ES2340993T3 - Proceso y aparato para separar diluyente de solidos polimericos. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la polimerización en suspensión de olefinas y para la separación de sólidos poliméricos del diluyente, proceso que comprende: polimerizar en una zona de reacción al menos un monómero olefínico en un diluyente líquido para producir una suspensión fluida que comprende el diluyente líquido y los sólidos poliméricos; extraer una porción de la suspensión de la zona de reacción; calentar la porción extraída de la suspensión; pasar la porción extraída de la suspensión a una zona de presión intermedia en la que la mayor parte del diluyente se separa de los sólidos poliméricos, donde la zona de presión intermedia está a una presión absoluta en el intervalo de 100 psi a 1500 psi (690-10300 kPa); extraer los sólidos poliméricos de la zona de presión intermedia; transferir los sólidos poliméricos a una zona de purga sin atravesar una zona de vaporización instantánea; controlar el nivel de los sólidos poliméricos en la zona de presión intermedia; y ajustar la extracción de los sólidos poliméricos de la zona de presión intermedia en respuesta al nivel controlado.
Description
Proceso y aparato para separar diluyente de
sólidos poliméricos.
El proceso y el aparato presentes se refieren a
la polimerización en suspensión, en particular a la separación del
diluyente de los sólidos poliméricos producidos en la polimerización
en suspensión.
Las poliolefinas tales como polietileno y
polipropileno y otros polímeros se pueden preparar mediante la
polimerización en forma de partículas, también denominada
polimerización en suspensión. En esta técnica, los materiales de
alimentación tales como monómero y catalizador se introducen en una
zona de reacción, y se forma una suspensión fluida que comprende
partículas de poliolefina sólida en un medio líquido en la zona de
reacción.
En los reactores de bucle, los diversos
materiales de alimentación se pueden introducir en la zona de
reacción del ciclo de varias maneras. Por ejemplo, el monómero y el
catalizador se pueden mezclar con cantidades variables de diluyente
antes de la introducción a la zona de reacción del ciclo. En la zona
de reacción del ciclo, el monómero y el catalizador se dispersan en
la suspensión fluida. La suspensión fluida circula a través de la
zona de reacción del ciclo, y el monómero reacciona en el
catalizador en una reacción de polimerización. La reacción de
polimerización produce partículas de polímeros sólidos en un medio
líquido, por ejemplo un diluyente líquido usado para formar la
suspensión fluida.
A fin de recuperar el polímero a partir de un
proceso de polimerización en forma de partículas, es necesario
separar los sólidos poliméricos del diluyente líquido que
constituyen la suspensión del efluente extraída del reactor. Los
sistemas de separación típicos incluyen una reducción de la presión
de modo que se vaporiza el diluyente líquido. El diluyente
vaporizado sale de una porción superior de un tanque de venteo. El
polímero permanece sólido, y se recupera a través de una porción
inferior de la zona de vaporización instantánea. Otros procesos de
recuperación de polímeros utilizan sistemas de vaporización
instantánea de múltiples etapas. Por ejemplo, una primera zona de
vaporización instantánea de presión intermedia y una segunda zona de
vaporización instantánea de presión inferior. La temperatura y la
presión de la primera zona de vaporización instantánea son tales
que vaporizarán una mayor cantidad del diluyente y este vapor se
puede condensar sin compresión por intercambio de calor con un
fluido que tiene una temperatura, por ejemplo, en el intervalo desde
aproximadamente 40ºF a aproximadamente 130ºF
(4-54ºC). Las partículas del polímero de la primera
etapa de vaporización posteriormente se someten a una etapa de
vaporización a menor presión para vaporizar el diluyente restante
adicional.
En un sistema de recuperación del polímero que
utiliza una o más cámaras de vaporización, ha sido común tener
algún diluyente incorporado en el polímero que sale de las cámaras
de vaporización. Es conveniente, sin embargo, obtener el producto
polimérico sustancialmente libre de diluyente. Si el polímero que
deja la cámara de vaporización contiene una cantidad en exceso de
diluyente, el producto polimérico puede estar pegajoso y
posteriormente tapa las líneas y causa restricciones. Además, en
muchos procesos de producción de polímeros, los sólidos poliméricos
después de la cámara de vaporización se someten a un procesamiento
adicional para eliminar diluyentes residuales e incorporados. Los
ejemplos de dicho procesamiento incluyen las zonas de purga,
secadores de cinta transportadora y otros sistemas de secado
conocidos en la técnica.
Un procedimiento para extraer cantidades
adicionales del diluyente después de la cámara de vaporización
incluye el paso de los sólidos poliméricos a través de una zona de
purga, en la que se usa un gas no combustible para extraer el
diluyente.
En un sistema de recuperación típico, cuando el
polímero pasa de una zona de presión superior a una zona de presión
inferior, es importante mantener un sello de presión entre las
zonas. Por lo demás, la presión se equilibrará entre las dos zonas,
o el diluyente u otro material de la zona de presión superior
podrían pasar a la zona próxima o el material de la zona de presión
inferior podría pasar a la zona de presión superior. Es conveniente
minimizar la cantidad de diluyente gaseoso o líquido que pasa a una
zona de purga para reducir el esfuerzo para purgar dicho diluyente
y para asegurar la producción como producto final del polímero que
está esencialmente libre de dicho diluyente. Asimismo, debido a que
al menos una porción del gas de la zona de vaporización instantánea
a menudo se recicla al reactor, es conveniente evitar que entre en
la zona de vaporización instantánea.
Una técnica para mantener un sello de presión
entre una zona de presión superior y una zona de presión inferior
incluye el uso de una "cámara de esponjado" o "recipiente de
balance" entre las zonas. La cámara de esponjado opera
generalmente a un nivel normal de 75 a 85 por ciento de su capacidad
de sólidos poliméricos. Se desea este nivel para minimizar la
cantidad de gas hidrocarburo que debería estar en el espacio por
encima de los sólidos poliméricos.
En asociación con una cámara de esponjado, las
válvulas se usan para controlar el flujo de sólidos poliméricos (a
menudo llamado "esponjado" o "escamas" o "polvo")
adentro y afuera de la cámara de esponjado en un proceso de tipo
discontinuo. Por ejemplo, en algunos sistemas de recuperación,
cuando la válvula de entrada de la cámara de esponjado está
abierta, los sólidos poliméricos de la cámara de vaporización u otro
tanque de presión superior pasan a la cámara de esponjado, y la
válvula de salida de la cámara de esponjado está cerrada para
mantener un sello de presión. Cuando la válvula de salida de la
cámara de esponjado está abierta, los sólidos poliméricos salen de
la cámara de esponjado, y se libera la presión dentro de la cámara
de esponjado, pero la válvula de entrada de la cámara de esponjado
se cierra para mantener un sello de presión entre la zona de
vaporización instantánea y la cámara de esponjado. En este esquema,
la entrada de la cámara de esponjado y las válvulas de salida no se
abren simultáneamente. Al mantener una de las válvulas siempre
cerradas, se evita la pérdida del diluyente de presión alta en un
recipiente ubicado corriente abajo.
A medida que los reactores de polimerización se
agrandan y las tasas de producción aumentan, las válvulas de la
cámara de esponjado también deben ser más grandes y/o deben efectuar
ciclos más frecuentemente, lo que presenta problemas de costo y
mantenimiento.
Como un aspecto de la presente invención, se
proporciona un proceso para la polimerización en suspensión de
olefinas y para la separación de las partículas de polímero
olefínico sólido resultantes del medio líquido usado para la
suspensión, como se define en la reivindicación 1. En este proceso,
el monómero olefínico se polimeriza para producir una suspensión
fluida que comprende el diluyente líquido y los sólidos poliméricos.
Por ejemplo, el monómero olefínico puede ser de por sí el medio
líquido (tal como en ciertos procesos de polipropileno), o un
monómero olefínico tal como etileno se puede polimerizar en un
líquido diluyente separado tal como isobutano. La presente
invención se describirá con referencia al proceso de poliolefina
usando un diluyente líquido que se adiciona al monómero, pero la
presente invención no se limita a dicho proceso.
La suspensión fluida extraída de la zona de
reacción pasa a una zona de presión intermedia en condiciones de
presión y temperatura tales que el diluyente se separa de los
sólidos poliméricos con una corriente de vapor. Las condiciones de
presión y temperatura son tales que la corriente de vapor se puede
condensar sin compresión como se describe con más detalle a
continuación. Los sólidos poliméricos y cualquier diluyente
restante (que incluye el diluyente incorporado) posteriormente se
extraen de la zona de presión intermedia y pasan a una zona de
purga corriente abajo. Varias técnicas se describen en la presente
para transferir los sólidos poliméricos de la zona de presión
intermedia a la zona corriente abajo. Las técnicas pueden facilitar
que los sólidos poliméricos se mantengan a un nivel deseado o
durante un tiempo deseado en la zona de presión intermedia.
Opcionalmente, los sólidos poliméricos pueden pasar sustancialmente
en forma continua de la zona de presión intermedia a la zona de
purga.
El proceso incluye extraer los sólidos
poliméricos de la zona de presión intermedia y transferir los
sólidos poliméricos a una zona de purga sin pasar a través de una
zona de vaporización instantánea. En forma adicional, el proceso
incluye extraer una porción de los sólidos poliméricos de la zona de
presión intermedia, controlar el nivel de los sólidos poliméricos
en la zona de presión intermedia, y ajustar la extracción de los
sólidos poliméricos de la zona de presión intermedia en respuesta
al nivel controlado. En forma adicional, el proceso puede incluir
mantener los sólidos poliméricos en la zona de presión intermedia
durante un tiempo de permanencia promedio característico suficiente
para extraer sustancialmente todo el diluyente no incorporado,
extraer los sólidos poliméricos de la zona, y transferir los
sólidos poliméricos a una zona de purga para extraer sustancialmente
todo el diluyente incorporado.
Como otro aspecto de la presente invención, se
proporciona un aparato mejorado para separar el diluyente de los
sólidos poliméricos, como se define en la reivindicación 12. El
aparato comprende una cámara de presión intermedia conectada
fluidamente (aunque la conexión puede ser indirecta) a una columna
de purga, sin tener una cámara de vaporización de presión baja
entre ellos. El aparato incluye un sensor del nivel y una válvula
de salida. El vapor del diluyente u otro medio de polimerización se
separan de los sólidos poliméricos en la cámara. La cámara tiene
una entrada para recibir una suspensión fluida que comprende el
diluyente y los sólidos poliméricos y una salida para descargar un
producto intermediario concentrado, tal como sólidos poliméricos
sustancialmente secos o una suspensión concentrada. La cámara
también tiene una salida de gas para descargar el diluyente
vaporizado. El sensor del nivel está en contacto con la cámara para
detectar el nivel de sólidos poliméricos en la cámara. La válvula
de salida está conectada fluidamente a la salida. El sensor del
nivel está conectado operativamente (a través de un ordenador u
otro controlador) a la válvula de salida de modo que la válvula de
salida se manipula como respuesta al nivel detectado de sólidos
poliméricos. El aparato también incluye una columna de purga
conectada fluidamente a la válvula de salida, de modo que la columna
de purga recibe los sólidos polimérico de la cámara de presión
intermedia.
El aparato para separar el diluyente de los
sólidos poliméricos puede comprender una cámara de presión
intermedia en la que el diluyente se separa de los sólidos
poliméricos, un pasaje de fluido conectado en un extremo a una
porción inferior de la cámara de presión intermedia, y una columna
de purga conectada a un extremo opuesto del pasaje de fluido. Dicho
aparato no incluye una cámara de vaporización de presión baja.
Se proporcionan varias técnicas innovadoras para
transferir los sólidos poliméricos a la columna de purga desde la
cámara de presión intermedia. Uno o más tanques transportadores
pueden estar situados después de la cámara de presión intermedia.
El tanque transportador usa la fuerza del gas de alta presión, en
vez de o sumado a la fuerza de gravedad, para transportar el
material. Una técnica similar se puede combinar a un tanque
transportador o su función con la cámara de presión intermedia. En
esta técnica, el gas de evaporación se puede emplear como gas de
alta presión. Aún otra técnica involucra el uso de válvulas de ciclo
y una cámara de esponjado. Las técnicas innovadoras facilitan la
presente invención.
La Fig. 1 muestra un sistema de polimerización
en suspensión que comprende un tanque de presión intermedia y una
columna de purga.
La Fig. 2 muestra un sistema de polimerización
en suspensión que comprende un tanque de presión intermedia,
válvulas de ciclo, una cámara de esponjado, una columna de purga y
líneas de ecualización de presión.
La Fig. 3 muestra un sistema de separación del
diluyente que comprende un tanque transportador después de un tanque
de presión intermedia.
La presente invención separa sustancialmente
todo el diluyente no incorporado de los sólidos poliméricos en una
zona de presión intermedia y transfiere los sólidos poliméricos
desde la zona de presión intermedia a una zona de purga corriente
abajo. Se evita el uso de una zona de vaporización instantánea de
presión baja.
Los sólidos poliméricos se pueden mantener a un
nivel deseado en la zona de presión intermedia. El mantenimiento de
los sólidos poliméricos en un nivel deseado en la zona de presión
intermedia puede aumentar el tiempo de permanencia de los sólidos
poliméricos en esta zona. El aumento de este tiempo de permanencia
permite que más diluyente (con preferencia, la mayor parte del
diluyente o sustancialmente todo el diluyente) se separe de los
sólidos poliméricos en la zona de presión intermedia, que reduce o
elimina la necesidad de una zona de vaporización instantánea de
presión baja.
La presente invención es aplicable a cualquier
polimerización en suspensión en un medio líquido. La invención es
particularmente aplicable a las polimerizaciones de olefinas en un
diluyente líquido en el que el polímero resultante es generalmente
insoluble en las condiciones de polimerización. Más particularmente
la invención es aplicable a cualquier polimerización de olefinas en
un reactor discontinuo que utiliza un diluyente para producir una
suspensión de sólidos poliméricos y diluyente líquido. Los monómeros
olefínicos adecuados son 1-olefinas que tienen
hasta 8 átomos de carbono por molécula y ninguna ramificación más
cercana al enlace doble que la posición 4. La invención es
particularmente adecuada para la copolimerización de etileno y una
1-olefina superior tal como
1-buteno, 1-penteno,
1-hexeno, 1-octeno y
1-deceno. Por ejemplo, se pueden obtener
copolímeros a partir de etileno y 0,01 a 10 por ciento en peso, en
forma alternativa 0,01 a 5 por ciento en peso, en forma alternativa
0,1 a 4 por ciento en peso, de olefina superior basada en el peso
total de etileno y comonómero. En forma alternativa se puede usar
suficiente comonómero para dar las cantidades anteriormente
descritas de incorporación de comonómero al polímero.
Los diluyentes adecuados para usar como medio
líquido son bien conocidos en la técnica e incluyen hidrocarburos,
que son inertes y líquidos en las condiciones de reacción. Los
hidrocarburos adecuados incluyen isobutano, propano,
n-pentano, i-pentano, neopentano y
n-hexano, el isobutano es especialmente preferido.
Los detalles adicionales respecto del aparato reactor discontinuo y
los procesos de polimerización se pueden hallar en las patentes
U.S. Nos. 4.674.290, 5.183.866, 5.455.314, 5.565.174, 5.624.877,
6.005.061, 6.045.661, 6.051.631, 6.114.501, 6.262.191, y
6.420.497.
Además, las presentes técnicas para controlar
componentes pesados se pueden emplear cuando el monómero sin
reaccionar es el medio líquido para la polimerización. Por ejemplo,
las presentes técnicas se pueden usar para la polimerización del
propileno en la que el propileno es el medio líquido y no está
presente ningún diluyente inerte en cantidad sustancial. Inclusive
se puede usar un diluyente para el catalizador. A modo de
ilustración, pero no como una limitación, la presente invención se
describirá en relación con un proceso para obtener polietileno
usando un diluyente inerte como medio líquido, pero se entiende que
la presente invención también se puede emplear cuando el monómero
se usa como medio líquido y puede tomar el lugar del diluyente en
las siguientes descripciones.
Los catalizadores adecuados para las
polimerizaciones olefínicas en suspensión son bien conocidos en la
técnica. Particularmente adecuado es el óxido de cromo sobre un
soporte tal como sílice, como se describe ampliamente en la Patente
de Estados Unidos No. 2.825.721 (Marzo de 1958). La referencia en la
presente a los soportes de sílice significa también abarcar
cualquier soporte conocido que contiene sílice tal como, por
ejemplo, sílice-alúmina,
sílice-titania y
sílice-alúmina-titania. También se
puede usar cualquier otro soporte conocido tal como fosfato de
aluminio. La invención también es aplicable a las polimerizaciones
que usan catalizadores organometálicos que incluyen los
frecuentemente denominados en la técnica como catalizadores de
Ziegler (o catalizadores de Ziegler-Natta) y
catalizadores de metaloceno.
Los detalles adicionales respecto del aparato
del reactor de bucle y los procesos de polimerización se pueden
hallar, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos Nos.
4.424.341, 4.674.290, 5.183.866, 5.455.314, 5.565.174, 5.624.877,
6.005.061, 6.045.661, 6.051.631, 6.114.501, y 6.420.497.
En las polimerizaciones en suspensión en una
zona de reacción del ciclo, la remoción o extracción de la
suspensión se puede realizar sobre una base intermitente usando
columnas de decantación como es bien conocido en la técnica. La
suspensión también puede removerse en forma continua, lo que se
puede realizar de forma aun más conveniente, por ejemplo, al operar
el reactor a concentraciones altas de sólidos. Además, cuando la
porción extraída de la suspensión tiene una concentración alta de
sólidos, esto beneficia el procedimiento de separación ya que se
necesita separar menos diluyente del polímero. La concentración de
sólidos de la porción extraída generalmente será al menos de
aproximadamente 35 por ciento en peso, más preferiblemente al menos
50 por ciento en peso, aun más preferiblemente de 50 por ciento en
peso a 70 por ciento en peso. Detalles adicionales respecto de la
remoción continua de una suspensión que tiene una alta concentración
de sólidos de una zona de reacción del ciclo están disponibles en la
Patente de Estados Unidos No. 6.239.235.
Durante la recuperación del polímero de un
proceso de ciclo continuo en suspensión, es ventajoso recuperar el
diluyente a una presión suficientemente alta (en otras palabras, una
presión intermedia) de modo que se pueda condensar sin compresión
en un intercambiador de calor a una temperatura normalmente
disponible con el agua de la torre de refrigeración. La compresión
requiere energía e inversión de capital. Una presión intermedia es
normalmente inferior que la presión dentro del reactor de bucle pero
mayor que la presión atmosférica. Los detalles adicionales respecto
del uso de un tanque de venteo de presión intermedia están
disponibles en la Patente de Estados Unidos No. 4.424.341. Sin
embargo, el polímero normalmente se ha sometido a baja presión en
algún punto durante el proceso de recuperación a fin de minimizar la
cantidad de diluyente residual y otros componentes de reacción
dejados en el polímero antes de la extrusión u otro
procesamiento.
Una técnica para transferir sólidos poliméricos
desde una zona de presión intermedia a una zona de presión inferior
es usar dos válvulas con una cámara de esponjado entre las válvulas.
Dicho sistema opera por (1) apertura de la válvula superior cuando
la válvula inferior está cerrada; (2) flujo de los sólidos
poliméricos en la cámara de esponjado; (3) cierre de la válvula
superior mientras que la válvula inferior permanece cerrada, hasta
que el nivel de sólidos poliméricos en la cámara de esponjado
alcanza un nivel deseado, preferiblemente tan completo como sea
posible. La válvula superior puede estar cerrada sobre la base del
tiempo o medición del nivel; (4) a partir de este momento se abre
la válvula inferior mientras que la válvula superior permanece
cerrada, de este modo el polímero y cualquier gas (y cualquier
diluyente no vaporizado u otro líquido) bajan a una zona o
recipiente de presión inferior, tal como una columna de purga; y (5)
cierre de la válvula inferior cuando el nivel de sólidos
poliméricos en la cámara de esponjado alcanza un nivel deseado,
preferiblemente cuando la cámara de esponjado está sustancialmente
vacía. La secuencia de apertura y cierre de las válvulas también se
puede basar en el tiempo o en una medición del nivel. Las etapas del
proceso (1) a (5) se pueden repetir según sea necesario para pasar
los sólidos poliméricos desde la zona de presión intermedia a la
zona de presión inferior. El sistema también se puede operar de
modo que la cámara de esponjado se despresuriza antes de que la
válvula inferior se abra y se represuriza antes de que la válvula
superior se abra.
Esta técnica que comprende la cámara de
esponjado y las válvulas es eficiente ya que reduce o minimiza la
pérdida de presión en la zona de presión superior debido a la
transferencia de sólidos poliméricos. Normalmente es más eficiente
(es decir, menos gas de alta presión baja a una presión menor por
cantidad unitaria de polímero) que un sistema continuo porque el
presente sistema siempre tiene una válvula cerrada ente la zona de
alta presión y la zona de baja presión. El proceso continuo utiliza
una vía de paso abierto o válvulas que se abren y de este modo
tienen algunas filtraciones constantes de gas de alta presión y
líquido (si hubiera) entre las zonas. El mantenimiento de un nivel
de polímero en el tanque de presión intermedia por encima de la
válvula abierta puede ayudar a evitar la pérdida de presión, pero
puede producir un aumento de la tendencia de la válvula a taparse,
debido al limitado movimiento de la válvula. Además, incluso con el
nivel del polímero mantenido, existe aún algo de filtración de gas
de alta presión. En el presente sistema, aun cuando se proporcionen
válvulas, también es ventajoso mantener un nivel en la zona de alta
presión durante el tiempo en que la válvula superior está abierta.
El flujo del gas de alta presión a la zona de baja presión se
lentifica por el flujo a través del camino sinuoso a través del
nivel de las partículas de polímero por encima de la válvula, por lo
que la válvula puede filtrar cuando se cierra.
De modo sorprendente, también puede ser
ventajoso proporcionar una vía de flujo relativamente pequeña para
el gas de un tanque de venteo de alta presión a la cámara de
esponjado y/o desde la cámara de esponjado a la columna de purga.
Si bien estas vías de flujos originan algo de pérdida de presión,
pueden reducir la caída de presión a través de las válvulas
esféricas de modo que las válvulas esféricas se puedan girar
fácilmente, y se reduce el desgaste de las válvulas y los
accionadores.
La cámara de esponjado se puede diseñar y
construir para evitar la acumulación o atascamiento de polímeros en
ella. Una técnica para evitar la acumulación o atascamiento de
polímeros es incluir un mezclador o raspador giratorio. Un
mezclador giratorio mezcla los sólidos poliméricos, y el mezclado
evita que los sólidos poliméricos permanezcan en estado
estacionario demasiado tiempo. Un raspador giratorio raspa los lados
de la cámara de esponjado y remueve los sólidos poliméricos que se
fijan a los lados. Otra técnica para evitar la acumulación o el
atascamiento de los sólidos poliméricos es proporcionar a la cámara
de esponjado un acabado superficial que facilite el flujo uniforme
de los sólidos poliméricos desde el reactor. Una ventaja de
proporcionar el flujo uniforme a través de la cámara de esponjado
es que los sólidos poliméricos no se segregan y las partículas del
polímero tienen el mismo tiempo de permanencia en la cámara de
esponjado, lo que promueve una composición de producto uniforme. La
cámara de esponjado puede tener un acabado superficial y una parte
inferior inclinada que está adaptada para el tipo de resina, para
asegurar el flujo de los sólidos poliméricos fuera de la cámara de
esponjado. Por ejemplo, la cámara de esponjado puede tener un
acabado superficial de acero al carbono pulido, acero inoxidable u
otro material adecuado de construcción para el recipiente de
presión.
La Fig. 1 muestra un reactor de bucle 10 que
tiene segmentos mayores 12, segmentos menores superiores 14 y
segmentos menores inferiores 16. Estos segmentos menores superiores
e inferiores definen las zonas superior e inferior del flujo. Los
segmentos menores superiores e inferiores pueden ser segmentos
horizontales que se unen a segmentos mayores por codos. En forma
alternativa, los segmentos superiores y/o inferiores pueden ser
estructuras curvas continuas, tales como dos codos unidos. El
reactor se puede refrigerar por medios convencionales tales como
intercambiadores de calor de dos caños 18. Cada segmento se conecta
al próximo segmento por una curva o codo suave y de este modo
proporciona una vía de flujo continuo sustancialmente libre de
obstrucciones internas. La mezcla de polimerización circula por
medio de un impulsor (no mostrado) accionado por motor 24. Una
extremidad hueca elongada para la salida continua de una suspensión
de producto intermedio se denomina generalmente con el carácter de
referencia 34. El mecanismo de salida continua 34 se muestra ubicado
en forma adyacente a un extremo descendente de una de las secciones
del reactor horizontal inferior 16 y adyacente a un codo
conector.
La extremidad de salida continua se muestra en
el extremo descendente de un segmento horizontal inferior del
reactor de bucle. Otra posible ubicación está en la parte inferior
del codo de un segmento mayor descendente (basado en la dirección
del flujo). La ubicación puede ser exactamente antes del punto de
introducción del catalizador para permitir al catalizador fresco el
máximo tiempo posible en el reactor antes de pasar primero un punto
de salida. Sin embargo, la extremidad de salida continua puede estar
ubicada en cualquier segmento o cualquier codo. Como ya se indicó,
sin embargo, la presente invención se aplica igualmente a sistemas
de salida alternativos, tales como columnas de decantación y/o
sistemas de salida no por lotes discontinuos.
Preferiblemente, mucho del diluyente líquido se
vaporiza rápidamente en la extremidad de salida continua a medida
que cae la presión, y los líquidos restantes son vaporizados a
medida que se añade calor y la presión cae adicionalmente en las
líneas de evaporación antes de entrar al tanque de presión
intermedia. La suspensión del producto intermedio (efluente del
reactor) pasa de la extremidad de salida continua 34 por medio de la
línea de evaporación 36 a la cámara de presión intermedia 28. En
algunas realizaciones, generalmente se inyecta agua, hidróxido,
alcohol u otros desactivadores del catalizador por medio del
conducto de inyección de agua 26 para "destruir" el
catalizador y/o cocatalizador o volverlo inactivo. Debido a que
estos son venenos catalíticos, estos se deben eliminar o al menos
eliminar esencialmente de cualquier material reciclado al
reactor.
La línea de evaporación 36 está rodeada por un
conducto de intercambio de calor 40 que se proporciona con un
fluido calentado, que proporciona calentamiento indirecto al
material (suspensión, vapor, líquido y sólidos) en la línea de
evaporación 36. Esto constituye un "calentador de línea de
evaporación" que calienta el efluente del reactor, o al menos
impide un excesivo enfriamiento del efluente, antes de que el
efluente pase a la cámara de vaporización de presión intermedia 28.
El conducto circundante 40 puede esencialmente ser de la misma
longitud que la línea de evaporación 36 o puede ser de secciones más
cortas.
En algunos sistemas que utilizan un calentador
de línea de evaporación, algo o el total del diluyente se
vaporizarán instantáneamente en la línea de evaporación 36 antes de
alcanzar la cámara de presión intermedia 28. Sin embargo, las
expresiones "cámara de vaporización" y "tanque de venteo"
aún se usan frecuentemente para el tanque que sigue a la línea de
evaporación, donde el diluyente vaporizado se separa de los sólidos
poliméricos. El "tanque de venteo" o "cámara de
vaporización" todavía se usa aun cuando haya poco o nada de
"vaporización instantánea" en el tanque de venteo si todo o
sustancialmente todo el diluyente ya ha sido vaporizado en la línea
de evaporación. En diseños actuales que tienen las líneas de
evaporación que descargan a presiones mayores y sin dispositivos de
secado corriente abajo, se procura diseñar las líneas de evaporación
de modo que se produzca poca o ninguna caída de presión al ingresar
al tanque de venteo. Usualmente la caída de presión en la línea de
evaporación aumenta a lo largo de su distancia, a medida que
progresa adicionalmente desde el reactor de bucle. El vapor se hace
menos denso con la reducción de la presión y la velocidad del
material aumenta. En consecuencia la caída de presión por unidad de
distancia aumenta al punto más alto a medida que el material ingresa
al tanque de venteo. La presión disminuye y la vaporización
instantánea puede ocurrir a lo largo de todo el calentador de línea
de evaporación. La vaporización instantánea también puede ocurrir,
aunque no se prefiere en la presente, en la cámara de vaporización,
pero preferiblemente en esencialmente todos los líquidos que se
vaporizan antes de entrar a la cámara de vaporización.
El mantenimiento de los sólidos poliméricos en
un tanque de venteo bajo presión intermedia da tiempo para que los
hidrocarburos incorporados en los sólidos poliméricos escapen y se
equilibren con la concentración en el espacio de vapor. El proceso
y el aparato presentes se pueden aplicar a sistemas en los que toda,
sustancialmente toda, sustancialmente ninguna o alguna porción
entre el total y nada del diluyente se vaporiza en la línea de
evaporación 36 antes de la introducción en la cámara intermedia 28.
En consecuencia, el proceso y el aparato presentes se pueden
aplicar a sistemas en los que toda, sustancialmente toda,
sustancialmente ninguna o alguna porción entre el total y nada del
diluyente realmente se vaporiza en la cámara de vaporización 28.
En el proceso y aparato ilustrado en la Fig. 1,
la cámara de vaporización 28 es una cámara de presión intermedia,
por ejemplo, la cámara de presión intermedia de un sistema de
vaporización instantánea de dos etapas expuesta en Hanson et
al. Patente de Estados Unidos No. 4.424.341. Preferiblemente, la
cámara o zona de presión intermedia se puede operar a una presión
dentro del intervalo de 689-10342 kPa
(7-105 kg/cm^{2}), preferiblemente
862-1896 kPa (8,8-19 kg/cm^{2}),
más preferiblemente 1034-1724 kPa
(10,5-17,6 kg/cm^{2}) o 896-1586
kPa (9,1-13,4 kg/cm^{2}). La cámara o zona de
presión intermedia puede operar a una temperatura dentro del
intervalo de 100-250ºF (37,8-121ºC),
preferiblemente 130-230ºF
(54,4-110ºC), más preferiblemente
150-210ºF (65,6-98,9ºC) o
170-200ºF (76,6-93,3ºC). Los
valores precedentes pueden ser aproximadas. En general, los
intervalos más estrechos son particularmente adecuados para
polimerizaciones que usan comonómero de 1-hexeno y
diluyente isobutano, y los intervalos más amplios son
particularmente adecuados para comonómeros de
1-olefina superior y diluyentes de
hidrocarburos.
La mayor parte de los componentes no sólidos del
efluente de polimerización formará un vapor que se extrae por medio
de la línea del gas de evaporación 42. Este vapor (o gas de
evaporación) es principalmente el diluyente isobutano. También
contiene la mayor parte de los monómeros etileno y
1-hexeno sin reaccionar. Los sólidos poliméricos
que contienen una cantidad menor de disolvente y monómeros
incorporados se pueden extraer en forma continua por medio de la
salida de sólidos 44 que es seguida por una válvula de control de
salida de sólidos 46.
La cámara de presión intermedia 28 está equipada
con un sensor de nivel de sólidos poliméricos 38. El sensor de
nivel puede ser cualquier sensor usado para medir el nivel de
sólidos en un tanque, que incluye los sensores de nivel de punto de
vibración, dispositivos reflectométricos de capacidad y dominio del
tiempo (TDR) que tienen contacto directo con el material que se
mide, así como tecnologías ultrasónicas y de radar que usan
dispositivos sin contacto. El sensor del nivel puede ser un sensor
de medición de nivel puntual o sensor de medición de nivel
continuo. Los dispositivos gamma nucleares también son adecuados y
se pueden montar para medir el nivel en un rango amplio.
El caudal de los sólidos poliméricos que se
extraen de la cámara de presión intermedia 28 por medio de la
salida de sólidos 44 está controlada por la manipulación de la
válvula de control 46. La manipulación de la válvula de control se
puede lograr por el establecimiento de una primera señal
representativa del nivel real de los sólidos poliméricos en la
cámara de vaporización 28; establecimiento de una segunda señal
representativa de un nivel deseado de los sólidos poliméricos en la
cámara de vaporización 28 (que puede estar predeterminado o
ingresado en forma manual o calculado automáticamente sobre la base
otros parámetros); comparación de la primera señal y la segunda
señal y establecimiento de una tercera señal que responde a la
diferencia entre la primera señal y la segunda señal; y
manipulación de la válvula control que responde a la tercera señal.
La primera señal se obtiene del sensor de nivel mientras que la
segunda señal preferiblemente es un ingreso basado en el nivel
deseado de sólidos poliméricos. Cualquier tipo de sistema de control
adecuado se puede usar para manipular la válvula de control, que
incluye los sistemas de controladores autónomos o integrados.
El sistema de control se puede configurar para
manipular la válvula de control de modo que el tiempo de permanencia
de los sólidos poliméricos se mantenga en un nivel deseado. El
tiempo de permanencia de los sólidos poliméricos preferiblemente se
mantiene sustancialmente de cero a 2 minutos. En forma alternativa,
el tiempo de permanencia de los sólidos poliméricos preferiblemente
se mantiene en el intervalo de 10 segundos a 30 minutos. En forma
alternativa, el tiempo de permanencia de los sólidos poliméricos
preferiblemente se mantiene en los intervalos de 30 a 90 minutos o
de 30 a 120 minutos.
Manteniendo un nivel deseado de partículas de
polímero olefínico en una zona de presión intermedia, se puede
controlar el tiempo de permanencia de los sólidos poliméricos, que
es la cantidad de tiempo promedio que una partícula de polímero
pasa en la zona de presión intermedia. Un aumento del tiempo de
permanencia de los sólidos poliméricos permite vaporizar y/o
separar más diluyente, que incluye más diluyente incorporado, de los
sólidos poliméricos, de este modo aumenta la pureza y capacidad de
procesamiento del polímero que sale de la zona. Además,
manteniendo un nivel deseado de sólidos poliméricos en la zona de
presión intermedia, se puede crear un sello de presión entre la
zona y el equipamiento ubicado corriente abajo. Además, los costos
operativos y de mantenimiento se reducen al proporcionar un sello
de presión entre la zona de presión intermedia y la zona de purga
que no requiere el uso de válvulas de encendido/apagado. En forma
adicional, se puede eliminar la necesidad de separar la cámara de
esponjado. El sello de presión puede residir en el nivel de los
sólidos poliméricos para restringir el flujo de diluyente gaseoso o
líquido (si estuviera presente) fuera de la zona de presión
intermedia. Las partículas de sólidos poliméricos sustancialmente
pueden clausurar la mayor parte de la vía de flujo (área
transversal) disponible al diluyente. No obstante, se contempla que
una pequeña proporción de la vía de flujo pueda estar disponible a
través de brechas pequeñas entre las partículas adyacentes. Este
pequeño flujo continuo puede reducir la eficiencia de recuperación
última del diluyente en la zona de presión intermedia.
Los sólidos poliméricos se extraen por medio de
la salida de sólidos 44 y pasan a una columna de purga 48, o una
zona de purga. El gas de purga normalmente se incorpora a la parte
inferior de la columna de purga y sale de la parte superior de la
columna de purga junto con cualquier diluyente y monómero purgados.
Si bien cualquier gas no combustible adecuado se puede emplear como
gas de purga, se prefiere un gas de purga que consiste esencialmente
en nitrógeno.
El proceso y el aparato presentes también se
pueden usar en un sistema que incluye una cámara de esponjado que
utiliza válvulas de encendido/apagado para mantener un sello de
presión entre la zona de presión intermedia y la zona de purga. En
tal sistema, se puede usar una línea de salida de zona de
vaporización instantánea (conducto de salida de la zona de
vaporización instantánea) como línea de salida de la zona de
vaporización instantánea primaria y secundaria.
En algunos sistemas, los sólidos poliméricos se
pueden extraer continuamente de la zona de presión intermedia. El
proceso puede incluir controlar la velocidad de flujo de los sólidos
poliméricos a través de la salida de sólidos de la zona de presión
intermedia mediante la manipulación de una válvula de control de
salida de los sólidos. El proceso también puede incluir las etapas
de establecer una primera señal representativa del nivel real de
los sólidos poliméricos en la zona de presión intermedia; establecer
una segunda señal representativa de un nivel deseado de los sólidos
poliméricos en la zona de presión intermedia; comparar la primera
señal y la segunda señal y establecer una tercera señal que
responde a la diferencia entre la primera señal y la segunda señal;
y manipular la válvula de control de salida de los sólidos como
respuesta a la tercera señal.
La Fig. 2 muestra un sistema que incluye una
cámara de esponjado y válvulas de ciclo. En este sistema el reactor
de bucle 10 comprende segmentos mayores 12 unidos por segmentos
curvados superiores 14a y segmentos curvados inferiores 16a. La
cámara de esponjado 50 se ubica después de la cámara de presión
intermedia, o más particularmente después de la válvula de control
46 para la salida de sólidos 44. La válvula de control 46 puede ser
una válvula esférica de ciclo ubicada corriente arriba de la cámara
de esponjado 50, y una segunda válvula esférica de ciclo 52 se
puede ubicar corriente abajo de la cámara de esponjado 50. La cámara
de esponjado 50 puede actuar como cámara de descenso, para
descender la presión del material transferido de la cámara de
presión intermedia 28.
Las válvulas esféricas de ciclo 46 y 52 operan
de modo que la válvula superior abre mientras que la inferior está
cerrada. Durante este período, la cámara de esponjado 50 se llena
con sólidos poliméricos desde la cámara de vaporización de presión
intermedia 28, a un nivel o cantidad de sólidos poliméricos deseado,
que no exceda la capacidad máxima permitida. Cuando se alcanza el
nivel o cantidad deseado, la válvula superior 46 se cierra y la
válvula inferior 52 se abre, y los sólidos poliméricos se
transfieren a un recipiente de presión relativamente inferior, tal
como una columna de purga 48. Estas etapas se repiten según
corresponda para transferir el material de la cámara de presión
intermedia 28 a la columna de purga 48.
La apertura y el cierre de las válvulas se
pueden basar en un programador o indicador de nivel 54 asociado con
la cámara de esponjado. Las válvulas se pueden operar de modo que la
cámara de esponjado es mayor de 85 por ciento de llenado, en forma
alternativa mayor de 95 por ciento de llenado, en forma alternativa
sustancialmente llena. La caída de presión y el desgaste de las
válvulas 46 y 52 se puede minimizar manteniendo un primer pasaje de
gas 56 para el gas de la cámara de presión intermedia 28 a la cámara
de esponjado 50 y un segundo pasaje de gas 58 desde la cámara de
esponjado 50 al destino de presión menor 48. Este proceso de
transferencia discontinua produce menos filtración de gas al destino
de presión menor 48 que un proceso continuo.
La cámara de presión intermedia puede estar
sostenida sobre la columna de purga. Los sólidos que salen de la
cámara de presión intermedia se incorporan a la columna de purga por
gravedad a través de la cámara de esponjado aislada por dos
válvulas. La cámara de esponjado tiene un filtro de limpieza y
válvulas para aislar las válvulas operativas para el mantenimiento.
La estructura soporta en el aire la cámara de presión intermedia, la
cámara de esponjado y las válvulas operativas y de aislamiento.
En forma alternativa, el diseño se puede
modificar para reemplazar la cámara de esponjado entre la zona de
presión intermedia y la zona de purga con un tanque transportador,
que es otra técnica para transferir sólidos poliméricos desde una
zona de presión intermedia a una zona de presión inferior. Los
tanques transportadores son también conocidos como tanques de
descarga o como bomba de sólido (ver Zenz, "Fluidization and
Fluid-Particle Systems" 1989, p. 665). Se puede
usar un tanque transportador en lugar de la cámara de esponjado y
las válvulas entre la zona de presión intermedia y la zona de purga
(u otra zona de presión inferior). En la presente mejora, el tanque
transportador se puede combinar con la cámara que contiene la zona
de presión intermedia, con la mitad de la parte superior de la
cámara que es un ciclón de alta eficiencia. Un filtro de metal se
puede usar en la parte superior del ciclón.
La Fig. 3 muestra la disposición que incluye un
tanque transportador después de un tanque de presión intermedia. En
la Fig. 3, una corriente que comprende sólidos poliméricos,
diluyente vaporizado y/o líquido, y otros componentes de una
polimerización en suspensión se incorporan a través de la entrada 60
a un tanque de presión intermedia 62. La salida de este tanque 62
está equipada con una puerta manual 64 que se puede cerrar cuando se
quiere sellar la salida para un fin fuera de lo común. La puerta
manual 64 generalmente permanecerá abierta durante la operación
normal, durante la que una válvula de salida 66 regula el flujo del
material fuera del tanque 62. El material (sólidos poliméricos o
una suspensión concentrada) pasa a través de la válvula 66 al tanque
transportador 68. Una línea de ventilación 70 se proporciona entre
el tanque transportador 68 y el tanque de presión intermedia para
permitir el rellenado más fácil del tanque transportador 68 y evitar
la contrapresión que podría impedir el flujo del material. La línea
de ventilación 70 está equipada con una válvula de ventilación 72.
Cuando el tanque transportador 68 se llena sustancialmente o el
material allí presente alcanza un nivel deseado, la válvula de
ventilación 72 y la válvula de salida 66 se cierran y sellan. Se
incorpora gas de alta presión, tal como aire presurizado,
gradualmente a la parte superior del tanque transportador 68, y el
material es forzado mediante la presión de gas a través de la
salida del transportador 74 a la próxima etapa de procesamiento. De
esta manera, el material del tanque de presión intermedia 62 se
puede transportar principalmente por una fuerza diferente de la
gravedad tal como por la presión del gas de alta presión, y no es
necesario suspender el tanque de presión intermedia 68 por encima
del suelo. El material del tanque transportador 68 normalmente
pasará a un tanque receptor 76 donde el material se separa del gas
de alta presión. El nivel del material en el tanque transportador
68 puede ser detectado por un detector del nivel 78. El gas de alta
presión puede ser provisto por un compresor de aire 80.
Se obtienen varias ventajas con estos diseños
que emplean tanques transportadores: (1) La estructura y el costo
se minimizan ya que el tanque de presión intermedia se puede ubicar
más cerca del nivel de la tierra, (2) Las válvulas para el tanque
transportador son más pequeñas y cuestan menos que las válvulas
asociadas con la cámara de esponjado, (3) Se puede añadir calor al
esponjado en la línea del tanque transportador que podría disminuir
la cantidad de hidrocarburo transferido.
Otra opción es combinar efectivamente el tanque
de presión intermedia y el tanque transportador como un tanque
único. La parte superior del tanque se podría diseñar como un ciclón
de alta eficiencia y un filtro de metal se podría usar sobre la
parte superior del ciclón. Cuando la válvula inferior del tanque
transportador se abre, el material se transporta por el gas de
evaporación desde el tanque de venteo de alta presión a una presión
manométrica de aproximadamente 135 psi (930 kPa) a la parte superior
de la columna de purga. El transporte de polímeros puede tener
lugar mediante transporte en fase densa hasta que la línea está
despejada. En forma alternativa, la línea de transporte podría
operar continuamente con las válvulas transportadoras completa o
parcialmente abiertas para el ajuste grueso del flujo. El ajuste
fino del flujo y la velocidad de transporte de sólidos se puede
obtener variando la cantidad de gas de refuerzo añadido a la línea
transportadora de la fase densa. Esta velocidad del gas se puede
controlar con el nivel en la parte inferior del transportador. En
consecuencia, esto elimina el movimiento cíclico de las válvulas muy
grandes normalmente usadas debajo de la cámara de vaporización y
también el movimiento cíclico de los 2 tanques transportadores.
En forma alternativa o en forma adicional, se
pueden usar dos tanques transportadores en combinaciones de tanques
de venteo y ciclones de cámara de cierre. Un tanque transportador de
ciclón de repuesto permitiría la limpieza de los fragmentos de
polímero, si estos se produjeran. Los sólidos poliméricos y el
diluyente de la descarga del reactor pueden entrar a uno de los
tanques transportadores en forma tangencial. Los sólidos
poliméricos pueden caer en la parte inferior y el gas puede fluir
fuera de la parte superior. Cuando se alcanza un nivel suficiente
en el tanque transportador, el flujo puede cambiar al otro tanque
transportador. La válvula de la parte inferior del primer tanque
transportador se abre y el flujo de la fase densa de la suspensión
se envía a la parte superior de la columna de purga. Cuando el
transportador se vacía de sólidos, indicado por un sonido
característico o un detector del nivel, la válvula inferior se
cierra. Cuando el segundo tanque está lleno, el flujo del reactor
cambia de nuevo al primer tanque y el segundo tanque se vacía. El
ajuste del tiempo o el control del nivel en el tanque permitirían
evitar que el tanque esté completamente vacío y lleve a la
liberación del gas de alta presión de evaporación, de modo que la
válvula esférica de la parte inferior del transportador envía el
mínimo de gas de evaporación a la columna de purga.
Las ventajas de un sistema que combina el tanque
de presión intermedia y el tanque transportador incluyen: (1) la
estructura de la cámara de vaporización y de la columna de purga se
puede minimizar. Las plantas sin tanques de venteo de alta presión
se pueden modernizar con vaporización instantánea de alta presión en
forma más económica (2) Los filtros de limpieza se pueden ubicar a
nivel del suelo en una localización alejada del reactor y el
acabado. (3) Las válvulas para el transportador probablemente serán
mucho menores que las válvulas para la cámara de cierre. (4) La
válvula más pequeña no tendría que actuar cíclicamente en forma
frecuente para abrir y cerrar y en consecuencia tendría un factor
de vapor mucho mayor. Esta es una manera de controlar continuamente
el flujo de los sólidos y el gas sin una válvula cíclica en servicio
de suspensión. (5) Puede añadirse calor al esponjado en la línea de
transferencia a la columna de purga usando más calentadores de la
línea de evaporación.
Claims (16)
1. Un proceso para la polimerización en
suspensión de olefinas y para la separación de sólidos poliméricos
del diluyente, proceso que comprende:
polimerizar en una zona de reacción al menos un
monómero olefínico en un diluyente líquido para producir una
suspensión fluida que comprende el diluyente líquido y los sólidos
poliméricos;
extraer una porción de la suspensión de la zona
de reacción;
calentar la porción extraída de la
suspensión;
pasar la porción extraída de la suspensión a una
zona de presión intermedia en la que la mayor parte del diluyente se
separa de los sólidos poliméricos, donde la zona de presión
intermedia está a una presión absoluta en el intervalo de 100 psi a
1500 psi (690-10300 kPa);
extraer los sólidos poliméricos de la zona de
presión intermedia;
transferir los sólidos poliméricos a una zona de
purga sin atravesar una zona de vaporización instantánea;
controlar el nivel de los sólidos poliméricos en
la zona de presión intermedia; y
ajustar la extracción de los sólidos poliméricos
de la zona de presión intermedia en respuesta al nivel
controlado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1
en el que los diluyentes separados se condensan sin compresión
después de la zona de presión intermedia.
3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende transferir los sólidos poliméricos desde la zona de
presión intermedia a una zona transportadora; y transferir los
sólidos poliméricos desde la zona transportadora hasta la zona de
purga mediante una fuerza diferente de la gravedad.
4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, que comprende transferir los sólidos poliméricos desde la zona de
presión intermedia hasta una primera zona de transferencia; y
transferir los sólidos poliméricos desde la zona
de presión intermedia hasta una segunda zona de transporte, cuando
el nivel de los sólidos poliméricos de la primera zona de
transferencia alcanza un nivel deseado.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1
en el que los sólidos poliméricos se transfieren a la zona de purga
principalmente mediante gas de evaporación instantánea proveniente
de la zona de presión intermedia.
6. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1
en el que los sólidos poliméricos están sustancialmente libres de
diluyente no incorporado después de la zona de presión
intermedia.
7. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 6
en el que los sólidos poliméricos están sustancialmente libres de
diluyente incorporado después de la zona de purga.
8. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende mantener un nivel suficiente de los sólidos
poliméricos en la zona de presión intermedia para proporcionar un
sello de presión para la zona de presión intermedia.
9. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 6
en el que la etapa para controlar la velocidad de la extracción de
los sólidos poliméricos desde la zona de presión intermedia
comprende:
establecer una primera señal representativa del
nivel real de los sólidos poliméricos en la zona de presión
intermedia;
establecer una segunda señal representativa de
un nivel deseado de los sólidos poliméricos de la zona de presión
intermedia;
comparar la primera señal y la segunda señal y
establecer una tercera señal que responda a la diferencia entre la
primera señal y la segunda señal; y
manipular la válvula de control de salida de los
sólidos en respuesta a la tercera señal.
\newpage
10. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, que además comprende mantener los sólidos poliméricos en la zona
de presión intermedia durante un tiempo de residencia de los sólidos
poliméricos suficiente para eliminar sustancialmente todo el
diluyente no incorporado.
11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
10, que comprende controlar la velocidad de extracción de los
sólidos poliméricos de la zona de presión intermedia manipulando una
válvula de control de salida de los sólidos.
12. Un aparato para separar el diluyente de los
sólidos poliméricos, aparato que comprende:
una cámara de presión intermedia adaptada para
la separación del vapor de diluyente de los sólidos poliméricos,
teniendo la cámara una entrada para recibir una suspensión fluida
que comprende diluyente y sólidos poliméricos de un reactor de
poliolefina en suspensión, una salida de sólidos para descargar los
sólidos poliméricos, y una salida de gas para descargar el diluyente
vaporizado, donde la cámara de presión intermedia está conectada
fluidamente a una columna de purga, sin tener una cámara de baja
presión entre ellos;
un sensor de nivel en contacto con la cámara de
presión intermedia para detectar el nivel de los sólidos poliméricos
en la cámara de presión intermedia;
una válvula de salida conectada fluidamente a la
salida de sólidos de la cámara de presión intermedia, donde la
válvula de salida se manipula en respuesta al nivel detectado;
un condensador conectado fluidamente a la salida
de gas para recibir y condensar sin compresión el diluyente
vaporizado; y
estando la columna de purga conectada
fluidamente a la válvula de salida, para recibir los sólidos
poliméricos de la cámara de presión intermedia.
\vskip1.000000\baselineskip
13. El aparato separador de acuerdo con la
reivindicación 12, que además comprende:
una cámara de esponjado corriente abajo y
conectada fluidamente a la válvula de salida;
una válvula de la cámara de esponjado en
conexión fluida con la parte inferior de la cámara de esponjado;
una columna de purga en conexión fluida con la
válvula de la cámara de esponjado; y
un sistema de control adaptado para operar la
válvula de salida y la válvula de la cámara de esponjado de modo que
las válvulas no estén abiertas al mismo tiempo.
\vskip1.000000\baselineskip
14. El aparato separador de acuerdo con la
reivindicación 12, que comprende un primer tanque transportador
corriente abajo y conectado fluidamente a la válvula de salida, en
el que el primer tanque transportador está corriente arriba y
conectado fluidamente a la columna de purga.
15. El aparato separador de acuerdo con la
reivindicación 14 que comprende:
un segundo tanque transportador corriente abajo
y conectado fluidamente a la válvula de salida; y
un controlador del tanque transportador
conectado operativamente al primero y segundo tanques
transportadores, estando el controlador adaptado para alternar el
flujo de sólidos poliméricos entre el primero y el segundo tanques
transportadores.
\vskip1.000000\baselineskip
16. El aparato separador de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que la cámara de presión intermedia también
es un tanque transportador.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US41125502P | 2002-09-16 | 2002-09-16 | |
| US411255P | 2002-09-16 | ||
| US662260 | 2003-09-15 | ||
| US10/662,260 US6838531B2 (en) | 2002-09-16 | 2003-09-15 | Process and apparatus for separating diluent from polymer solids |
Publications (1)
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