ES2219566T3 - Procedimiento para medir el nivel de llenado de un reactor. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la medición del nivel de llenado de un reactor en procesos de polimerización efectuados en continuo, en el que se mide la correspondiente superficie límite entre fases dentro del reactor mediante una radiación ionizante, caracterizado porque se introduce por lo menos una unidad de medición, compuesta por un foco de radiación que emite radiación ionizante y el detector correspondiente, en la superficie límite entre fases dentro del reactor y se fija en esta posición de forma flexible y la medición de nivel de llenado del reactor se realiza de modo que se determina la superficie límite entre fases mediante la medición del retorno de la difusión radiactiva.

Description

Procedimiento para medir el nivel de llenado de un reactor.

La presente invención se refiere a un procedimiento para medir el nivel de llenado de un reactor en caso de procesos de polimerización realizados en continuo, midiéndose la correspondiente límite entre fases dentro del reactor mediante una radiación ionizante, que está caracterizado porque se introduce en el reactor y se fija en él de modo flexible por lo menos una unidad de medición que consta de un foco de radiación que emite una radiación ionizante y del correspondiente detector en la superficie límite entre fases, la medición del nivel de llenado del reactor se efectúa de tal manera que se determina la superficie límite entre fases mediante la medición del retorno de la difusión radiactiva.

La presente invención se refiere además a un dispositivo para la medición del nivel de llenado de un reactor en procesos de polimerización efectuados en continuo.

Los procesos de polimerización en continuo se realizan normalmente en fase líquida, en suspensión, en fase a granel o en fases gas. La mezcla reaccionante que se origina se mantiene en movimiento ya sea en forma de lecho fluidizado (EP-B 0 089 691), ya sea en movimiento mediante un agitador móvil. Para tal fin son indicados entre otros los agitadores de tipo helicoidal dispuestos en posición vertical y autoportantes (EP-B 000 512, EP-B 031 417).

Para el buen control de un proceso de polimerización efectuado en continuo es de una importancia capital la medición del nivel de llenado del reactor, ya que sin esta medición es muy difícil llevar una curva estable de temperaturas y presiones y, por consiguiente, lograr una calidad constante del producto.

En muchos reactores de polimerización se determina a menudo el nivel de llenado del reactor, es decir, la superficie límite entre las fases entre el medio reaccionante y el medio situado sobre él mediante una medición de absorción radiactiva. Para ello se utilizan los emisores radiactivos puntuales o de barra, que se instalan ya sea en la pared exterior del reactor, ya sea en un tubo central del mismo. Los detectores en cuestión pueden colocarse en diversos puntos de la zona de la pared del reactor o de la tapa del mismo. Dado que con el nivel de llenado del reactor varía la longitud de la radiación que atraviesa el medio reaccionante y en el medio reaccionante tiene lugar una absorción más intensa de la radiación radiactiva que en el medio situado por encima, a partir de la radiación residual que incide en el detector puede derivarse el correspondiente nivel de llenado del medio reaccionante.

Sin embargo, la medición de absorción radiactiva tiene el inconveniente de que la intensa absorción de la radiación radiactiva en el medio reaccionante no permite en los reactores comerciales en fase gaseosa que la radiación atraviese por completo el reactor, de modo que solamente puede medirse una parte del mismo. A ello hay que añadir la dificultad de que la absorción de la radiación tiene que realizarse atravesando la pared del reactor o del tubo central, que tiene que exponerse a su vez a la radiación. Por otro lado resulta también desfavorable para la zona de medición de la absorción radiactiva que la intensidad del foco emisor esté limitada por las disposiciones de protección radiológica.

La medición de absorción radiactiva es un método de medición relativo que depende en gran manera entre otros de la disposición de medición del foco emisor de radiación radiactiva y del detector así como de los parámetros del proceso de polimerización y del polímero obtenido. Por ejemplo, la absorción en un lecho fijo agitado depende de la densidad del material a granel, del tipo de polímero empleado, de la cantidad de gas circulante, de la formación de polvillo fino, de la productividad del reactor por unidad de tiempo y de la forma del lecho fijo. La absorción en fase gaseosa depende a su vez entre otros de la densidad del gas y de su composición, también de la presión y de la temperatura del reactor.

Las inexactitudes, las mediciones relativas y las grandes sensibilidades en caso de averías o fallos en los procesos de polimerización efectuados en continuo provocan siempre oscilaciones de presión y de temperatura, que tiene que subsanarse con intervenciones manuales, para de este modo garantizar una regulación estable del proceso y una calidad constante del producto, o sea del polímero obtenido. Se observa además, en especial en las polimerizaciones en fase gaseosa en un lecho fijo agitado, una oscilación de la cantidad absoluta de lecho fijo dentro reactor, que tiene que corregirse seguidamente con un aumento o con una disminución del nivel de llenado. Para poder trabajar bien con un reactor sería muy útil conocer el valor absoluto del nivel de llenado.

El objetivo planteado por la presente invención consiste, pues, en subsanar los inconvenientes descritos y desarrollar un procedimiento lo menos laborioso posible para medir el nivel de llenado de un reactor en procesos de polimerización efectuados en continuo, que permita la determinación directa y absoluta de la correspondiente superficie límite entre fases. El cometido de la presente invención se extiende además al desarrollo de un dispositivo idóneo para realizar tales mediciones de nivel de llenado de un reactor.

Por consiguiente se ha desarrollado un nuevo procedimiento para medir el nivel de llenado de un reactor para procesos de polimerización realizados en continuo, en el que se mide la correspondiente superficie límite entre fases dentro del reactor mediante una radiación ionizante, dicho procedimiento se caracteriza porque se coloca por lo menos una unidad de medición, compuesta por un foco que emite una radiación ionizante y por un detector adecuado, en la superficie límite entre fases y se fija en ella de forma flexible, realizándose la medición del nivel de llenado del reactor de modo que se determina la superficie límite entre fases mediante la medición del retorno de la difusión radiactiva.

En el procedimiento de la invención se emplea por lo menos una unidad de medición que consta de un foco que emite radiación ionizante y de un detector adecuado. El foco de radiación y el detector pueden estar eventualmente separados por uno o varios apantallamientos, por ejemplo pantallas de plomo. Los focos idóneos de radiación son entre otros los emisores radiactivos, por ejemplo emisores de cesio^{137} o de cobalto^{60} o también un emisor usual de neutrones. En calidad de detector se utilizan entre otros los contadores de Geiger-Müller, los contadores de centelleo o bien en general detectores que puedan detectar la radiación emitida.

Según el procedimiento de la invención se coloca una unidad de medición en la superficie límite entre fases dentro del reactor y se fija en ella de forma flexible. Esto puede realizarse p.ej. colocando la unidad de medición compuesto por foco emisor y detector en la superficie límite entre fases dentro del reactor y fijarla de modo flexible en ella antes del inicio de la polimerización. Para ello puede ser adecuado entre otros el uso de una varilla móvil. Pero también es posible instalando diversas unidades de medición, compuestas en cada caso por un foco emisor y un detector, en diversos puntos del reactor, próximos a la superficie límite entre fases para medir el nivel de llenado del reactor, utilizando la unidad de medición que está más próxima en cada caso a la superficie límite entre fases. En función de los parámetros de producto y de proceso empleados en cada caso se utilizan opcionalmente diversas unidades de medición. Las unidades de medición empleadas para ello, compuestas de foco emisor y detector, son productos comerciales.

Para determinar el grado de llenado del reactor se determina la superficie límite entre fases mediante la medición del retorno de la difusión radiactiva. Para ello se recurre al hecho de que un medio reaccionante de menor densidad, p.ej. un gas, siempre presenta un retorno de la difusión radiactiva menor que un medio reaccionante que tiene una densidad mayor, por ejemplo un lecho fijo en movimiento.

El procedimiento de la invención es idóneo para medir el nivel de llenado de un reactor en los procesos de polimerización efectuados en continuo, en especial en procedimientos en fase líquida, en dispersión, en fase a granel o incluso en fase gaseosa. Puede aplicarse entre otros a la fabricación de diversos polímeros, que consten de monómeros con grupos vinilo terminales. El procedimiento es idóneo en especial para la fabricación de polímeros a partir de alquil-1-enos C_{2}-C_{8} así como de monómeros vinílicos aromáticos, por ejemplo de estireno o de \alpha-metilestireno.

En calidad de alquil-1-enos C_{2}-C_{8} se toman en consideración en especial el etileno, propileno, but-1-eno, pent-1-eno, hex-1-eno, hept-1-eno y oct-1-eno, siendo preferidos el etileno, propileno y but-1-eno. El procedimiento puede utilizarse también para la fabricación de homopolímeros de los alquil-1-enos C_{2}-C_{8} o de copolímeros de los alquil-1-enos C_{2}-C_{8}, con preferencia con una cantidad de hasta el 30% en peso de otros alquil-1-enos de hasta 8 átomos de C polimerizados simultáneamente. Se entiende por copolímeros en estos casos tanto los copolímeros estadísticos como también los copolímeros llamados de bloques o de impacto.

Por lo general, el procedimiento de la invención se lleva a cabo por lo menos en una zona de reacción, a menudo incluso en dos o más zonas de reacción, es decir, las condiciones de polimerización se diferencian en las zonas de reacción hasta el punto que pueden generarse polímeros de propiedades distintas. Para los homopolímeros o copolímeros estadísticos puede ser por ejemplo el peso molecular, es decir, para ampliar la distribución de pesos moleculares se fabrican en las zonas de reacción polímeros de pesos moleculares distintos. En las zonas de reacción se polimerizan con preferencia diversos monómeros o diversas composiciones de monómeros. Esto conduce a continuación a copolímeros de bloques o de impacto.

El procedimiento de la invención es especialmente indicado para la medición del nivel de llenado del reactor durante la fabricación de homopolímeros de propileno o de copolímeros de propileno con una porción de hasta el 30% en peso de otros alquil-1-enos de hasta 8 átomos de C integrados en el polímero. Los copolímeros de propileno son en tal caso copolímeros estadísticos o copolímeros de bloques o de impacto. En el supuesto de que los copolímeros de propileno tengan una estructura estadística, contienen en general hasta un 15% en peso, con preferencia hasta un 6% en peso, de otros alquil-1-enos de hasta 8 átomos de C, en especial de etileno, de but-1-eno o de una mezcla de etileno y but-1-eno.

Los copolímeros de bloques o de impacto del propileno son polímeros en los que en una primera etapa se fabrica un homopolímero de propileno o un copolímero estadístico del propileno con una cantidad de hasta el 15% en peso, con preferencia de hasta el 6% en peso, de otros alquil-1-enos de hasta 8 átomos de C y a continuación, en una segunda etapa, se polimeriza sobre él un copolímero de propileno-etileno cuyo contenido en etileno se sitúa entre el 15 y el 80% en peso, pudiendo el copolímero de propileno-etileno contener además otros alquil-1-enos C_{4}-C_{8}. Por lo general se copolimeriza sobre él una cantidad tal del copolímero de propileno-etileno que el copolímero generado en la segunda constituye del 3 al 60% en peso del producto final.

El procedimiento de la invención puede utilizarse entre otros para la medición del nivel de llenado en las polimerizaciones en fase gaseosa, en cuyo caso es posible tanto una polimerización en lecho fluidizado, como en fase gaseosa agitada.

En el supuesto de que el procedimiento se emplee para la medición del nivel de llenado en la fabricación de polímeros de alquil-1-enos C_{2}-C_{8}, la polimerización se realizará con preferencia mediante un sistema de catalizador de Ziegler-Natta. Para ello se emplean en especial aquellos sistemas de catalizador que además de un componente sólido de titanio a) poseen co-catalizadores en forma de compuestos orgánicos de aluminio b) y compuestos dadores de electrones c).

El procedimiento de la invención puede utilizarse también para la medición del nivel de llenado de reactor en polimerizaciones realizadas con sistemas de catalizador de Ziegler-Natta basados en compuestos metalocenos o bien basados en complejos metálicos activos en polimerización.

Para la fabricación de los componentes sólidos a) que contienen titanio se emplean en general los halogenuros o los alcoholatos del titanio tri- o tetravalente, tomándose también en consideración los compuestos alcoxihalogenados de titanio o las mezclas de distintos compuestos de titanio. Se emplean con preferencia los compuestos de titanio que, en calidad de halógeno, contienen cloro. Son también preferidos los halogenuros de titanio que, aparte del titanio, solamente contiene halógeno y entre ellos sobre todo los cloruros de titanio y, en especial, el tetracloruro de titanio.

El componente sólido provisto de titanio a) contiene con preferencia por lo menos un compuesto halogenado de magnesio. En calidad de halógenos se toman en consideración el cloro, el bromo, el yodo o el flúor, siendo preferido el bromo y en especial el cloro. Los compuestos halogenados de magnesio se utilizan directamente durante la fabricación del componente sólido provisto de titanio a), o bien se forman durante dicha obtención. En calidad de compuestos de magnesio idóneos para la fabricación del componente sólido provisto de titanio a) se toman en consideración sobre todo los halogenuros de magnesio o los compuestos de magnesio a partir de los cuales se pueden obtener por métodos habituales los halogenuros, p.ej. por reacción con compuestos halogenantes, tales como los compuestos de alquil-magnesio, aril-magnesio, alcoxi-magnesio o ariloxi-magnesio o compuestos de Grignard. Son ejemplos preferidos de compuestos no halogenados de magnesio, idóneos para la obtención del componente sólido provisto de titanio a), el n-butiletil-magnesio y el n-butiloctil-magnesio. Son compuestos halogenantes preferidos el cloro o el cloruro de hidrógeno. Sin embargo pueden utilizarse también como halogenantes los halogenuros de titanio.

El componente sólido provisto de titanio a) contiene además de modo conveniente compuestos dadores de electrones, por ejemplo ácidos carboxílicos mono- o polifuncionales, anhídridos de ácidos carboxílicos o ésteres de ácidos carboxílicos, también cetonas, éteres, alcoholes, lactonas o compuestos orgánicos del fósforo o del silicio.

En calidad de compuestos dadores de electrones son preferidos dentro del componente sólido provisto de titanio los derivados de ácidos carboxílicos y en especial los derivados del ácido ftálico de la fórmula general (II)

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en la que X e Y significan en cada caso un átomo de cloro o de bromo o un resto alcoxi C_{1}-C_{10} o juntos significan oxígeno para formar un grupo funcional anhídrido. Los compuestos dadores de electrones especialmente preferidos son los ftalatos, en los que X e Y significan un resto alcoxi C_{1}-C_{8}. Son ejemplos de ftalatos especialmente preferidos el ftalato de dietilo, el ftalato de di-n-butilo, el ftalato de diisobutilo, el ftalato de di-n-pentilo, el ftalato de di-n-hexilo, el ftalato de di-n-heptilo, el ftalato de di-n-octilo, el ftalato de di-2-etilhexilo.

Otros compuestos preferidos dadores de electrones dentro del componente sólido provisto de titanio son los diésteres de ácidos cicloalquil-1,2-dicarboxílicos de 3 ó 4 eslabones, eventualmente sustituidos, así como los monoésteres de ácidos benzofenona-2-carboxílicos sustituidos o de ácidos benzofenona-2-carboxílicos sustituidos. En el caso de estos ésteres, se emplean como compuestos hidroxi para las reacciones de esterificación los alcanoles habituales, por ejemplo los alcanoles C_{1}-C_{15} o los cicloalcanoles C_{5}-C_{7}, que a su vez pueden llevar uno o varios grupos alquilo C_{1}-C_{10}, también los fenoles C_{6}-C_{10}.

Pueden utilizarse también mezclas de diversos compuestos dadores de electrones.

Para la fabricación del componente sólido provisto de titanio a) se utilizan en general de 0,05 a 2,0 moles, con preferencia de 0,2 a 1,0 moles de compuestos dadores de electrones por cada mol de compuesto de magnesio.

Por otro lado, el componente sólido provisto de titanio a) puede contener óxidos inorgánicos como soportes. Se emplea en general como soporte un óxido inorgánico finamente dividido que tiene un diámetro medio de partícula de 5 a 200 \mum con preferencia de 20 a 70 \mum. Se entiende por diámetro medio de partícula el valor medio volumétrico (valor de mediana) de la distribución granulométrica determinada con un análisis de contador de Coulter.

Los granos o partículas del óxido inorgánico finamente dividido están compuestos con preferencia de partículas primarias, que tienen un diámetro medio de partícula de 1 a 20 \mum, en especial de 1 a 5 \mum. Dichas partículas primarias son partículas de óxido porosas, granulosas, que por lo general se obtienen por molienda de un hidrogel del óxido inorgánico. Es posible además tamizar las partículas primarias antes de proceder a su transformación ulterior.

El óxido inorgánico que se utiliza con preferencia está caracterizado además porque contiene cavidades huecas o canales de un diámetro medio de 0,1 a 20 \mum, en especial de 1 a 15 \mum, cuya porción volumétrica macroscópica con respecto a la partícula total se sitúa en el intervalo comprendido entre el 5 y el 30%, en especial en el intervalo del 10 al 30%.

La determinación del diámetro medio de las partículas primarias y la determinación de la porción volumétrica macroscópica de las cavidades huecas y de los canales del óxido inorgánico se realiza de modo conveniente mediante análisis por la imagen con la llamada Scanning Electron Microscopy (microscopía de escaneo electrónico) o con Electron Probe Micro Analysis (microanálisis de sonda electrónica) en cada caso en las superficies de los granos o en las secciones de los granos del óxido inorgánico. Se evalúan las fotografías tomadas y se determina a partir de ellas el diámetro medio de las partículas primarias y la porción volumétrica macroscópica de las cavidades huecas y de los canales. El análisis por la imagen se realiza con preferencia por translación del material de datos del microscopio electrónica a una imagen binaria de valores grises y la evaluación digital se realiza mediante un programa informático idóneo, p.ej. el paquete de software "Analysis" de la empresa SIS.

El óxido inorgánico que se emplea con preferencia puede obtenerse por ejemplo por secado de atomización del hidrogel molido, que para ello se mezcla con agua o con un alcohol alifático. Estos óxidos inorgánicos finamente divididos son también productos comerciales.

El óxido inorgánico finamente dividido presenta además normalmente un volumen de poros de 0,1 a 10 cm^{3}/g, con preferencia de 1,0 a 4,0 cm^{3}/g y una superficie específica de 10 a 1000 m^{2}/g, con preferencia de 100 a 500 m^{2}/g, entendiéndose por tales los valores determinados por porosimetría de mercurio según la norma DIN 66133 y por adsorción de nitrógeno según la norma DIN 66131.

Es también posible utilizar un óxido inorgánico, cuyo pH, es decir el logaritmo decimal negativo de la concentración de protones, se sitúa entre 1 y 6,5 y en especial entre 2 y 6.

En calidad de óxidos inorgánicos se toman en consideración sobre todo los óxidos de silicio, de aluminio, de titanio o de un metal del grupo principal I o II del Sistema Periódico. Aparte del óxido de aluminio o del óxido de magnesio o de un silicato laminar, se emplea como óxido especialmente preferido sobre todo el óxido de silicio (gel de sílice). Pueden utilizarse también los óxidos mixtos como son los silicatos de aluminio o los silicatos de magnesio.

Los óxidos inorgánicos empleados como soportes contienen agua en su superficie. Esta agua está fijada en parte físicamente por adsorción y en parte químicamente en forma de grupos hidroxilo. Por tratamiento térmico o químico puede reducirse o eliminarse totalmente el contenido de agua de un óxido orgánico, para ello se utilizan normalmente los desecantes habituales del tratamiento químico, como el SiCl_{4}, los clorosilanos o los alquil-aluminios. El contenido en agua de los óxidos inorgánicos idóneos se sitúa entre el 0 y el 6% en peso. El óxido inorgánico se utiliza con preferencia en la forma en la que se adquiere en el comercio, sin ningún tratamiento posterior.

El compuesto de magnesio y el óxido inorgánico del componente sólido provisto de titanio a) están presentes con preferencia en cantidades tales que por cada mol del óxido inorgánico existe de 0,1 a 1,0 moles, en especial de 0,2 a 0,5 moles del compuesto de magnesio.

Para la fabricación del componente sólido provisto de titanio a) se utilizan por lo general además alcanoles de C_{1} a C_{8}, por ejemplo metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, isobutanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol o 2-etilhexanol o sus mezclas. Se utiliza con preferencia el etanol.

El componente sólido provisto de titanio puede fabricarse por métodos de por sí conocidos. Se describen ejemplos de ello entre otros en los documentos EP-A 45 975, EP-A 45 977, EP-A 86 473, EP-A 171 200, GB-A 2 111 066, US-A-4 857 613 y US-R-5 288 824. Se aplica con preferencia el procedimiento conocido por el documento DE-A 195 29 240.

Aparte de los trialquil-aluminios, los compuestos de aluminio b) idóneos son también aquellos compuestos en los que un grupo aluminio se sustituye por un grupo alcoxi o por un átomo de halógeno, por ejemplo por cloro o por bromo. Los grupos alquilo pueden ser iguales o distintos entre sí. Se toman en consideración los grupos alquilo lineales o ramificados. Se emplean con preferencia los compuestos de trialquil-aluminio cuyos grupos alquilo poseen en cada caso de 1 a 8 átomos de carbono, por ejemplo el trimetil-aluminio, el trietil-aluminio, el tri-isobutil-aluminio, el trioctil-aluminio o el metildietil-aluminio o mezclas de los mismos.

Además del compuesto de aluminio b) se emplean por lo general como co-catalizadores adicionales los compuestos dadores de electrones c), como son los ácidos carboxílicos mono- o polifuncionales, los anhídridos de ácidos carboxílicos o los ésteres de ácidos carboxílicos, también las cetonas, los éteres, los alcoholes, las lactonas así como los compuestos orgánicos de fósforo y de silicio, pudiendo los compuestos dadores de electrones c) ser iguales o distintos de los compuestos dadores de electrones empleados para la fabricación del componente sólido provisto de titanio a). Los compuestos dadores de electrones preferidos son en este caso los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I)

(I)R^{1}{}_{n}Si(OR^{2})_{4-n}

en la que R^{1} según su aparición puede ser igual o distinto y significa un grupo alquilo C_{1}-C_{20}, un grupo cicloalquilo de 5 a 7 eslabones que puede estar a su vez sustituido por alquilo C_{1}-C_{10}; un grupo arilo C_{6}-C_{18} o un grupo (aril C_{6}-C_{18})-alquilo C_{1}-C_{10}, R^{2} según su aparición puede ser igual o distinto y significa un grupo alquilo C_{1}-C_{20} y n significa un número entero 1, 2 ó 3. Son preferidos en especial aquellos compuestos en los que R^{1} significa un grupo alquilo C_{1}-C_{8} o un grupo cicloalquilo de 5 a 7 eslabones así como R^{2} significa un grupo alquilo C_{1}-C_{4} y n significa los números 1 ó 2.

Entre estos compuestos cabe destacar en especial el dimetoxidiisopropilsilano, el dimetoxiisobutilisopropilsilano, el dimetoxidiisobutilsilano, el dimetoxiciciclopentilsilano, el dimetoxiisopropil-tert-butilsilano, el dimetoxiisobutil-sec-butilsilano y el dimetoxiisopropil-sec-butilsilano.

Los co-catalizadores b) y c) se utilizan con preferencia en una cantidad tal que la proporción atómica entre el aluminio del compuesto de aluminio b) y el titanio del componente sólido provisto de titanio a) se sitúa entre 10:1 y 800:1, en especial entre 20:1 y 200:1 y la proporción molar entre el compuesto de aluminio b) y el compuesto dador de electrones c) se sitúe entre 1:1 y 250:1, en especial entre 10:1 y 80:1.

El componente sólido provisto de titanio a), el compuesto de aluminio b) y el compuesto dador de electrones c) que se emplea normalmente forman juntos el sistema de catalizador de Ziegler-Natta. Los componentes b) y c) del catalizador pueden introducirse junto con el componente sólido provisto de titanio a) o en forma de mezcla o incluso en forma individual en cualquier orden en el reactor de polimerización.

El procedimiento de la invención para la medición del nivel de llenado de un reactor puede utilizarse también para la polimerización de alquil-1-enos C_{2}-C_{8} mediante sistemas de catalizador de Ziegler-Natta basados en compuestos metalocenos o basados en complejos metálicos activos en la polimerización.

Se entiende por metalocenos en este caso los compuestos complejos de metales de los grupos secundarios del Sistema Periódico con ligandos orgánicos que forman sistemas activos de catalizador junto con los compuestos que generan los iones metalocenio. Los complejos metalocenos están presentes en el sistema de catalizador por lo general en forma soportada. En calidad de soportes se utilizan con frecuencia los óxidos inorgánicos. Son preferidos los óxidos inorgánicos descritos anteriormente, que pueden utilizarse también para la fabricación del componente sólido provisto de titanio a).

Los metalocenos empleados habitualmente contienen como átomo central el titanio, el circonio o el hafnio, siendo preferido el circonio. Por lo general, el átomo central está unido mediante un enlace \pi por lo menos a un grupo ciclopentadienilo, generalmente sustituido, así como a otros sustituyentes. Los demás sustituyentes pueden ser halógenos, hidrógeno o restos orgánicos, siendo preferidos el flúor, el cloro, el bromo y el yodo o un grupo alquilo C_{1}-C_{10}.

Los metalocenos preferidos contienen átomos centrales, que están unidos mediante dos enlaces \pi con dos grupos ciclopentadienilo sustituidos, siendo preferidos en especial aquellos en los que los sustituyentes de los grupos ciclopentadienilo están unidos a ambos grupos ciclopentadienilo. Son preferidos en especial los complejos cuyos grupos ciclopentadienilo están sustituidos además por grupos cíclicos sobre dos átomos de C contiguos.

Son también metalocenos preferidos aquellos que contienen solamente un grupo ciclopentadienilo, pero este está sustituido por un resto que también está unido al átomo central.

Son compuestos metaloceno idóneos por ejemplo:

el dicloruro de etilenbis(indenil)-circonio,

el dicloruro de etilenbis(tetrahidroindenil)-circonio,

el dicloruro de difenilmetilen-9-fluorenilciclopentadienilcirconio,

el dicloruro de dimetilsilanodiilbis(3-tert-butil-5-metilciclopentadienil)-circonio,

el dicloruro de dimetilsilanodiilbis(2-metilindenil)-circonio,

el dicloruro de dimetilsilanodiilbis(2-metilbenzoindenil)-circonio,

el dicloruro de dimetilsilanodiilbis(2-metil-4-fenilindenil)-circonio,

el dicloruro de dimetilsilanodiilbis(2-metil-4-naftilindenil)-circonio,

el dicloruro de dimetilsilanodiilbis(2-metil-4-isopropilindenil)-circonio,

el dicloruro de dimetilsilanodiilbis(2-metil-4,6-diisopropilindenil)-circonio,

así como los correspondientes compuestos de dimetilcirconio.

Los compuestos metalocenos sin conocidos o bien pueden obtenerse por métodos de por sí conocidos.

Los sistemas de catalizadores metalocenos contienen además compuestos formadores de iones metalocenio. Son idóneos los ácidos fuertes, neutros de Lewis, los compuestos iónicos con cationes ácidos de Lewis o los compuestos iónicos con ácidos de Brönsted como catión. Son ejemplos de ellos el tris(pentafluorfenil)borano, el borato de tetrakis(pentafluorfenilo) o las sales de N,N-dimetilanilinio. En calidad de compuestos formadores de iones metalocenio son también idóneos los compuestos alumoxano de cadena abierta o cíclica. Estos se obtienen normalmente por reacción de un trialquil-aluminio con agua y están presentes por lo general en forma de mezclas de cadenas moleculares de distintas longitudes, ya sean lineales, ya sean cíclicas.

Por otro lado, los sistemas de catalizadores metalocenos pueden contener compuestos orgánicos de metales de los grupos principales I, II o III del Sistema Periódico, por ejemplo el n-butil-litio, el n-butil-n-octil-magnesio o el tri-isobutil-aluminio, el trietil-aluminio o el trimetil-aluminio.

El procedimiento de la invención puede llevarse a cabo para la medición del nivel de llenado de un reactor en procesos de polimerización ejecutados en continuo en los reactores habituales que se emplean para ello.

Son reactores idóneos, entre otros, p.ej. los reactores con agitador que trabajan en continuo, los reactores "deslizantes" y los reactores de lecho fluidizado. El tamaño de los reactores no es un parámetro fundamental para el proceso de la invención. Dicho tamaño o volumen dependerá de la productividad por unidad de tiempo que se quiera conseguir en la zona de reacción o en las distintas zonas de reacción.

Se emplean como reactores en especial los reactores de lecho fluidizado así como los reactores de lecho pulverulento agitados en posición horizontal o vertical. En tal caso, el lecho de reacción consta en general del polímero de alquil-1-enos C_{2}-C_{8} que se polimeriza en el reactor correspondiente.

El procedimiento de la invención para la medición del nivel de llenado del reactor en procesos de polimerización puede realizarse en un reactor o en una cascada de reactores dispuestos uno detrás de otro, en los que el lecho pulverulento de reacción se mantiene en agitación mediante un agitador vertical, sin idóneos en especial los agitadores autoportantes de tipo helicoidal. Tales agitadores se describen p.ej. en los documentos EP-B 000 512 y EP-B 031 417. Se caracterizan en especial porque reparten el lecho pulverulento de reacción de forma muy homogénea. En el documento EP-B 038 478 se describen ejemplos de tales lechos pulverulentos de reacción. La cascada de reactores consta con preferencia de dos reactores dispuestos uno detrás de otro, de forma de caldera, provistos cada uno de ellos de un agitador, con una capacidad volumétrica de 0,1 a 100 m^{3}, por ejemplo de 12,5, 25, 50 ó 75 m^{3}.

Las reacciones de polimerización en continuo, en las que se utiliza el procedimiento de la invención para medir el nivel de llenado del reactor, se llevan a cabo normalmente en las condiciones de reacción habituales, a una temperatura comprendida entre 40 y 150ºC y una presión de 1 a 100 bar. Son preferidas las temperaturas de 40 a 100ºC, en especial de 60 a 90ºC y las presiones de 10 a 50 bar, en especial de 20 a 40 bar. El peso molecular de los polímeros formados puede controlarse y ajustarse con la adición de los reguladores usuales en la técnica de la polimerización, por ejemplo hidrógeno. Además de los reguladores pueden utilizarse también otros tipos de compuestos, también llamados reguladores, que influyen en la actividad del catalizador y también otros compuestos que se utilizan como antiestáticos. Los últimos impiden la deposición de incrustaciones o sedimentos sobre la pared del reactor que puedan atribuirse a cargas electrostáticas. Los polímeros resultantes presentan por lo general un índice de fluidez (MFR) de 0,1 a 3000 g/10 min, en especial de 0,2 a 100 g/10 min a 230ºC y aplicando un peso de 2,16 kg. El índice de fluidez equivale a la cantidad de polímero que en un período de 10 minutos pasa a través de una boquilla de una copa normalizada según ISO 1133 a una temperatura de 230ºC y aplicando un peso de 2,16 kg sobre la parte superior de dicho polímero. Son preferidos en especial los polímeros cuyo índice de fluidez se sitúa entre 0,2 y 50 g/10 min a 230ºC y aplicando un peso de 2,16 kg.

Los tiempos de permanencia (residencia) medios en reacciones de polimerización efectuadas en continuo se sitúan entre 0,1 y 10 horas, con preferencia entre 0,2 y 5 horas y en especial entre 0,3 y 4 horas.

El procedimiento de la invención para medir el nivel de llenado de reactores de polimerización que trabajan en continuo se lleva a cabo con preferencia de modo que la unidad de medición o las unidades de medida, es decir, los focos de radiación y los detectores correspondientes se colocan en el reactor poco antes del inicio de la polimerización propiamente dicha en la proximidad de la fase límite entre las distintas fases, determinada empíricamente, se fija en esta zona de forma flexible y después se determina la superficie límite entre fases por medición del retorno de la difusión radiactiva.

La medición del retorno de la difusión radiactiva se basa en el principio que dice que la radiación ionizante retorna por difusión con una intensidad que depende de la densidad del medio que llena el recipiente y se determina el retorno por difusión de la radiación mediante un detector y de este modo se puede hallar la altura que tiene la superficie límite entre fases. La medición se realiza de modo que se emplea una unidad de medición con un foco emisor y un detector, separados por una pantalla. Se emplea con preferencia una unidad de medición con un foco radiactivo (Cs^{137}) y un detector de centelleo, separados por una pantalla de plomo, situado en la superficie límite entre el lecho pulverulento y la cavidad del gas (polimerización en fase gaseosa) mediante la comparación de intensidad de los impulsos.

Mediante la medición del retorno de la difusión radiactiva pueden soslayarse directamente los parámetros y funciones de longitud de valor medio y disposición de medición que se observan en la medición de la absorción radiactiva. Las funciones de los parámetros de producto y proceso pueden eliminarse específicamente mediante el desplazamiento flexible de la altura de la sonda de medición del retorno de la difusión radiactiva/unidad de detector.

El procedimiento de la invención para la medición del nivel de llenado del reactor se caracteriza entre otros por una gran sensibilidad frente a un foco emisor de intensidad de radiación relativamente baja así como una estabilidad de proceso claramente mejor, en especial cuando se emplean contadores de centelleo. Ello se atribuye sobre todo a que la exactitud de medida se mejora cuando la señal a medir posee una estructura discreta en forma de dientes de sierra y la medición del retorno de la difusión radiactiva reacciona con rapidez y con gran sensibilidad a los cambios de nivel de llenado. Por esta razón, la cantidad que se descarga del reactor cada vez puede reducirse en un 50%, sin que esto se traduzca en una pérdida de la exactitud de medición, con lo cual es posible otra mejora de la estabilidad del proceso en las reacciones de polimerización en continuo. Se observa además ligeras oscilaciones de la presión en el ciclón de descarga en lo que se refiere a las cantidades de gas hinchante, una mejor oscilación de las presiones y las temperaturas en el reactor, una gran homogeneidad de producto así como una menor tendencia a la formación de grumos dentro del reactor.

El dispositivo de la invención para la medición del nivel de llenado del reactor en procesos de polimerización efectuados en continuo es fácilmente manejable desde el punto de vista técnico y es un aparato que requiere una baja inversión. Es idóneo en especial para la polimerización continua de alquil-1-enos C_{2}-C_{8} así como de monómeros vinílicos aromáticos.

Ejemplos

El procedimiento de la invención para la medición del nivel de llenado de un reactor se lleva a la práctica para la fabricación continua de un homopolímero de propileno (ejemplo 1) y de un copolímero de propileno-etileno (ejemplo 2).

En todos los ensayos se utiliza un sistema de catalizador de Ziegler-Natta que contiene un componente sólido a) provisto de titanio fabricado con arreglo al procedimiento siguiente.

En una primera etapa se añade a un gel de sílice finamente dividido, que tiene un tamaño medio de partícula de 30 \mum, un volumen de poros de 1,5 cm^{3}/g y una superficie específica de 260 m^{2}/g, con una solución de n-butiloctil-magnesio en n-heptano, empleando por cada mol de SiO_{2} 0,3 moles del compuesto de magnesio. El gel de sílice finamente dividido se caracteriza además por un tamaño medio de partículas primarias de 3-5 \mum y por cavidades huecas y canales de un diámetro de 3-5 \mum, situándose la porción volumétrica macroscópica de las cavidades huecas y de los canales en un 15% de la partícula total. Se agita la solución a 95ºC durante 45 minutos, después se enfría a 20ºC, a continuación se hace borbotear una cantidad molar 10 veces mayor, referida al compuesto orgánico de magnesio, de cloruro de hidrógeno. Pasados 60 minutos se añade a la mezcla reaccionante con agitación continua 3 moles de etanol por cada mol de magnesio. Se agita esta mezcla a 80ºC durante 0,5 horas y después se le añaden 7,2 moles de tetracloruro de titanio y 0,5 moles de ftalato de di-n-butilo, referidos en cada caso a 1 mol de magnesio. A continuación se agita a 100ºC durante 1 hora, se filtra el material sólido resultante y se lava varias veces con etilbenceno.

Se extrae el producto sólido resultante a 125ºC durante 3 horas con una solución al 10% en vol. de tetracloruro de titanio en etilbenceno. Después se separa el producto sólido por filtración del agente de extracción y se lava con n-heptano hasta que el agente de extracción presente únicamente un 0,3% en peso de tetracloruro de titanio.

Ejemplo 1

Se realiza la polimerización en un reactor de fase gaseosa de agitación vertical, de un volumen útil de 800 l, dotado con un agitador autoportante de tipo helicoidal (80 revoluciones/min). El reactor contiene un lecho fijo en movimiento formado por un polímero finamente dividido. La presión del reactor es de 32 bar. Como catalizador se utiliza el componente sólido a) provisto de titanio. La dosificación del catalizador se realiza junto con el propileno fresco, añadido para regular la presión. La cantidad de catalizador que se dosifica se elige de tal manera que logre una productividad media de 150 kg de polipropileno por hora. Se dosifica igualmente al reactor el trietil-aluminio (en forma de una solución 1 molar en heptano) en una cantidad de 450 mmoles/h y el isobutilisopropildimetoxisilano (en forma de una solución 0,25 molar en heptano) en una cantidad de 45 mmoles/h. Para regular el peso molecular se dosifica también hidrógeno. La concentración de hidrógeno en el gas reaccionante se sitúa en el 2,9% en vol. y se determina por cromatografía de gases.

El calor de reacción que se genera durante la polimerización se evacúa por enfriamiento de evaporización. A tal fin se mantiene en circulación en circuito cerrado una corriente de gas que equivale en cantidad de 4 a 6 veces la cantidad de gas reaccionado. El propileno evaporado después de pasar por la zona de reacción se retira por la cabeza del reactor, se separa en un filtro de gas circulante de las partículas de polímero que haya podido arrastrar y se condensa en un intercambiador de calor frente a una segunda agua. El gas circulante condensado se devuelve al reactor por bombeo a una temperatura no superior a 40ºC. El hidrógeno no condensable en el condensador se succiona mediante un eyector y se realimenta a la corriente líquida de gas en circulación. La temperatura del reactor se regula mediante el paso del gas circulante y se sitúa en 80ºC.

Con una breve descompresión del reactor a través de un tubo buzo se sacan del reactor sucesivamente material polimérico en forma de sémola. La frecuencia de estas descargas se determina mediante el procedimiento de la invención por medición del retorno de la difusión radiactiva. Esto se realiza mediante una sonda en forma de varilla, introducida en el reactor por el eje virtual del agitador helicoidal autoportante y mediante una unidad de medición que consta de un foco radiactivo integrado (Cs^{137}, 185 MBq) y de un contador de centelleo.

La frecuencia de descarga del reactor se determina mediante una sonda en forma de varilla con foco radiactivo integrado (Cs^{137}, 185 MBq)/contador de centelleo (unidad de medición). Antes de la puesta en marcha se coloca la sonda en forma de varilla mediante un compensador de la intensidad de retorno por difusión radiactiva (compensación de intensidad de los impulsos) antes del inicio de la polimerización en la superficie móvil de separación de fases entre la cavidad del gas y el lecho pulverulento en el centro de la tromba a 80ºC, 80 revoluciones de agitador/min y 200 kg de propileno fresco por hora por la ranura del eje a la presión de trabajo, se fija en esta posición y se utiliza para controlar el nivel de llenado del reactor. La cantidad de polímero en sémola que se utiliza en el reactor antes de iniciar la polimerización es de 240 kg. Pasadas 75 horas de polimerización estable en fase gaseosa se descomprime el reactor. A continuación se pesa la cantidad de polímero en sémola que existe en el reactor, resultando 236 kg.

La evaluación de las líneas de tendencia de la presión y de la temperatura así como la reproducción de la señal medida en la medición del retorno de la difusión radiactiva arroja como resultado que las curvas de temperatura y de presión tienen un trazado exactamente lineal y permiten una circulación estable del gas en circuito cerrado. En base a la medición del retorno de la difusión radiactiva para controlar el nivel de llenado del reactor se obtienen señales de medición con una estructura discreta en forma de dientes de sierra, que permite un control de nivel en el proceso dentro de límites estrechos, con lo cual se pueden mejorar significativamente las oscilaciones de presión y de temperatura que puedan achacarse a las descargas de material. Los distintos parámetros del proceso y las propiedades del homopolímero de propileno obtenido se recogen en la siguiente tabla I.

Ejemplo comparativo A

La polimerización en continuo en un reactor de fase gaseosa de 800 l de capacidad se lleva a cabo de modo similar al descrito en el ejemplo 1. El control del nivel de llenado del reactor se efectúa mediante la medición de la absorción radiactiva. El foco radiactivo es un preparado de Co^{60} en forma de barra que se coloca en la pared exterior del reactor y el detector se sitúa en la tapa del reactor. Para ello, la detección de la medición de la absorción radiactiva en la presión de trabajo con propileno a 80ºC en el estado sin producto se sitúa en el 5% y después del llenado con 250 kg de polímero en sémola se sitúa en el 95%. La automatización de las descargas de polímero se realiza en el funcionamiento de la polimerización en continuo cuando se alcanza el 85% en el indicador de la medición.

Pasadas 75 horas de polimerización estable en fase gaseosa se descomprime el reactor. La cantidad de polímero en sémola del reactor se pesa y se obtienen 227 kg.

La evaluación de las líneas de tendencia de temperatura y de presión así como la reproducción de la señal de la medición de la absorción radiactiva indica que las líneas de tendencia de las presiones y de las temperaturas presentan desviaciones alargadas del 1 al 2% con respecto al valor promedio en el intervalo de una hora. La reproducción de la señal de la medición de absorción radiactiva presenta variaciones oscilantes irregulares en el intervalo de segundos, cuyos máximos y mínimos difieren en más del 50% del valor promedio de una curva ideal con estructura de dientes de sierra tanto en lo referente a la intensidad como en lo referente al eje del tiempo. Los distintos parámetros del procedimiento y las propiedades del homopolímero de propileno resultante se recogen en la siguiente tabla I.

Ejemplo 2

Se lleva a cabo la polimerización en continuo en un reactor de fase gaseosa de 800 l de capacidad, de modo similar al descrito en el ejemplo 1. La presión del reactor es de 23 bar y su temperatura es de 80ºC. La concentración de hidrógeno dentro del gas de reacción es del 0,2%, según se determina por cromatografía de gases. Se dosifica además al reactor un 1,0% en vol. de etileno y se determina también por cromatografía de gases la concentración de
etileno.

Antes de la puesta en marcha se introduce la sonda en forma de varilla con la medición del retorno de difusión integrada de modo similar al descrito en el ejemplo 1 en una superficie límite entre fases, móvil, no homogénea, entre la cavidad gaseosa y el lecho pulverulento. En comparación con el ejemplo 1, en este caso tuvo que situarse la sonda en forma de varilla 7 cm más profunda.

Pasadas 75 horas de polimerización estable en fase gaseosa se descomprime el reactor. La inspección de su interior permitió encontrar 0,6 kg de fragmentos en el reactor. No se observó formación alguna de sedimentos sobre la pared del reactor ni en la geometría helicoidal del agitador. A continuación se pesa la cantidad de polímero en sémola que existe en el lecho reactor, resultando 237 kg.

La evaluación de las líneas de tendencia de la presión y de la temperatura así como la reproducción de la señal medida en la medición del retorno de la difusión radiactiva arroja como resultado que las curvas de temperatura y de presión tienen un trazado exactamente lineal y permiten una circulación estable del gas en circuito cerrado. En base a la medición del retorno de la difusión radiactiva para controlar el nivel de llenado del reactor se obtienen señales de medición de estructura discreta de dientes de sierra, que permiten un control del nivel en el proceso dentro de límites estrechos, con lo cual se pueden mejorar significativamente las oscilaciones de presión y de temperatura que puedan achacarse a las descargas de material.

Los distintos parámetros del proceso y las propiedades del copolímero de propileno-etileno obtenido se recogen en la siguiente tabla I.

Ejemplo comparativo B

La polimerización en continuo en un reactor de fase gaseosa de 800 l de capacidad se lleva a cabo de modo similar al descrito en el ejemplo comparativo A. Los parámetros del proceso son similares a los descritos en el ejemplo 2.

El calibrado de la medición de la absorción radiactiva se realiza de modo similar al ejemplo comparativo A. El control del nivel del reactor en funcionamiento de polimerización en continuo se ajusta al 89%.

Pasadas 75 horas de polimerización estable en fase gaseosa se descomprime el reactor. La inspección del interior arroja 4 kg de fragmentos en el reactor con formación de sedimentos en la geometría helicoidal del agitador. La cantidad de sémola de polímero en lecho del reactor después de su separación es de 217 kg.

La evaluación de las líneas de tendencia de temperatura y de presión así como la reproducción de la señal de la medición de la absorción radiactiva indica que las líneas de tendencia de las presiones y de las temperaturas presentan desviaciones alargadas del 1 al 2% con respecto al valor promedio en el intervalo de 1 hora. La reproducción de la señal de la medición de absorción radiactiva presenta variaciones oscilantes irregulares en el intervalo de segundos, cuyos máximos y mínimos difieren en más del 50% del valor promedio de una curva ideal con estructura de dientes de sierra tanto en lo referente a la intensidad como en lo referente al eje del tiempo.

Los distintos parámetros del procedimiento y las propiedades del copolímero de propileno-etileno resultante se recogen en la siguiente tabla I.

Las propiedades de los polímeros obtenidos, recogidas en la tabla I, se determinan del siguiente modo:

Índice de fluidez (MFR): según norma ISO 1133, a 230ºC y con un peso de 2,16 kg

Contenido en etileno [% en peso]: por evaluación de los correspondientes espectros IR

Productividad [g de polímero/g de catalizador]: a partir del contenido en cloro del polímero obtenido, este a su vez se determina por análisis elemental. La productividad se calcula como el cociente entre el contenido en cloro del catalizador y el contenido en cloro del polímero obtenido.

Morfología de la sémola de polímero [% en peso]: por análisis mediante tamizado.

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(Tabla pasa a página siguiente)

2

De los resultados obtenidos en las mediciones se desprende entre otras cosas que la medición del retorno de la difusión radiactiva tiene entre otras las siguientes ventajas con respecto a la medición de la absorción radiactiva: una estructura discreta en dientes de sierra para la medición del nivel de llenado, además intervalos equidistantes de descarga, una reacción rápida y sensible a las variaciones del nivel de llenado, un mejor control de temperaturas y del gas circulante, una mayor estabilidad de proceso que conlleva una morfología optimizada del polímero en polvo que se obtiene. Se observa además una menor tendencia a la formación de fragmentos (aglomerados) dentro del reactor y un aumento de la productividad. Se observa también como favorable que como medición del nivel absoluto de llenado del reactor la medición del retorno de la difusión radiactiva permite gracias a la sonda de retorno de la difusión eliminar la dependencia de la medición de la absorción radiactiva para el control del nivel entre otros de forma de tromba, de los parámetros de funcionamiento y del tipo de producto. En el caso de medición de la absorción radiactiva es posible trabajar con focos de menor actividad, lo cual se traduce en que el campo de radiación alrededor del reactor sea menor y que el foco emisor empleado se pueda manejar con mayor facilidad.

Claims (11)

1. Procedimiento para la medición del nivel de llenado de un reactor en procesos de polimerización efectuados en continuo, en el que se mide la correspondiente superficie límite entre fases dentro del reactor mediante una radiación ionizante, caracterizado porque se introduce por lo menos una unidad de medición, compuesta por un foco de radiación que emite radiación ionizante y el detector correspondiente, en la superficie límite entre fases dentro del reactor y se fija en esta posición de forma flexible y la medición de nivel de llenado del reactor se realiza de modo que se determina la superficie límite entre fases mediante la medición del retorno de la difusión radiactiva.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para medir el nivel de llenado del reactor se emplean varias unidades de medición, compuestas en cada caso por un foco de radiación y un detector, en diversos puntos del reactor, pero siempre en la proximidad de la superficie límite entre fases, empleándose aquella unidad de medición que está más próxima a la superficie de separación entre fases.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque se emplea un foco de radiación que emite radiación radiactiva.

4. Procedimiento según las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado porque se emplea como detector un contador de centelleo.

5. Procedimiento según las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado porque se emplea este en la polimerización de alquil-1-enos C_{2}-C_{8}.

6. Procedimiento según las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque los procesos de polimerización son procesos en fase gaseosa.

7. Procedimiento según las reivindicaciones de 1 a 6, caracterizado porque los procesos de polimerización se realizan con un sistema de catalizador de Ziegler-Natta, que aparte de un componente sólido a) provisto de titanio contiene además co-catalizadores en forma de compuestos orgánicos de aluminio b) y compuestos dadores de electrones c).

8. Procedimiento según las reivindicaciones de 1 a 7, caracterizado porque los procesos de polimerización se llevan a cabo mediante un sistema de catalizador de Ziegler-Natta basados en compuestos metalocenos o en complejos metálicos activos en la polimerización.

9. Dispositivo para la medición del nivel de llenado del reactor en procesos de polimerización efectuados en continuo para medir la correspondiente superficie límite entre fases dentro del reactor con una radiación ionizante, en el que el reactor correspondiente posee por lo menos una unidad de medición, que consta de un foco de radiación que emite radiación ionizante y un detector correspondiente, en el que la unidad de medición está fijada de modo flexible en la superficie límite entre fases del reactor y la medición del nivel de llenado del reactor se efectúa mediante la medición del retorno de la difusión radiactiva.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que la unidad de medición consta de un foco emisor y un detector y está sujeto a una varilla móvil, que está fijada en la superficie límite entre fases dentro del reactor.

11. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que se fijan varias unidades de medición, compuestas en cada caso de un foco emisor y un detector, en diversos puntos del reactor pero siempre en la proximidad de la superficie límite entre fases.