ES2207245T3 - Procedimiento para la produccion de polimero. - Google Patents

Procedimiento para la produccion de polimero.

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ES2207245T3 ES99931077T ES99931077T ES2207245T3 ES 2207245 T3 ES2207245 T3 ES 2207245T3 ES 99931077 T ES99931077 T ES 99931077T ES 99931077 T ES99931077 T ES 99931077T ES 2207245 T3 ES2207245 T3 ES 2207245T3
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Abstract

Procedimiento de polimerización catalítico, en donde el polímero producido adopta forma de partículas sólidas y el (los) monómero(s) está(n) contenido(s) en un medio de reacción gaseoso o líquido, caracterizado porque se establece una descarga corona en por lo menos una porción del espacio ocupado por dicho medio de reacción fluido o por una corriente de alimentación de fluido que se envia a la zona de polimerización.

Description

Procedimiento para la producción de polímero.
El presente invento se refiere a un procedimiento para la producción catalítica de polímero y, particularmente, a un procedimiento para la producción de polímeros alfa-olefínicos.
Estos procedimientos de polimerización pueden llevarse a cabo poniendo los monómeros o sus mezclas en contacto con un catalizador que comprende un compuesto de un metal de transición y un cocatalizador o activador apropiado. Los procedimientos pueden llevarse a cabo apropiadamente en un aparato de fase gaseosa en donde los catalizadores, usualmente soportados sobre partículas sólidas, y los monómeros se alimentan a un lecho fluidificado obtenido desarrollando partículas poliméricas y manteniéndose mediante una corriente de gas con flujo ascendente, esencialmente constituido por monómeros sin reaccionar y, opcionalmente, de compuestos inertes apropiados. Esta corriente de gas se introduce típicamente en el lecho fluidificado a través de una placa de distribución de gas de conformación apropiada, dispuesto por debajo del lecho. Una ampliación de la sección transversal del reactor (zona de reducción de velocidad de gas) sobre el lecho reduce la velocidad de la corriente de gas, de modo que las partículas sólidas atrapadas se separan de la corriente y caen de nuevo en el lecho. El gas que abandona el lecho fluidificado se envía a través de un conducto de reciclo a un compresor y luego se recicla al lecho fluidificado. Sobre el citado conducto de reciclo se dispone, generalmente, un medio de enfriamiento, para separar el calor generado por la reacción de polimerización. Las partículas de polímero producidas se extraen del lecho fluidificado a una velocidad tal que se mantenga el nivel del lecho sustancialmente constante. Otros procedimientos de fase gaseosa se llevan a cabo en reactores de lecho fluidificado como se describe en WO 97/04015. Otros procedimientos de fase gaseosa preveen la circulación de un monómero que contenga gas a través de un lecho mecánicamente agitado de desarrollo de partículas de polímero sólidas. Todavía otros procedimientos utilizados son aquellos en los que el desarrollo de partículas poliméricas se suspenden en un medio líquido constituido esencialmente por monómeros y, opcionalmente, por disolvente o diluentes apropiados.
Es bien conocido que un problema de los procedimientos antes indicados, mas precisamente aquellos en donde el polímero producido se encuentra en forma de un sólido suspendido en forma de partículas, es la aglomeración de las partículas poliméricas y su deposición sobre las paredes del reactor, con formación de láminas de polímero. Este problema es mas serio cuando se polimeriza etileno. Este fenómeno se debe probablemente a la presencia sobre las partículas de polímero de cargas electrostáticas de signo positivo y negativo.
Se han propuesto diversos métodos para reducir este inconveniente en procedimientos de polimerización. Estos métodos incluyen la introducción en el reactor de poliemnrización de compuestos aptos para neutralizar la carga electrostática de las partículas poliméricas o, mas generalmente, para evitar la ocurrencia de adherencia. Otros métodos se basan en el control del potencial electrostático dentro del redactor por medio de sondas de varios tipos. Las condiciones de reacción varían durante el proceso con el fin de mantener el valor medido dentro de niveles en donde no se espere la ocurrencia de laminación.
La USP 4.855.370 sugiere la introducción de cantidades dadas de agua en la corriente de gas que entra en un reactor de polimerización de fase gaseosa antes de la formación de láminas de polímero, detectado por variaciones del potencial estático en el reactor.
De conformidad con la USP 5.034.479, la presencia de agua, así como la de oxígeno, como una impureza en el monómero, o en el regulador de peso molecular o, mas generalmente, en la corriente gaseosa alimentada a un reactor de polimerización, se considera que es un factor promotor de laminación. Con el fin de evitar este inconveniente, se considera alimentar la corriente gaseosa en la corriente de reciclo del reactor en un punto anterior al refrigerador.
La USP 4.532.311 ilustra que la laminación puede evitarse introduciendo en el reactor un compuesto de cromo de modo que las paredes del reactor se pongan en contacto mediante dicho compuesto, antes de iniciar la polimerización con un catalizador de tipo Ziegler-Natta.
La USP 5.648.581 describe un método para reducir la laminación basado en la medición de flujo corriente debido a cargas electrostáticas transferidas desde las partículas de polímero a un electrodo dispuesto sobre la pared del reactor. El flujo medido se ajusta luego a valores positivos próximos a cero actuando sobre parámetros operativos tal como concentración de monómero o comonómero o temperatura de polimerización.
La PE A 811 638 ilustra el empleo de un agente antiestático conteniendo amina en la polimerización de etileno con un catalizador de metaloceno.
Sin embargo, un serio inconveniente del empleo de agentes antiestáticos es que estas sustancias tienen típicamente la propiedad de deprimir la actividad del catalizador o alterar las características del polímero producido. El agua, por ejemplo, es un veneno bien conocido para muchos catalizadores comunmente utilizados en los procesos de polimerización.
Métodos que comprenden la variación de las condiciones de polimerización pueden forzar a operar bajo condiciones que no sean óptimas para el procedimiento o para obtener el producto objetivo. Además, puede ser imposible controlar los parámetros que influencien la formación de láminas y trozos en una forma fiable.
Se conoce que la tendencia de aglomerar partículas granulares de polímero, debido a cargas elestrostáticas de signo positivo y negativo, puede reducirse o eliminarse permitiendo que el sólido granular se ponga en contacto con un gas sujeto a una descarga corona. En Chemie Ing. Techn. 42 (1970) nº 5.294-299 se describe un aparato apropiado para neutralizar la carga estática de partículas de PVC, cuya carga se ha creado sometiendo el polímero a transporte neumático. La neutralización de las cargas estáticas puede ser debida a que los medios gaseosos en donde se suspende el sólido se vuelvan conductivos mediante ionización, o que las partículas sufran un campo eléctrico intenso.
Existe un fuerte prejuicio contra el empleo de dispositivos ionizantes de gas en reactores de polimerización, como puede leerse en la USP 4.532.311. De conformidad con esta patente, se espera que el gas ionizado no se desplace en una distancia suficiente para ser efectivo en la neutralización de las cargas estáticas sólidas en cualquier parte que se precise en el reactor.
Contrariamente a las ilustraciones del arte anterior se ha encontrado ahora que es posible llevar a cabo un proceso de polimerización, en donde el polímero formado adopta forma de partículas sólidas, sin incurrir en la laminación y formación de aglomerados de partículas (trozos) simplemente sometiendo por lo menos parte del fluido de reacción o fase de suspensión a una descarga corona. Por consiguiente, contemplado ampliamente, el presente invento proporciona un procedimiento para la producción de polímeros por medio de una polimerización catalítica, en donde el polímero producido adopta forma de partículas sólidas y el (los) monomero(s) está(n) contenido(s) en un medio de reacción gaseoso o líquido, caracterizado porque se establece una descarga corona en por lo menos una porción del espacio ocupado por dicho medio de reacción o por una corriente de alimentación de fluido enviada a la zona de polimerización.
De preferencia las partículas de polímero sólidas se suspenden en dicho medio de reacción, que está de preferencia en el estado gaseoso, conteniendo opcionalmente también una fase líquida suspendida que, así como la fase gaseosa, puede contener monómeros, comonómeros y componentes inertes. Mas preferentemente las partículas sólidas forman un lecho fluidificado mantenido suspendido por una corriente de gas que recircula de modo continuo a través de dicho lecho.
De preferencia la descarga corona se establece en una región ocupada por el medio de reacción fluido. Cuando se utiliza un procedimiento de lecho fluidificado, la descarga corona se genera, de preferencia, en el límite superior de dicho lecho fluidificado. En el caso de un procedimiento de fase gaseosa llevado a cabo en un reactor de lecho fluidificado como se describe en WO 97/04015, la descarga corona puede generarse en la zona en donde se establecen las condiciones de fluidificación rápida o en el separador de gas-sólido o en el conducto de reciclo de gas; de preferencia, la descarga corona se genera en el conducto de reciclo de gas en un punto justo antes de la introducción de la corriente de gas en la zona en donde se establecen condiciones de fluidificación rápida.
Puede encontrarse también ventajoso generar descargas corona en mas de un punto del aparato.
Un dispositivo apropiado para generar una descarga corona dentro del lecho consiste en un conductor con emisores en forma de aguja; cada uno de dichos emisores está separado de un conductor opuesto de forma apropiada, con el fin de crear un par de descarga.
La diferencia de voltaje que debe aplicarse entre los elementos del par de descarga debe ser suficientemente alto para crear una descarga corona, pero debe encontrarse por debajo del valor en el que puede producirse una descarga disrruptiva. Este valor depende de la geometría del dispositivo de descarga y de la naturaleza del medio fluido a través del cual se establece la descarga que es, típicamente, de varios millares de voltios: una gama indicativa de valores es de 3.000 a 70.000 voltios. De preferencia la diferencia de voltaje aplicada es una diferencia de voltaje de CA.
Haciendo referencia a la figura l, dispositivos apropiados para empleo en los procedimientos del presente invento comprenden un conductor interno en forma de varilla (1), de preferencia cubierto por un aislante (2), que tiene emisores en forma de aguja (3) dispuestos perpendicularmente a dicha varilla y perforando el aislador (2). Un conducto (4) de material conductor circunda la varilla (1) y es coaxil con esta. El conducto (4) está provisto con orificios circulares (5) en correspondencia de cada emisor (3), centro en el eje de este último. Se aplica una alta diferencia de voltaje a la varilla (1) y el conducto (4); de este modo el par de descarga será la punta de cada emisor (3) y el borde del orificio correspondiente (5) en el conducto (4). De preferencia la diferencia de voltaje aplicada oscila entre 6.000 y 8.000 voltios; un valor apropiado es de alrededor de 7.000 voltios. Ventajosamente el conducto (4) se pone a masa y se aplica un alto voltaje a la varilla (1).
Las dimensiones del dispositivo y, en particular, la distancia entre los elementos de los pares de descarga se elegirán para acomodarse a las necesidades del procedimiento, de conformidad con el conocimiento común del experto en el arte.
El dispositivo antes descrito debe proporcionarse con otras partes con el fin de montarse en el reactor o, mas generalmente, donde se precise del aparato, y para conectarse con un generador eléctrico.
Un esquema preferido del procedimiento del invento se muestra en la figura 2. La polimerización se lleva a cabo en un reactor de lecho fluidificado (11). Los gases que salen del reactor se recirculan a través de un conducto de reciclo de gas (12) por medio de un soplador (13) y se enfrían en un intercambiador de calor (14). Los monómeros se alimentan al reactor a través del conducto (15) y gases inertes en la corriente de reciclo a través del conducto (16). El catalizador, opcionalmente prepolimerizado en un reactor no mostrado en la figura, dispuesto corriente arriba con respecto al reactor (11), se alimenta a través del conducto (17) en el reactor (11). Las partículas de polímero sólidas se extraen a través del conducto (18) del reactor. Un dispositivo para establecer una descarga corona (19) del tipo antes descrito se sitúa en el reactor (11), en el límite inferior del ensanchamiento (20) (zona de reducción de velocidad). Los conductores que forman el par de descarga se conectan a un generador de voltaje de CA (21), de modo que se establezca una descarga corona.
Puede utilizarse hidrógeno como un agente de transferencia de cadena, para regular el peso molecular del polímero producido.
Otro objeto del presente invento es un aparato para llevar a cabo un proceso de polimerización en fase gaseosa, que comprende un reactor de lecho fluidificado (11), un conducto de reciclo de gas (12) equipado con un dispositivo de circulación de gas (13) y un medio de enfriamiento de gas (14), un conducto para alimentar monómeros (15), un conducto (17) para alimentar el catalizador en el reactor, un dispositivo para extraer las partículas de polímero sólidas del reactor; este aparato comprende además un dispositivo (19) para establecer una descarga corona en dicho reactor (11), en el conducto de reciclo de gas (12) o en un conducto de alimentación de gas. De preferencia el dispositivo (19) se dispone en dicho reactor (11) y mas preferentemente se dispone en el límite superior de la zona ocupada por el lecho fluidificado (o sea en el límite inferior de la zona de reducción de velocidad (20)). De preferencia el dispositivo del tipo descrito antes se inserta a través de un orificio en la pared del reactor y sobresale en este. Se proporcionan partes apropiadas para permitir la fijación del dispositivo, el sellado del reactor y la conexión eléctrica a una fuente de alto voltaje.
El procedimiento del invento puede utilizarse, ventajosamente, en polimerización catalítica de uno o mas monómeros elegidos entre los grupos siguientes: alfa-olefinas (por ejemplo etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, estireno), monómeros vinílicos polares (por ejemplo cloruro de vinilo, acetato, vinil acrilato metil metacrilato, tetrafluoroetileno, vinil éter, acrilonitrilo), dienos (por ejemplo butadieno, 1,4-hexadieno, isopreno, etilideno norborneno), acetilenos (por ejemplo acetileno, metil acetileno), aldehidos (por ejemplo formaldehido). Pueden producirse también, de conformidad con el procedimiento del invento, copolímeros de alfa-olefinas con monóxido de carbono.
El procedimiento del invento es particularmente apropiado para preparación de polímeros o copolímeros de alfa-olefinas y sus copolímeros con monómeros de otro tipo, por ejemplo polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LLDPE), polipropileno (PP), copolímeros aleatorios (RACO) de etileno y propileno, y de etileno o propileno con otras alfa-olefinas, cauchos de etileno-propileno (EPR), cauchos de etileno-propileno-dieno (EPDM), copolímeros heterofásicos (HECO).
El empleo de descarga corona de conformidad con el invento es particularmente efectivo en evitar laminación en procedimientos para la producción de homopolímero o copolímeros de etileno, puesto que estos procedimientos son de otro modo particularmente susceptibles de sufrir este fenómeno.
Ejemplos de catalizadores para la polimerización de alfa-olefinas que pueden utilizarse en el procedimiento del invento comprenden el producto de reacción de:
-
un componente sólido que comprende un compuesto de titanio soportado sobre un haluro de magnesio en forma activa y opcionalmente un compuesto donador de electrones (donador interno);
-
un compuesto de alquil aluminio, opcionalmente en presencia de un compuesto donador de electrones (donador externo).
Compuestos de titanio apropiados son haluros de Ti (tal como TiCl_{4}, TiCl_{3}), alcoholatos de Ti, haloalcoholatos de Ti.
Otra clase de catalizadores útiles son los catalizadores a base de vanadio, que comprende el producto de reacción de un compuesto de vanadio con un compuesto de aluminio, opcionalmente en presencia de un compuesto orgánico halogenado. Opcionalmente el compuesto de vanadio puede estar soportado sobre un vehículo inorgánico, tal como sílice, alúmina, cloruro de magnesio. Compuestos de vanadio apropiados son VCl_{4}, VCl_{3}, VOCl_{3}, acetil acetonato de vanadio.
Otros ejemplos son catalizadores de un solo sitio, o sea compuestos de un metal perteneciente a grupos IIIA a VIIIA (anotación de la IUPAC) de la Tabla Periódica de los Elementos, incluyendo elementos pertenecientes al grupo de tierras raras, enlazados con un enlace \pi a uno o mas anillos de tipo de ciclopentadienio, utilizados con un compuesto activante apropiado, generalmente un alumoxano, tal como los descritos en la PE 129 368. Los catalizadores llamados de geometría constreñida tal como los descritos en PE 416 815, pueden utilizarse también en el procedimiento del invento.
Otros catalizadores útiles son los basados en compuestos de cromo, tal como óxido de cromo sobre sílice, conocidos también como catalizadores Phillips.
Otros caralizadores que pueden utilizarse en el procedimiento del invento se describen en la patente internac9onal WO 96/230010. Estos catalizadores son útiles para la preparación de poliolefinas, pero se utilizan también para la preparación de copolímeros de olefinas con otros monómeros, tal como monómeros polares del tipo de vinilo o monóxido de carbono.
Otros catalizadores que pueden utilizarse en el procedimiento del presente invento son los basados en compuestos que comprenden el producto de reacción de una sal de paladio (por ejemplo acetato de paladio) con un ligando bidentado (por ejemplo 1,3-bis-(di-(2-metoxifenil)fosfino)propano), opcionalmente en presencia del anión de un ácido fuerte. Estos tipos de catalizadores son útiles en la copolimerización de olefinas, especialmente etileno, con monóxido de carbono para producir policetonas.
Es evidente que el presente invento puede elaborarse ventajosamente para prevenir los inconvenientes antes descritos con cualquier tipo de catalizador utilizable en procesos de polimerización.
Ejemplos
Se preparó un componente catalítico sólido de conformidad con el ejemplo 1 de la PE A 601 525.
Ejemplo 1
Se utilizó el aparato de la figura 3. Este opera en continuo y comprende un reactor (21) en donde los componentes catalíticos (o sea el componente catalítico antes citado y triisobutilaluminio - siendo la relación ponderal entre triisobutilaluminio y el titanio del componente catalítico sólido TIBA/Ti=120) se mezclan a una temperatura de 15ºC para formar el catalizador, operando un reactor de prepolimerización de bucle (22) bajo condiciones de suspensión, recibiendo el catalizador formado en la etapa precedente, y recibiendo dos reactores de lecho fluidificado (24) y (25) conectados en serie, recibiendo el primer reactor (24) el pre-polímero formado en la etapa precedente a través del conducto (23). El polímero formado en el reactor (24) se envió al segundo reactor (25) después de la separación del gas que sale del primer reactor (24) del sólido extraido en un separador de ciclón (26), a través de una tolva de cierre (27). El gas separado se recirculó al primer reactor (24). En el primer reactor (24) se alimentó un producto químico, vendido con la marca Atmer 163 de ICI, como agente antiestático en los puntos (28) y (29), respectrivamente en el conducto de reciclo del reactor (24) y en el conducto que comporta el producto procedente del reactor de prepolimerización (22). En el segundo reactor (25) no se alimentó agente antiestático. Este reactor se equipó con un dispositivo (30) para crear una descarga corona que comprende un conductor interno en forma de varilla con emisores en forma de aguja dispuestos perpendicularmente con dicha varilla. El dispositivo comprende también un conducto que circunda dicha varilla y coaxil con esta. El conducto estuvo provisto con un orificio circular en correspondencia de cada emisor, centrado sobre el eje de este último. Se aplicó una diferencia de voltaje de CA de 7.000 voltios entre el conductor interno y el externo, siendo este último conectado a masa, y se estableció una descarga corona. El dispositivo se dispuso en el límite superior del lecho fluidificado sobre la pared del reactor y sobresalió horizontalmente a lo largo del diámetro del reactor en una longitud que es de alrededor del 80% de este último.
En la etapa de prepolimerización se produjo un homopolímero de etileno en la cantidad de alrededor de 300 g/g de componente catalítico sólido.
En la polimerización de dos etapas se produjo un HDPE modificado por hexeno para moldeo por soplado.
Las condiciones del procedimiento fueron como sigue:
Primer reactor Segundo reactor
Temperatura (ºC) 90 75
Presión (barg) 25 24
Etileno (mol %) 9 17
1-hexeno (mol %) 0 0,5
Hidrógeno (mol %) 16 4
Alimentación Atmer (g/h) 9 0
Ratio del producto (Kg/h) 40 97 (final)
Indice de fusión "E" (g/10') 20 0,3 (final)
Se alimentó propano como gas inerte en el conducto de reciclo de ambos reactores en los puntos (31) y (32). Los monómeros de formación se alimentaron directamente al reactor a través de los conductos (33) y (34). El índice de fusión "E" se determinó de conformidad con ASTM-D 1238. La densidad real del polímero producido fue de 0,952 g/cm^{3}.
No se produjeron problemas de ensuciamiento o laminación en ocho días de funcionamiento continuo. Se sabe que en un reactor que opera sin dispositivos antiestáticos en los reactores y sin el agente antiestático, se formarán rápidamente láminas y trozos y deberá detenerse el funcionamiento dentro de unas pocas horas para limpiar el reactor.
Ejemplo 2
Se utilizó el mismo aparato utilizado para llevar a cabo el ejemplo 1 para preparar HDPE.
Se siguió el mismo procedimiento a excepción de que no se alimentó agente antiestático en ningún punto del aparato y los rectores de fase gaseosa se equipararon con un dispositivo de descarga corona como el aplicado al segundo reactor del ejemplo precedente. Se dispuso también un dispositivo similar en el separador ciclónico (26) situado en el conducto de transporte de sólidos entre los dos reactores.
Las condiciones de polimerización en los reactores de fase gaseosa fueron como sigue:
Primer reactor Segundo reactor
Temperatura (ºC) 75 75
Presión (barg) 24 24
Etileno (mol %) 7 18
Hidrógeno (mol %) 6,8 17,5
Ratio del producto (Kg/h) 50 110 (final)
Indice de fusión "E" (g/10') 1,1 1,1 (final)
Se alimentó propano como gas inerte en ambos reactores en los puntos (31) y (32).
La densidad real del polímero producido fue de 0,950 g/cm^{3}.
No se produjeron problemas de ensuciamiento o laminación en diez días de funcionamiento continuo, contrariamente a lo que sucedería dentro de pocas horas sin el empleo de los dispositivos antiestáticos en los reactores operados sin un agente antiestático.

Claims (15)

1. Procedimiento de polimerización catalítico, en donde el polímero producido adopta forma de partículas sólidas y el (los) monómero(s) está(n) contenido(s) en un medio de reacción gaseoso o líquido, caracterizado porque se establece una descarga corona en por lo menos una porción del espacio ocupado por dicho medio de reacción fluido o por una corriente de alimentación de fluido que se envía a la zona de polimerización.
2. El procedimiento, de conformidad con la reivindicación 1, en donde la descarga corona se establece entre elementos constituidos por un par de descarga, estando comprendida la diferencia de voltaje aplicada entre dichos elementos entre 3.000 y 70.000 voltios.
3. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, en donde las partículas de polímero sólidas se suspenden en dicho medio de reacción.
4. El procedimiento, de conformidad con la reivindicación 2, en donde dicho medio de reacción es un gas y contiene opcionalmente también una fase de líquido suspendida.
5. El procedimiento, de conformidad con la reivindicación 3, en donde las partículas sólidas forman un lecho fluidificado mantenido suspendido por una corriente de gas que recircula de modo continuo a través de dicho lecho.
6. El procedimiento, de conformidad con la reivindicación 4, en donde la descarga corona se establece dentro del lecho fluidificado.
7. El procedimiento, de conformidad con la reivindicación 5, en donde la descarga corona se establece en el límite superior del lecho fluidificado.
8. El procedimiento, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la descarga corona se genera por un dispositivo que comprende un conductor interno en forma de varilla (1), cubierto, de preferencia, por un aislador (2), teniendo dicho conductor interno en forma de varilla (1) emisores en forma de aguja (3) dispuestos perpendicularmente con dicha varilla (1) y perforando el aislador (2) y un conducto (4) que circunda dicha varilla (1) y coaxil con ésta; estando dicho conducto (4) aislado de la varilla (1) y presentando un orificio circular (5) en correspondencia de cada emisor (3), centrado sobre el eje de este último.
9. El procedimiento, de conformidad con la reivindicación 7, en donde la diferencia de voltaje aplicada entre la varilla (1) y el conducto (4) es una diferencia de voltaje de CA.
10. El procedimiento, de conformidad con las reivindicaciones 7 u 8, en donde la diferencia de voltaje aplicada entre la varilla (1) y el conducto (4) se encuentra entre 6.000 y 8.000 voltios.
11. El procedimiento, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde se polimeriza una o mas alfa-olefinas, o sus mezclas con otros comonómeros.
12. El procedimiento, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde se produce un (co)polímero de etileno.
13. Un aparato para producir un proceso de fase gaseosa de polimerización que comprende un reactor de lecho fluidificado (11), un conducto de reciclo de gas (12) equipado con un dispositivo de circulación de gas (13) y un medio de enfriamiento de gas (14), un conducto para alimentar monómeros (15), un conducto (17) para alimentar el catalizador en el reactor, un dispositivo para retirar las partículas de polímero sólidas del reactor; dicho aparato comprende además un dispositivo (19) para establecer una descarga corona en dicho reactor (11), en el conducto de reciclo de gas (12) o en un conducto de alimentación de gas.
14. El aparato, de conformidad con la reivindicación 11, en donde el dispositivo para producir una descarga corona se dispone en el límite superior del lecho fluidificado.
15. El aparato, de conformidad con las reivindicaciones 11 ó 12, en donde el dispositivo para producir una descarga corona comprende un conductor interno en forma de varilla (1) presentando emisores en forma de aguja (3) dispuestos perpendicularmente con dicha varilla (1) y un conducto (4) circundando dicha varilla (1) y coaxil con esta; estando aislado dicho conducto (4) de la varilla (1) y presentando un orificio circular (5) en correspondencia con cada emisor (3), centrado sobre el eje de este.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001036083A1 (en) * 1999-11-19 2001-05-25 Ace Di Barbui D. & Figli S.R.L. Astatic device for pressurized reactors and cyclones to be used in processes for making plastic materials, in particular for polymerizing olefines
JP4896725B2 (ja) * 2003-10-15 2012-03-14 ダウ・コーニング・アイルランド・リミテッド シリコーン樹脂の粉末および/または離散ゲル粒子の形成方法、ならびにその方法に使用する装置
US7758928B2 (en) 2003-10-15 2010-07-20 Dow Corning Corporation Functionalisation of particles
ATE526348T1 (de) * 2006-11-15 2011-10-15 Basell Poliolefine Srl Mehrstufiges verfahren zur polymerisation von olefinen
WO2008070124A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-12 Univation Technologies, Llc Semi-conductive coatings for a polyolefin reaction system
KR101455968B1 (ko) * 2007-09-19 2014-10-31 바셀 폴리올레핀 이탈리아 에스.알.엘 올레핀의 중합을 위한 다단계 방법
CN102686617A (zh) * 2009-12-29 2012-09-19 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 生产聚烯烃膜的工艺
BR112013000679A2 (pt) * 2010-07-16 2016-05-31 Univation Tech Llc sistemas e métodos para medir acúmulo de partícula em superfícies de reator
CN103894118B (zh) * 2014-03-26 2016-05-11 中国石油天然气集团公司 一种控制流化床内静电水平的系统
CN104159385B (zh) * 2014-07-04 2016-07-27 中国石油化工股份有限公司 一种聚乙烯反应器的静电消除方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1181502A (en) * 1966-03-02 1970-02-18 Radiation Res Corp Polymerising by Electrical Discharge.
FR1541787A (fr) * 1967-08-31 1968-10-11 Centre Nat Rech Scient Perfectionnements apportés aux procédés de polymérisation sous champ électriqueet nouveaux produits ainsi obtenus
US4532311A (en) * 1981-03-26 1985-07-30 Union Carbide Corporation Process for reducing sheeting during polymerization of alpha-olefins
ZA844157B (en) 1983-06-06 1986-01-29 Exxon Research Engineering Co Process and catalyst for polyolefin density and molecular weight control
JPS61213228A (ja) * 1985-03-20 1986-09-22 Hitachi Ltd 中空体のプラズマ重合装置
US4855370A (en) 1986-10-01 1989-08-08 Union Carbide Corporation Method for reducing sheeting during polymerization of alpha-olefins
US5034479A (en) 1987-10-22 1991-07-23 Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation Process for reducing sheeting during polymerization of alpha-olefins
US4940894A (en) * 1987-12-10 1990-07-10 Enercon Industries Corporation Electrode for a corona discharge apparatus
NZ235032A (en) 1989-08-31 1993-04-28 Dow Chemical Co Constrained geometry complexes of titanium, zirconium or hafnium comprising a substituted cyclopentadiene ligand; use as olefin polymerisation catalyst component
IT1256648B (it) 1992-12-11 1995-12-12 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione delle olefine
US5355832A (en) 1992-12-15 1994-10-18 Advanced Surface Technology, Inc. Polymerization reactor
EP0604990B1 (en) * 1992-12-29 1997-06-11 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Method for vapor phase polymerization of alpha-olefin
DE69329142T2 (de) * 1992-12-30 2001-01-11 Nippon Petrochemicals Co Ltd Verfahren zur Olefinpolymerisation in der Dampfphase
US5461123A (en) 1994-07-14 1995-10-24 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Gas phase fluidized bed polyolefin polymerization process using sound waves
EP1348723A3 (en) 1995-01-24 2004-09-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Alpha-olefins and olefin polymers and processes for their preparation
IT1275573B (it) 1995-07-20 1997-08-07 Spherilene Spa Processo ed apparecchiatura per la pomimerizzazione in fase gas delle alfa-olefine
LU88751A1 (fr) * 1996-04-29 1997-10-24 Euratom Procédé et dispositif d'agglomération de particules dans en ècoulement gazeux
CZ170897A3 (en) 1996-06-06 1997-12-17 Union Carbide Chem Plastic Control of static charge in the course of polymerization process during which metallocene catalyst is used

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Publication number Publication date
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IL134665A (en) 2005-07-25
US6252015B1 (en) 2001-06-26
ZA200001434B (en) 2001-01-03
ATE250635T1 (de) 2003-10-15
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KR100598443B1 (ko) 2006-07-10
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