ES2590028T3

ES2590028T3 - Aparato de bombeo mejorado y proceso para la polimerización en suspensión en reactores de bucle

Info

Publication number: ES2590028T3
Application number: ES10177374.5T
Authority: ES
Inventors: John Hottovy; Dale Zellers; Robert Franklin; Donald Paul Russel
Original assignee: Flowserve Management Co; Chevron Phillips Chemical Co LP
Current assignee: Flowserve Management Co; Chevron Phillips Chemical Co LP
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2016-11-17
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: US20040132928A1; WO2004027264A3; US9266974B2; CA2498766C; US8354063B2; US20130102742A1; EP1549680A4; US7736597B2; AU2003272448A1; WO2004027264A2; EP1549680A2; US7014821B2; CA2498766A1; ES2427117T3; AU2003272448A8; US20100215550A1; MXPA05003070A; EP1549680B1; BR0314322A; US20060159595A1

Abstract

Un aparato de reactor de bucle que comprende: una pluralidad de segmentos principales; una pluralidad de segmentos menores, donde cada uno de los segmentos menores conecta dos de los segmentos principales entre sí, por lo que los segmentos principales y menores forman una vía de flujo continuo para transportar la suspensión; una alimentación de monómero unida a uno de los segmentos; una alimentación de catalizador unida a uno de los segmentos; un extracción de producto unida a uno de los segmentos; una bomba dentro de una caja de bomba arqueada, donde la caja de bomba está posicionada en uno de los segmentos, teniendo la bomba al menos un impulsor montado en un eje, donde el impulsor tiene paletas que están orientadas en un ángulo entre 0 a 90 grados respecto del eje, teniendo la bomba una posición saliente a lo largo del eje próximo a al menos un impulsor, de manera tal que una vía de flujo curvada está definida entre la saliente y la caja de bomba, donde vía de flujo está dispuesta de manera tal que la suspensión fluye por la paletas es redirigida fuera de la caja de bomba por la vía de flujo; y en el que el aparato de reactor de bucle además incluye paletas de guía situadas a lo largo de la vía de flujo para redirigir el flujo de rotación de la suspensión tras la descarga del impulsor.

Description

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DESCRIPCION

Aparato de bombeo mejorado y proceso para la polimerizacion en suspension en reactores de bucle Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a polimerizacion en suspension en un medio llquido. Mas particularmente, la invencion se refiere un aparato de bombeo mejorado y procesos para un reactor de bucle de gran volumen utilizado para la polimerizacion en suspension.

Antecedentes de la invencion

Las poliolefinas tales como polietileno y polipropileno pueden prepararse por polimerizacion en forma de partlculas, tambien conocida como polimerizacion en suspension. En esta tecnica, las materias primas tal como monomero y catalizador son alimentadas a un reactor de bucle, y se extrae o se retira del reactor una suspension de producto que contiene partlculas de poliolefina solidas en un medio llquido.

En una operacion de polimerizacion de bucle, una suspension fluida se hace circular alrededor del reactor de bucle utilizando una o mas bombas, tlpicamente bombas de flujo axial que tienen impulsores dispuestos dentro del reactor. Las bombas proporcionan la fuerza motriz para la circulation fluida de la suspension. A medida que el volumen del reactor y la concentration de solidos de la suspension fluida aumentan, tambien aumenta la demanda de bombas. En general, la tasa de flujo, presion, densidad, y viscosidad de la suspension fluida se debe considerar en la selection y operacion de las bombas del reactor de bucle.

El documento EP1195388 da a conocer un procedimiento para producir resinas bimodales de polietileno en dos reactores en serie. Ademas, el documento US 6239235 da a conocer un proceso de polimerizacion de olefina en el que el monomero, diluyente y catalizador se hacen circular en un reactor de bucle continuo y la suspension de producto se recupera por medio de una extraction continua de productos.

La polimerizacion en suspension en una zona de reaction de bucle ha demostrado ser un exito comercial. La tecnica de polimerizacion en suspension ha tenido un exito internacional con miles de millones de libras de pollmeros de olefina siendo as! producidos anualmente. Sin embargo, todavla es deseable disenar y construir reactores mas grandes. El tamano de un reactor tiene un impacto significativo en los requerimientos de bomba, especialmente en cuanto a la altura manometrica (presion diferencial a traves del impulsor de la bomba, expresada en pies de llquido) y flujo (velocidad multiplicada por el area en section transversal de la tuberla, expresada en galones por minuto o GPM) desarrollada por la bomba.

Hasta hace relativamente poco, las suspensiones llquidas de pollmeros de olefinas en un diluyente estaban limitadas generalmente a concentraciones relativamente bajas de solidos del reactor. Las patas de sedimentation se utilizaban para concentrar la suspension que debla ser retirada, de manera que a la salida de las patas de sedimentacion, la suspension tendrla una concentracion de solidos superior. Como su nombre lo indica, se produce la sedimentacion en las patas de ajuste para aumentar la concentracion de solidos de la suspension que debe ser retirada.

Ademas de la concentracion de la suspension, otro factor que afecta la concentracion de solidos en el reactor es la velocidad de circulacion de la suspension fluida. Una mayor velocidad de suspension para un diametro de reactor dado permite mayor contenido de solidos, ya que la velocidad de suspension afecta tales factores limitantes como la transferencia de calor e incrustation en el reactor debido a la acumulacion de pollmero en el reactor.

Al aumentar la altura manometrica y capacidad de flujo de la/s bomba/s de circulacion del reactor de bucle, uno puede hacer circular un mayor porcentaje en peso de solidos en el reactor. El uso de dos bombas en serie puede permitir una duplication de la capacidad de bombeo de la altura manometrica y un incremento de los solidos resultantes. Las dos bombas se pueden encontrar en diferentes segmentos del reactor y puede ser conveniente que cada bomba estas dedicada a un numero par de patas.

Breve resumen de la invencion

En un primer aspecto, se proporciona un aparato de reactor de bucle de acuerdo a la revindication 1. Tambien se divulga un aparato de reactor de bucle que comprende una pluralidad de segmentos verticales, una pluralidad de segmentos horizontales superiores, y una pluralidad de segmentos horizontales inferiores. Cada uno de los segmentos verticales esta conectado en un extremo superior a uno de los segmentos horizontales superiores, y esta conectado en un extremo inferior a uno de los segmentos horizontales inferiores. Los segmentos verticales y horizontales forman una via de flujo continuo adaptada para transportar una suspension fluida. El aparato de reactor de bucle tambien incluye al menos dos bombas para impartir fuerza motriz a la suspension fluida dentro del reactor. Cada bomba esta operativamente conectada a un impulsor dispuesto en la via de flujo continuo. Dos impulsores se enfrentan y giran en direcciones opuestas y los dos impulsores estan espaciados suficientemente cerca de manera que uno de los impulsores se beneficia de la energla de rotation del otro de los impulsores. El aparato de reactor de

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bucle tambien incluye medios para introducir un monomero de olefina en la via de flujo continuo; medios para introducir un diluyente en la via de flujo continuo; medios para introducir un catalizador de polimerizacion en la via de flujo continuo; y medios para eliminar una porcion de una suspension fluida de la via de flujo continuo.

Tambien se divulga un aparato de reactor de bucle que comprende una pluralidad de segmentos principales y una pluralidad de segmentos menores. Cada uno de los segmentos menores conecta dos de los segmentos principales entre si, por lo que los segmentos principales y menores forman una via de flujo continuo. El aparato de reactor de bucle tambien incluye una alimentacion de monomero unida a uno de los segmentos, una alimentacion de catalizador unida a uno de los segmentos; y una extraccion de producto unida a uno de los segmentos. El aparato de reactor de bucle tambien incluye una bomba corriente arriba y una bomba corriente abajo, en el que cada una de las bombas esta unida a un impulsor dispuesto en el interior de la via de flujo continuo. Las bombas estan dispuestas de manera que los impulsores giran en direcciones opuestas y estan suficientemente cerca de manera que la energla de rotacion impartida por la bomba corriente arriba es al menos parcialmente recuperada por la bomba corriente abajo. Los impulsores estan situados en al menos una seccion alargada de uno de los segmentos. La seccion alargada y los impulsores tienen diametros mayores que el diametro de los segmentos.

Cualquiera de estos aparatos de reactor de bucle tambien puede incluir dos impulsores dispuestos en el mismo segmento horizontal. Ademas, una porcion de la via de flujo continuo corriente arriba de al menos uno de los impulsores puede albergar al menos una paleta de gula dispuesta para impartir movimiento de rotacion en una direccion opuesta al movimiento de rotacion del impulsor.

Tambien se divulga un aparato de reactor de bucle que comprende una pluralidad de segmentos principales y una pluralidad de segmentos menores. Cada uno de los segmentos menores conecta dos de los segmentos principales entre si, por lo que los segmentos principales y menores forman una via de flujo continuo. El aparato de reactor de bucle tambien incluye una alimentacion de monomero unida a uno de los segmentos, una alimentacion de catalizador unida a uno de los segmentos, y una extraccion de producto unida a uno de los segmentos. El aparato de reactor de bucle tambien incluye al menos una paleta de gula dispuesta dentro de la via de flujo continuo y una bomba corriente abajo de la paleta de gula. La bomba esta unida a un impulsor dispuesto en el interior de la via de flujo y el impulsor tambien esta corriente abajo de la paleta de gula. La paleta de gula y ele impulsor imparten movimiento de rotacion sobre la via de flujo en direcciones opuestas y estan suficientemente cerca de manera que la suspension es engranada en movimiento de rotacion tras engranar la bomba corriente abajo.

Ademas se divulga un aparato de reactor de bucle que comprende un reactor de bucle de tubo adaptado para conducir un proceso de polimerizacion de olefina que comprende polimerizar al menos un monomero de olefina en un diluyente llquido para producir una suspension fluida que comprende diluyente llquido y partlculas polimericas de olefina solidas. El aparato de reactor de bucle tambien puede comprender una alimentacion de monomero unida al reactor de bucle de tubo, una alimentacion de catalizador unida al reactor de bucle de tubo, una extraccion de producto unida al reactor de bucle de tubo, y al menos una bomba de flujo mixto dispuesta dentro del reactor de bucle de tubo.

Cualquiera de estos aparatos de reactor de bucle pueden tener un impulsor situado en una seccion alargada de uno de los segmentos horizontal inferior o menores. La seccion alargada y el/los impulsor/es tienen diametros mayores que un diametro de los segmentos horizontales inferiores. En general, cada impulsor tendra un diametro mayor que el diametro promedio de los segmentos.

En un segundo aspecto, se proporciona un proceso de polimerizacion en suspension de bucle de acuerdo a la reivindicacion 1. Tambien se divulga proceso de polimerizacion en suspension de bucle que comprende introducir monomero, diluyente y catalizador a un reactor de bucle, polimerizar el monomero para formar una suspension que comprende el diluyente y partlculas de poliolefina solidas, hacer circular la suspension utilizando dos impulsores, impartir un primer movimiento de rotacion a la suspension con un primero de los impulsores, e impartir un segundo movimiento de rotacion a la suspension con un segundo de los impulsores. En el proceso mejorado, el segundo movimiento de rotacion es opuesto al primer movimiento de rotacion. El proceso tambien puede incluir someter a de turbulencia previa la suspension corriente arriba del primer impulsor, en una direccion opuesta al primer movimiento de rotacion del impulsor del primer impulsor. El proceso tambien puede incluir someter a de turbulencia posterior la suspension corriente abajo de la segunda bomba para recuperar el movimiento vortical del segundo impulsor de bombeo y convertirlo en flujo y altura manometrica en la direccion axial de la bomba.

Ademas se divulga un proceso de polimerizacion en suspension de bucle que comprende introducir monomero, diluyente y catalizador a un reactor de bucle, polimerizar el monomero para formar una suspension que comprende el diluyente y partlculas de poliolefina solidas, hacer circular la suspension utilizando al menos un impulsor, impartir un primer movimiento de rotacion a la suspension previo a que la suspension llegue a los impulsor/es, e impartir un segundo movimiento de rotacion a la suspension con el/los impulsor/es. En el proceso mejorado, el segundo movimiento de rotacion es en una direccion opuesta al primer movimiento de rotacion. El primer movimiento de rotacion es deseablemente impartido por paletas de turbulencia previa.

En cualquiera de estos procesos de polimerizacion en suspension de bucle, uno puede minimizar el espacio libre entre al menos un impulsor y una porcion del reactor de bucle que alberga el impulsor. En los procesos mejorados,

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la suspension puede tener una concentracion minima deseada de las partlculas de poliolefina solidas, por ejemplo al menos aproximadamente 45 por ciento en peso. La suspension puede hacerse circular en un flujo de aproximadamente 20,000 galones por minuto (76 m3/min) a aproximadamente 100,000 galones por minuto (379 m3/min). El/los impulsor/es solos o juntos pueden lograr una altura manometrica de aproximadamente 120 pies (365 m) a aproximadamente 600 pies (183 m).

Breve descripcion de los dibujos

La FIG. 1 muestra un reactor de bucle del arte previo y sistema de recuperacion de pollmero.

La FIG. 2 es una vista en seccion transversal del mecanismo impulsor.

La FIG. 3 muestra un reactor de bucle que tiene dos bombas dispuestas para hacer uso mejorado de la energla de rotacion.

La FIG. 4 es una vista mas cercana de la disposicion de dos bombas de la FIG. 3.

La FIG. 5 muestra el reactor de bucle con paletas de gula.

La FIG. 6 es una vista diferente de las paletas de gula.

Descripcion detallada de la invencion

El presente proceso y aparato son aplicables a cualquier zona de reaccion de bucle, que comprende una suspension de solidos polimericos en un medio llquido, incluyendo suspensiones empleadas en los procesos de polimerizacion de olefinas. En particular, el presente proceso y aparato se aplican a reactores de bucle de gran volumen en los que se hace circular una suspension fluida que tiene una alta concentracion de solidos.

Tal como se utiliza aqul, el termino "suspension" significa una composicion en la que los solidos y llquidos estan presentes en fases separadas. El termino "suspension fluida" significa la suspension que comprende solidos polimericos y medio llquido que circula en una zona de reaccion de bucle. Los solidos pueden incluir el catalizador y una olefina polimerizada, tal como polietileno. El medio llquido puede incluir un diluyente inerte, tal como isobutano, con monomero disuelto, comonomero, agentes de control de peso molecular, tales como hidrogeno, agentes antiestaticos, agentes antiincrustantes, barredores, y otros aditivos de proceso. Alternativamente, el medio llquido puede estar formado principalmente por monomero sin reaccionar, tal como en algunos procesos de polimerizacion de propileno. El termino "suspension de producto" significa la porcion de suspension retirada de la zona de reaccion de bucle para la recuperacion del producto de poliolefina.

No es facil disenar y construir una sola bomba que sea capaz de proporcionar la altura manometrica y capacidad de flujo necesarios para un gran volumen de reactor de bucle para la polimerizacion en suspension, sobre todo si la suspension tendra una alta concentracion de solidos. Una mayor capacidad de flujo y altura manometrica son deseables debido a que permiten la operacion del reactor a una concentracion de solidos superior. Una concentracion de solidos superior tiene varias ventajas. Por ejemplo, una concentracion de solidos mayor en el reactor generalmente significa que menos diluyente sera eliminado como parte de la suspension de producto. Tambien, una concentracion de solidos mas alta puede aumentar el rendimiento de polimero durante un periodo de tiempo (o aumentar el tiempo de residencia del polimero en la misma tasa de produccion aumentando de ese modo la eficacia del catalizador).

En la patente de EE.UU. No. 6.239.235, algunos de los presentes inventores dieron a conocer un proceso y aparato en el que una bomba de alto contenido de solidos y un accesorio de extraccion continua permitieron aumentos significativos en las concentraciones de solidos dentro del reactor. Las concentraciones mayores que el 40 por ciento en peso son posibles de acuerdo con este proceso y aparato. (A lo largo de la presente solicitud, el peso de catalizador no se tiene en cuenta ya que la productividad, en particular con oxido de cromo sobre sflice, es extremadamente alta.)

El presente proceso y aparato son apropiados para hacer circular una suspension fluida que tiene una concentracion minima de solidos de al menos 45 por ciento en peso, alternativamente al menos 46 por ciento en peso, alternativamente al menos 47 por ciento en peso, alternativamente al menos 48 por ciento en peso, alternativamente al menos 49 por ciento en peso, alternativamente al menos 50 por ciento en peso, alternativamente al menos 51 por ciento en peso, alternativamente al menos 52 por ciento en peso, alternativamente al menos 53 por ciento en peso, alternativamente al menos 54 por ciento en peso, alternativamente al menos 55 por ciento en peso, alternativamente al menos 56 por ciento en peso, alternativamente al menos 57 por ciento en peso, alternativamente al menos 58 por ciento en peso, alternativamente al menos 59 por ciento en peso, alternativamente al menos 60 por ciento en peso. El proceso y aparato tambien son apropiados para hacer circular una suspension fluida que tiene una concentracion maxima de solidos de como mucho 75 por ciento en peso, alternativamente como mucho 74 por ciento en peso, como mucho 73 por ciento en peso, como mucho 72 por ciento en peso, como mucho 71 por ciento en peso, como mucho 70 por ciento en peso, como mucho 69 por ciento en peso, como mucho 68 por ciento en peso, como mucho

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67 por ciento en peso, como mucho 66 por ciento en peso, como mucho 65 por ciento en peso, como mucho 64 por ciento en peso, como mucho 63 por ciento en peso, como mucho 62 por ciento en peso, como mucho 61 por ciento en peso. Los mlnimos y maximos anteriores pueden ser mlnimos o maximos absolutos o pueden ser los mlnimos o maximos de la concentration de solidos promedio. Cualquier cantidad minima o cualquier cantidad maxima de concentration de solidos, tal como se especifica anteriormente, se puede combinar para definir un rango de concentraciones de solidos, siempre que el mlnimo seleccionado sea menor que el maximo seleccionado.

Los presentes procesos y aparato son apropiados para la homopolimerizacion de etileno y la copolimerizacion de etileno y una 1-olefina superior, tal como buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno o 1-deceno. Un procedimiento preferido es la copolimerizacion de etileno y, como material de partida, una cantidad de comonomero en el intervalo de 0,01 a 10 por ciento en peso, preferentemente de 0,01 a 5 por ciento en peso, mas preferentemente 0,1 a 4 por ciento en peso, en el que el comonomero se selecciona de las 1-olefinas superiores precedentes, y el porcentaje en peso esta basado en el peso total de etileno y comonomero. Alternativamente, se puede utilizar suficiente comonomero como material de partida para dar un producto de poliolefina resultante que tiene una cantidad incorporada de comonomero en el intervalo de 0,01 a 10, preferentemente de 0,01 a 5, mas preferentemente 0,1 a 4 por ciento en peso. Dichos copollmeros se siguen considerando polietileno.

Los diluyentes adecuados para su uso como medio llquido en los presentes procesos son bien conocidos en la tecnica e incluyen hidrocarburos que son llquidos e inertes en condiciones de polimerizacion en suspension. Los hidrocarburos adecuados incluyen isobutano, propano, n-pentano, i-pentano, neopentano y n-hexano, siendo el isobutano especialmente preferido.

Adicionalmente, se puede emplear la presente invention en la que el monomero sin reaccionar es el medio llquido para la polimerizacion. Por ejemplo, las presentes tecnicas pueden utilizarse para la polimerizacion de propileno donde el propileno es el medio llquido y un diluyente inerte no esta presente en ninguna cantidad sustancial. Un diluyente todavia se puede utilizar para el catalizador. Para ilustracion, pero no como limitation, la presente invencion se describira en relation con un proceso de polietileno utilizando un diluyente inerte como medio llquido, pero se ha de entender que la presente invencion tambien puede ser empleada donde se usa el monomero como medio liquido y tomaria el lugar del diluyente en las siguientes descripciones.

Los catalizadores adecuados son tambien bien conocidos en la tecnica. Particularmente adecuado es el oxido de cromo sobre un soporte tal como silice tal como se da a conocer ampliamente, por ejemplo, en la patente estadounidense No. 2.825.721. La referencia en este documento a la silice se entiende que tambien abarca cualquier silice conocida que contiene soporte tal como, por ejemplo, silice-alumina, silice-titania y silice-alumina- titania. Tambien puede ser utilizado cualquier otro soporte conocido tal como fosfato de aluminio. La invencion es tambien aplicable a polimerizaciones utilizando catalizadores organometalicos incluyendo los mencionados con frecuencia en la tecnica como catalizadores de Ziegler y catalizadores de metaloceno.

Los detalles adicionales con respecto al aparato de reactor de bucle y procesos de polimerizacion se pueden encontrar, por ejemplo, en las patentes estadounidenses No. 4.674.290; 5.183.866; 5.455.314; 5.565.174; 6.045.661; 6.051.631; 6.114.501; y 6.262.191.

Las bombas se utilizan para la polimerizacion en suspension en un reactor de bucle para proporcionar la fuerza motriz para la circulation de la suspension fluida que contiene particulas de polimero solidas en un diluyente. Pueden emplearse bombas que tienen impulsores dispuestos en el reactor o en la zona de reaction. Tales bombas de flujo axial pueden hacer circular la suspension fluida a una velocidad. A medida que la velocidad de suspension aumenta, mejora la transferencia de calor desde el reactor a las camisas de enfriamiento (o sistemas de climatizacion), y se puede hacer circular un mayor nivel de solidos. El aumento de la velocidad de suspension, sin embargo, requiere mas energia suministrada por el motor de bombeo, mayor altura manometrica, y mas eje, cojinete, sello y fuerza del impulsor. Por tanto, es conveniente enfatizar la eficiencia de la bomba, detalles de construccion y detalles de especificacion de la bomba. Un numero de tecnicas estan disponibles para enfatizar estos puntos y facilitar el bombeo en gran volumen de suspension de polimerizacion con una alta concentracion de solidos a una velocidad alta.

En primer lugar, se puede emplear una disposition de bomba dual en la que las bombas estan dispuestas de modo que la energia de rotation impartida por la bomba corriente arriba es al menos parcialmente recuperada por la bomba corriente abajo. Por Ejemplo, dos bombas se pueden organizar en un segmento horizontal o un segmento menor simple. Las dos bombas se pueden colocar en codos de reactor de bucle adyacentes, de manera que la energia de rotacion impartida en la suspension por la primera bomba (la bomba corriente arriba) sea recuperada parcialmente en la segunda bomba (bomba corriente abajo) que esta girando su impulsor en una direction opuesta. Esta disposicion mejora la altura manometrica y el flujo de la suspension y de este modo la eficiencia de bombeo para las dos bombas en serie. Las FIGS. 3 y 4 demuestran esta tecnica. En otras situaciones, los impulsores no tienen que estar dispuestos en el mismo segmento, con tal de que esten lo suficientemente cerca para que el impulsor corriente abajo se beneficie de la energia de rotacion del impulsor de corriente arriba. Aun en otras situaciones, se pueden encontrar beneficios sustanciales mediante la colocation de bombas y / o impulsores en una disposicion asimetrica.

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En segundo lugar, se pueden emplear paletas de gula (tambien denominadas aqul paletas de turbulencia previa o de turbulencia posterior) u otro medio para rotar de forma pasiva la suspension, para impartir rotacion en la suspension. Las paletas de turbulencia previa pueden impartir una rotacion en la suspension antes de que llegue al impulsor. Las paletas de gula pueden impartir una rotacion en la direccion opuesta de la rotacion impartida por el impulsor, de modo que la bomba tiene una velocidad de rotacion relativa aumentada y la suspension tiene una mayor velocidad de descarga y flujo. Esto produce una mejorada eficiencia de bomba. Las paletas de turbulencia posterior pueden impartir una rotacion a la suspension despues de que la misma pasa el impulsor. La rotacion impartida desde las paletas de turbulencia posterior puede ser igual u opuesta a la impartida por la rotacion del impulsor, segun el efecto deseado. Las paletas de turbulencia posterior se pueden incorporar en el diseno de los puntales que soportan un cojinete o carcasa de sellado para el eje de la bomba. Tambien si hay dos o mas impulsores en un eje que rota en la misma direccion, se puede colocar una paleta de gula entre los impulsores para redirigir el movimiento de rotacion en el movimiento axial o contrarrotacion para mejorar la eficiencia, capacidad de la bomba y la altura manometrica diferencial de la bomba. La FIG. 5 ilustra la colocacion de las paletas de turbulencia previa o paletas de gula en relacion con el impulsor de bombeo para la practica de esta tecnica. Dichas paletas de turbulencia previa pueden aumentar la eficiencia de bombeo en al menos 2%, alternativamente al menos 3%, alternativamente al menos 4% alternativamente al menos 5%, alternativamente al menos 6%, alternativamente al menos 7%, alternativamente al menos 8%, alternativamente al menos 9%, alternativamente al menos 10%. En algunas situaciones, los valores anteriores son aproximados.

En tercer lugar, se puede reducir al mlnimo el espacio libre entre un impulsor de bombeo y un tubo de reactor que alberga el impulsor. El impulsor y la pared del reactor en la que el impulsor esta dispuesto (situado) definen un espacio libre. La reduccion al mlnimo de este espacio libre reduce la retro circulacion de la descarga de la bomba (alta presion) a la succion de la bomba (baja presion). Esto mejora el flujo de la bomba y la altura manometrica. Sin embargo, debe alcanzarse un equilibrio con una mayor tendencia a romper los solidos para generar partlculas mas pequenas o polvos finos. El espacio libre puede ser 1/72 pulgada (0,35 mm) o menos, 1/64 pulgada (0,40 mm) o menos, 1/48 pulgada (0,53 mm) o menos, 1/32 pulgada (0,75 mm) o menos, 1/24 pulgada (1,06 mm) o menos, 1/16 pulgada (1,6 mm) o menos, o 1/8 pulgada (3,2 mm) o menos. Los valores del espacio libre anterior pueden ser aproximados en algunas situaciones.

En cuarto lugar, el impulsor de bombeo del reactor se puede fabricar de aluminio, titanio o acero utilizando la tecnica de fabricacion de mecanizado en una fresadora controlada por computadora de 6 ejes. Esto permite la fabricacion a partir de masas solidas de metal que pueden ser comprobados en cuanto a vaclos con antelacion. Esto evita segmentos impulsores debiles debido a vaclos, y el espesor de una seccion del impulsor puede ser estrechamente controlada para impartir la resistencia necesaria para soportar los requerimientos de funcionamiento de flujo y alta altura manometrica de un reactor de bucle en una concentracion de solidos superior.

En quinto lugar, se puede emplear un impulsor de bombeo que tenga un diametro mayor que el diametro del reactor de bucle (como se muestra en la FIG. 2 en el presente documento y en la FIG. 8 de la Patente Estadounidense No. 6.239.235). Por ejemplo, para un reactor de bucle de polietileno de 24 pulgadas (610 mm) de diametro, uno puede utilizar un impulsor que tiene un diametro de 26 pulgadas (660 mm) o mas. Alternativamente, uno puede utilizar un impulsor que tiene un diametro de 28 pulgadas (711 mm) o mas. Alternativamente, uno puede utilizar un impulsor que tiene un diametro de 30 pulgadas (762 mm) o mas. Uno tambien puede utilizar una bomba de circulacion de reactor de bucle de polietileno con una velocidad (RPM) de 180 a 18.000 para lograr una bomba de circulacion de reactor con una altura manometrica de bombeo de 120 a 600 pies (36.5-183 m) de altura manometrica y 20.000 a

100.000 GPM (76-379 m3/min) con un reactor de bucle de polietileno de 24 pulgadas (610 mm) de diametro (nominal). Otros intervalos son apropiados para los reactores de bucle de otros tamanos.

En sexto lugar, se puede emplear una bomba de flujo radial o mixto. En una bomba de flujo radial o mixto, las paletas impulsoras imparten una mayor cantidad de velocidad y energla en el flujo de la suspension al ponerse en contacto con la suspension que las bombas axiales convencional. Por lo tanto, las bombas radiales o mixtas generan una mayor altura manometrica de flujo y velocidad para atender mejor las necesidades de presion de los reactores mas grandes. Esto cambia el caracter de la bomba de flujo axial a uno mas como la bomba radial o bomba centrlfuga tlpica en la que el flujo de fluido sale del impulsor en la direccion radial despues de entrar en la bomba en una direccion axial. En una bomba de flujo mixto, el flujo de fluido sale del impulsor con un vector que tiene componentes radiales y axiales. Este vector puede tener un angulo de 0 grados a 90 grados, donde 0 grados indica que un vector deja la bomba en la direccion axial y 90 grados indica que un vector deja la bomba en la direccion radial.

Cualquiera o todas las tecnicas anteriores se pueden utilizar en conjuncion con un procedimiento de polimerizacion que emplea extraccion continua, patas de sedimentacion, calentador/es de evaporacion, un sistema de evaporacion instantanea para la separation de diluyente del pollmero por vaporization, y reciclaje directo de diluyente al reactor en un proceso nuevo o de bucle de retromontaje para la production de poliolefina. El presente aparato y proceso pueden emplear extraccion continua para obtener un aumento adicional de la concentracion de solidos del reactor, como se describe en la patente estadounidense No. 6.239.235. Alternativamente o adicionalmente, el presente aparato y proceso pueden emplear patas de sedimentacion para incrementar la eficiencia de sedimentacion. El termino "eficiencia de sedimentacion" se define como libras/hora de pollmero retirado de una pata de sedimentacion

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(o extraccion continua) dividido por el total de libras/hora de pollmero mas libras/hora de diluyente isobutano retirado durante el mismo tiempo de esa pata de sedimentacion (o extraccion continua).

Haciendo referencia ahora a los dibujos, la FIG. 1 muestra un tlpico reactor de bucle 10 que tiene segmentos verticales 12, segmentos horizontales superiores 14 y segmentos horizontales inferiores 16. Estos segmentos horizontales superiores e inferiores 14 y 16 definen las zonas superior e inferior del flujo horizontal. Un impulsor esta ubicado en el reactor de bucle 14 para hacer circular la suspension. Cada segmento vertical 12 esta conectado a otro segmento vertical a traves de un correspondiente segmento horizontal 14. El segmento vertical 12 puede incluir camisas de intercambio de calor (o camisas de enfriamiento) 18. Los segmentos verticales 12 y segmentos horizontales 14 definen una zona de reaccion de bucle. La zona de reaccion de bucle puede incluir mas o menos segmentos verticales 12 y los correspondientes segmentos horizontales 14 como se muestra en la FIG. 1. Ademas, la zona de reaccion de bucle puede estar orientada verticalmente u horizontalmente. Ademas, algunos o todos los segmentos horizontales 14 pueden ser miembros curvados que conectan los segmentos verticales. De hecho, los segmentos de conexion 14 pueden ser cualquier forma o modalidad que conecta los segmentos verticales 12 y permite que el llquido fluya entre los mismos.

El reactor es enfriado por medio de intercambiadores de calor formados por segmentos verticales 12 y camisas de enfriamiento 18. Como se menciono mas arriba, cuanto mayor es la velocidad de la suspension a traves de los tubos 12, mejor es la transferencia de calor del reactor de bucle 10 a las camisas de enfriamiento 18 y de este modo una mayor concentracion de solidos en la suspension fluida. Cada segmento esta conectado al siguiente segmento por una curva suave o codo 20 proporcionando as! una via de flujo continuo sustancialmente libre de obstrucciones internas. La suspension se hace circular por medio del impulsor 22 (que se muestra en la Fig. 2) accionado por el motor 24. El monomero, y diluyente de relleno se introducen a traves de las llneas 26 y 28, respectivamente, que pueden entrar en el reactor de bucle 10 directamente en uno o una pluralidad de lugares o se puede combinar con la llnea de reciclaje de diluyente condensado 30 como se muestra. El comonomero tambien puede ser introducido al reactor por estas llneas. El monomero y comonomero pueden ser alimentados al reactor de bucle 10 por cualquiera de las tecnicas adecuadas, tales como una simple apertura al reactor, una boquilla, un rociador, u otro aparato de distribucion.

El catalizador se introduce a traves del medio de introduccion del catalizador 32 que proporciona una zona (localizacion) para la introduccion del catalizador. Puede emplearse cualquier metodo adecuado para introducir catalizador al reactor de bucle. Por ejemplo, el proceso y aparato descrito en la patente estadounidense No. 6.262.191 para la preparacion de un lodo catalizador y proporcionar una zona de reaccion de bucle (polimerizacion) puede utilizarse con el presente proceso y aparato.

El accesorio hueco alargado para la extraccion continua de una suspension de producto intermedio se designa en general por el caracter de referencia 34. El mecanismo de extraccion continua 34 esta situado en o adyacente a un extremo corriente abajo de uno de los segmentos horizontales inferiores 16 y adyacente a o en un codo de conexion 20. El reactor de bucle puede tener uno o mas accesorios de extraccion continua.

En el aparato que se muestra en la FIG. 1, la suspension de producto se hace pasar por el conducto 36 a una camara de evaporacion instantanea de alta presion 38. El conducto 36 incluye un conducto circundante 40, que esta provisto con un fluido calentado, que proporciona calentamiento indirecto al material de suspension en el conducto de la llnea de evaporacion instantanea 36. El diluyente evaporado sale de la camara de evaporacion instantanea 38 a traves del conducto 42 para su posterior procesamiento, que incluye la condensacion por el intercambio de calor simple utilizando un condensador de reciclaje 50, y vuelve al sistema, sin necesidad de compresion, a traves de una llnea de diluyente de reciclaje 30. El condensador de reciclaje 50 puede utilizar cualquier fluido de intercambio de calor adecuado conocido en la tecnica en cualquiera de las condiciones conocidas en la tecnica. Sin embargo, normalmente se emplea un fluido a una temperatura que se puede proporcionar economicamente (como vapor). Un intervalo de temperatura apropiado para este fluido de intercambio de calor es de 40 grados F a 130 grados F (54 ° C).

Las partlculas de pollmero se retiran de la camara de evaporacion instantanea de alta presion 38 a traves de la llnea 44 para mas tecnicas de procesamiento conocidas en la tecnica. Las mismas se pueden pasar a la camara de evaporacion instantanea de baja presion 46 y a partir de entonces recuperarse como producto polimerico a traves de la llnea 48. Una camara de suciedad (no mostrada) puede estar dispuesta entre la camara de evaporacion instantanea de alta presion 38 y la camara de evaporacion instantanea a baja presion 46 para facilitar el mantenimiento de la diferencia de presion entre las camaras de evaporacion instantanea. El diluyente separado pasa a traves del compresor 47 al conducto 42. Este diseno de evaporacion instantanea de dos etapas se describe en terminos generales en Hanson et al. Patente estadounidense No. 4.424.341.

Se puede emplear cualquier numero de segmentos verticales 12 o "patas" ademas de los ocho representados en la FIG. 1. Se contempla que un reactor de doce patas puede beneficiar las tecnicas descritas en el presente documento. La longitud de flujo de la zona de reaccion de bucle es generalmente mayor que 900 pies (274 m), alternativamente mayor que 1000 pies (305 m), alternativamente mayor que 1100 pies (335 m), alternativamente mayor que 1200 pies (366 m), alternativamente mayor que 1300 pies (396 m), alternativamente mayor que 1400 pies

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(427 m), alternativamente mayor que 1500 pies (457 m), alternativamente mayor que 1600 pies (488 m), alternativamente mayor que 1700 pies (518 m), alternativamente mayor que 1800 pies (549 m), alternativamente mayor que 1900 pies (579 m), alternativamente mayor que 2000 pies (610 m). Las longitudes anteriores pueden ser aproximadas en algunas situaciones.

El presente proceso y aparato son particularmente utiles para reactores de 30,000 galones (114 m3) o mas, alternativamente aproximadamente 33,000 galones (125 m3) o mas, alternativamente 35,000 galones (132 m3) o mas, alternativamente 36,000 galones (136 m3) o mas, alternativamente 40,000 galones (151 m3) o mas, alternativamente 42,000 galones (159 m3) o mas, alternativamente 44,000 galones (167 m3) o mas, alternativamente

46.000 galones (174 m3) o mas, alternativamente 48,000 galones (182 m3) o mas, alternativamente 50,000 galones (189 m3) o mas, alternativamente 60,000 galones (227 m3) o mas, alternativamente 70,000 galones (265 m3) o mas, alternativamente 80,000 galones (303 m3) o mas, alternativamente 90,000 galones (341 m3) o mas, alternativamente

100.000 galones (379 m3) o mas, porque utilizan de manera eficiente el equipo de bombeo para generar un rendimiento superior. Los volumenes anteriores pueden ser aproximados. La presente tecnicas pueden hacer deseable conectar dos reactores de bucle que estaban previamente separados. En efecto, por un costo relativamente bajo de capital, dos reactores de 18.000 galones (68 m3) pueden combinarse para formar un reactor de 36.000 galones (136 m3) utilizando las mismas dos bombas, pero con mas de dos veces la productividad.

El reactor de bucle 10 puede ser operado para generar un diferencia de presion de al menos 18 psig (124 KPa), alternativamente al menos 20 psig (137 KPa), alternativamente al menos 22 psig (152 KPa), alternativamente al menos 24 psig (165 KPa), alternativamente al menos 26 psig (179 KPa), alternativamente al menos 28 psig (193 KPa), alternativamente al menos 30 psig (207 KPa), entre los extremos corriente arriba y corriente abajo de una o mas bombas en un reactor 24 pulgadas (610 mm) de diametro nominal. En general, el reactor de bucle 10 se hace funcionar a fin de generar una altura manometrica, expresada como una perdida de presion por unidad de longitud de reactor, de al menos 0,07, calda de presion de altura de suspension en pies (m) por pie (m) de longitud del reactor para un reactor de 24 pulgadas (610 mm) de diametro nominal. La referencia a un diametro nominal de dos pies (o 24 pulgadas) (610 mm) significa un diametro interno de aproximadamente 21.9 pulgadas (556 mm). Para diametros mas grandes, se necesita una mayor velocidad de la suspension y mayor calda de presion por unidad de longitud del reactor. Esto supone que la densidad de la suspension en general es aproximadamente 0,5-0,6.

Se puede lograr mayor diferencia de presion o altura manometrica mediante la utilizacion de una o mas de las tecnicas descritas en este documento. Por ejemplo, la diferencia de presion se puede mejorar mediante el control de la velocidad de rotacion del impulsor de bombeo, reduciendo el espacio libre entre las paletas impulsoras y la pared interior de la tuberla, o utilizando un diseno de impulsor mas agresivo. La diferencia de presion o altura manometrica tambien puede ser aumentada por el uso de al menos una bomba adicional.

La FIG. 2 muestra el impulsor 22 para mover continuamente la suspension a lo largo de una via de flujo. El impulsor 22 tiene paletas 74 y esta montado sobre un eje 78 conectado al motor 24. La Tuberla 21 tiene un segmento vertical 12 y aun segmento horizontal inferior 16 que se interconectan en un codo 20. El motor 24 gira el eje 78, y de ese modo las paletas 74, de manera tal que el impulsor 22 empuja la suspension en la direccion de la flecha A al codo 20 y arriba del segmento vertical 12. Como puede observarse, el impulsor 22 esta ubicado en una seccion alargada 66 de la tuberla 21 que sirve como la zona de propulsion 70. La seccion alargada 66 de la tuberla 21 tiene un diametro mayor que el resto de la tuberla 21. A modo de ejemplo solamente, el diametro de la tuberla 21 es 24 pulgadas (610 mm). A modo de ejemplo solamente, el diametro de seccion alargada 66 es mayor que 24 pulgadas (610 mm). Por ello, el impulsor 22 tiene un diametro medido a traves de las paletas 74 que es mas grande que el diametro de tuberla 21. A modo de ejemplo solamente, el diametro de impulsor 22 medido a traves de las paletas 74 es mayor que 24 pulgadas (610 mm). Debido a que la seccion alargada 66 permite el uso de un impulsor mas grande en la tuberla 21, el impulsor 22 empuja la suspension a una velocidad mayor a traves de la tuberla 21. El impulsor mas grande 22 tambien aumenta la altura manometrica incrementando la presion en la suspension en la descarga. A modo de ejemplo solamente, para un reactor de 24 pulgadas (610 mm), el impulsor mas grande 22 genera 20.000 a

100.000 galones (76-379 m3/min) por minuto de suspension y 120 a 600 pies (36.5-183 m) de altura. De ese modo, el impulsor mas grande 22 tambien genera mas transferencia de calor en las camisas de enfriamiento 18 (Fig. 1) de manera tal que reactor de bucle 10 (Fig. 1) produce mayores niveles de solidos.

Alternativamente, en lugar de aumentar el diametro del impulsor 22, un impulsor mas pequeno 22 puede ser operado a una velocidad de 180 a 18,000 RPM para lograr una altura manometrica de 120 a 240 pies (36.5-73 m) y un flujo de 20.000 a 50.000 GPM (76-189 m3/min) con un reactor de bucle de diametro de 24 pulgadas (610 mm) (nominal).

La FIG. 3 muestra dos bombas 100 y 102 posicionadas en extremos opuestos de un segmento horizontal inferior 16 de la tuberla 21. Para mayor claridad, se omite otro aparato que se muestra en la FIG. 1 pero se utilizarla en un sistema de polimerizacion en funcionamiento. Como se muestra, las bombas 100 y 102 dirigen el flujo de la suspension en la direccion de la flecha A a traves del reactor de bucle 10.

La FIG. 4 muestra las dos bombas 100 y 102 y la tuberla 21 en mayor detalle. La bomba 100 incluye el impulsor 22a, que tiene paletas 74a y esta montado en el eje 78a conectado al motor 24a. La bomba 102 incluye un impulsor 22b, que tiene paletas 74b y esta montado en el eje 78b conectado al motor 24b. La tuberla 21 tiene dos segmentos

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verticales paralelos 12a y 12b y un segmento horizontal inferior 16 que interconecta los segmentos verticales 12a y 12b en los codos 20a y 20b, respectivamente. El motor 24a gira el eje 78a, y de ese modo las paletas 74a del impulsor 22a, en una primera direccion de rotacion, y el motor 24b gira el eje 78b, y de ese modo las paletas 74b del impulsor 22b, en una segunda direccion de rotacion opuesta. A modo de ejemplo solamente, el impulsor 22a gira en una direccion en sentido horario y el impulsor 24b gira en una direccion en sentido antihorario. La suspension fluye a traves del tubo 21 en la direccion de la flecha A primero a traves de la bomba 102 y despues a traves de la bomba 100.

La suspension fluye de frente contra el impulsor 22b en general paralelo al eje 78b. Como la suspension fluye mas alia de las paletas 74b del impulsor 22b, las paletas 74b descargan la suspension tangencialmente en angulo respecto del eje 78b y hacia la pared interior de tuberla 21. La suspension se descarga en una direccion particular en un angulo particular en funcion de la direccion de rotacion del impulsor 22b. El impulsor 22a se coloca lo suficientemente cerca del impulsor 22b de manera tal que la suspension siga fluyendo en dichos angulos tangenciales cuando la suspension se acerca al impulsor 22a. La suspension acopla la paletas 74a del impulsor 22a y, debido a que el impulsor 22a gira en la direccion opuesta a la rotacion del impulsor 22b, es desviada por las paletas 74a de manera tal que la suspension se descarga del impulsor 22b haciendo el recorrido en la direccion de la flecha A en una orientacion esencialmente paralela al eje 78a. Por lo tanto, el impulsor 22a "endereza" el camino direccional de la suspension y descarga la suspension en una alineacion axial esencialmente paralela al eje 78a. La suspension entonces fluye al codo 20a y arriba del segmento vertical 12a. Adicionalmente, debido a que la suspension acopla las paletas 74a en un angulo, la suspension se desliza mas alla de las paletas en angulo 74a con resistencia reducida.

Debido a que la suspension esta fluyendo en una alineacion axial en general paralela al eje 78a al ser descargada por el impulsor 22a, la suspension se desplaza a una velocidad mayor despues de pasar a traves de la bomba 100 que si la suspension fluyera a traves de la unica bomba 102. La suspension descargada desde la bomba 102 se desplaza a una velocidad mas lenta debido a que la suspension fluye en angulos hacia la pared interna de la tuberla 21 y por lo tanto es desviada y ralentizada por la pared interna. Ademas, debido a que la suspension se desliza mas alla de las paletas 74a con menos resistencia, menos energla es requerida por el impulsor 22 para acoplar la suspension. Por ello, mediante la colocacion en forma cercana de dos bombas que giran en sentidos opuestos 100 y 102 en una serie, la energla de rotacion impartida sobre la suspension por la bomba 102 es recuperada parcialmente en la bomba 100 de manera tal que la suspension fluye a traves de tuberla 21 mas eficientemente y sale de la bomba 100 a una velocidad mayor. De ese modo, las dos bombas 100 y 102 producen una mejora en los niveles de solidos.

Una bomba de dos etapas podrla ser utilizada como un sustituto de las dos bombas separadas 100 y 102. La bomba de dos etapas incluye dos impulsores en la misma bomba alineados uno al lado del otro y que giran en direcciones opuestas.

La FIG. 5 muestra la bomba 100 y paletas de gula 114 en la tuberla 21. Las paletas de gula 114 estan situadas corriente arriba de la bomba 100 a medida que la suspension fluye a traves de tuberla 21 en la direccion de la flecha A. Como tal, estas paletas de gula son paletas de turbulencia previa. Las paletas de gula 114 se extienden desde la pared interna de la tuberla 21 hacia la bomba 100. Las paletas de gula 114 todas curvadas radialmente hacia adentro en el mismo angulo desde la pared interna. La suspension se acerca a las paletas de gula 114 en la direccion de la flecha A en una orientacion recta generalmente paralela al eje 78. Como la suspension acopla las paletas de gula 114, las paletas de gula 114 imparten una rotacion angular o remolino a la suspension de manera tal que la suspension fluye hacia la pared interna de la tuberla 21 en un angulo respecto del eje 78. Dependiendo en que direccion las paletas de gula 114 se curvan de la pared interior de la tuberla 21, las paletas de gula 114 hacen que la suspension gire en un sentido horario o en sentido antihorario. A modo de ejemplo solamente, las paletas de gula 114 son orientadas para crear una rotacion en sentido antihorario de la suspension.

La suspension se aleja de las paletas de gula 114 y fluye en contacto con el impulsor 22 en un angulo respecto del eje 78. Preferentemente, el impulsor 22 gira en la direccion opuesta de la rotacion de la suspension generada por las paletas de gula 114. El impulsor puede girar en la misma direccion que la rotacion de suspension generada por las paletas de gula. A modo de ejemplo solamente, el impulsor 22 gira en una direccion en sentido horario. Debido a que la suspension acopla las paletas 74 en un angulo y esta girando en una direccion opuesta a las paletas 74, la suspension se desliza mas alla de las paletas en angulo 74 con resistencia reducida que si la suspension fluyera a las paletas 74 directamente de frente. Por lo tanto, la velocidad de la suspension que fluye mas alla del impulsor 22 se ve impedida menos por las paletas 74, y la velocidad de rotacion del impulsor 22 se ve impedida menos por la suspension. Por lo tanto, se necesita menos potencia para aumentar la velocidad de la suspension, a media que se aparta del impulsor 22, y el impulsor 22 requiere menos potencia del motor 24 para acoplar y empujar la suspension.

Adicionalmente cuando el impulsor 22 gira en la direccion opuesta la rotacion de la suspension despues de pasar las paletas de gula 114, las paletas 74 desvlan la suspension de manera tal que la suspension es descargada del impulsor 22 haciendo el recorrido en la direccion de la flecha A en una orientacion esencialmente paralela al eje 78. De este modo, el impulsor 22 "endereza" el camino direccional de la suspension y descarga la suspension en una alineacion esencial axial paralela al eje 78. La suspension fluye mas rapido cuando se descarga en paralelo al eje 78

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que cuando se descarga en angulo respecto del eje 78 hacia la pared interior de tuberla 21 debido a que la pared interna resiste y desvla el flujo de la suspension.

La FIG. 6 proporciona una vista diferente de las paletas de gula 110. En esta vista, las paletas de gula 110 se muestran saliendo de una tuberla 21, que no esta conectada con el resto del reactor.

Por ello, el uso de paletas de gula con la bomba 100 mejora la eficiencia de movimiento de la suspension a traves del reactor de bucle 10 (FIG. 1) incrementando la velocidad de la suspension a medida que la suspension se aleja de la bomba 100 y reduciendo la energla necesaria para girar el impulsor 22. De ese modo, el uso de paletas de gula con impulsor 22 produce una mejora en los niveles de solidos.

En una bomba axial convencional utilizada en los reactores, las paletas impulsoras tienen un intervalo limitado de paso, o angulo respecto del eje. Por lo tanto, la suspension descargada de las paletas de la bomba axial se traslada predominantemente en la direction axial generalmente paralela al eje del impulsor. Sin embargo, debido al paso limitado de las paletas, las paletas interfieren con el flujo de la suspension, y por lo tanto la suspension se ralentiza al contacto con las paletas. Por lo tanto, se requiere una cantidad significativa de energla para aumentar la velocidad de la suspension con la bomba axial.

La bomba mixta o radial se puede utilizar en combination con cualquiera de los otros aspectos que se deben utilizar con reactores en bucle que estan descritos en este documento, incluyendo: la disposition de doble bomba, paletas de gula, espacio libre minimizado entre la cuchilla del impulsor y las tuberlas, tecnicas de fabrication, y el impulsor con un diametro mayor que el diametro de la tuberla.

Regresando a la FIG. 2, las paletas 74 del impulsor 22 tienen puntas 88 que se extienden cerca de la pared interna de la section alargada 66 sin tocar la pared interna. La distancia entre las puntas 88 y la pared interna es la distancia de espacio libre. Durante la operation, algo de la suspension circula hacia atras sobre las puntas 88 de las paletas 74 corriente arriba del impulsor 22 despues de ser descargada corriente abajo de impulsor 22. De este modo, el impulsor 22 a menudo tiene que volver a acoplar la suspension que ya ha acoplado una vez. El reprocesamiento de la suspension requiere mas energla para el impulsor 22 y ralentiza el proceso de bombeo. Por lo tanto, la suspension de recirculation conduce a un reactor de bucle menos eficiente con una velocidad de suspension reducida.

Cuanto menor es la distancia del espacio libre, menos probable es que la suspension circule hacia atras sobre las puntas de las paletas 88 corriente arriba del impulsor 22 despues de haber sido descargada corriente abajo del impulsor 22. La distancia de espacio libre preferida en la FIG. 2 es 1/64 de una pulgada (0,40 mm) o menos. Al llevar las puntas 88 de las paletas 74 dentro de 1/64 de una pulgada (0,40 mm) o menos de las paredes interiores de tuberla 21, el impulsor 22 reduce la recirculacion, aumentando la velocidad y la presion de la suspension en la descarga y mejorando as! el flujo y la altura manometrica de la suspension. Una mejora en la altura manometrica, velocidad y flujo de la suspension mas alla del impulsor 22 da como resultado una mejora en los niveles de solidos en la suspension de produccion.

Finalmente, la fabricacion del impulsor 22 a partir de aluminio, titanio, o acero produce un impulsor mas fuerte que es mas durable y que dura mas tiempo. Las bombas comerciales para utilidades tales como hacer circular los reactivos en un reactor de bucle cerrado son probadas de manera rutinaria por sus fabricantes y se deben determinar las presiones necesarias para evitar la cavitation. La fabricacion del impulsor 22 en una fresadora controlada por computadora de 6 ejes permite la fabricacion del impulsor 22 a partir de masas solidas de metal que pueden ser examinadas en cuanto a huecos de fundicion que puedan poner en peligro la integridad estructural del impulsor 22. Ademas, la fresadora controlada por computadora de 6 ejes puede utilizarse para controlar de cerca el espesor del impulsor 22 y asegurar que el impulsor 22 tenga la fuerza total necesaria para soportar una mayor velocidad, altura manometrica, y requisitos de flujo y as! mejorar la eficiencia y production de solidos del reactor de bucle 10 (FIG. 1).

El aumento de la altura manometrica, velocidad, y flujo de la suspension mediante la aplicacion de las tecnicas descritas anteriormente da como resultado que se produzca un mejor nivel de solidos El aumento de la velocidad de la suspension a medida que fluye a traves del reactor de bucle causa una mayor transferencia de calor de la suspension a las camisas de enfriamiento. Una mejora en la transferencia de calor da como resultado un proceso de polimerizacion mas eficiente y por lo tanto un mayor rendimiento de los solidos en la suspension de la produccion

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REIVINDICACIONES

1. Un aparato de reactor de bucle que comprende: una pluralidad de segmentos principales;

una pluralidad de segmentos menores, donde cada uno de los segmentos menores conecta dos de los segmentos principales entre si, por lo que los segmentos principales y menores forman una via de flujo continuo para transportar la suspension;

una alimentacion de monomero unida a uno de los segmentos; una alimentacion de catalizador unida a uno de los segmentos; un extraccion de producto unida a uno de los segmentos;

una bomba dentro de una caja de bomba arqueada, donde la caja de bomba esta posicionada en uno de los

segmentos, teniendo la bomba al menos un impulsor montado en un eje, donde el impulsor tiene paletas que estan

orientadas en un angulo entre 0 a 90 grados respecto del eje, teniendo la bomba una posicion saliente a lo largo del eje proximo a al menos un impulsor, de manera tal que una via de flujo curvada esta definida entre la saliente y la caja de bomba, donde via de flujo esta dispuesta de manera tal que la suspension fluye por la paletas es redirigida fuera de la caja de bomba por la via de flujo;

y en el que el aparato de reactor de bucle ademas incluye paletas de gula situadas a lo largo de la via de flujo para redirigir el flujo de rotacion de la suspension tras la descarga del impulsor.
2. El aparato de reactor de bucle de acuerdo a la reivindicacion 1 en el que paletas de gula son puntales que proporcionan soporte mecanico dentro de via de flujo.
3. El aparato de reactor de bucle de la reivindicacion 1 en el que el reactor de bucle tiene un volumen de al menos 30,000 galones (113,6 m3).
4. El aparato de reactor de bucle de la reivindicacion 1 en el que el reactor de bucle esta configurado para hacer circular la suspension fluida con una concentration de solidos de 45 por ciento en peso a 75 por ciento en peso de solidos en la suspension fluida.
5. El aparato de reactor de bucle de la reivindicacion 1 en el que la bomba es una bomba mixta que tiene al menos dos impulsores.
6. El aparato de reactor de bucle de la reivindicacion 1 en el que el impulsor y el segmento que alberga el impulsor definen un espacio libre y el espacio libre es de 1/16 pulgada (1,59 mm) o menos.
7. Un proceso de polimerizacion en suspension de bucle llevado a cabo utilizando el aparato de cualquier reivindicacion precedente.
8. El proceso de polimerizacion en suspension de bucle de la reivindicacion 7, en el que la suspension tiene una concentracion de solidos de 45 por ciento en peso a 75 por ciento en peso de solidos en la suspension fluida.
9. Un proceso de polimerizacion en suspension de bucle de la reivindicacion 7, en el que la suspension se hace circular en un flujo de 20.000 galones/minuto (1,26 m3/2) a 100.000 galones/minuto (6,30 m3/2).
10. Uso de un aparato de reactor de bucle de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1-6 para la polimerizacion en suspension en un medio llquido.

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Fig. 1

Tecnica Anterior