BRPI0920734B1 - “aparelho e processo para reação de polimerização de leito fluidizado de fase gasosa de olefinas” - Google Patents

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(54) Título: APARELHO E PROCESSO PARA REAÇÃO DE POLIMERIZAÇÃO DE LEITO FLUIDIZADO DE FASE GASOSA DE OLEFINAS (51) Int.CI.: B01J 8/24; C08F 10/00 (30) Prioridade Unionista: 03/10/2008 EP 08165825.4 (73) Titular(es): INEOS EUROPE LIMITED (72) Inventor(es): THIBAULT DUMAS; KEVIN PETER RAMSAY
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APARELHO E PROCESSO PARA REAÇÃO DE POLIMERIZAÇÃO DE LEITO FLUIDIZADO DE FASE GASOSA DE OLEFINAS
A presente invenção se refere a um aparelho e a um processo para polimerização e, em particular, aplicável a uma reação de polimerização de leito fluidizado de fase gasosa.
Os processos para a polimerização de olefinas são bem conhecidos na técnica. Esses processos podem ser conduzidos, por exemplo, pela introdução de um monômero olefínico e outros reagentes, tais como comonômeros, agentes de transferência de cadeia e reagentes inertes, em um reator de polimerização que compreende poliolefina e um catalisador para a polimerização.
Na polimerização de leito fluidizado de gás de olefinas, a polimerização é conduzida em um reator de leito fluidizado, onde um leito de partículas de polímero é mantido em um estado fluidizado por meio de uma corrente de gás ascendente (gás de fluidização) compreendendo o monômero de reação gasosa. No decorrer da polimerização, um polímero novo é gerado pela polimerização catalítica do monômero, e o produto de polímero é retirado para manutenção do leito a um volume mais ou menos constante. Um processo industrialmente favorecido emprega uma grade de fluidização para a distribuição do gás de fluidização para o leito, e para atuar como um suporte para o leito, quando o suprimento de gás for cortado. O polímero produzido geralmente é retirado do reator através de um conduto de descarga disposto na porção inferior do reator, próximo da grade de fluidização.
O reator usualmente consiste em uma primeira seção,
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2/17 referida aqui como a “zona de fluidização e a qual geralmente é uma seção cilíndrica vertical, na qual o leito fluidizado de partículas é mantido, acima do que é provida uma segunda zona a qual tem uma área de seção transversal aumentada, se comparada com a zona de fluidização, e a qual é referida aqui como a “zona de desencaixe. Na referida zona de desencaixe, a área de seção transversal aumentada resulta em uma redução na velocidade do gás de fluidização. As partículas as quais podem estar entranhadas ali não podem mais ser suportadas pelo gás de fluidização, e caem no leito. O gás de fluidização então passa para fora do topo da zona de desencaixe, a partir de onde normalmente é recirculado para a base do reator. Apesar do dito acima, ainda é possível que algumas partículas entranhadas, assim denominadas “finos, saiam pelo topo da zona de desencaixe entranhadas no gás de fluidização.
É possível tolerar alguns finos na linha de recirculação de gás de fluidização, embora eles possam causar uma incrustação na linha e nos componentes ali, tais como trocadores de calor e compressores. Alternativamente, é possível prover um meio de separação, usualmente um ou mais ciclones, na linha que sai do topo da zona de desencaixe, e os quais atuam para a remoção de finos do gás de fluidização que sai do reator. Os finos removidos então podem ser retornados para o reator, enquanto a fase de gás, essencialmente livre de finos, pode ser recirculada como convencional na técnica.
Em geral, a redução da velocidade do gás de fluidização na zona de desencaixe, se comparada com sua velocidade na zona de fluidização está diretamente
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3/17 relacionada às áreas de seção transversal relativas. Assim, dobrar a área de seção transversal reduz à metade a velocidade do gás. Assim, quando do projeto e da construção de reatores até agora, tem sido normal simplesmente reter as dimensões relativas de seção transversal da zona de desencaixe, se comparada com a zona de fluidização. Uma
relação típica tem sido na faixa de 2,5 a 2,9,
preferencialmente de 2,6 a 2,8 (veja, por exemplo, a
Patente U.S. N° 4. .588 . .790, Patente U.S. N ° 4.543.399). Isto
é uma faixa relativamente estreita, mas essa faixa estreita tem sido típica porque é desejado ter uma relação mínima, para garantia da redução de velocidade adequada, mas aumentos de e acima deste mínimo geralmente tem sido acreditados como provendo pouca vantagem pelo custo aumentado. (A zona de desencaixe é suportada no topo do reator. Zonas de desencaixe maiores e, daí, mais pesadas requerem mais material para a construção e requerem mais suporte, de modo que há um incentivo significativo para a minimização do tamanho.)
Apesar do dito acima, agora surpreendentemente foi descoberto que quando processos de polimerização estão operando em reatores com área de seção transversal relativamente grande na zona de fluidização, significativamente vantajoso usar uma zona de desencaixe com uma área de seção transversal a qual em si e relativamente grande, se comparado com a área de seção transversal da zona de fluidização.
Assim, em um primeiro aspecto, a presente invenção provê um aparelho para polimerização de leito fluidizado de fase gasosa de olefinas, cujo aparelho compreende:
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A) uma primeira seção a qual é uma seção cilíndrica vertical tendo um diâmetro, D1, e uma área de seção transversal, A1, e
B) uma segunda seção, provida verticalmente acima da 5 primeira seção e centralizada em torno de um eixo geométrico comum com a primeira seção cilíndrica vertical, a base da segunda seção tendo uma seção transversal cilíndrica de diâmetro D1, e sendo unida ao topo da primeira seção, e a área de seção transversal horizontal da segunda seção acima de sua base sendo maior do que a área de seção transversal da primeira seção, onde
i) D1 ser maior do que 4,5 metros, e ii) a segunda seção ter uma área de seção transversal 15 máxima, A2, a qual é igual a entre 3,2 e 6 vezes a área de seção transversal, A1, da primeira seção.
Ainda, em um segundo aspecto, a presente invenção provê um processo para a polimerização de olefinas, cujo processo compreende a polimerização de uma ou mais olefinas sob condições de reação de leito fluidizado em um aparelho o qual compreende:
A) uma primeira seção a qual é uma seção cilíndrica vertical tendo um diâmetro, D1, e uma área de seção transversal, A1, e
B) uma segunda seção, provida verticalmente acima da primeira seção e centralizada em torno de um eixo geométrico comum com a primeira seção cilíndrica vertical, a base da segunda seção tendo uma seção transversal cilíndrica de diâmetro D1, e sendo unida ao topo da primeira seção, e a área de seção transversal horizontal da
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5/17 segunda seção acima de sua base sendo maior do que a área de seção transversal da primeira seção, onde:
i) D1 ser maior do que 4,5 metros, e 5 ii) a segunda seção ter uma área de seção transversal máxima, A2, a qual é igual a entre 3,2 e 6 vezes a área de seção transversal, A1, da primeira seção.
Para se evitarem dúvidas, a área de seção transversal horizontal da primeira seção é π (D1/2)2.
Como D1 é de pelo menos 4,5, a área, A1, da primeira seção é de pelo menos 15,9 m2, e a A2 deve ser igual a pelo menos 50,9 m2.
Preferencialmente, D1 é de pelo menos 5 metros, A1 então sendo de pelo menos 19,6 m2, e A2 sendo de pelo menos
62,8 m2.
Não há um limite superior em particular quanto a D1, mas, geralmente, D1 será menor do que 10 metros, por exemplo, na faixa de 5 a 7 metros.
A segunda seção tem uma área de seção transversal 20 horizontal acima de sua base que é maior do que a área de seção transversal da primeira seção e uma área de seção transversal horizontal máxima, A2, a qual é igual a entre 3,2 e 6 vezes a área de seção transversal, A1, da primeira seção. Assim, a segunda seção forma uma seção de área de seção transversal expandida, se comparada com a primeira seção.
Preferencialmente, a primeira seção tem uma área de seção transversal horizontal máxima, A2, a qual é de entre 4 e 6 vezes a área de seção transversal, A1, da primeira seção.
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A segunda seção preferencialmente tem uma seção transversal horizontal circular.
A segunda seção geralmente é uma seção ou zona de desencaixe, conforme conhecido na técnica, mas com uma área de seção transversal relativa aumentada em seu ponto mais largo.
Em uma primeira modalidade, a segunda seção pode ser na forma de um tronco de cone invertido, em que a área de seção transversal horizontal aumenta com a altura acima da altura inteira da segunda seção, e em cujo caso a área máxima é aquela no topo da referida segunda seção.
Em uma segunda modalidade, a segunda seção pode compreender uma parte inferior a qual é na forma de um tronco de cone invertido e uma parte superior, conectada ao topo da parte inferior, a qual é uma parte cilíndrica vertical, a referida parte cilíndrica sendo centralizada em torno do eixo geométrico vertical comum com a primeira seção cilíndrica e tendo uma seção transversal horizontal de área a qual é igual a entre 3,2 e 6 vezes Ai. (Nesta segunda modalidade, a parte de tronco de cone usualmente é de altura muito menor do que o tronco de cone da primeira modalidade, e a mudança de área de seção transversal com a altura na parte de tronco de cone desta segunda modalidade é relativamente rápida, se comparada com a primeira modalidade.)
A altura geral da segunda seção pode ser convencional, o que tem por significado ser de uma altura similar a vasos de desencaixe com uma área máxima mais baixa em relação à primeira seção, em cujo caso a primeira seção se alargará em um ângulo mais próximo da horizontal,
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7/17 se comparados com vasos de desencaixe com uma área máxima mais baixa em relação à primeira seção, por exemplo, o ângulo de alargamento pode ser o mesmo ou aproximadamente o mesmo que aquele usado em vasos de desencaixe com uma área máxima mais baixa em relação à primeira seção. Em qualquer caso, para a minimização do entranhamento, a altura deve ser maior do que a altura de desencaixe de transporte (TDH) da corrente fluidizada, conforme conhecido na técnica.
As primeira e segunda seções podem ser coletivamente 10 referidas como reator ou “reator de leito fluidizado.
Além da dimensão especificada na presente invenção, o reator e o processo ali são conforme convencional na técnica. Os exemplos de reatores de leito fluidizado e sua operação incluem a EP 0 475 603, EP 1 240 217, EP 1 484 344 e EP 0 855 411.
Nos processos de leito fluidizado, as partículas de polímero sendo formadas são mantidas no estado fluidizado em virtude de uma mistura de gás de reação contendo os monômeros a serem polimerizados viajando em uma corrente ascendente. O polímero assim fabricado em forma de pó geralmente é drenado do reator, de modo a se manter o leito de partículas de polímero fluidizado a um volume mais ou menos constante. O processo geralmente emprega uma grade de fluidização, a qual distribui a mistura de gás de ração através do leito de partículas de polímero e a qual atua como um suporte para o leito, no caso de um corte no fluxo de gás ascendente. A mistura de gás de reação saindo no topo do reator de leito fluidizado é recirculada para a base do último, sob a grade de fluidização, por meio de um conduto de circulação externo.
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A polimerização das olefinas é uma reação exotérmica. A mistura de reação compreendendo as olefinas a serem polimerizadas geralmente é resfriada por meio de pelo menos um trocador de calor disposto no exterior do reator antes de ser recirculada. Um ou mais compostos podem ser injetados na zona de reação em forma líquida. Uma vaporização do líquido na zona de reação provê o efeito de resfriamento diretamente na zona de reação.
Será evidente a partir do dito acima que o aparelho 10 geralmente também compreenderá componentes típicos de um reator de leito fluidizado, incluindo:
1) uma seção de topo localizada acima e unida ao topo da segunda seção, a qual atua para fechamento do topo do reator e, usualmente, é na forma de um domo,
2) uma ou mais saídas de gás localizadas próximas e, preferencialmente, no topo do aparelho e através do que o gás de fluidização pode sair do aparelho,
3) uma grade de fluidização localizada na base da primeira seção, o que atua para suporte do leito na ausência do gás de fluidização,
4) uma seção de fundo, localizada abaixo e unida à base da primeira seção, a qual atua para fechamento do fundo do reator, e usualmente é na forma de um domo invertido,
5) uma ou mais entradas de gás, localizadas na seção de fundo, para a provisão de um gás de fluidização abaixo da grade de fluidização,
6) uma linha de recirculação ligando uma ou mais saídas de gás no topo do aparelho a uma ou mais entradas de gás na seção de fundo, e
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7) uma ou mais saídas de retirada de polímero localizadas na primeira seção.
O aparelho preferencialmente também compreende um ou mais dos seguintes, os quais geralmente são conhecidos na técnica:
1) um ou mais componentes da linha de recirculação para tratamento do gás de fluidização antes da recirculação, tais como compressores, trocadores de calor, linhas de purga e/ou linhas de introdução de reagente,
2) uma ou mais entradas para a introdução de componentes da reação, tais como um catalisador, reagentes ou líquidos inertes diretamente na primeira seção do reator, e
3) um ou mais ciclones providos na linha de recirculação perto de uma ou mais saídas de gás para a remoção de finos entranhados.
Houve uma tendência nos últimos anos de tentar e projetar reatores de polimerização de leito fluidizado com diâmetro crescente na primeira seção / de fluidização, em particular para a provisão de uma produtividade aumentada a partir de um reator único.
Foi descoberto, agora, que nos diâmetros de reator relativamente grande concernidos aqui, os quais são definidos como um diâmetro, D1, na primeira seção (zona de fluidização) de mais de 4,5 m, preferencialmente de mais de 5 m, a produção de gás geral mais alta resulta em um aumento nos finos de partícula, mesmo se o tamanho da zona de desencaixe for aumentado em proporção com a zona de fluidização.
Este foi descoberto surpreendentemente como sendo o
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10/17 caso, mesmo se a mesma velocidade de gás linear (velocidade de fluidização, Vf) fosse usada no reator.
Em contraste, pelo uso do aparelho de acordo com a presente invenção, um entranhamento significativamente
reduzido pode ser obtido, mesmo se comparado com reatores
de diâmetro menor operando sob condições de outra forma
equivalentes (tal como a mesma velocidade de
fluidização).
Em uma modalidade, esta vantagem pode ser usada para
se permitir que uma velocidade de fluidização aumentada seja usada no processo de acordo com a presente invenção, enquanto ainda se retém um entranhamento total em ou abaixo de níveis aceitáveis e, em particular, em ou abaixo de níveis os quais podem ser obtidos em reatores menores.
Assim, embora a velocidade de fluidização no processo da presente invenção geralmente possa estar em faixas típicas usadas para reatores de diâmetro menor, tal como na faixa de 0,1 a 1 m/s, em modalidades preferidas da presente invenção as velocidades de fluidização além de 1 m/s, por exemplo, entre 1 e 1,5 m/s, podem ser usadas.
Alternativamente, ou de forma adicional, o entranhamento reduzido que pode ser obtido, se comparado com reatores de diâmetro menor operando sob condições de outra forma equivalente, pelo uso do aparelho de acordo com a presente invenção, permite uma flexibilidade aumentada para o ajuste de outros parâmetros, para a melhoria da produtividade geral do processo de polimerização. Os exemplos de parâmetros adequados incluem a pressão de reator geral e/ou as quantidades de hidrocarbonetos normalmente líquidos adicionados na zona de reação, cujos
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11/17 aumentos ajudam na remoção da reação, o que pode resultar em um resultado de espaço - tempo aumentado. Aumentos nesses parâmetros, embora geralmente conhecidos como sendo benéficos, freqüentemente são limitados, porque eles também aumentam a densidade média do gás de fluidização, o que tende a aumentar o entranhamento.
No processo da presente invenção, um ajuste desses parâmetros ainda pode aumentar o entranhamento, mas, devido ao fato de o processo da presente invenção estar começando a partir de um nível mais baixo de entranhamento do que um reator de diâmetro menor operando sob condições de outra forma equivalentes em primeiro lugar, é possível ajustar estes parâmetros mais ou com maior flexibilidade do que é possível para o reator de diâmetro menor, enquanto ainda se retém o entranhamento total em ou abaixo de níveis aceitáveis, e, em particular, em ou abaixo dos níveis os quais podem ser obtidos em reatores menores.
Por exemplo, embora o peso específico de gás no processo da presente invenção geralmente possa estar em faixas típicas usadas para reatores de diâmetro menor, tal como na faixa de 2 0 a 3 0 kg/m3, em modalidades preferidas da presente invenção os pesos específicos de gás de mais de 30 kg/m3 podem ser usados, tal como de pelo menos 31 kg/m3 e/ou de até 40 kg/m3.
Para se evitar qualquer dúvida, hidrocarbonetos normalmente líquidos quer dizer hidrocarbonetos os quais são líquidos em temperatura e pressão padronizadas. Esses hidrocarbonetos freqüentemente são referidos como agentes de condensação inertes. Os exemplos típicos desses hidrocarbonetos são alcanos individuais tendo de 4 a 8
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12/17 átomos de carbono, ou uma mistura desses alcanos.
Preferencialmente, o processo da presente invenção é operado de modo que o entranhamento fora do reator, medido como a quantidade de partículas saindo do reator por unidade de tempo através de um tubo de saída no topo do reator, é de 1500 kg/h ou menos, preferencialmente de 1200 kg/h ou menos.
Em uma modalidade em particular, o entranhamento fora do reator, medido como a quantidade de partículas saindo do reator por unidade de tempo através de um tubo de saída no topo do reator, é de 1500 kg/h ou menos, preferencialmente de 1200 kg/h ou menos, e a velocidade de fluidização é maior do que 0,81 m/s.
O polímero de produto removido do vaso de reação é passado para um vaso de desgaseificação, onde ele é contatado com um gás de purga, para a remoção de monômeros não reagidos (olefina principal e comonômero(s)).
A etapa ou as etapas de desgaseificação da presente invenção podem ocorrer em qualquer vaso ou quaisquer vasos de desgaseificação adequado(s). Por exemplo, o vaso de desgaseificação pode consistir em um “desgaseificador combinado” no qual dois ou mais estágios de desgaseificação estão presentes em uma única coluna de desgaseificação. O contato do gás de purga e do polímero a ser desgaseificado usualmente ocorre de modo em contracorrente, por exemplo, pela passagem do gás de purga para a base de um vaso de desgaseificação e do polímero a ser desgaseificado para o topo do referido vaso, de modo que eles possam ser contatados ali, e retirando-se o polímero desgaseificado a partir da base e o gás de purga a partir do topo do vaso.
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O catalisador usado na produção do polímero na etapa (a) pode ser qualquer catalisador adequado. Os exemplos de catalisadores adequados que são conhecidos para reações de polimerização incluem metaloceno, catalisadores de Ziegler (ou Ziegler-Natta) e Phillips (ou cromo), e misturas dos mesmos.
A invenção será ilustrada, agora, pelos Exemplos a seguir e pela Figura 1, onde a Figura representa em forma esquemática um reator de leito fluidizado para a polimerização de fase gasosa de olefinas.
Com respeito à Figura 1, é mostrado um reator de leito fluidizado o qual compreende uma primeira seção (1), a qual é uma seção cilíndrica vertical que tem um diâmetro, D1, e uma segunda seção (2) a qual é um tronco de cone invertido provida verticalmente acima da primeira seção e centralizada em torno de um eixo geométrico comum com a primeira seção cilíndrica vertical, a base da segunda seção tendo uma seção transversal cilíndrica de diâmetro D1 (correspondente a uma área de seção transversal horizontal,
0 A1) e sendo unida ao topo da primeira seção, e a área de seção transversal da segunda seção acima de sua base aumentando até um diâmetro máximo, D2 (correspondente ao ponto de área de seção transversal horizontal máxima, A2) .
No topo da segunda seção está um domo (3).
Um gás de fluidização entra na primeira seção através da linha (4) e uma grade de fluidização (não mostrada) e sai no topo do reator através de um tubo de saída reproduzido como a linha (5).
Exemplos
Os Exemplos a seguir representam a modelagem de
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14/17 entranhamento de partículas a partir de uma série de reatores de leito fluidizado. Um reator comercial típico do tipo representado pela Figura 1 foi modelado. Nos Exemplos Comparativos e nos Exemplos 1 a 3 de acordo com a invenção, um gás de fluidização foi usando tendo um peso específico de 27 kg/m3 a uma velocidade de fluidização constante, Vf, de 0,75 m/s, e os Exemplos 4 e 5 são similares, exceto pelo fato de que, no Exemplo 4, a velocidade de fluidização foi aumentada, enquanto no Exemplo 5 o peso específico do gás foi aumentado.
Em todos os exemplos, a segunda seção se alarga em um ângulo constante, onde ela se une ao topo da primeira seção cilíndrica até o ponto de diâmetro máximo, D2. Assim, a altura acima do topo da primeira seção cilíndrica da parte mais larga da segunda seção em cada caso é proporcional à diferença entre o diâmetro de bulbo máximo e o diâmetro de cilindro.
Exemplos Comparativos
No Exemplo Comparativo A, o reator tem um diâmetro,
D1, de 4 m na primeira seção cilíndrica, e um diâmetro máximo da segunda seção, D2, de 6,6 m (relação de A2 / A1 = 2,7). O entranhamento, medido como a quantidade de partículas saindo do reator por unidade de tempo através do tubo de saída no topo do reator, é encontrado como sendo de
1655 kg/h.
No Exemplo Comparativo B, o diâmetro de reator é aumentado para 5,3 m. A segunda seção é aumentada no tamanho de forma correspondente, para manutenção da relação de A2 / A1 = 2,7. Apesar disto e do fato de que a mesma velocidade de fluidização é usada, uma passagem aumenta
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15/17 para 2905 kg/h, um aumento de 75%.
No Exemplo Comparativo C, o diâmetro de reator é de novo de 5,3 m, mas o diâmetro máximo da segunda reação, D2, é aumentado para 9,2 m (relação de A2 / A1 = 3).
Isto resulta em um entranhamento de 2050 kg/h. Embora isto seja uma redução no entranhamento, se comparado com o Exemplo Comparativo B, ainda há um aumento de aproximadamente 25%, se comparado com o Exemplo Comparativo A.
Exemplos de acordo com a invenção Exemplos 1 a 3
No Exemplo 1, o diâmetro do reator é de novo de 5,3 m, mas o diâmetro máximo da segunda seção, D2, é aumentado para 10,2 (relação de A2 / A1 = 3,7). Isto resulta em um entranhamento de 1380 kg/h.
No Exemplo 2, o diâmetro do reator é de novo de 5,3 m, mas o diâmetro máximo da segunda seção, D2, é aumentado para 10,6 (relação de A2 / A1 = 4). Isto resulta em um entranhamento de 1200 kg/h.
No Exemplo 3, o diâmetro do reator é de novo de 5,3 m, mas o diâmetro máximo da segunda seção, D2, é aumentado para 11,9 (relação de A2 / A1 = 5). Isto resulta em um entranhamento de 690 kg/h.
Os Exemplos acima mostram que, para a redução do entranhamento quando reatores de diâmetro maior são usados, se comparado com quando reatores de diâmetro menor são usados, é necessário aumentar significativamente a área, A2, em relação à área do reator, A1.
Exemplos 4 e 5
Estes exemplos ilustram a possibilidade de uso da
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16/17 presente invenção para a otimização de outros parâmetros na polimerização de fase gasosa, enquanto se mantém o entranhamento comparável com o Exemplo Comparativo A.
No Exemplo 4, o diâmetro de reator é de 5,3 m, e o 5 diâmetro máximo da segunda seção, D2, é de 10,6 m (relação de A2 / A1 = 4). Este é o mesmo reator que foi usado no Exemplo 2. Contudo, para este Exemplo, a velocidade de fluidização, Vf, é aumentada de 0,75 m/s para 0,85 m/s (o peso específico do gás é mantido em 27 kg/m3). O entranhamento é de 1600 kg/h, o qual apesar de um aumento, se comparado com o Exemplo 2, ainda é comparável com (de fato é ligeiramente menor do que) aquilo obtido a partir do reator menor do Exemplo Comparativo A. A velocidade de fluidização aumentada aumenta a capacidade de remoção de calor do reator, o que permite que um aumento na taxa de produção seja obtido, se comparado com o Exemplo 2, da ordem de 10 a 15%.
No Exemplo 5, o diâmetro de reator é de 5,3 m, e o diâmetro máximo da segunda seção, D2, é de 10,6 m (relação de A2 / A1 = 4). Este é o mesmo reator que o usado no Exemplo 2 e no Exemplo 4, de novo. Neste caso, o peso específico de gás é aumentado de 27 kg/m3 para 40 kg/m2 (enquanto a velocidade de fluidização, Vf, é mantida em 0,75 m/s). O entranhamento é de novo de 1600 kg/h. O peso específico de gás aumentado de novo permite um aumento na capacidade de remoção de calor do reator, o que permite que um aumento na taxa de produção seja obtido, da ordem de 10 a 15%.
Os Exemplos 4 e 5 mostram que é possível otimizar os parâmetros de processo para aumento da taxa de produção na
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17/17 presente invenção, enquanto ainda se obtém um entranhamento equivalente àquele obtido em um reator menor. A presente invenção assim provê uma flexibilidade aumentada para a pessoa versada na técnica, para a otimização do processo de polimerização. Por exemplo, a pessoa versada na técnica pode decidir operar com uma velocidade de fluidização aumentada ou um peso específico de gás aumentado, conforme mostrado nos Exemplos 4 e 5, ou usar uma combinação de velocidade de fluidização aumentada ou de um peso específico de gás aumentado, ou também, ou ao invés disso, pode otimizar outros parâmetros de processo para aumento da taxa de produção. Alternativamente, a pessoa versada na técnica pode decidir operar com níveis mais baixos de entranhamento, por exemplo, nos níveis mostrados no Exemplo
2, em níveis mais baixos do que isto, ou em níveis entre este e aqueles dos Exemplos 4 e 5, tal como de 1500 kg/h ou menos.
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Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aparelho para uma polimerização de leito fluidizado de fase gasosa de olefinas, compreendendo:
    A) uma primeira seção a qual é uma seção cilíndrica vertical tendo um diâmetro, D1, e uma área de seção transversal, A1, e
    B) uma segunda seção, provida verticalmente acima da primeira seção e centralizada em torno de um eixo geométrico vertical comum com a primeira seção cilíndrica vertical, a base da segunda seção tendo uma seção transversal cilíndrica de diâmetro D1, e sendo unida ao topo da primeira seção, e a área de seção transversal horizontal da segunda seção acima de sua base sendo maior do que a área de seção transversal da primeira seção,
    CARACTERIZADO pelo fato de:
    i) Dx ser maior do que 4,5 metros, e ii) a segunda seção ter uma área de seção transversal horizontal máxima, A2, a qual é entre 3,2 e 6 vezes a área de seção transversal, A1, da primeira seção.
  2. 2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da segunda seção ser na forma de um tronco de cone invertido, no qual a área de seção transversal horizontal aumenta com a altura em relação à altura total da seção.
  3. 3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da segunda seção compreender uma parte inferior a qual é na forma de um tronco de cone invertido, em cujo topo é provido um cilindro adicional, o referido cilindro adicional tendo uma seção transversal horizontal de área a qual é entre 3,2 e 6 vezes A1.
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  4. 4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de Di ser de pelo menos 5 metros.
  5. 5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das 5 reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato da segunda seção ter uma área de seção transversal horizontal máxima, A2, a qual é igual a entre 4 e 6 vezes a área de seção transversal, A1, da primeira seção.
  6. 6. Processo para a polimerização de olefinas, 10 CARACTERIZADO por compreender a polimerização de uma ou mais olefinas sob condições de reação de leito fluidizado em um aparelho, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
  7. 7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, 15 CARACTERIZADO pelo fato da velocidade de fluidização ser de pelo menos 0,81 cm/s.
  8. 8. Processo, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO pelo fato do peso específico de gás do gás de fluidização ser de pelo menos 30 kg/m3, preferencialmente
    20 de pelo menos 31 kg/m3.
  9. 9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, CARACTERIZADO pelo fato do entranhamento fora da seção de descarga do reator, medido como a quantidade de partículas saindo do reator por
    25 unidade de tempo através de um tubo de saída no topo do reator, ser de 1500 kg/h ou menos.
    Petição 870170093190, de 30/11/2017, pág. 8/26
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