ES2237601T3 - Instalacion para la polimerizacion en fase gaseosa. - Google Patents
Instalacion para la polimerizacion en fase gaseosa.Info
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Abstract
La instalación para la polimerización en fase gaseosa por lo menos de un monómero olefínico, que comprende por lo menos un reactor agitado horizontal, provisto de varias alimentaciones de gas en la sección del fondo del reactor y varias alimentaciones de líquido en la sección superior del reactor y por lo menos dos salidas de gas en la parte superior del reactor, en la que el reactor no está dividido y está provisto de medios para regular las capacidades de descarga de las salidas de gas.
Description
Instalación para la polimerización en fase
gaseosa.
La invención se refiere a una instalación para la
polimerización en fase gaseosa por lo menos de un monómero
olefínico, que comprende por lo menos un reactor agitado horizontal,
provisto de varias alimentaciones de gas en la sección del fondo del
reactor y de varias alimentaciones de líquido en la sección superior
del reactor y por lo menos de dos salidas de gas en la parte
superior del reactor.
Tal reactor es conocido del documento
US-A-3.957.448. La sección
transversal de este reactor es sustancialmente circular. En el
centro del reactor hay un eje giratorio longitudinal con paletas que
pueden agitar un lecho polimérico. Las paletas preferentemente no
provocan transporte hacia adelante o hacia atrás del polímero en el
lecho polimérico.
El reactor conocido está dividido en dos o más
compartimentos por medio de una o más particiones verticales. Cada
compartimento está provisto de varias de sus propias alimentaciones
de gas en el fondo y varias de sus propias alimentaciones de líquido
en la parte superior y una salida de gas separada en la parte
superior. Esto hace posible alimentar a cada compartimento su propia
mezcla de reacción, si se desea difiriendo de aquella en los otros
compartimentos, vía las alimentaciones de gas y de líquido.
Vía las alimentaciones de líquido en la parte
superior del reactor se alimenta líquido que por lo general contiene
uno o más componentes que van a reaccionar, pero puede contener
también componente inerte como refrigerante. Los componentes inertes
apropiados en el caso de que la reacción contenga alquenos, son por
ejemplo propano y alcanos superiores. En contacto con el lecho
polimérico el líquido se evapora y esto asegura que por lo menos sea
retirado parte del calor de reacción desprendido en la
polimerización.
El gas se alimenta vía las alimentaciones de gas
en el fondo del reactor. Este gas similarmente contiene uno o más
componentes, por ejemplo hidrógeno, o uno o más monómeros olefínicos
y puede contener también componentes inertes.
Los monómeros olefínicos sin reaccionar y los
gases inertes del líquido y gas suministrado y evaporado se recogen
en la parte superior del reactor y se retiran de allí a través de
las salidas de gas en la parte superior del reactor. Los gases de
los diferentes compartimentos se retiran de este modo separadamente
y se pueden procesar también separadamente y después de procesar
devolver a las alimentaciones de gas y líquido del correspondiente
compartimento. Esto es de gran importancia porque los gases
retirados de los diferentes compartimentos pueden tener una
composición diferente. La mezcla de los gases retirados de los
diferentes compartimentos requiere esfuerzos extra para separar
estos de nuevo para hacer flujos apropiados para ser alimentados a
los diferentes compartimentos.
Las particiones verticales en el reactor conocido
se extienden sobre la sección transversal completa del reactor para
prevenir el intercambio de gas entre los diferentes compartimentos.
Debido a que cada compartimento tiene también su propia salida de
gas, la deseada separación de las mezclas de gases puede tener lugar
fuera del reactor. El transporte de partículas de polímero de un
compartimento al otro se hace posible en el reactor conocido por
aberturas en las particiones. Estas aberturas están situadas bajo la
superficie del lecho polimérico. Debido a que el reactor está
provisto en un lado de una salida para el polvo de polímero formado,
sale un flujo en el reactor en la dirección de esa salida.
La instalación conocida es apropiada para
fabricar polímeros de una composición mixta, siendo preparado un
polímero en un primer compartimento cuya composición está
determinada por la composición del gas y las condiciones de reacción
en ese primer compartimento. Vía las aberturas en la partición el
polvo de polímero formado a continuación entra en un segundo
compartimento adjunto. Si la composición del gas o las condiciones
de reacción particulares en este segundo compartimento difieren de
aquellas en el primer compartimento, entonces el polímero formado en
este segundo compartimento diferirá en composición o en, por
ejemplo, propiedades tales como peso molecular o distribución de
peso molecular, del polímero formado en el primero. El polímero
finalmente retirado del reactor en el extremo del último
compartimento de este modo tiene una composición mixta, por ejemplo
una distribución bimodal de peso molecular, o es en esencia una
mezcla muy homogénea de dos o más polímeros, teniendo cada uno una
composición diferente.
Una desventaja del reactor conocido reside en el
hecho de que los compartimentos están separados por paredes físicas
fijas y de este modo tienen un tamaño fijo. Esto limita seriamente
el alcance para escoger por ejemplo, las proporciones relativas de
los componentes de polímero en las composiciones mixtas.
El objetivo de la invención es proporcionar una
instalación que no exhiba esta limitación o solo en menor
medida.
Este objetivo se consigue según la invención
porque el reactor no está dividido y está provisto de medios para
regular la capacidad de descarga de las salidas de gas. Un reactor
sin dividir en este contexto es un reactor en el que están ausentes
las particiones que dividen el reactor en dos o más
compartimentos.
Sorprendentemente se encontró que en tal
instalación sin que estén presentes particiones físicas, es posible
producir polímeros de una composición mixta, preservando la
separación deseada en la descarga de los gases del reactor.
En el reactor, los gases desprendidos presentes
encima del lecho polimérico se distribuirán entre las salidas de
gases, formándose una interfase, entre dos salidas de gases en el
espacio encima del lecho polimérico, entre los gases que fluyen
hacia y son descargados vía una salida de gas y los que fluyen hacia
y son descargados vía la otra salida de gas. Con la ayuda de los
medios para establecer la capacidad de descarga de las salidas de
gases se ha encontrado ahora que es posible establecer el lugar de
esta interfase. Esto da una gran flexibilidad para dividir el
reactor en compartimentos virtuales de tamaño deseado a los que se
pueden alimentar gases que difieren en composi-
ción.
ción.
De este modo uno no está vinculado a una relación
fija de tamaño de compartimento, ni consecuentemente, a una relación
fija entre los componentes del polímero de composición mixta,
determinada por el lugar de la partición. Esta relación se puede
escoger dentro de amplios límites en el reactor en la instalación
según la invención. Debido a la posibilidad de establecer el lugar
de la interfase en la descarga de gases se puede asegurar siempre
que gases suministrados separadamente diferentes en composición se
pueden retirar también separadamente y se pueden reciclar
simplemente.
Si están presentes dos salidas de gases estas
pueden, por ejemplo, estar colocadas a ¼ y ¾ respectivamente de un
extremo exterior de la sección del reactor en el que tiene lugar la
polimerización concreta. La interfase residirá entre las dos salidas
y consecuentemente se puede establecer a lo largo de la mitad de la
longitud del reactor. Si se desea una mayor variación en el lugar de
la interfase, será ventajoso mover las salidas de gas más lejos
hacia los extremos exteriores del reactor. Lo mismo vale para las
dos salidas que están lo más lejos hacia los extremos exteriores del
reactor en el caso de que más de dos salidas de gas estén presentes
en el reactor.
El mecanismo y la realización de reacciones de
polimerización en el reactor tales como las de la instalación según
la invención son conocidos per se y se describen con detalle
por ejemplo, en el documento
US-A-3.957.448. Lo que se describe
aquí, en particular con respecto al lugar, método y cantidades de
entrada de gases y líquidos en el reactor, el método de recuperación
de los gases retirados del reactor y el método de retirar el
polímero formado, es completamente aplicable al funcionamiento de la
instalación según la invención, teniendo en cuenta las
características adicionales y que se desvían publicadas en la
presente descripción.
La instalación según la invención es
especialmente apropiada, en particular con la aplicación del método
descrito en lo siguiente, para la preparación en fase gaseosa de
polímeros de un monómero olefínico y opcionalmente uno o más
comonómeros copolimerizables con estos. En el polímero formado
pueden estar presentes varios tipos de comonómeros. El monómero
olefínico, que está predominantemente presente, puede ser por
ejemplo una \alpha-olefina o estireno. La
\alpha-olefina puede ser ramificada o sin
ramificar y puede contener 2-12 átomos de carbono.
Preferentemente se hace uso de etileno y/o propileno.
El comonómero copolimerizable con el monómero
olefínico puede ser otro monómero olefínico, pero también son
apropiados dienos conjugados y no conjugados. Preferentemente el
comonómero se escoge del grupo que consiste en
\alpha-olefinas con 2-12 átomos de
carbono y dienos conjugados y no conjugados con 4-20
átomos de carbono. Se da preferencia a etileno, propileno,
1-buteno, isobuteno, 1-hexeno,
4-metil-1-penteno o
1-octeno como \alpha-olefina. El
dieno usado preferentemente es 1,4-butadieno,
1,6-hexadieno, etilideno-norborneno,
vinilnorborneno o diciclopentadieno. Además de homopolímeros de
etileno o propileno, en la instalación según al invención se pueden
preparar también copolímeros de estos dos monómeros, así como
copolímeros de estos monómeros conjuntamente o separadamente con una
o más olefinas y/o dienos superiores.
La invención se refiere también a un
procedimiento para la polimerización en fase gaseosa por lo menos de
un monómero olefínico en una instalación que comprende por lo menos
un reactor agitado horizontal que consiste en un espacio sin dividir
que está provisto en el fondo de varias alimentaciones de gas y en
la parte superior de varias alimentaciones de líquido, estando las
alimentaciones de gas y las alimentaciones de líquido en grupos
separados correspondientes, y que está provisto en la parte superior
por lo menos de dos salidas de gas para retirar gases del reactor
que están conectadas cada una a su propia unidad de recuperación,
comprendiendo dicho procedimiento:
- -
- alimentar un sistema catalizador al reactor,
- -
- alimentar diferentes composiciones de gas, que comprenden por lo menos un monómero olefínico, a un grupo seleccionado de alimentaciones de gas y composiciones de líquido adecuadamente ajustadas a las correspondientes alimentaciones de líquido,
- -
- retirar los componentes gaseosos que han reaccionado a través de las salidas de gas, siendo ajustada la relación de las capacidades de descarga de las salidas de gas de modo que los gases que provienen de un grupo de alimentaciones de gas y un correspondiente grupo de alimentaciones de liquido se retiran principalmente a través de una salida de gas
- -
- retirar el polímero obtenido de la instalación.
La polimerización se lleva a cabo en presencia de
un sistema catalizador, que comprende por lo menos un compuesto de
metal de transición como catalizador y un
co-catalizador. Como catalizador en estos
procedimientos se puede hacer uso de un catalizadores de sitios
múltiples, por ejemplo, catalizadores de
Ziegler-Natta, pero también de catalizadores de un
solo sitio, por ejemplo, catalizadores de metaloceno. Los
procedimientos conocidos per se para la preparación de los
anteriormente mencionados polímeros en un procedimiento de fase
gaseosa se pueden llevar a cabo en la instalación según la
invención, en tal caso se consiguen las citadas ventajas de la
invención.
El metal de transición en el compuesto de metal
de transición se escoge de los grupos 4-6 de la
Tabla Periódica de los Elementos (Nueva notación de la
IUPAC); más preferentemente, el metal de transición se escoge del grupo 4; la mayor preferencia se da al titanio (Ti) como metal de transición. El catalizador está generalmente soportado sobre un vehículo inerte, como MgCl_{2} o SiO_{2}, generalmente en combinación con un compuesto denominado donante interno.
IUPAC); más preferentemente, el metal de transición se escoge del grupo 4; la mayor preferencia se da al titanio (Ti) como metal de transición. El catalizador está generalmente soportado sobre un vehículo inerte, como MgCl_{2} o SiO_{2}, generalmente en combinación con un compuesto denominado donante interno.
El co-catalizador generalmente es
un compuesto organometálico, y preferentemente un compuesto de
organoaluminio. Los más preferidos son los compuestos de
alquilaluminio.
También puede estar presente en el sistema
catalizador un compuesto donante externo, como alcoxisilanos.
Todos los componentes del sistema catalizador,
apropiados para la polimerización de uno o más monómeros olefínicos,
son conocidos en la técnica per se, de los que es consciente
el experto en la técnica.
La invención se explicará adicionalmente en base
a una realización apropiada de la instalación tal como se muestra en
los siguientes dibujos. La Fig. 1 es una vista esquemática de un
reactor apropiado para una instalación según la invención.
En la Fig. 1, 1 es un reactor cilíndrico con un
eje 3, al que está fijado un agitador (no mostrado en la Figura). El
agitador consiste preferentemente en paletas que están acopladas al
eje 3 y que, cuando el eje 3 rota, mantienen un lecho polimérico
presente en movimiento, pero con tan poco movimiento como sea
posible del lecho polimérico en una dirección axial. 5 es una
descarga para el polímero formado. Por lo general, la capacidad de
descarga se dispone de modo que el lecho polimérico que se mueve
llena 30-80% del volumen del reactor.
7a-7j son alimentaciones de líquido; 9 y 11 son dos
salidas de gas; 13a-13j son alimentaciones de
gas.
Por lo general la distribución de las
alimentaciones de gas y líquido a lo largo del reactor ha sido
escogida de modo que esté presente continuamente una alimentación de
gas y líquido en un mismo plano perpendicular a la dirección axial
del reactor. 12 es un dispositivo para alimentar un sistema
catalizador. El sistema catalizador se suministra usualmente a la
parte superior del reactor y, opcionalmente mezclado con parte del
líquido que se va a suministrar, rociado o pulverizado sobre el
lecho polimérico. El catalizador se puede suministrar principalmente
en el punto en el que comienza la reacción, es decir, el extremo
situado lo más alejado de la descarga para el polímero, pero si se
desea también puede estar distribuido a lo largo de la longitud del
reactor.
La mezcla de gas retirada vía las salidas 9 y 11
del espacio encima del lecho polimérico se alimenta a unidades de
recuperación separadas. En estas unidades de recuperación el gas
retirado se recupera según técnicas conocidas per se,
comenzando por la retirada de partículas de polímero atrapadas por
los separadores 15 y 16, respectivamente. Las partículas de polímero
separadas se devuelven al reactor. Subsecuentemente, el flujo de gas
limpio de partículas de polímero se enfría en los intercambiadores
de calor 17 y 18, respectivamente. En los separadores
gas-líquido 19 y 20, respectivamente, la mezcla de
gas-líquido resultante se divide en una composición
gaseosa para ser devuelta al reactor vía las alimentaciones de gas
13a-13j y una parte líquida que se puede devolver al
reactor vía las alimentaciones de líquido 7a-7j, por
ejemplo como se describe en el documento
US-A-3.597.448.
Las conducciones de gas 21 y 22 están cada una
unidas a las alimentaciones 13a-13j por medio de un
dispositivo de medida, por ejemplo una válvula controlable. En la
figura solo se muestran parte de las válvulas de control, a saber
23a, 25a, 23j y 25j, pero tales dispositivos de medida están
presentes en cada una de las alimentaciones de gas. No es necesario
conectar cada una de las conducciones de gas 21 y 22 a todas las
alimentaciones de gas. Usualmente es suficiente un pequeño
solapamiento de alimentaciones, dependiendo del alcance deseado en
la elección de la relación entre los compartimentos. La conducción
21, por ejemplo, se puede conectar a 13a, b, c, d, e o f y la
conducción 22 a 13d, f, g, h, i o j. Lo mismo vale para la conexión
del las conducciones 39 y 41 a las alimentaciones de líquido
7a-7j. 27, 29 y 31 indican tres conducciones para
componer el gas reciclado hasta la composición requerida del gas que
se va a alimentar al reactor vía la alimentación de gas. Por
ejemplo, se pueden enriquecer los monómeros o el hidrógeno consumido
en la polimerización. Estas conducciones 27, 29 y 31, si se desea
incrementadas hasta un gran número si se deben añadir más
componentes, se conectan también cada una a cada una de las
alimentaciones de gas por medio de un dispositivo de medida. De
nuevo, de estos dispositivos solo las válvulas 33a, 35a, 37a, 33j,
35j y 37 j se muestran en la figura.
Por medio del establecimiento apropiado de los
dispositivos de medida es ahora posible dividir el reactor en dos
compartimentos virtuales, cada uno con su propia composición de
suministro de gas, por ejemplo, con su propia composición de
monómero de olefina. El punto en el que hay una transición de una
composición a la otra se va a escoger en etapas que corresponden al
tamaño de la distancia entre dos entradas de gas consecutivas y de
este modo la relación de tamaños de los dos componentes del reactor
virtual. Incrementando el número de puntos de alimentación de
líquido y gas 7 o 13 se puede reducir este tamaño de la etapa. De
este modo, el gas de una primera composición se puede alimentar a un
primer grupo de alimentaciones de gas, que consisten, por ejemplo,
en 13a a 13d, y gas de una segunda composición a un grupo adyacente
de alimentaciones de gas, que consisten en de 13e a 13j.
Correspondientemente, las conducciones 39 y 41,
que vienen de los separadores de gas-líquido 19 y
20, están conectadas a las alimentaciones de líquido
7a-7j por medio de dispositivos de medida, por
ejemplo, válvulas de control. Aquí, también, se pueden presentar
provisiones para alimentar componentes extra, como se describe para
las alimentaciones de gas. Estas no se muestran en la figura.
Análogo al modo anteriormente descrito de dividir las alimentaciones
de gas en dos grupos, cada uno con su propia composición de gas, las
alimentaciones de líquido se dividen también, por lo general, en dos
grupos correspondientes, por ejemplo, que consisten en 7a a 7d o 7e
a 7j. No es necesario que las alimentaciones de gas y líquido tengan
una distribución idéntica. En el caso dado anteriormente como
ejemplo, las alimentaciones de líquido se pueden dividir también de
otro modo, por ejemplo, en un grupo que consiste en
7a-7d y un grupo que consiste en
7f-7j. A la alimentación 7e, por ejemplo, se puede
alimentar entonces un líquido de una tercera composición, por
ejemplo, una composición inerte para conseguir una separación entre
los dos grupos.
Un grupo de alimentaciones de gas y un grupo de
alimentaciones de líquido se etiquetan aquí como
"correspondientes" si los componentes suministrados a través de
ellas se ajustan entre sí con respecto a la composición y cantidad
con vista a preparar a partir de los componentes suministrados
conjuntamente un tipo deseado de polímero. Esto implica que la
correspondencia con respecto al lugar y número no es necesaria,
aunque los grupos correspondientes coincidirán por lo general en su
mayor parte en la posición axial. De la misma manera, una descarga y
las alimentaciones de líquido y gas a las que se añaden
principalmente los componentes retirados de la descarga de la unidad
de recuperación se designan aquí como correspondientes.
La cantidad y composición del gas suministrado y
el líquido suministrado se escogen adicionalmente en dependencia
mutua tal que la composición y cantidad global de los componentes
suministrados se adapta a un procedimiento óptimo de la realización
de polimerización deseada en la parte relevante del reactor.
El reactor se divide de este modo en dos
compartimentos virtuales, cada uno con su propia mezcla de reacción,
en cada uno de los cuales se forma un polímero diferente. También es
posible, si se desea, suministrar un sistema catalizador diferente a
cada uno de los compartimentos, cada uno escogido como el más
apropiado en vista del polímero que se va a preparar en cada uno de
los compartimentos.
La composición del gas y líquido suministrado
será por lo general diferente para los dos compartimentos virtuales.
El líquido medido y evaporado en un compartimento virtual y el gas
que se eleva a través del lecho desde una alimentación de gas se
recogerán como gases desprendidos en el espacio por encima del lecho
polimérico. Cada salida de gas está situada en uno de los
compartimentos virtuales y está indicada como la salida de gas
correspondiente a él. Es ventajoso si los gases desprendidos se
retiran a la unidad de recuperación desde la cual se alimentan los
suministros de gas y líquido relevantes, porque entonces en los
gases desprendidos, en principio, no están presentes componentes
extraños, es decir, no suministrados por el grupo relevante de
alimentaciones de gas y líquido.
Si se retira parte de la mezcla de gas de un
compartimento particular vía una salida de gas distinta de la
correspondiente, componentes que no se deben devolver a los
suministros de gas y líquido alimentados por esa unidad de
recuperación pueden entrar en la unidad de recuperación colocada
después de ella. Tal componente tendría que ser retirado entonces,
lo que vuelve la unidad de recuperación técnicamente más complicada
y más cara.
Para evitar esto, por lo menos una de las salidas
de gas 9 y 11 está provista ahora con un dispositivo 43 o 45 con el
que se puede establecer la capacidad de descarga de la salida de gas
relevante, por ejemplo, una válvula ajustable. Sin embargo, la
capacidad total de descarga de las salidas de gas debe siempre ser
suficiente para ser capaces de retirar la cantidad total de gas
suministrado, como gas o como líquido evaporable. Preferentemente
ambas salidas de gas están provistas de un dispositivo para
establecer la capacidad de descarga.
Si las capacidades de descarga de las dos salidas
de gas son iguales, el gas que se recoge por encima del lecho
polimérico se dividirá entre las dos salidas de gas. Se puede
indicar una interfase entre los gases que se mueven hacia una salida
de gas y aquellos que se mueven hacia la otra salida de gas. Esta
interfase está caracterizada por el hecho de que el flujo neto de
gas a través de ella es cero. La posición de esta interfase depende
de la distribución entre las diferentes alimentaciones de la
cantidad total de gas y líquido evaporable que se alimenta al
reactor. De este modo, por ejemplo, la polimerización avanzará en
general lo más rápido en la primera parte del reactor, de modo que
se debe alimentar más líquido inerte de refrigeración a esa sección
que a la sección situada más cerca de la descarga 5 de polímero. En
cada situación, sin embargo, surgirá una interfase definida.
Incrementando la capacidad de descarga de una salida de gas y
reduciendo la de la segunda consiguientemente ahora, dicha interfase
se moverá en la dirección de la salida de gas con la capacidad de
descarga reducida. De este modo se puede conseguir una situación en
la que al igual que con la compartimentación virtual que se efectúa
escogiendo el punto en el que la alimentación de gas y líquido
cambia de una composición a la otra, la descarga de los gases
desprendidos se distribuye de tal modo que los gases desprendidos de
cada compartimento se descargan vía la correspondiente salida de
gas. De este modo se establece una relación directa entre el gas
descargado y el gas y líquido devuelto vía el dispositivo de
recuperación. Como resultado, se previene en gran medida la mezcla
de componentes no deseados.
La determinación de la posición deseada de la
interfase se puede efectuar usando la composición de los gases
desprendidos como variable de control. Si se encuentra que está
presente en una cantidad no deseada un componente particular que se
ha alimentado a un primer compartimento en la salida de gas a través
de la que se descargan los gases desprendidos de un compartimento
adjunto, la interfase se puede desplazar en la dirección deseada
adaptando la relación de las capacidades de descarga de las salidas
de gas. El reactor por lo tanto está provisto preferentemente de
medios para determinar la composición de los gases descargados a
través de las salidas de gas. Un ejemplo apropiado de esto es un
cromatógrafo de gases de proceso que está conectado vía un
by-pass o conducción de muestreo a cada una de las
conducciones 9 y 11 de descarga de gas. Una colocación más precisa
de la interfase se puede conseguir cuando el reactor está provisto
de medios, por ejemplo, cromatógrafos de gases u otros instrumentos
de análisis de gases, para determinar la composición de los gases
que están presentes en la parte superior del reactor, es decir, el
espacio por encima del lecho polimérico. Determinando esta
composición en varios puntos en ese espacio se puede determinar con
precisión la posición actual de la interfase.
Más preferentemente, los medios que determinan la
composición de los gases desprendidos controlan los medios que
regulan las capacidades de descarga de las salidas de gas. Para este
propósito se puede hacer uso de equipo de medida y control
industrial conocido per se.
Aunque el reactor está equipado con un eje
giratorio con paletas que no imparten preferentemente movimiento al
lecho polimérico en la dirección axial, la elevación del gas
suministrado en el fondo puede aún causar algún esparcimiento debido
a la dispersión donde el gas alcanza la superficie del lecho
polimérico. Como resultado, cierta cantidad de gas que es alimentado
a un compartimento virtual irá al otro lado de la interfase que se
puede concebir que separa los compartimentos virtuales en el espacio
por encima del lecho polimérico. Esta cantidad, por ejemplo, puede
estar entre el 2 y el 5%. Sin medidas adicionales cierta cantidad de
los gases descargados de este modo irá a una salida de gas no
correspondiente y consecuentemente a una unidad de recuperación
distinta de la deseada.
Hasta que punto esto es serio depende de las
diferencias entre las composiciones que se suministran a cada uno de
los grupos de alimentaciones de gas y líquido. Estas diferencias se
pueden relacionar, por ejemplo, con las relaciones entre los
componentes, pero también puede ocurrir que se alimenten componentes
de un compartimento que no están presentes en la alimentación del
otro compartimento. Ejemplos de esto son hidrógeno y uno o más
comonómeros. Por lo general no es deseable que tales componentes se
alimenten vía la unidad de recuperación al otro compartimento, por
ejemplo, porque como consecuencia de esto se perturbaría la
polimerización deseada en ese compartimento, o las propiedades del
polímero que se va a formar serían influidas de un modo no
deseable.
En el caso de que las diferencias solo residan en
las relaciones entre varios componentes, se puede permitir alguna
mezcla. Esto se puede corregir fácilmente por medio de la
alimentación extra de un componente vía las alimentaciones 27, 29 y
31 o retirando un componente en la unidad de recuperación. En ese
caso, la relación entre las dos capacidades de descarga se puede
establecer de modo que la interfase en la descarga de gas esté
situada en un punto situado entre la última alimentación de gas y
líquido del primer grupo y la primera alimentación de gas y líquido
adjunta del grupo adicional. En una situación como se describe
anteriormente la interfase reside entonces entre la alimentación 7d
y 7e y, respectivamente, 13d y 13e.
En el caso en el que una composición contiene un
componente que no debe aparecer o debe aparecer solo en una cantidad
muy pequeña en la otra composición, es ventajoso establecer las dos
capacidades de descarga de modo que en relación entre sí la
interfase virtual en la descarga de gas residirá más lejos hacia la
salida de gas en la que no es deseado el componente relevante. Esto
se puede conseguir simplemente reduciendo la capacidad de descarga
de la salida de gas relevante e incrementando la de la otra
correspondientemente.
Por medio del análisis de la composición de gas
en esa salida de gas relevante se puede establecer si el componente
no deseado no aparece ya en ella o todavía aparece solo en las
cantidades permisibles en vista de la polimerización o no es
perjudicial para las propiedades del polímero que se va a formar, y
si es necesario se pueden ajustar las capacidades de descarga. La
pequeña cantidad de la composición en la que falta el componente
relevante y en la que tal componente va a la otra salida de gas es
por lo general aceptable y se puede hacer una corrección para su
presencia simplemente como se describe anteriormente. Las
capacidades de descarga se establecen de modo que ninguna cantidad
de los componentes no deseados o componentes perjudiciales para la
polimerización o las propiedades del polímero que se va a formar
termina en la salida de gas no correspondiente. Qué cantidad es
perjudicial depende del componente específico en conjunción con la
reacción de polimerización en el compartimento relevante y es fácil
de determinar para la persona experta en la técnica o incluso es ya
conocida para las reacciones de polimerización más comunes.
Si en ambas composiciones aparece un componente
cuya presencia en la otra no es deseable, es posible, además del
desplazamiento de la interfase como se describe anteriormente,
omitir en una o más alimentaciones de gas y/o líquido que separan
los dos grupos el suministro de todos los componentes que no son
deseables en cualquier composición. En el caso anteriormente
descrito las composiciones en las alimentaciones 7d y/o 7e y 13d y/o
13e se podrían ajustar de este modo. Como consecuencia de esto, en
una pequeña parte del reactor se puede formar un polímero que se
desvía ligeramente del polímero formado en los compartimentos
virtuales antes de él o después de él, pero en general esto solo
tendrá una influencia muy pequeña en las propiedades de la
composición de polímero mixto final. También es posible alimentar a
estas entradas de separación solo componentes inertes, de modo que
la capacidad de producción total disminuya posiblemente en cierto
modo, pero se previene la formación de una composición de polímero
que se desvía.
Si en ninguno de los dos grupos de alimentaciones
aparecen componentes que son perjudiciales para la polimerización en
el compartimento no correspondiente, se pueden usar opcionalmente
flujos de una unidad de recuperación para conseguir la composición
deseada en las alimentaciones del compartimento no
correspondiente.
Además de la realización anteriormente descrita
también es posible dividir las alimentaciones de gas y líquido en
más de dos grupos, cada uno con su propio suministro de composición
de gas o líquido. El reactor se divide entonces en más de dos
compartimentos virtuales. Los gases desprendidos de varios
compartimentos virtuales se pueden retirar entonces, dependiendo de
la naturaleza de las diferencias de dichas composiciones, a través
de una salida de gas común o cada uno a través de su salida de gas
correspondiente. En el último caso el reactor debe estar provisto de
más de dos salidas de gas.
Claims (8)
1. La instalación para la polimerización en fase
gaseosa por lo menos de un monómero olefínico, que comprende por lo
menos un reactor agitado horizontal, provisto de varias
alimentaciones de gas en la sección del fondo del reactor y varias
alimentaciones de líquido en la sección superior del reactor y por
lo menos dos salidas de gas en la parte superior del
reactor,
reactor,
en la que el reactor no está dividido y está
provisto de medios para regular las capacidades de descarga de las
salidas de gas.
2. La instalación según la reivindicación 1, en
la que cada salida de gas está conectada a su propia unidad de
recuperación para los gases retirados a través de esa salida de
gas.
3. La instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-2, que está adicionalmente
provista de medios para determinar la composición de los gases
retirados a través de las salidas de gas.
4. La instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-2, que está provista de medios
para determinar, en varios puntos, la composición de los gases que
están presentes en la parte superior del reactor.
5. La instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 3-4, en la que los medios que
determinan la composición de los gases hacen funcionar los medios
para regular las capacidades de descarga de las salidas de gas.
6. El procedimiento para la polimerización en
fase gaseosa por lo menos de un monómero olefínico en una
instalación que comprende por lo menos un reactor agitado horizontal
que consiste en un espacio sin dividir, que está provisto en el
fondo de varias alimentaciones de gas y en la parte superior de
varias alimentaciones de líquido, estando divididas las
alimentaciones de gas y las alimentaciones de líquido en grupos
separados correspondientes, y que está provisto en la parte superior
por lo menos de dos salidas de gas para retirar gases del reactor
que están cada una conectada a su propia unidad de recuperación,
comprendiendo dicho procedimiento:
- -
- alimentar un sistema catalizador al reactor,
- -
- alimentar diferentes composiciones de gas, que comprenden por lo menos un monómero olefínico, a un grupo seleccionado de alimentaciones de gas y composiciones de líquido adecuadamente ajustadas a las correspondientes alimentaciones de líquido,
- -
- retirar los componentes gaseosos que han reaccionado a través de las salidas de gas, siendo ajustada la relación de las capacidades de descarga de las salidas de gas de modo que los gases que provienen de un grupo de alimentaciones de gas y un correspondiente grupo de alimentaciones de liquido se retiran principalmente a través de una correspondiente salida de gas
- -
- retirar el polímero obtenido del reactor.
7. El procedimiento según la reivindicación 6, en
el que la relación entre las capacidades de descarga de las salidas
de gas se ajusta de modo que los componentes que se alimentan a un
primer grupo y que pueden ser perjudiciales para la polimerización
dentro de otro grupo se retiran como mucho hasta una cantidad no
perjudicial.
8. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 6-7, en el que dos grupos
adyacentes de alimentaciones de gas y/o alimentaciones de líquido se
separan por una o más alimentaciones de gas o alimentaciones de
líquido, respectivamente, a las que se alimenta una composición de
gas o una composición de líquido, respectivamente, en la que están
ausentes los componentes perjudiciales.
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