrocarboneto. Mais particularmente, o reator pode ser uma coluna de borbulhamento, reator de oligomerização de a-olefinas. Em um reator do tipo referido, é possível usar uma velocidade de saída de 1,8 a 3 m/s para reagente de hidrocarboneto que deixa um bocal, sendo que a pressão requerida em uma linha de entrada é determinada pelo diâmetro do orifício do bocal e pelo número de orifícios para fornecer a desejada velocidade de saída. A invenção será descrita agora, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos em que a Figura 1 mostra uma concretização de um processo de acordo com a invenção para polimerizar ou oligomerizar um hidrocarboneto; a Figura 2 mostra outra concretização mais complexa de um processo de acordo com a invenção para polimerizar ou oligomerizar um hidrocarboneto; a Figura 3 mostra um gráfico da carga em um agitador, representado pela pressão diferencial da bomba de impulsão hidráulica, em um reator de planta piloto submetido a incrustação causada pela precipitação de polímero no agitador; a Figura 4 mostra gráficos da velocidade do agitador e perfil da temperatura do reator da planta piloto axial, para o reator de planta piloto da Figura 3; a Figura 5 mostra uma vista elevada parcialmente seccionada de uma porção de fundo de um reator de oligomerização de hidrocarboneto de acordo com a invenção; a Figura 6 mostra uma vista de topo seccionada do reator da Figura 5, tomada em VI-VI na Figura 5; a Figura 7 mostra uma vista elevada parcialmente selecionada de outra concretização de um reator de oligomerização de acordo com a invenção; a Figura 8 mostra uma vista de fundo do reator da Figura 7, tomada em VIII-VIII na Figura 7; e a Figura 9 mostra uma vista elevada parcialmente seccionada de uma porção de fundo de outra concretização de um hidrocarboneto reator de oligomerização de acordo com a invenção.

Referindo à Figura 1 dos desenhos, numeral de referência 10 indica geralmente um processo de acordo com a invenção para polimerizar ou oligomerizar um hidrocarboneto. O processo 10 como mostrado no desenho é, em particular, para a tetramerização, e, em menor grau, trimerização, do etileno, mas ele também pode ser usado para a polimerização ou oligomerização de outros materiais de consumo de olefinas. O processo 10 inclui um reator 12 contendo uma fase líquida volumétrica 14 em forma de uma coluna de borbulhamento. O reator 12 é, portanto, um reator de coluna de borbulhamento. Etileno líquido de uma linha 32 entra por um fundo do reator 12 de tal forma que o etileno líquido em uso entre pelo fundo da coluna de borbulhamento da fase líquida volumétrica 14. Uma linha de solvente 23 e uma linha de catalisador 25 também entram no reator 12.

Uma linha de retirada da fase líquida 18, de preferência, com um ponto de retirada pelo fundo deixa o reator 12 até um estágio de tratamento 20, sendo que uma linha de produto oligomérico 22 e uma linha de etileno não-reagido 24 deixa o estágio de tratamento 20. Uma linha de componentes gasosos 26 deixa o topo do reator 12 até um condensador 28 e leva do condensador 28 a um separador 30. A linha de etileno não-reagido 24 do estágio de tratamento 20 junta-se à linha de componentes gasosos 26 levando ao condensador 28. Uma linha de alimentação de etileno gasoso 54 também se junta à linha de componentes gasosos 26 levando ao interior do condensador 28. A linha 32 é uma linha de reciclagem de etileno líquido que leva do separador 30 ao reator 12, sendo que uma linha de produto gasoso 34 também sai do separador 30.

Para trimerizar e tetramerizar etileno para produzir 1-hexeno e 1-octeno, etileno líquido a uma temperatura de cerca de 5°C é introduzido por meio da linha 32 no fundo da fase líquida volumétrica 14 no interior do reator 12. O reator 12 é operado tipicamente a uma pressão entre cerca de 45 bar(g) e 50 bar(g), sendo que a fase líquida volumétrica 14 encontra-se a uma temperatura abaixo de seu ponto de ebulição na pressão de operação do reator 12. Tipicamente, estas temperatura é de cerca de 60°C. A fase líquida volumétrica 14 da coluna de borbulhamento compreende uma mistura de produtos oligoméricos e um solvente que inclui um sistema de catalisador dissolvido, com bolhas rapidamente ascendentes de etileno vaporizado passando no sentido ascendente através da coluna de borbulhamento da fase líquida volumétrica 14. Na concretização da invenção mostrada na Figura 1, o solvente é uma parafina Cg (Isopar-C), sendo que o sistema de catalisador compreende Cr (cromo), ligante de (fenil)2PN(isopropil)P(fenil)2 e metil aluminoxano como ativador. O reator 12 com o sistema de catalisador particular produz primariamente 1-hexeno e 1-octeno a partir de etileno. Em outras palavras, o reator 12 primariamente trimeriza e tetrameriza o etileno. As reações de oligomerização que ocorrem no interior do reator 12 são exotérmicas. O calor da reação é suficiente para proporcionar a energia requerida para aquecer o fluxo de alimentação entrante de etileno líquido de 5°C a 60°C e para vaporizar o etileno líquido. A vaporização do etileno líquido e, portanto, a formação de bolhas de gás rapidamente ascendentes cria misturação vigorosa no interior da fase líquida volumétrica 14, tomando a fase líquida volumétrica 14 em uma coluna de borbulhamento. Isto é importante e vantajoso porque pode deixar o reator 12 operar sem um misturador ou agitador, que, se presente, pode ser suscetível a incrustação. O controle da temperatura do reator 12 é efetuado por meio de vaporização instantânea do etileno líquido de modo que não haja necessidade de um trocador de calor em contato direto com a fase líquida volumétrica 14 para remover calor da fase líquida volumétrica 14 (i.e. usa-se resfriamento por contato direto ou assim-chamado "resfriamento a quente").

De uma forma geral, processos de oligomerização de etileno formam pequenas quantidades de sólidos, e exige-se projetos de processo que possam lidar com este material. Uma solução consiste em projetar um catalisador ou sistema de catalisador que pode ser usado a uma temperatura suficientemente elevada para manter os sólidos poliméricos incrustadores em solução, para com isto prevenir a incrustação. Altemativamente, se a temperatura de operação do processo for baixa demais para que ocorra precipitação, uma abordagem convencional consiste em usar um trocador de calor externo para impedir contato de superfícies do trocador de calor e de fluidos de processo com os polímeros incrustadores. Com o processo da invenção, usa-se um fluxo de alimentação de hidrocarboneto líquido que apresenta uma temperatura de ebulição menor do que a temperatura do volume da fase líquida da coluna de borbulhamento na pressão de reação de modo que, em contato com a fase líquida volumétrica, o hidrocarboneto líquido venha a vaporizar rapidamente, liberando bolhas que induzem turbulência e geram suficiente misturação no reator. Isto pode eliminar a exigência por um agitador e, consequentemente, a incrustação do agitador como uma razão para desligamento da planta, estendendo tempos de reação e incrementando a disponibilidade da planta e, consequentemente, reduzindo a necessidade de maior tamanho da planta para atender exigências de capacidade. Dado que troca de fase resulta numa grande alteração da densidade para uma dada massa de fluxo de alimentação de hidrocarboneto líquido no reator, é possível realizar uma quantidade significativa de trabalho na coluna de borbulhamento da fase líquida volumétrica por meio de vaporização do fluxo de hidrocarboneto líquido na fase líquida volumétrica, enquanto se mantém um ambiente de reação isotérmico. Dado que um processo de incrustação, como um processo de tetramerização, requer limpeza periódica, o fato de que pode não ser necessário um agitador para manter boa misturação nas condições de reação permite implementar um projeto mais personalizado para permitir a otimização de uma etapa de limpeza do reator. A fase líquida é retirada através da linha de retirada de fase líquida 18 para manter a fase líquida volumétrica 14 em um nível desejado no interior do reator 12. Um reagente de neutralização de catalisador, p. ex., um álcool, como etanol, pode ser introduzido no fluxo de produto líquido retirado para prevenir reação adicional. A fase líquida é tratada no estágio de tratamento 20, proporcionando um fluxo de etileno gasoso não-reagido que é retirado ao longo da linha 24 e, assim, devolvido em forma líquida ao reator 12 juntamente com fluxo de etileno fresco por meio da linha 54, via o condensador 28, separador 30 e a linha de reciclagem 32. Um produto oligomérico é retirado do estágio de tratamento 20 por meio da linha de produto oligomérico 22. Na Figura 1, o estágio de tratamento 20 é representado por um único bloco. Na prática, a separação de etileno não-reagido (e sólidos poliméricos que podem ter-se formado) da fase líquida requer uma série complexa de etapas de separação incluindo tipicamente pelo menos um estágio de destilação ou de vaporização instantânea e, possivelmente, um estágio de compressão. Como a recuperação de etileno não-reagido do produto líquido é, contudo, periférica para a presente invenção, isto não será discutido mais detalhadamente. O processo 10 também incluirá tipicamente a recuperação do solvente do produto oligomérico. O solvente é então recirculado ao reator 12 por meio da linha de solvente 23. A recuperação é realizada tipicamente usando-se uma coluna de destilação, mas os detalhes desta recuperação não são exigidos para uma compreensão da presente invenção e não serão discutidos detalhadamente.

Componentes gasosos, incluindo etileno não-reagido vaporizado e qualquer produto gasoso que pode ter-se formado no reator 12, são recolhidos em um espaço de topo acima da fase líquida volumétrica 14 e retirados através da linha de componentes gasosos 26.

Os componentes gasosos também podem incluir impurezas leves, como metano, que pode ter entrado no processo 10 com o fluxo de alimentação de etileno líquido e etano formado no reator 12 como um subproduto. Metano também pode ser liberado em uma reação de desativação de catalisador, particularmente quando o catalisador inclui uma espécie de alumínio, como um resultado da reação de um álcool com a espécie de alumínio. A pressão parcial de impurezas leves, p. ex., metano e etano, no reator 12 deveria ser minimizada desde que praticamente possível, para incrementar a pressão parcial de etileno, incrementando com isso a concentração de etileno na fase líquida volumétrica 14, e, consequentemente, incrementando a produtividade do reator 12.

No condensador 28, os componentes gasosos retirados ao longo da linha de componentes gasosos 26 são resfriados, formando etileno condensado que é separado no separador 30 e reciclado ao reator 12 por meio da linha de reciclagem de etileno líquido 32.

Componentes gasosos não-condensados, i.e. produto gasoso, são retirados do separador 30 por meio da linha de produto gasoso 34. Embora não mostrado na Figura 1 dos desenhos, o processo 10 pode incluir tratar o produto gasoso retirado por meio da linha de produto gasoso 34 para recuperar etileno não-reagido não-condensado do produto gasoso. Tipicamente, um tratamento do tipo referido incluirá pelo menos um estágio de destilação operando a uma pressão menor e uma temperatura menor do que 0 reator 12, produzindo etileno líquido que pode ser bombeado de volta ao reator 12.

Naturalmente, o processo 10 pode incluir tratar o produto oligomérico do estágio de tratamento 20 para separar componentes desejados, como 1-hexeno, 1-octeno, um produto cíclico com C6 e um produto Ci0+ e solvente. Referida separação ocorrerá tipicamente em colunas de destilação.

Referindo à Figura 2 dos desenhos, uma concretização mais complexa do processo de acordo com a invenção é geralmente indicada por numeral de referência 50. Na Figura 2, os mesmos numerais de referência foram usados na maior extensão possível como os que foram usados na Figura 1 para indicar as mesmas partes ou características, ou outras similares. O processo 50 inclui dois reatores 12.1 e 12.2. Em lugar de um condensador simples, o processo 50 inclui dois trocadores de calor 28.1 e 28.2. Os reatores 12.1 e 12.2. estão dispostos em série na medida em que a fase líquida volumétrica 14 é referida, e a linha de transferência de fase líquida 52 é, portanto, proporcionada para transferir fase líquida do reator 12.1 ao reator 12.2. No que se refere à alimentação de etileno líquido, os reatores 12.1 e 12.2 encontram-se contudo em paralelo de tal forma que linhas de alimentação de etileno líquido 16 entrem em ambos os reatores 12.1 e 12.2 pelos seus fundos. O processo 50 recebe fluxo de alimentação de etileno em forma gasosa comprimida ao longo da linha de alimentação de etileno gasoso 54. A linha de alimentação de etileno gasoso fresco é combinada com os componentes gasosos retirados por meio das linhas de componentes gasosos 26 dos reatores 12.1 e 12.2. No primeiro trocador de calor 28.1, este primeiro fluxo gasoso combinado é resfriado primeiramente de cerca de 60°C a cerca de 40°C usando-se água de resfriamento da planta, e no segundo trocador de calor 28.2 o fluxo gasoso combinado é resfriado adicionalmente a cerca de 7°C usando-se água refrigerada ou qualquer outro refrigerante apropriado a cerca de 0°C. Etileno líquido condensado é então introduzido nos reatores 12.1 e 12.2 do separador 30. No processo 50, este fluxo de alimentação de etileno líquido inclui etileno líquido reciclado e etileno líquido fresco. A fase líquida é transferida do reator 12.1 ao reator 12.2 por meio de linha de transferência da fase líquida 52 (em que o ímpeto para transferência é proporcionado por uma diferença de pressão entre reatores 12.1 e 12.2), antes de ser retirada por meio da linha de retirada da fase líquida 18. No entanto, etileno líquido é introduzido em paralelo por meio da linha de alimentação de etileno líquido 16 pelos fundos dos reatores 12.1 e 12.2.

Embora não mostrado na Figura 2, o processo 50 pode incluir naturalmente um estágio de tratamento, como o estágio de tratamento 20 para recuperar etileno não-reagido da fase líquida retirada por meio da linha de retirada da fase líquida 18, e também estágios de tratamento adicionais para recuperar e reciclar solvente e para recuperar etileno não-reagido do produto gasoso retirado por meio da linha de produto gasoso 34. O Requerente realizou experimentos com modelos frios em um sistema de vaporização de butano para compreender os efeitos da rápida vaporização sobre a misturação volumétrica e circulação. O sistema de butano consistiu de um vaso em vidro com volume de 10 litros enchido com água com um diâmetro interno de 20 cm, em que se introduziu butano líquido sub-resffiado através de um tubo único de um quarto de polegada (63,5 mm). Adicionou-se um traçador de cor (permanganato de potássio) para salientar padrões de fluxo e velocidades locais.

Quando o butano foi simplesmente introduzido na água, ficou claro que todo o butano borbulhou imediatamente para cima como um penacho do injetor, conferindo muito pouca misturação ao líquido abaixo daquele ponto. Zonas fora do penacho de butano ascendente apresentaram baixo fluxo e baixa turbulência. Zonas distintas de alta e baixa misturação puderam ser diferenciadas no interior do reator, evidenciadas pela ausência de bolhas nas regiões de baixo fluxo. Isto foi confirmado por meio de resultados de simulação com CFD. Estes fenômenos explicam o comportamento de um reator-piloto de tetramerização operado pelo Requerente, onde se acredita que acúmulo excessivo de polímero no prato de fundo deve-se à baixa turbulência sob o injetor de etileno que entra lateralmente no reator em escala-piloto.

Quando o injetor de butano foi disposto de tal forma que butano injetado impinge contra um prato de fundo do vaso de vidro, eliminou-se regiões de baixo fluxo e promoveu-se até mesmo a dissipação de energia no volume de água, conforme evidenciado por uma distribuição mais uniforme da distribuição dos tamanhos das bolhas. O volume líquido pareceu turvo, o que é indicativo de finas bolhas distribuídas por todo o líquido. Isto sugere que se deveria emprestar cuidadosa consideração à maneira pela qual o etileno líquido é introduzido na coluna de borbulhamento da fase líquida volumétrica para assegurar distribuição homogênea de bolhas de etileno por toda a fase líquida volumétrica, quando se usa o processo da invenção.

Com referência às Figuras 5 e 6 dos desenhos, um reator de oligomerização de acordo com a invenção é geralmente indicado pelo numeral de referência 100. O reator 100 inclui um vaso de reação 102 e uma entrada de reagente de hidrocarboneto compreendendo três bocais 104 passando através de uma parede lateral cilíndrica circular 106 do vaso de reação 102.

Embora não mostrado no desenho, a maior parte do vaso 102 define uma zona de fase líquida volumétrica que se estende desde um prato de fundo 108 para cima ocupando de 70 % a 90 % do volume do vaso de reação 106. Uma porção de topo do vaso de reação 102 define uma zona de espaço de topo. Uma saída de componentes gasosos (não mostrada) leva da zona de espaço de topo.

Os bocais 104 são dirigidos no sentido do prato de fundo 108, sendo que a saída de cada bocal 104 é espaçada de qualquer distância desde alguns milímetros até alguns poucos centímetros do prato de fundo, sendo que a distância entre bocal e o prato é determinada na prática pela velocidade do jato de fluido que sai pelo bocal.

Embora não mostrado nas Figuras 5 e 6 dos desenhos, o reator 100 inclui uma entrada de solvente e uma entrada do sistema de catalisador através da parede lateral 106, para o interior da zona de fase líquida. Uma linha de retirada da fase líquida para retirar fase líquida do reator 100 também é proporcionada (não mostrado).

Além dos bocais 104 que se projetam através da parede lateral 106, o reator 100 não apresentará, de preferência, quaisquer dispositivos internos e, em particular, pode não exigir um misturador ou agitador mecânico. O reator 100 é um reator de oligomerização de a-olfeinas, coluna de borbulhamento, e é particularmente vantajoso para tetramerizar ou trimerizar um fluxo de alimentação de etileno líquido. No uso, a zona de fase líquida volumétrica do vaso de reação 102 é enchida com uma fase líquida volumétrica compreendendo produto polimérico ou oligomérico, p. ex., 1-hexeno e/ou 1-octeno em mistura com um solvente e um catalisador dissolvido ou sistema de catalisador. Quando o reator 100 é usado no processo 10, 50 (i.e. como os reatores 12, 12.1 e 12.2) a fase líquida volumétrica é em forma de uma coluna de borbulhamento, sendo que o reator que opera a uma pressão entre cerca de 45 bar(g) e cerca de 50 bar(g). A coluna de borbulhamento encontra-se, portanto, a uma temperatura abaixo da temperatura de ebulição da fase líquida volumétrica na pressão de operação do reator, tipicamente cerca de 60°C.

Etileno líquido, a uma temperatura de cerca de 5°C, é introduzido no vaso de reação 102 através dos bocais 104 para impingir contra o prato de fundo 108. Isto produz áreas localizadas de elevada turbulência na vizinhança imediata do prato de fundo 108, que reduz a incrustação do prato de fundo 108 ou dos bocais 104 com uma película de polímero. Adicionalmente, a turbulência no volume da fase líquida na zona de fase líquida também é incrementada. Adicionalmente, a vaporização do etileno líquido e, portanto, a formação de bolhas de gás rapidamente ascendentes também cria misturação vigorosa, assegurando que a fase líquida volumétrica encontra-se em forma de um borbulhamento.

Com referência às Figuras 7 e 8, outra concretização de um reator de oligomerização de acordo com a invenção é geralmente indicada pelo numeral de referência 110. O reator 110 é similar ao reator 100 e, exceto se indicado de outra forma, as mesmas partes ou características, ou similares, são indicadas pelos mesmos numerais de referência.

No reator 110, os bocais 104 entram no vaso 106 através do prato de fundo 108 e, então, realizam uma volta de 180° para assegurar que hidrocarboneto líquido injetado impinja contra o prato de fundo 108, em uso. A configuração mostrada nas Figuras 7 e 8 é vantajosa para uso m situações em que o reator 1 10 é equipado com um agitador (não mostrado).

Na Figura 7, uma saída de componentes gasosos que leva de uma zona de espaço de topo 107 é mostrada e indicada pelo numeral de referência 26.

Referindo à Figura 9, outra concretização de um reator de oligomerização de acordo com a invenção é geralmente indicada pelo numeral de referência 120. O reator 120 é similar ao reator 100 e, exceto se indicado de outra forma, as mesmas partes ou características, ou similares, são indicadas pelos mesmos numerais de referência.

No reator 120, os bocais 104 são objetivados uma em direção à outra. Os bocais 104 são dispostos em dois pares de bocais opostas diagonalmente. Com esta disposição, um volume de fase líquida volumétrica com elevada turbulência localizada em uso envolve os bocais de entrada 104. Sendo localizada em um volume de turbulência localizada, os bocais 104 são menos propensas a incrustação e são efetivamente auto-limpantes.

Os reatores 110, 120 podem ser usados no processo 10, 50 como os reatores 12, 12.1 e 12.2 mostrados nas Figuras 1 e 2. O Requerente acredita que o processo 10, 50 e os reatores 100, 110, 120 como ilustrados, são menos sujeitos ao risco de incrustação, em comparação com processos e reatores convencionais para polimerizar ou oligomerizar um hidrocarboneto. Este risco de incrustação, para dispositivos e processos convencionais de polimerização ou oligomerização, particularmente aqueles incluindo um agitador no reator, é um problema significativo, sendo que presente invenção percorreu um longo caminho para tratar deste problema. A Figura 3 ilustra a carga incrementada sobre um agitador com tempo no fluxo em condições de reação devido à precipitação de polímero no agitador de um reator de planta-piloto fazendo-se uso de uma válvula hidráulica. Usou-se um etileno líquido como um fluxo de alimentação. Como se perceberá, a pressão diferencial da bomba de impulsão hidráulica aumenta com o incremento da carga para se manter o agitador numa velocidade-alvo. Esta carga incrementada é causada pela incrustação do agitador. A Figura 4 mostra que desligar o agitador de referido reator de planta piloto não é prejudicial para o perfil de temperatura do reator axial em referido reator de planta-piloto. Embora haja uma oscilação de temperatura quando o agitador é desligado, causada por ajuste de controle não-otimizado, observar-se-á que o perfil de temperatura de cada um dos termopares localizados axialmente é consistente com os outros e permanece dentro de uma estreita tolerância de temperatura.

REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Processo (10, 50) para polimerizar ou oligomerizar um hídrocarboneto, caracterizado pelo fato de que o processo inclui introduzir um reagente de hídrocarboneto líquido (32) em uma fase líquida volumétrica (14) compreendendo produto polimérico ou oligomérico misturado com um catalisador, o reagente de hídrocarboneto líquido tendo um ponto de ebulição menor do que a temperatura em massa da fase líquida volumétrica (14); permitir que o reagente de hídrocarboneto líquido vaporize para formar bolhas que se elevam através da fase líquida volumétrica (14) e polimerize ou oligomerize para formar o produto polimérico ou oligomérico, sendo que a elevação de bolhas cria turbulência na fase líquida volumétrica (14), misturando com isso a fase líquida volumétrica (14); permitir que componentes gasosos compreendendo qualquer reagente de hídrocarboneto vaporizado não-reagido e qualquer produto gasoso que pode ter-se formado se desprendam da fase líquida volumétrica (14) para um espaço de topo acima da fase líquida volumétrica; retirar (26) os componentes gasosos do espaço de topo; e retirar a fase líquida (18) que inclui produto polimérico ou oligomérico da fase líquida volumétrica (14).

2. Processo (10, 50) de acordo com a reivindicação l, caracterizado pelo fato de que inclui resfriar (28, 28.1, 28,2) os componentes gasosos retirados do espaço de topo, formar reagente de hídrocarboneto condensado e produto gasoso, separar (30) o reagente de hídrocarboneto condensado do produto gasoso, e reciclar (32) o reagente de hídrocarboneto condensado em forma líquida à fase líquida volumétrica (14).

3. Processo (10) de acordo com a reivindicação l ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a fase líquida volumétrica (14) inclui um solvente inerte (23) que atua como um diluente, desta forma limitando a incorporação de um produto oligomérico desejável em subprodutos mais pesados, o processo inclui tratar (20) a fase líquida retirada (18) para separar produto poliméríco ou oligomérico do solvente submetendo-se a fase líquida retirada (18) a pelo menos um estágio de destilação para se obter um fluxo de solvente (23).

4. Processo (10, 50) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que inclui tratar o produto gasoso (34) em pelo menos um estágio de destilação operando a uma pressão menor do que a pressão à qual a fase líquida volumétrica (14) é mantida para recuperar reagente de hidrocarboneto não-reagido não-condensado do produto gasoso (34), produzindo o reagente de hidrocarboneto em forma líquida.

5. Processo (10, 50) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a reação ou reações de polimerização ou oligomerização na fase líquida volumétrica (14) são exotérmicas, e em que suficiente reagente de hidrocarboneto líquido (32) é introduzido na fase líquida volumétrica (14) para balancear a exotermia da reação, desta forma aproximando-se do comportamento isotérmico.

6. Processo (10, 50) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o reagente de hidrocarboneto líquido (32) é uma matéria-prima de olefinas compreendendo um ou mais monômeros olefínicos.

7. Processo (10, 50) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o reagente de hidrocarboneto líquido (32) é etileno líquido.

8. Processo (50) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a fase líquida volumétrica (14) encontra-se em forma de uma coluna de borbulhamento (12.1) e que inclui introduzir fase líquida (52) retirada da fase líquida volumétrica (14) a uma coluna de borbulhamento adicional (12.2) de referida fase líquida volumétrica (14), e introduzir referido reagente de hidrocarboneto líquido (32) também em referida coluna de borbulhamento adicional (12.2), para formar produto polimérico ou oligomérico adicional, o processo usando assim pelo menos duas colunas de borbulhamento (12.1, 12.2) de fase líquida volumétrica (14) em série, sendo que o reagente de hidrocarboneto líquido fresco é introduzido em cada coluna de borbulhamento (12.1, 12.2).

9. Processo (10, 50) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que inclui combinar uma alimentação de reagente de hidrocarboneto gasoso (54) com os componentes gasosos (26) retirados do espaço de topo, de tal forma que o fluxo de alimentação de hidrocarboneto gasoso (54) é condensado (28, 28.1, 28.2) com o reagente de hidrocarboneto condensado e alimentado com o reagente de hidrocarboneto condensado reciclado (32) na fase líquida volumétrica (14) como o reagente de hidrocarboneto líquido.

10. Processo (10, 50) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o reagente de hidrocarboneto líquido (32) é impingido sobre uma superfície de impingimento (108) proporcionada em um reator (100, 110) contendo a fase líquida volumétrica (14), ou em outro fluxo de alimentação (104) que entra no reator (120), para criar pelo menos uma área localizada de elevada turbulência na fase líquida volumétrica (14).

11. Processo (10, 50) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o reagente de hidrocarboneto líquido (32) é impingido contra uma superfície de impingimento (108) definida por uma parede do reator (100, 110) e/ou contra uma formação de impingimento proporcionada no interior do reator, definindo uma superfície de impingimento.

12. Processo (10, 50) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o reagente de hidrocarboneto líquido (32) é introduzido na fase líquida volumétrica (14) através de pelo menos um bocal (104) objetivada na superfície de impingí mento (108).

13. Reator dc polimcrização ou oligomcrizaçao de hidrocarboneto (100, 110, 120) adequado para uso em um processo (10,50) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que inclui: um vaso de reação (102) que define uma zona de fase líquida abaixo de uma zona de espaço de topo para conservar uma fase líquida volumétrica compreendendo produto polimérico ou oligomérico na zona de fase líquida; uma entrada de reagente de hidrocarboneto em um baixo nível levando à zona de fase líquida, sendo que a entrada apresenta pelo menos um bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto (104) objetivada em uma superfície de impingimento (108) proporcionada no interior, ou definindo, a zona de fase líquida de tal forma que, no uso, uma área localizada de elevada turbulência seja criada na fase líquida volumétrica por meio da injeção de um reagente de hidrocarboneto através do bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto (104) sobre a superfície de impingimento (108), ou o referido pelo menos um bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto (104) é objetivada para outro bocal de entrada de fluxo de fluido (104), dc tal forma que, no uso, uma área localizada de elevada turbulência é criada na fase líquida volumétrica por meio da injeção de um reagente de hidrocarboneto através do referido pelo menos um bocal de entrada de reagente de hidrocarboneto (104) em contato ímpingente com um fluxo de fluido sendo injetado através do referido outro bocal de entrada de fluxo de fluido (104); e uma saída de componentes gasosos que leva da zona de espaço de topo em uso através da qual componentes gasosos coletados na zona de espaço de topo são retirados.

14. Reator (100, 110, 120) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a superfície de impingimento (108) é definida por uma parede do reator e/ou por uma formação de impingimento proporcionada como um dispositivo interno dentro da zona de fase líquida.

15. Reator (100, 110, 120) de acordo com a reivindicação 13 ou reivindicação 14, caracterizado pela ausência de um misturador ou agitador mecânico.