ES2631155T3 - Producción de polietileno con múltiples reactores de polimerización - Google Patents

Producción de polietileno con múltiples reactores de polimerización Download PDF

Info

Publication number
ES2631155T3
ES2631155T3 ES13805720.3T ES13805720T ES2631155T3 ES 2631155 T3 ES2631155 T3 ES 2631155T3 ES 13805720 T ES13805720 T ES 13805720T ES 2631155 T3 ES2631155 T3 ES 2631155T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
reactor
catalyst
polyethylene
adjusting
polymerization reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13805720.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Maruti Bhandarkar
Elizabeth A Benham
Catherine M Gill
Rebecca A Gonzales
Scott E Kufeld
Joel A Mutchler
Thanh Nguyen
Timothy O Odi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chevron Phillips Chemical Co LP
Original Assignee
Chevron Phillips Chemical Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chevron Phillips Chemical Co LP filed Critical Chevron Phillips Chemical Co LP
Application granted granted Critical
Publication of ES2631155T3 publication Critical patent/ES2631155T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02—Ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/14—Organic medium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C08F20/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F20/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/06—Treatment of polymer solutions
    • C08F6/10—Removal of volatile materials, e.g. solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2400/00—Characteristics for processes of polymerization
    • C08F2400/02—Control or adjustment of polymerization parameters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Un método para aumentar la eficacia de separar hidrocarburo residual de partículas de polietileno en un recipiente de purga, que incluye: polimerizar etileno en un catalizador en un sistema de reactor para formar partículas de polietileno, comprendiendo el sistema de reactor un primer reactor de polimerización y un segundo reactor de polimerización en serie; descargar las partículas de polietileno desde el segundo reactor de polimerización a un recipiente de separación para separar hidrocarburo de las partículas de polietileno; descargar las partículas de polietileno desde el recipiente de vaporización instantánea a un recipiente de purga para separar hidrocarburo residual de las partículas de polietileno; y ajustar un tamaño de partícula de las partículas de polietileno que se descargan desde el segundo reactor de polimerización para aumentar la separación de hidrocarburo residual de las partículas de polietileno en un recipiente de purga aguas abajo, en donde ajustar el tamaño de partícula comprende ajustar la productividad del catalizador en el sistema de reactor, y ajustar la productividad comprende ajustar una primera productividad del catalizador en el primer reactor de polimerización y ajustar una segunda productividad del catalizador en el segundo reactor de polimerización, o ajustar tanto la primera productividad como la segunda productividad.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Produccion de polietileno con multiples reactores de polimerizacion
ANTECEDENTES
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere en general a la produccion de polietileno, mas espedficamente, al tamano de partfcula del polietileno en la operacion de un sistema de reactor de polimerizacion de polietileno que tiene dos o mas reactores de polimerizacion.
Descripcion de la tecnica relacionada
Esta seccion pretende presentar al lector los aspectos de la tecnica que puedan estar relacionados con los aspectos de la presente invencion, que se describen y/o reivindican posteriormente. Se cree que este analisis sera de ayuda para proporcionar al lector una informacion sobre antecedentes para facilitar una mejor comprension de los diversos aspectos de la presente invencion. Por consiguiente, se debe entender que se ha de leer esta exposicion bajo este aspecto, y no como reconocimiento de la tecnica anterior.
A medida que ha avanzado la tecnologfa qmmica y petroqmmica, los productos de estas tecnologfas cada vez estan mas extendidos en la sociedad. En particular, a medida que han avanzado las tecnicas para unir bloques de construccion moleculares sencillos en cadenas mas largas (o polfmeros), los productos polimericos, tfpicamente en forma de diversos plasticos, se han incorporado cada vez en mayor medida en diversos artfculos de uso diario. Por ejemplo, el polfmero de polietileno y sus copolfmeros se usan en tubenas, envases para productos farmaceuticos y de venta al por menor, envases para alimentos y bebidas, botellas de plastico, artfculos de uso domestico, diversos productos industriales, etcetera.
El polietileno se puede producir a partir de etileno monomero. Si el unico monomero etileno se usa para la polimerizacion, el polfmero de polietileno es referido como un homopolfmero, mientras que la incorporacion de diferentes monomeros ademas de etileno crea copolfmero o terpolfmero de polietileno, etcetera. En la produccion de polietileno, el comonomero 1-hexeno se usa comunmente ademas de etileno para controlar la densidad del polietileno. Los monomeros (etileno, 1-hexeno, etc.) se pueden anadir a un reactor de polimerizacion, tal como un reactor de fase lfquida o un reactor de fase gaseosa, donde estos se convierten en polfmeros. En un reactor de fase lfquida, se puede utilizar un hidrocarburo inerte, tal como isobutano, propano, n-pentano, i-pentano, neopentano, y/o n-hexano, como un diluyente que porte los contenidos del reactor. Un catalizador (p.ej., Ziegler- Natta, metaloceno, basado en cromo, etc.) tambien se puede anadir al reactor para facilitar la reaccion de polimerizacion. A diferencia de los monomeros, los catalizadores no se consumen por lo general en la reaccion de polimerizacion.
A medida que se desarrollan las cadenas de polfmero durante la polimerizacion, se producen partfculas solidas conocidas como "borra" o "escama" o "polvo". La borra puede poseer una o mas propiedades de fusion, ffsicas, reologicas y/o mecanicas de interes, tales como densidad, mdice de fluidez (MI), contenido de comonomero, peso molecular, etcetera. Pueden ser deseables diferentes propiedades para la borra dependiendo de la aplicacion en la que se va a utilizar la borra de polietileno o posteriormente borra de polietileno en granulos. El control de las condiciones de reaccion dentro del reactor, tales como temperatura, presion, concentraciones qrnmicas, velocidad de produccion del polfmero, tipo de catalizador, etcetera, pueden afectar las propiedades de la borra.
En algunas circunstancias, para aumentar la capacidad de una tubena de polimerizacion o para lograr ciertas caractensticas deseadas del polfmero, las condiciones de polimerizacion se pueden beneficiar del empleo de mas de un reactor de polimerizacion de polietileno, teniendo cada reactor su propio conjunto de condiciones. Las condiciones del reactor, que incluyen la receta de polimerizacion, se pueden fijar y mantener de tal modo que el producto de polfmero de polietileno sea monomodal, bimodal, o multimodal. En el caso de polfmeros bimodales o multimodales, al menos dos polfmeros de polietileno, teniendo cada uno una fraccion diferente de peso molecular, por ejemplo, se pueden combinar en un producto polimerico. En sentido general, un polietileno producido en cada reactor sera suspendido en un diluyente para formar una suspension. Los reactores se pueden conectar en serie, de tal modo que la suspension de un reactor se pueda transferir a un reactor posterior, y asf sucesivamente, hasta producir un polfmero de polietileno que se descarga del reactor final con el conjunto deseado de caractensticas. Por ejemplo, un polfmero bimodal se puede producir mediante dos reactores en serie, un polfmero trimodal puede necesitar tres, y asf sucesivamente.
El negocio competitivo de la produccion de polietileno lleva a los fabricantes a realizar continuas mejoras de sus procesos con el fin de disminuir los costes de produccion, mejorar la calidad del producto, y abordar problemas medioambientales, y otros. En una industria en la que se producen miles de millones de libras de producto de polietileno por ano, pequenas mejoras incrementales, tales como estabilidad y operabilidad en el reactor, recuperacion de monomero y diluyente, y similares, pueden dar como resultado un beneficio economico significativo y progreso medioambiental, y asf sucesivamente.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Compendio de la invencion
La invencion se refiere a un metodo para aumentar la eficacia de separar el hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno en un recipiente de purga, que incluye: polimerizar etileno sobre un catalizador en un sistema de reactor para formar partfculas de polietileno, comprendiendo el sistema de reactor un primer reactor de polimerizacion y un segundo reactor de polimerizacion en serie; descargar las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion a un recipiente de separacion para separar hidrocarburo de las partfculas de polietileno; descargar las partfculas de polietileno desde el recipiente de vaporizacion instantanea a un recipiente de purga para separar el hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno; y ajustar un tamano de partfcula de las partfculas de polietileno que se descargan desde el segundo reactor de polimerizacion para aumentar la separacion del hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno en un recipiente de purga aguas abajo, en donde ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar la productividad del catalizador en el sistema de reactor, y ajustar la productividad comprende ajustar una primera productividad del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar una segunda productividad del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto la primera productividad como la segunda productividad.
Breve descripcion de los dibujos
Las ventajas de la invencion pueden resultar evidentes tras la lectura de la siguiente descripcion detallada y con referencia a los dibujos en los que:
FIG. 1 es un diagrama de flujo de bloques que representa un ejemplo de sistema de produccion de polietileno para producir polietileno segun las realizaciones de las presentes tecnicas;
FIG. 2 es un diagrama de flujo del proceso de un ejemplo de sistema de reactor del sistema de produccion de polietileno de la FIG. 1 segun las realizaciones de las presentes tecnicas;
FIG. 3 es un diagrama de flujo del proceso de un ejemplo de sistema de recuperacion de monomero/diluyente del sistema de produccion de polietileno de la FIG. 1 segun las realizaciones de las presentes tecnicas;
FIG. 4 es un diagrama de flujo del proceso de un ejemplo de sistema de alimentacion de reactor del sistema de produccion de polietileno de la FIG. 1 segun las realizaciones de las presentes tecnicas;
FIG. 5 es un diagrama de flujo de bloques de un metodo de operar un sistema de reactor en el sistema de produccion de polietileno segun las realizaciones de las presentes tecnicas;
FIG. 6 es un diagrama de flujo de bloques de un metodo de operar un sistema de produccion de poliolefina que incluye aumentar la eficacia de separacion de VOC segun las realizaciones de las presentes tecnicas;
FIG. 7 es una representacion esquematica de un ejemplo de resultados de modelo de carbono organico volatil (VOC) en un corriente de la borra de poliolefina descargada desde una columna de purga;
FIG. 8A es una representacion esquematica del tamano medio de partfcula de la borra frente al tiempo de residencia del catalizador en tres actividades diferentes para el catalizador que tiene un primer tamano de partfcula;
FIG. 8B es una representacion esquematica de VOC de la borra que sale de la columna de purga frente al tiempo de residencia del catalizador en tres actividades diferentes para el catalizador de la FIG. 9A;
FIG. 9A es una representacion esquematica del tamano medio de partfcula de la borra frente a los 4 tiempos de residencia totales en tres actividades diferentes del catalizador que tiene un segundo tamano de partfcula;
FIG. 9B es una representacion esquematica de VOC de la borra que sale de la columna de purga frente al tiempo de residencia del catalizador en tres actividades para el catalizador del catalizador de la FIG. 9A;
FIG. 10 es un diagrama de flujo de proceso de un ejemplo de sistema de reactor alternativo de un sistema de produccion de polietileno segun las realizaciones de las presentes tecnicas; y
FIG. 11 es un diagrama de flujo de proceso de un sistema de procesamiento de suspension de transferencia del sistema de reactor alternativo de la FIG.10.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES ESPEdFICAS
A continuacion, se describiran una o mas realizaciones espedficas de la presente invencion. En un esfuerzo por proporcionar una descripcion concisa de estas realizaciones, no se describen todos los elementos de una implementacion real en la memoria descriptiva. Debe apreciarse que en el desarrollo de cualquier implementacion real, como en un proyecto de ingeniena o de diseno, deben tomarse numerosas decisiones espedficas para la implementacion para conseguir los objetivos espedficos de los desarrolladores, tales como conformidad con
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
restricciones relacionadas con el sistema y relacionadas con el negocio, que pueden variar de una implementacion a otra. Ademas, debe apreciarse que tal esfuerzo de desarrollo podna ser complejo y consumir tiempo, aunque no obstante sena una tarea rutinaria de diseno, fabricacion, y manufactura para los expertos en la tecnica que tienen el beneficio de esta divulgacion.
Las realizaciones de las presentes tecnicas se refieren al control o ajuste del tamano de partfcula, p.ej., tamano medio (promedio) de partfcula, mediana (del medio) del tamano de partfcula, distribucion del tamano de partfcula, y as^ sucesivamente, de la borra de polietileno formada en el reactor de polimerizacion. Dicho control o ajuste del tamano de partfcula puede mejorar la estabilidad y operabilidad del reactor, asf como aumentar beneficiosamente la separacion de hidrocarburo residual o de compuestos organicos volatiles (VOC) de la borra de polietileno en un procesamiento aguas abajo. De hecho, las presentes tecnicas reconocen que el tamano de partfculas de la borra afecta la circulacion en los reactores, la transferencia de suspension entre los reactores, y la eficacia de la desgasificacion aguas abajo.
Con respecto a la circulacion y operabilidad mejoradas del reactor, el control u optimizacion del tamano de partfcula de la borra puede mejorar beneficiosamente el flujo y la hidraulica de la suspension, por ejemplo, modificando la naturaleza de los solidos de la borra, la viscosidad aparente de la suspension de borra, velocidad de sedimentacion o saltacion de la suspension de borra, y otros. Por ejemplo, al aumentar el tamano de partfcula puede disminuir por lo general el area superficial total de los solidos y por lo tanto puede disminuir la viscosidad aparente de la suspension, requiriendose beneficiosamente menor cabeza de bomba de reactor de circuito cerrado para hacer circular la suspension, lo que puede mejorar la estabilidad del reactor. Se pueden realizar otros ejemplos y motivos para una operabilidad de reactor mejorada relativos al tamano medio o mediana de tamano de partfculas, distribucion del tamano de partfcula. A fin de cuentas, el control del tamano de partfcula de la borra puede proporcionar un reactor y una operacion de transferencia mas estables, dando como resultado menor inactividad del reactor, menor produccion fuera de las especificaciones, mayor calidad del polietileno, menores tiempos de transicion en el reactor entre las calidades de polietileno, y asf sucesivamente.
En cuanto al control o ajuste del tamano de partfcula para aumentar la separacion del hidrocarburo residual de la borra de polietileno, la separacion aumentada puede proporcionar beneficiosamente menor arrastre de hidrocarburo con la borra de polietileno al area de extrusion de la instalacion de produccion. En ciertos casos, la disminucion del tamano de partfcula de la borra puede aumentar la eficacia de separacion o la cantidad de hidrocarburo residual separado de la borra. Ademas, aunque la distribucion de partfcula sea estrecha o ancha puede mejorar la separacion. A fin de cuentas, con la separacion aumentada resultante del control del tamano de partfcula, se puede recuperar mas diluyente, y mejorar el cumplimiento de las normas medioambientales, y asf sucesivamente.
En resumen, puede ser beneficioso regular el tamano de partfcula de las partfculas de la borra de polietileno producidas en los reactores de polimerizacion. La seleccion del punto optimo o fijado del tamano de partfcula de la borra (p.ej., tamano medio o mediana del tamano de partfcuia y la anchura de la distribucion del tamano de partfcula) pueden verse afectados por las condiciones del reactor que incluyen condiciones de operabilidad y la receta, el tipo de producto de polietileno, y otros.
El tamano de partfcula del polfmero se puede correlacionar con el tiempo de residencia en el reactor, actividad del catalizador, diametro del catalizador, la tendencia del catalizador a la fractura, la densidad de la partfcula de catalizador, y otros. Las presentes tecnicas pueden controlar o alterar el tamano de partfcula de la borra de polietileno ajustando el tiempo de residencia del catalizador y/o ajustando la actividad del catalizador en los reactores de polimerizacion. Ademas, la seleccion del catalizador puede dirigirse a regular el tamano de partfcula de la borra de polietileno. Como se analiza posteriormente, se puede implementar una variedad de tecnicas para controlar o ajustar el tamano de partfcula de la borra de polietileno.
I. Produccion de polietileno
Volviendo ahora a los dibujos, y haciendo referencia inicialmente a la FIG. 1, un diagrama de bloques ilustra un ejemplo de sistema de produccion 10 para producir polietileno de poliolefina. El ejemplo de sistema de produccion 10 es tfpicamente una operacion continua que puede incluir ambos sistemas continuo y discontinuo. Un ejemplo de capacidad nominal para el ejemplo de sistema de produccion 10 es de aproximadamente 700-1.400 millones de libras de polietileno producidas por ano. Ejemplos de velocidades horarias de diseno son de aproximadamente 3268 x103 kilogramos (70.000 a 150.000 libras) de polietileno polimerizado/extrudido por hora. Cabe destacar, sin embargo, que las presentes tecnicas se aplican a procesos de fabricacion de poliolefinas que incluyen sistemas de produccion de polietileno que tienen capacidades nominales y tasas de diseno fuera de estos ejemplos de intervalos.
Diversos proveedores 12 pueden proporcionar materias primas al reactor 14 para el sistema de fabricacion 10 a traves de tubenas, camiones, cilindros, tambores y asf sucesivamente. Los proveedores 12 pueden incluir instalaciones fuera del sitio y/o en el sitio, que incluyen plantas de olefina, refinenas, plantas catalfticas. Ejemplos de posibles materias primas incluyen monomeros y comonomeros de olefina (tales como etileno, propileno,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
buteno, hexeno, octeno, y deceno), diluyentes (tales como propano, isobutano, n-butano, n-hexano, y n-heptano), agentes de transferencia de cadena (tal como hidrogeno), catalizadores (tales como catalizadores de Ziegler-Natta, catalizadores de cromo, y catalizadores de metaloceno) que pueden ser heterogeneos, homogeneos, soportados, no soportados, y cocatalizadores tales como, trietilboro, compuestos de organoaluminio, metil aluminoxano (MAO), trietilaluminio (TEAl), boratos, TiBAL, y activadores tales como acidos super solidos, y otros aditivos. En el caso del monomero de etileno, un ejemplo de materia prima de etileno puede suministrarse a traves de una tubena a aproximadamente 55,2-100 bares manometricos (800-1450 libras por pulgada cuadrada manometrica (psig)) a 7,22-18,33 °C (45-65 °F). El ejemplo de materia prima de hidrogeno puede suministrarse tambien a traves de una tubena, pero a aproximadamente 62,1-69 bares manometricos (900-1000 psig) a 32,22-43,33 °C (90-110 °F). Por supuesto, puede existir una variedad de condiciones de suministro para etileno, hidrogeno y otras materias primas 14.
Los proveedores 12 tfpicamente proporcionan materias primas 14 a un sistema de alimentacion del reactor 16, donde pueden almacenarse las materias primas 14, tal como en depositos de almacenamiento y alimentacion de monomero, recipientes de diluyente, depositos de catalizador, cilindros y depositos de cocatalizador y asf sucesivamente. En el caso de la alimentacion de monomero de etileno, el etileno se puede alimentar a los reactores de polimerizacion sin almacenamiento intermedio en el sistema de alimentacion 16 en ciertas realizaciones. En el sistema de alimentacion 16, las materias primas 14 pueden tratarse o procesarse antes de su introduccion como alimentacion 18 en los reactores de polimerizacion. Por ejemplo, las materias primas 14, tales como monomero, comonomero y diluyente pueden enviarse a traves de los lechos de tratamiento (p.ej., lechos de tamiz molecular, relleno de aluminio, etc.) para retirar venenos de catalizador. Tales venenos de catalizador pueden incluir, por ejemplo, agua, oxfgeno, monoxido de carbono, dioxido de carbono y compuestos organicos que contienen azufre, oxfgeno o halogenos. El monomero y comonomeros de olefina pueden ser lfquidos, gaseosos o un fluido supercntico, dependiendo del tipo de reactor que se alimente. Tambien, debe observarse que tfpicamente solo se utiliza una cantidad relativamente pequena de diluyente preparado recientemente como materia prima 14, recuperandose la mayor parte del diluyente alimentado al reactor de polimerizacion del efluente del reactor.
El sistema de alimentacion 16 puede preparar o acondicionar otras materias primas 14, tal como catalizadores, para la adicion a los reactores de polimerizacion. Por ejemplo, un catalizador se puede preparar y despues mezclar con diluyente (p.ej., isobutano o hexano) o aceite mineral en depositos de preparacion de catalizador. Adicionalmente, el sistema de alimentacion 16 tfpicamente proporciona una dosificacion y control de la velocidad de adicion de las materias primas 14 en el reactor de polimerizacion para mantener la estabilidad deseada del reactor y/o para conseguir las propiedades deseadas de la poliolefina o la velocidad de produccion. Asimismo, durante el funcionamiento, el sistema de alimentacion 16 tambien puede almacenar, tratar y dosificar el efluente del reactor recuperado para reciclarlo al reactor. De hecho, las operaciones en el sistema de alimentacion 16 generalmente reciben tanto materia prima 14 como corrientes efluentes del reactor recuperadas. En total, las materias primas 14 y el efluente recuperado del reactor se procesan en el sistema de alimentacion 16 y se alimentan como corrientes de alimentacion 18 (p.ej., corrientes de etileno monomero, comonomero, diluyente, catalizadores, cocatalizadores, hidrogeno, aditivos, o combinaciones de los mismos) al sistema de reactor 20. Como se analizara posteriormente, las corrientes 18 se pueden transportar por conductos de alimentacion al reactor que se insertan en la pared del reactor de polimerizacion en el sistema de reactor 20.
El sistema de reactor 20 puede tener uno o mas recipientes de reactor, tal como reactores de fase lfquida o reactores de fase gaseosa. Si se emplean multiples reactores, los reactores se pueden disponer en serie, en paralelo, o en otras combinaciones o configuraciones. En los recipientes del reactor de polimerizacion, uno o mas monomeros de olefina (p.ej., etileno) y opcionalmente comonomeros (p.ej., 1-hexeno) se polimerizan para formar partfculas de polfmero producido, tfpicamente denominados borra o granulos. La borra puede poseer una o mas propiedades de fusion, ffsicas, reologicas y/o mecanicas de interes, tales como densidad, mdice de fluidez (MI), peso molecular, contenido de copolfmero o comonomero, modulo. Las condiciones de reaccion, tales como temperatura, presion, caudal, agitacion mecanica, captacion de producto, concentraciones de componente, velocidad de produccion del polfmero y asf sucesivamente, pueden seleccionarse para conseguir las propiedades para la borra deseadas.
Ademas del uno o mas monomeros de olefina, se anade tfpicamente al reactor un catalizador que facilita la polimerizacion del monomero de etileno. El catalizador puede ser una partfcula suspendida en el medio fluido dentro de reactor. En general, pueden usarse catalizadores de Ziegler, catalizadores de Ziegler-Natta, metalocenos, y otros catalizadores de poliolefina bien conocidos, asf como cocatalizadores. Un particular ejemplo de catalizador, es un catalizador de oxido de cromo que contiene cromo hexavalente sobre un soporte de sflice. Tfpicamente, se usa un diluyente exento de olefina o aceite mineral, por ejemplo, en la preparacion y/o envfo del catalizador en un conducto de alimentacion que se inserta en la pared del reactor de polimerizacion. Adicionalmente, puede alimentarse un diluyente al reactor, tfpicamente un reactor de fase lfquida. El diluyente puede ser un hidrocarburo inerte que sea lfquido en condiciones de reaccion tal como isobutano, propano, n-pentano, i-pentano, neopentano, n-hexano, ciclohexano, ciclopentano, metilciclopentano, etilciclohexano. La finalidad del diluyente es por lo general suspender las partfculas de catalizador y polfmero dentro del reactor. El diluyente, como se ha indicado, tambien
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
se puede usar para enjuagues del reactor o tubenas para mitigar la obstruccion o ensuciamiento, y facilitar el flujo de la suspension de polfmero en las tubenas, y asf sucesivamente.
Un dispositivo motriz puede estar presente dentro de cada uno de los uno o mas reactores en el sistema de reactor 20. Por ejemplo, dentro de un reactor de fase lfquida, tal como un reactor de suspension de circuito cerrado, un impulsor puede crear una zona de mezcla turbulenta dentro del medio fluido. El impulsor puede accionarse mediante un motor para impulsar el medio fluido asf como cualquier catalizador, borra de poliolefina u otras partfculas solidas suspendidas dentro del medio de fluido, por todo el circuito cerrado del reactor. Analogamente, en un reactor de fase gaseosa, tal como un reactor de lecho fluidizado o un reactor de circulacion por piston, se pueden usar uno o mas agitadores o paletas para mezclar las partfculas solidas dentro del reactor.
La descarga de la suspension de producto de la borra de polietileno 22 de los reactores del sistema 20 puede
incluir la borra polimerica de polietileno asf como componentes no polimericos, tales como diluyente, monomero/comonomero sin reaccionar, y catalizador residual. En la construccion de los reactores en ciertas realizaciones, se puede instalar una boquilla o conducto de descarga (p.ej., soldado) en un orificio roscado o agujero abierto en la pared del reactor. La descarga de la suspension de producto de la borra 22 que sale del
reactor (p.ej., del reactor final en una serie de reactores) a traves de la boquilla de descarga se puede procesar
posteriormente, tal como mediante un sistema de recuperacion de diluyente/monomero 24.
El sistema de recuperacion de diluyente/monomero 24 puede procesar la suspension producida de borra 22 del sistema de reactor 20 para separar componentes no polimericos 26 (p.ej., diluyente y monomero sin reaccionar) de la borra de polfmero 28. El diluyente/monomero se evaporo en un sistema de recuperacion 24 para separar el diluyente/monomero de la borra 28.
Un sistema de fraccionamiento 30 puede procesar los componentes no polimericos recuperados sin tratar 26 (p.ej., diluyente/monomero) para retirar, por ejemplo, componentes pesados y ligeros no deseados y producir diluyente exento de olefina. Las corrientes de productos fraccionados 32 pueden retornar luego al sistema de reactor 20 ya sea directamente (no mostrado) o traves del sistema de alimentacion 16. Dicho diluyente exento de olefina se puede emplear en la preparacion/transferencia del catalizador en el sistema de alimentacion 16 y como enjuagues de reactor o tubenas en el sistema de reactor 20.
Una parte o todos los componentes no polimericos 26 pueden circunvalar el sistema de fraccionamiento 30 y ser reciclados mas directamente al sistema de reactor (no mostrado) o al sistema de alimentacion 16, como se indica con el numero de referencia 34. En ciertas realizaciones, hasta 80-95% del diluyente descargado del sistema de reactor 20 circunvala el sistema de fraccionamiento 30 en ruta hacia el sistema de alimentacion de polimerizacion 16 (y en ultima instancia al sistema de reactor 20). Ademas, aunque no se ilustra, los granulos de polfmero en el sistema de recuperacion 24 y que contienen tfpicamente catalizador residual activo, se pueden retornar al sistema de reactor 20 para posterior polimerizacion, tal como en un tipo de reactor diferente o en condiciones de reaccion diferentes.
La borra de polietileno 28 que se descarga del sistema de recuperacion de diluyente/monomero 24 se puede extrudir formando granulos de polietileno 38 en un sistema de extrusion 36. En el sistema de extrusion 36, la borra de polfmero 28 tfpicamente se extrude para producir granulos de polfmero 38 con las caractensticas mecanicas, ffsicas y de fusion deseadas. La alimentacion a la extrusora puede incluir aditivos, tales como inhibidores de UV, antioxidantes y peroxidos, que se anaden a los productos de borra 28 para conferir las caractensticas deseadas a los granulos de polfmero extrudido 32. Una extrusora/granuladora recibe la alimentacion de la extrusora, incluyendo uno o mas productos de borra 28 y cualquier aditivo que se haya anadido. La extrusora/granuladora calienta y funde la alimentacion a la extrusora la cual puede ser extrudida (p.ej., mediante una extrusora de doble husillo) a traves de la boquilla de la granuladora bajo presion para formar los granulos de poliolefina. Tales granulos tfpicamente se enfnan en un sistema de agua dispuesto en o cerca de la descarga de la granuladora.
Un sistema de descarga 39 puede preparar los granulos 38 para el envfo a los clientes 40. En general, los granulos de poliolefina 38 pueden transportarse desde el sistema de extrusion 36 a un area de descarga de producto 39 donde los granulos 38 pueden almacenarse, combinarse con otros granulos y/o cargarse en vagones de tren, camiones, y asf sucesivamente, para la distribucion a los clientes 40. Los granulos de polietileno 38 enviados a los clientes 40 pueden incluir polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno mejorado, y asf sucesivamente.
Las porciones de polimerizacion y de recuperacion de diluyente del sistema de produccion de polietileno 10 se pueden denominar parte "humeda" 42 o alternativamente lado de "reaccion" del proceso 10. Los sistemas de extrusion 38 y de descarga 39 del sistema de produccion de polietileno 10 se pueden denominar parte “seca” 44 o alternativamente lado de “acabado” del proceso de fabricacion de poliolefina 10.
Los granulos de poliolefina (por ejemplo, polietileno) 38 pueden usarse en la fabricacion de una diversidad de productos, componentes, artfculos domesticos y otros artfculos incluyendo adhesivos (por ejemplo, aplicaciones de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
adhesivo de termofusion), hilos y cables electricos, pelfculas agncolas, pelfculas contractiles, pelfculas estirables, pelfculas de envasado de alimentos, envases flexibles para alimentos, recipientes para leche, envases para alimentos congelados, revestimientos para bolsas de basura y latas, bolsas de supermercado, sacos de alto rendimiento, botellas de plastico, equipo de seguridad, recubrimientos, juguetes y una serie de recipientes y productos de plastico. Para formar productos o componentes finales a partir de los granulos 38 antes de su distribucion, los granulos generalmente se someten a procesamiento, tal como moldeo por soplado, moldeo por inyeccion, moldeo rotacional, pelfcula soplada, pelfcula colada, extrusion (por ejemplo, extrusion de laminas, extrusion de tubos y corrugados, extrusion de revestimiento/estratificado) y asf sucesivamente. Finalmente, los productos y componentes formados a partir de los granulos de poliolefina (por ejemplo, polietileno) 38 pueden procesarse adicionalmente y ensamblarse para su distribucion y venta al consumidor. Por ejemplo, se pueden envasar tubos o pelfculas de polietileno extrudido para su distribucion al consumidor, o se puede ensamblar un deposito de combustible que comprende polietileno en un automovil para distribucion y venta al consumidor, y asf sucesivamente.
Las variables de proceso en el sistema de produccion de polietileno 10 se pueden controlar automaticamente y/o manualmente a traves de configuraciones de valvulas, sistemas de control, y asf sucesivamente. En general, un sistema de control, tal como un sistema basado en procesador, puede facilitar la gestion de una variedad de operaciones en el sistema de produccion de polietileno 10, tales como las representadas en la FIG. 1. Las instalaciones de fabricacion de poliolefina puede incluir una sala o emplazamiento de control central, asf como un sistema de control central, tal como un sistema de control distribuido (DCS) y/o un controlador logico programable (PLC). Por supuesto, el sistema de reactor 20 emplea tfpicamente un sistema basado en procesador, tal como un DCS, y tambien puede emplear un control de proceso avanzado conocido en la tecnica. El sistema de alimentacion 16, la recuperacion de diluyente/monomero 24, y el sistema de fraccionamiento 30 tambien se pueden controlar por DCS. En la parte seca de la planta, la extrusora y/o las operaciones de carga de los granulos tambien se pueden controlar a traves de un sistema basado en procesador (p.ej., DCS o PLC).
El DCS y el o los sistemas de control asociados en el sistema de produccion de polietileno 10 pueden incluir el soporte ffsico, logica y codigo de programas informaticos apropiados, para interactuar con los diferentes equipos de proceso, valvulas de control, conductos, instrumentacion, facilitar la medicion y el control de las variables de proceso, implementar esquemas de control, realizar calculos, y asf sucesivamente. Se puede proporcionar una variedad de instrumentaciones conocidas por los expertos en la tecnica para medir las variables de proceso, tales como presion, temperatura, caudal, etcetera, y transmitir una senal al sistema de control, donde los resultados de medicion pueden ser lefdos por un operario y/o usados como informacion de entrada en diversas funciones de control. Dependiendo de la aplicacion y otros factores, la indicacion de las variables de proceso puede ser lefda localmente o a distancia por un operario, y usada para multiples fines de control a traves del sistema de control.
Una instalacion de fabricacion de poliolefina tiene tfpicamente una sala de control desde la cual el gerente de planta, ingeniero, tecnico, supervisor y/u operario, y asf sucesivamente, supervisan y controlan el procedimiento. Cuando se usa un DCS, la sala de control puede ser el centro de la actividad, facilitando el seguimiento y control eficaz del proceso o instalacion. La sala de control y DCS pueden contener una interfaz hombre maquina (HMI), que es un ordenador, por ejemplo, que ejecuta programas especializados para proporcionar una interfaz de usuario para el sistema de control. El HMI puede variar segun el comercializador y presenta al usuario una version grafica del proceso a distancia. Puede haber multiples consolas o estaciones de trabajo de HMI, con grados variables de acceso a los datos.
II. Sistema de reactor de polimerizacion
Como se analizo anteriormente, el sistema de reactor 20 puede incluir uno o mas reactores de polimerizacion, los cuales a su vez pueden ser iguales o de diferentes tipos. Asimismo, en el caso de reactores multiples, los reactores se pueden disponer en serie o en paralelo. Cualquiera que sea el tipo de reactor en el sistema de reactor 20, se produce un producto particulado de poliolefina, genericamente referido como "borra" en la presente memoria. Para facilitar la explicacion, los siguientes ejemplos estan limitados en alcance a tipos espedficos de reactores que se cree que resultan familiares a los expertos en la tecnica al igual que sus combinaciones. Para un experto, sin embargo, las presentes tecnicas son aplicables a disposiciones de reactor mas complejas, tales como las que implican reactores adicionales, diferentes tipos de reactores, y/u ordenacion alternativa de los reactores o tipos de reactores, asf como diversos sistemas y equipos de recuperacion de diluyente y monomero dispuestos entre los reactores, y asf sucesivamente. Se considera que dichas disposiciones estan sobradamente dentro del alcance de la presente invencion.
Un tipo de reactor incluye reactores en los que se lleva a cabo la polimerizacion en una fase lfquida. Ejemplos de dichos reactores de fase lfquida incluyen autoclaves, reactores combinados de lfquido en ebullicion, reactores en suspension de circuito cerrado (verticales u horizontales), y otros. Por simplicidad, en el contexto de las presentes tecnicas se analizara un reactor en suspension de circuito cerrado que produce poliolefina, tal como polietileno, aunque se debe entender que las presentes tecnicas son aplicables igualmente a otros tipos de reactores de fase lfquida.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
La FIG. 2 ilustra un ejemplo de sistema de reactor de polimerizacion 20 (de la FIG. 1) que tiene dos reactores de (polimerizacion) en suspension de circuito cerrado 50A, 50B dispuestos y operados en serie. Por supuesto, reactores de circuito cerrado adicionales u otros reactores (p.ej., reactores de fase gaseosa) pueden disponerse en serie o en paralelo en la combinacion ilustrada. Ademas, en realizaciones alternativas, puede disponerse equipo de procesamiento entre los dos reactores de circuito cerrado 50A, 50B (vease FIG. 10 y FIG. 11, por ejemplo). Asimismo, la configuracion operacional de los dos reactores de circuito cerrado representados 50 se puede cambiar a una operacion en paralelo. De hecho, las presentes tecnicas contemplan una variedad de configuraciones de sistema de reactor tales como las divulgadas en la solicitud de patente de EE.UU. n°. 2011/0288247.
El reactor en suspension de circuito cerrado 50A, 50B esta compuesto generalmente de segmentos de tubena conectados por curvas o codos suaves. La representacion de los reactores de circuito cerrado 50A, 50B en la FIG. 2 se simplifica, como puede apreciar el experto en la tecnica. De hecho, un ejemplo de configuracion de reactor 50A, 50B puede incluir de ocho a dieciseis u otro numero de segmentos de tubena verticales encamisados, de aproximadamente 24 pulgadas (0,61 metros) de diametro y aproximadamente 200 pies (61 metros) de longitud, conectados por codos de tubena en la parte superior y en el fondo de los segmentos. La FIG. 2 muestra un reactor de segmento de cuatro tubos dispuesto verticalmente. Tambien se puede disponer horizontalmente. Las camisas de reactor 52 se proporcionan normalmente para eliminar el calor originado por la polimerizacion exotermica mediante circulacion de un medio de refrigeracion, tal como agua tratada, por todas las camisas del reactor 52.
Los reactores 50A, 50B se pueden usar para llevar a cabo la polimerizacion de poliolefina (p.ej., polietileno) en condiciones de suspension en las que se forman partfculas insolubles de poliolefina (p.ej., polietileno) en un medio lfquido en el que permanecen en suspension hasta ser retiradas. Un dispositivo motriz, tal como bomba 54A, 54B, hace circular la suspension fluida en cada reactor 50A, 50B. Un ejemplo de bomba 54A, 54B es una bomba en lmea de flujo axial con el impulsor de la bomba dispuesto en el interior del reactor 250A, 50B para crear una zona de mezclamiento turbulento en el medio fluido. El impulsor tambien puede ayudar a impulsar el medio fluido por todo el circuito cerrado del reactor a una velocidad suficiente para mantener suspendidas en el medio fluido las partfculas solidas, tales como las de catalizador y de producto de poliolefina. La impulsor puede ser accionado por un motor 56A, 56B u otra fuerza motriz.
El medio fluido presente en cada reactor 50 puede incluir monomeros y comonomeros de olefinas, diluyente, cocatalizadores (p.ej., alquilos, trietilboro, TiBAL, TEAl, metilaluminoxano o MAO, boratos, TEB), agentes de control del peso molecular (p.ej., hidrogeno), y otros correactivos o aditivos deseados. Dichos monomeros y comonomeros de olefinas son generalmente 1-olefinas que tienen hasta 10 atomos de carbono por molecula y no tienen tfpicamente ramificaciones mas cerca del doble enlace que en la posicion 4. Los ejemplos de monomeros y comonomeros incluyen etileno, propileno, buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno y 1-deceno. De nuevo, los diluyentes tfpicos son hidrocarburos que son inertes y lfquidos en las condiciones de la reaccion e incluyen, por ejemplo, isobutano, propano, n-butano, n-pentano, i-pentano, neopentano, n-hexano, ciclohexano, ciclopentano, metilciclopentano, etilciclohexano. Estos componentes se introducen en el interior del reactor por entradas o conductos en posiciones espedficas, como se representa en las corrientes de alimentacion 58A, 58B que generalmente se corresponde con una de las corrientes de alimentacion 18 de la FIG. 1.
Analogamente, un catalizador, tal como los analizados previamente, se puede anadir al reactor 50A por un conducto en una posicion adecuada, tal como se representa en la corriente de alimentacion 60, que puede incluir un portador diluyente y que tambien se corresponde generalmente con una de las corrientes de alimentacion 18 de la FIG. 1. De nuevo, los conductos que alimentan los diversos componentes se conectan (es decir, por brida o soldadura) al reactor 50. En la realizacion ilustrada, la alimentacion de catalizador 60 se anade al primer reactor 50A en serie, pero no al segundo reactor 50B. Sin embargo, el catalizador activo se puede descargar en una suspension de borra 21 desde el primer reactor 50A al segundo reactor 50B. Ademas, aunque no se representa, se puede anadir un catalizador de nueva aportacion 60 al segundo reactor 50B en ciertas realizaciones. En total, los componentes anadidos que incluyen el catalizador y otros componentes de alimentacion componen generalmente un medio fluido en el reactor 50A, 50B en el que estan suspendidas las partfculas del catalizador.
Las condiciones de reaccion, tales como temperatura, presion y concentraciones de reactivos, en cada reactor 50 se regulan para facilitar las propiedades y velocidad de produccion deseadas de la poliolefina en el reactor, para controlar la estabilidad del reactor. La temperatura se mantiene tfpicamente por debajo del nivel al que el polfmero producido se podna disolver, hinchar, ablandar, o llegar a ser pegajoso. Como se ha indicado, debido a la naturaleza exotermica de la reaccion de polimerizacion, se puede hacer circular un fluido de refrigeracion por todas las camisas 52 que rodean porciones del reactor en suspension de circuito cerrado 50A, 50B para eliminar calor en exceso, con lo cual se mantiene la temperatura dentro del intervalo deseado, generalmente entre 65 y 121°C (150°F a 250°F). Analogamente, se puede regular la presion en cada reactor de circuito cerrado dentro de un intervalo de presion deseado, generalmente de 6,9 a 55 bares manometricos (100 a 800 psig), siendo tfpico un intervalo de 31 a 48 bares (450-700 psig).
A medida que progresa la reaccion de polimerizacion en cada reactor 50, el monomero (p.ej., etileno) y comonomeros (p.ej., 1-hexeno) se polimerizan para formar polfmeros de poliolefina (p.ej., polietileno) que son
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
sustancialmente insolubles en el medio fluido a la temperature de reaccion, por lo que se forma una suspension de parffculas solidas en el medio. Estas parffculas solidas de poliolefina pueden ser retiradas de cada reactor 50A, 50B por un tubo de sedimentacion u otros medios, o una descarga continua (CTO), y asf sucesivamente.
Como se ha mencionado, la FIG. 2 representa dos reactores de circuito cerrado 50A, 50B en serie. Los dos reactores de circuito cerrado 50A, 50B se pueden hacer funcionar de tal modo que la borra de polietileno en la suspension de borra 22 que se descarga desde el segundo reactor 50B sea monomodal o bimodal. En ciertos casos de produccion monomodal, las condiciones de funcionamiento del reactor se pueden fijar para que se polimerice esencialmente el mismo polietileno en cada reactor 50A, 50B. Por otra parte, en el caso de produccion bimodal, las condiciones de funcionamiento del reactor se pueden fijar para que el polietileno polimerizado en el primer reactor 50A sea diferente al polietileno polimerizado en el segundo reactor 50B. Por lo tanto, con dos reactores, un primer polietileno producido en el primer reactor de circuito cerrado 50A y el segundo polietileno producido en el segundo reactor de circuito cerrado 50B se pueden combinar para producir un polietileno bimodal o un polietileno monomodal.
El funcionamiento de los dos reactores de circuito cerrado 50A, 50B puede incluir introducir mas comonomero en el primer reactor de polimerizacion que en el segundo reactor de polimerizacion, o viceversa. El funcionamiento tambien puede incluir introducir mas hidrogeno en el segundo reactor de polimerizacion que en el segundo reactor, o viceversa. Por supuesto, la misma cantidad de comonomero y/o la misma cantidad de hidrogeno se pueden introducir en cada reactor 50A, 50B. Ademas, se puede mantener la misma o diferente concentracion de comonomero en cada reactor 50. Analogamente, se puede mantener la misma o diferente concentracion de hidrogeno en cada reactor 50A, 50B. Asimismo, el primer polietileno (es decir, el polietileno polimerizado en el primer reactor 50A) puede tener un primer intervalo para una propiedad ffsica, y el segundo polietileno (es decir, el polietileno polimerizado en el segundo reactor 50B) puede tener un segundo intervalo para una propiedad ffsica. El primer intervalo y el segundo intervalo pueden ser iguales o diferentes. Los ejemplos de propiedades ffsicas incluyen densidad del polietileno, porcentaje de comonomero, cantidad de ramificaciones de cadena corta, peso molecular, viscosidad, mdice de fluidez en masa fundida.
Como se ha indicado, la suspension de borra del polietileno producido 22 se descarga desde el segundo reactor 50B y se somete a un procesamiento aguas abajo, tal como en un sistema de recuperacion de diluyente/monomero 24 (FIG. 1). La suspension de borra producida 22 se puede descargar a traves de un tubo de sedimentacion, una retirada continua (CTO), u otras configuraciones de valvula. La suspension de borra producida 22 se puede descargar de forma intermitente tal como a traves de una configuracion de tubo de sedimentacion, o si no se puede descargar de manera continua. Se contempla una variedad de configuraciones de descarga para una descarga continua. El empleo de una valvula de aislamiento (p.ej., valvula de paso total Ram) sin una valvula moduladora anexa puede proporcionar una descarga continua de suspension desde el reactor de circuito cerrado. Ademas, CTO se define como una descarga continua que tiene al menos una valvula de flujo de modulacion, y proporciona una descarga continua de suspension desde el reactor de circuito cerrado. En ciertos ejemplos, una CTO tiene una valvula de aislamiento (p.ej., valvula Ram) en la pared del reactor y una valvula moduladora (p.ej., valvula de bola tipo V) en el conducto de descarga. Una valvula Ram en una posicion cerrada puede proporcionar beneficiosamente una superficie que esta a ras de la pared interna del reactor para impedir la presencia de una cavidad, espacio, o vacfo para recoger el poffmero cuando la valvula Ram esta en la posicion cerrada.
En funcionamiento, dependiendo de la posicion de la descarga en el reactor, por ejemplo, una suspension de descarga 22 que tiene una mayor concentracion de solidos que la suspension que circula en el reactor 50B puede realizarse con una configuracion de descarga que tiene una valvula de aislamiento (valvula Ram) sola, o que tiene una configuracion de CTO con una valvula de aislamiento (valvula Ram) y valvula moduladora 25. Ejemplos de configuraciones y control de CTO, y otras configuraciones de descarga, se pueden encontrar en la solicitud de patente de EE.uU. previamente mencionada n°. 2011/0288247, y en la patente de EE.UU. n°. 6.239.235.
En la realizacion ilustrada, la suspension de borra producida 22 se descarga a traves de una CTO. En ciertos ejemplos, una CTO tiene una valvula Ram en la pared de reactor 50B, y una valvula de control de flujo de modulacion 25 (p.ej., valvula de bola tipo V) en el conducto de descarga. De nuevo, sin embargo, en una realizacion alternativa, la suspension de borra producida 22 se puede descargar a traves de una configuracion de tubo de sedimentacion, por ejemplo, en lugar de una CTO.
Una suspension de borra de transferencia 21 se descarga desde el primer reactor de circuito cerrado 50A al segundo reactor de circuito cerrado 50B a traves de una tubena de transferencia 21L. Los contenidos de la suspension de borra de transferencia 21 pueden ser representativos de los contenidos del primer reactor de circuito cerrado 50A. Sin embargo, la concentracion de solidos puede ser mayor en la suspension de transferencia 21 que en el primer reactor de circuito cerrado 50A, dependiendo de la posicion de la entrada de la tubena de transferencia 21L en el primer reactor de circuito cerrado 50A, por ejemplo, y otras consideraciones. La suspension de borra de transferencia 21 se puede descargar desde el primer reactor de circuito cerrado 50A al interior de la tubena de transferencia 21L a traves de un tubo de sedimentacion, una valvula de aislamiento (p.ej., valvula Ram), una descarga continua (donde la CTO tiene una valvula de aislamiento o valvula Ram y una valvula moduladora), u otra configuracion de valvula. En la realizacion ilustrada, la descarga de la suspension de transferencia 21 desde
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
el primer reactor de circuito cerrado 50A es continua y no directamente modulada. No se emplea una CTO o tubo de sedimentacion. En cambio, en este ejemplo la suspension de transferencia 21 se descarga a traves de una valvula de aislamiento o valvula Ram (no mostrado) en la tubena de transferencia 21L en la pared del reactor y sin una valvula moduladora. En un ejemplo particular, la suspension de transferencia 21 se descarga a traves de una valvula de cierre completo Ram mantenida en una posicion totalmente abierta, y no adicionalmente a traves de una valvula moduladora.
La valvula Ram puede proporcionar aislamiento de la tubena de transferencia 21L del reactor de circuito cerrado 50A cuando dicho aislamiento es deseado. Tambien se puede posicionar una valvula Ram en la salida de la tubena de transferencia 21L en la pared del segundo reactor de circuito cerrado 50B para proporcionar aislamiento de la tubena de transferencia 21L del segundo reactor de circuito cerrado 50B cuando dicho aislamiento es deseado. Puede ser deseable aislar la tubena de transferencia 21L del primer y segundo reactores de circuito cerrado 50A, 50B durante el mantenimiento o inactividad del sistema de reactor 20, o cuando se pone en servicio una tubena de transferencia alternativa, y asf sucesivamente. El funcionamiento o control de las valvulas Ram puede ser manual, asistido hidraulicamente, asistido por aire, a distancia, automatizado, y asf sucesivamente. La tubena de transferencia 21L se puede retirar manualmente de servicio (p.ej., cerrando manualmente las valvulas Ram) o retirar automaticamente (p.ej., a traves de un sistema de control que cierra automaticamente las valvulas Ram) de servicio.
El control de la presion (y rendimiento) en el primer reactor de circuito cerrado 50A y en el segundo reactor de circuito cerrado 50B puede ser facilitado por el funcionamiento de la valvula de control de flujo CTO 25. En algunos ejemplos, la presion en el primer reactor de circuito cerrado 50A puede flotar sobre la presion en el segundo reactor de circuito cerrado 50B. Los reactores 50A, 50B se pueden mantener a una presion igual, similar, o diferente. Los elementos o instrumentos de presion se pueden disponer en los reactores 50A, 50B y en la tubena de transferencia 21L. Ademas, tambien se pueden disponer otros elementos o instrumentos de variables de proceso que indican la temperatura, caudal, densidad de la suspension, y otros.
Dicha instrumentacion puede incluir un sensor o elemento de deteccion, un transmisor, etcetera. Para un elemento de presion, el elemento de deteccion puede incluir, por ejemplo, un diafragma. Para un elemento o instrumento de temperatura, el elemento de deteccion puede incluir, por ejemplo, un termopar, un detector de temperatura de resistencia (RTD), que puede alojarse en una vaina. Los transmisores pueden convertir una senal analoga recibida procedente del elemento de deteccion en una senal digital, por ejemplo, para alimentacion o transmision a un sistema de control. Por supuesto, los diversos instrumentos pueden tener indicacion local de la variable sensitiva. Por ejemplo, un elemento o instrumento de presion puede ser o tener un medidor de presion local y un elemento o instrumento de temperatura puede ser o tener un medidor de temperatura local, ambos de los cuales pueden ser lefdos, por ejemplo, por un operario o un ingeniero.
La posicion de entrada del tubo de transferencia 21L se puede acoplar al primer reactor de circuito cerrado 50A en el lado de descarga de la bomba de circulacion 56A en el primer reactor de circuito cerrado 50A. La posicion de salida de la tubena de transferencia 21L se puede acoplar al segundo reactor de circuito cerrado 50A en el lado de succion de la bomba de circulacion 56B en el segundo reactor de circuito cerrado 50B. Dicha configuracion puede proporcionar un diferencial de presion positivo (es decir, una fuerza impulsora) para la circulacion de la suspension de transferencia 21 por toda la tubena de transferencia 21L desde el primer reactor de circuito cerrado 50A al segundo reactor de circuito cerrado 50B. En un ejemplo, un diferencial de presion tfpico (proporcionado de la descarga de la primera bomba 54A a la succion de la segunda bomba 54B) es de aproximadamente 1,4 bares (20 libras por pulgada cuadrada (psi)). En ciertos ejemplos, los elementos de presion 61-1 y 61-2 que indican presion se pueden disponer en el tubo de transferencia 21L, y se pueden situar para determinar, por ejemplo, la presion diferencial por toda la tubena de transferencia 21L.
III. Sistema de recuperacion de diluyente/monomero
Al principio, cabe senalar que el sistema de recuperacion de diluyente/monomero 24 (FIG. 1 y FIG. 3) analizado en la presente memoria y que recibe y procesa la suspension de descarga 22 del sistema de reactor 20, se proporciona a modo de ejemplo. De hecho, se puede emplear una variedad de otros equipos, configuraciones y operaciones de unidad para retirar o separar diluyente, monomero, y otros componentes de la suspension de borra producida 22. Asimismo, segun las presentes tecnicas, el control del tamano de partfcula de la borra de polietileno en la suspension 22 que se descarga del sistema de reactor 20 puede ser beneficioso en una variedad de operaciones de unidad que separan hidrocarburo (p.ej., diluyente, monomero) o hidrocarburo residual de la borra de polietileno . En general, cuanto menor es el tamano de partfcula (p.ej., menor tamano medio de partfcula, menor mediana de tamano de partfcula), menor es la cantidad de hidrocarburo residual o VOC que permanece en la borra de polietileno (p.ej., despues de que la borra se haya sometido a una columna de purga u otra operacion de separacion). En otras palabras, generalmente cuanto menor es el tamano de partfcula, mas cantidad de hidrocarburo residual o VOC que se puede retirar en la separacion. (Vease la FIG. 7 a modo de ejemplo.) Dicha eficacia aumentada en la retirada de hidrocarburo residual o VOC puede estar relacionada con el aumento de la relacion de superficie espedfica a volumen de las partfculas mas pequenas, a menos volumen de porosidad de las partfculas mas pequenas.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
La FIG. 3 es un ejemplo de sistema de recuperacion de diluyente/monomero 24. La suspension de borra de polietileno 22 que se descarga del reactor 50B fluye a traves de una tubena de evaporacion instantanea que tiene un calentador de evaporacion instantanea en lmea 62, y entra en un recipiente de separacion 64. El recipiente de separacion 64 puede ser un recipiente de evaporacion instantanea, una camara de evaporacion instantanea, un tambor de sedimentacion sencillo, un ciclon de alta eficacia, o una combinacion de ciclon y camara de evaporacion instantanea, u otro dispositivo adecuado para separar los solidos de la mayor parte del diluyente.
El calentador de evaporacion instantanea en lmea 62 puede ser un conducto o camisa circundante que usa, por ejemplo, vapor de agua o condensado de vapor de agua, como un medio de calentamiento para proporcionar calentamiento indirecto a la suspension 22. Por lo tanto, el efluente del segundo reactor de circuito cerrado 50B (suspension de borra producida 22) se calienta antes de su introduccion en la camara de evaporacion instantanea 64. Ademas, la suspension 22 en general puede experimentar una reduccion de presion por toda la tubena de evaporacion instantanea y por consiguiente la vaporizacion de los componentes no solidos debida tanto a la disminucion de presion como al aumento de presion. Tambien, antes de que la suspension de borra producida 22 entre en la camara de evaporacion instantanea 64, se pueden inyectar agua u otros venenos de catalizadores en la suspension 22 para desactivar cualquier catalizador y cocatalizador residual en la suspension 22. Como estos componentes inyectados son por lo general venenos del catalizador por definicion, por regla general se eliminan completamente, o por lo menos sustancialmente, de cualquier material recuperado (p.ej., monomero o diluyente) reciclado a los reactores 50A, 50B.
En la camara de evaporacion instantanea 64 (p.ej., o mas generalmente un recipiente de separacion), la mayor parte de los componentes no solidos de la suspension de descarga 22 del reactor se separan por la parte superior como vapor en el gas de evaporacion instantanea 66. Cabe senalar que este gas de evaporacion instantanea reciclado 66 se puede condensar y circunvalar 34 el sistema de fraccionamiento 30 en su ruta hacia los reactores 50A, 50B (es decir, por el sistema de alimentacion 16), por ejemplo, (vease tambien la Fig. 1). Por otra parte, todo o una parte del gas de evaporacion instantanea 66 (como vapor y/o lfquido) se puede enviar al sistema de fraccionamiento 30 (vease tambien la Fig. 1). En la produccion de polietileno, este vapor es principalmente diluyente, tal como isobutano u otros diluyentes previamente mencionados. Tambien puede contener la mayor parte del monomero que no ha reaccionado (p.ej., etileno) y otros componentes ligeros, asf como comonomero que no ha reaccionado (p.ej., 1-hexeno, buteno, 1-penteno, 1-octeno y 1-deceno) y otros componentes pesados (p.ej., hexano y oligomeros). Un ejemplo de composicion aproximada del gas de evaporacion instantanea 66 es 94% en peso de isobutano, 5% en peso de etileno, y 1 % en peso de otros componentes. Se puede mantener un nivel o volumen de borra en la camara de evaporacion instantanea 64 que proporcione un tiempo de residencia adicional de la borra en la camara 64 para facilitar la separacion de lfquido y vapor atrapados en las partmulas porosas de la borra.
El gas de evaporacion instantanea 66 se puede procesar en equipos como ciclones, filtros de mangas, donde los solidos atrapados en la borra se retiran y retornan a la camara de evaporacion instantanea 64 o a otro equipo aguas abajo, tal como la columna de purga analizada mas adelante. El gas de evaporacion instantanea 66 tambien puede pasar, por ejemplo, a traves de un lecho de desoxigenacion. Asimismo, el gas de evaporacion instantanea 66 se puede enfriar o condensar en un cambiador de calor (p.ej., del tipo de carcasa y haz tubular) antes de ser reciclado al sistema de alimentacion 16 o al sistema de fraccionamiento 30 (vease tambien la Fig. 1). Beneficiosamente, en parte porque la presion de funcionamiento de la camara de evaporacion instantanea 64 en ciertas realizaciones, tales como refrigeracion, condensacion, y reciclado directo del gas de evaporacion instantanea 66 se puede realizar sin compresion en algunos ejemplos. El gas de evaporacion instantanea 66 puede corresponder a parte o todas las corrientes de reciclado 26 y 34 de la FIG. 1 en ciertos ejemplos.
En cuanto a los solidos (polfmero) presentes en la camara de evaporacion instantanea 64, estos son retirados con una pequena cantidad de diluyente (y monomero) atrapado y enviados a la columna de purga 68 por la descarga de solidos 70. Como deben apreciar los expertos en la tecnica, el conducto 70 de descarga de solidos puede incluir configuraciones de valvulas que permitan al polfmero fluir en direccion descendente a lo largo del conducto al tiempo que se reduce la posibilidad de que el vapor fluya entre la columna de purga 68 y la camara de evaporacion instantanea 64. Por ejemplo, una o mas valvulas rotativas o de reciclado, una sola valvula de control de bola de tipo V, depositos de compensacion de borra, camara de borra relativamente pequena, y asf sucesivamente, se pueden disponer en el conducto 70 de descarga de solidos. Asimismo, se puede mantener un nivel de solidos en la camara de evaporacion instantanea 64 a traves de una valvula de control de nivel en la base de la camara de evaporacion instantanea 64 o en el conducto 70 de descarga de solidos, proporcionando un tiempo de residencia aumentado de los solidos en la camara de evaporacion instantanea 64. En configuraciones mas tradicionales, los solidos de la borra procedentes de la camara de evaporacion instantanea 64 se pueden descargar en una camara de evaporacion instantanea de menor presion, requiriendo el gas de evaporacion instantanea de menor presion compresion para el sistema de fraccionamiento 30 y reactor. Sin embargo, tecnologfas mas modernas han previsto la eliminacion de evaporacion instantanea a baja presion y la compresion de gas asociada, y en su lugar se descargan los solidos de borra procedentes de la camara de evaporacion instantanea 70 a la columna de purga 68.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
En la realizacion ilustrada, la alimentacion de solidos principal a la columna de purga 68 aguas abajo es tfpicamente la descarga de solidos 70 (borra de polietileno) que sale de la camara de evaporacion instantanea 64. Una finalidad de la columna de purga 68 es retirar hidrocarburo residual de las corrientes de solidos entrantes y proporcionar borra de polietileno sustancialmente limpia 72 con como maximo cantidades relativamente pequenas de contenido organico volatil (VOC) atrapado. La borra 72 se puede enviar o transportar al sistema de extrusion 36 (FIG. 1) para la converson en granulos 38, y para la distribucion y venta como resina de granulo de poliolefina a los clientes 40 (vease FIG. 1) a traves de un sistema de descarga 39. En general, las partfculas de polfmero tratadas descargadas de la columna de purga 68 como borra 72 de polfmero se pueden procesar en una operacion convencional de acabado, tal como en una extrusora de doble husillo, en el sistema de extrusion/descarga 36 (FIG. 1).
En el ejemplo ilustrado del sistema de columna de purga 68, se inyecta nitrogeno en una columna de purga 68 para retirar hidrocarburos residuales por la descarga de la parte superior 74. Esta descarga 74 puede ser enviada a traves de una unidad de separacion 76 tal como, por ejemplo, una unidad de recuperacion del tipo de membrana, unidad de adsorcion a presion oscilante, unidad de refrigeracion, y asf sucesivamente, para recuperar nitrogeno en forma de corriente de nitrogeno 78, y descargar una corriente separada de hidrocarburos 80 que se puede comprimir y alimentar a un sistema de fraccionamiento 30. En ciertos ejemplos, esta corriente separada de hidrocarburos 80 puede corresponder a una parte de la corriente 26 de la FIG. 1. En la tecnica, la unidad de separacion 76 puede ser conocida como unidad de recuperacion de diluyente nitrogeno (DNRU), unidad de recuperacion de isobutano nitrogeno (INRU). Ademas, se puede anadir nitrogeno de nueva aportacion 82 al circuito de nitrogeno para reponer las perdidas de nitrogeno en el sistema de la columna de purga 68. Finalmente, cabe senalar que la corriente de hidrocarburos 80 que se descarga desde la unidad de separacion 76 se puede comprimir y procesar en el sistema de fraccionamiento 30 (FIG. 1) para proporcionar diluyente exento de olefina usado en la preparacion del catalizador y enjuagues de reactor o tubena.
Por ultimo, como sera apreciado por los expertos en la tecnica, se puede emplear una variedad de configuraciones en el sistema de recuperacion de diluyente/monomero 24. Por ejemplo, la descarga de solidos 70 desde la camara de evaporacion instantanea 64 se puede enviar a otro reactor (p.ej., un reactor de fase lfquida o un reactor de fase gaseosa) o a una camara de evaporacion instantanea a baja presion en lugar de a la columna de purga 68. El polfmero despues puede entrar en la columna de purga 68 (es decir, desde el reactor adicional o camara de evaporacion instantanea a baja presion). Si se descarga en otro reactor desde la camara de evaporacion instantanea 64, el veneno de catalizador no se inyecta generalmente aguas arriba en la descarga 22, y, por lo tanto, permanecen catalizadores activos residuales para posterior polimerizacion. En otra configuracion, la columna de purga 68 se puede eliminar del sistema de recuperacion 20 y combinar con el deposito de alimentacion a la extrusora aguas abajo, llevandose a cabo la retirada de hidrocarburo residual o de compuestos organicos volatiles (VOC) en dicha combinacion. De hecho, la unidad de separacion 76 asociada con la columna de purga 68 se puede reubicar para dar cabida a la combinacion de columna de purga/deposito de alimentacion a la extrusora. Por supuesto, se contempla una variedad de otras configuraciones y tipos de recipientes y equipos en las presentes tecnicas.
IV. Sistema de alimentacion al reactor de polimerizacion
Con referencia a la FIG. 4 y como se analiza mas adelante, se puede ajustar una variedad de alimentaciones a los reactores de polimerizacion para ajustar el tiempo de residencia del catalizador en los reactores de polimerizacion, y por lo tanto ajustar el tamano de partfculas de la borra de polietileno en los reactores de polimerizacion. La FIG. 4 representa un ejemplo de sistema de alimentacion 16 al reactor (de la FIG. 1) para los reactores de polimerizacion. En esta realizacion, el monomero 90 (p.ej., etileno) se alimenta a traves de tratadores de monomero 92 al reactor de fase lfquida (p.ej., reactor en suspension de circuito cerrado 50A, 50B) en el sistema de reactor 20. Asimismo, se pueden usar un caudalfmetro 94 (p.ej., caudalfmetro de gas masico, caudalfmetro Coriolis, caudalfmetro de placa perforada, caudalfmetro de presion diferencial) para medir el caudal de etileno al reactor de polimerizacion 50A, 50B. De hecho, el caudal del monomero de etileno 90 al reactor por lo general se mide (y controla) tfpicamente para facilitar las condiciones operativas deseadas (p.ej., densidad de la suspension, relacion de comonomero/monomero, velocidad de produccion) en el reactor de polimerizacion y proporcionar las propiedades deseadas del polietileno formado en el reactor.
El gas de evaporacion instantanea 66 (vease tambien la FIG. 3) que tiene principalmente diluyente reciclado (p.ej., isobutano) o con una cantidad relativamente pequena de etileno atrapado se puede retornar desde el sistema de recuperacion diluyente/monomero 24 (p.ej., que corresponde a la corriente 34 de la FIG. 1) y se envfa al reactor de polimerizacion 50A, 50B en el sistema de reactor 20. En el ejemplo de reciclado "directo" al reactor, el diluyente reciclado o gas de evaporacion instantanea 66 puede enfriarse y hacerse pasar a traves de un deposito de eliminacion de componentes pesados 96, donde los componentes pesados se retiran de una descarga de cola y se envfan a una bomba centnfuga 98, por ejemplo, como alimentacion 100 al sistema de fraccionamiento 30. La corriente de cabeza 102 del deposito de eliminacion 96 puede enfriarse posteriormente en un cambiador de calor 106 y recogerse en un deposito de equilibrado de diluyente de reciclado 108 para alimentarlo al reactor. Aguas abajo, una bomba centnfuga 110 puede suministrar el diluyente 112 a traves de los tratadores de diluyente de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
reciclado 114 al reactor de suspension de circuito cerrado. Debe observarse que puede anadirse una cantidad relativamente pequena de diluyente de nueva aportacion (no ilustrado) en el sistema de fraccionamiento 30, por ejemplo, para compensar las perdidas de diluyente en el sistema de fabricacion 10 de polietileno. Asimismo, el comonomero 116 (p.ej., 1-hexeno) se puede anadir a la bomba de succion 110 o en otros puntos del circuito de diluyente de reciclado para su adicion al reactor. Los tratadores de monomero 92 y tratadores de diluyente de reciclado 114 pueden incluir, por ejemplo, tamiz molecular o relleno de aluminio configurados para retirar venenos de catalizador del monomero, diluyente de reciclado, alimentaciones de comonomero, y otras alimentaciones.
Se pueden anadir otros componentes al reactor de suspension de circuito cerrado. Por ejemplo, se puede anadir hidrogeno 118 para controlar el peso molecular de la poliolefina formada en el reactor. Asimismo, se pueden inyectar otros aditivos, tales como materiales antiestaticos, inhibidores de la actividad catalttica, y otros, como se indica mediante el numero de referencia 120. Las diversas corrientes de componentes se pueden combinar en una corriente de alimentacion 58A, 58B o 60 (vease tambien la FIG. 2) para alimentacion al reactor de suspension de circuito cerrado. Ademas, como se analizara mas adelante, el diluyente 122 que esta sustancialmente exento de olefina se puede reciclar desde el sistema de fraccionamiento 30 por medio de tratadores 124 para usar en la preparacion del catalizador alimentado al reactor. De hecho, el diluyente 122 puede actuar como un portador de la corriente de catalizador 60 descargado desde el sistema de preparacion del catalizador 126 en su ruta hacia el reactor en suspension de circuito cerrado. Por ultimo, los tratadores se pueden emplear para procesar las diversas alimentaciones, tal como retirar los venenos de catalizador del comonomero, isobutano de nueva aportacion, e hidrogeno.
V. Tamano de partfcula
La FIG. 5 es un metodo 130 de operar o controlar un sistema de produccion de polietileno 10 (FIG.1) que tiene un sistema de reactor 20 (FIG. 2). El metodo 130 controla beneficiosamente el tamano de partfcula del polietileno formado en el sistema de reactor de polimerizacion 20, y por lo tanto mejorar la operabilidad, por ejemplo, del sistema de produccion 10. En ciertas realizaciones, el sistema de reactor 20 tiene dos reactores de polimerizacion (p.ej., reactores de fase lfquida, reactores de circuito cerrado) dispuestos y operados en serie. Asf, como se ha analizado, un primer reactor de polimerizacion se puede descargar en un segundo reactor de polimerizacion. Como tambien se analizo anteriormente, diversos componentes de alimentacion tales como catalizador, diluyente, etileno, comonomero (p.ej., 1-hexeno), hidrogeno, y asf sucesivamente, se pueden alimentar al sistema de reactor 20.
Inicialmente, como se indico en la FIG. 5, el etileno se polimeriza (bloque 132) en un catalizador en un primer reactor de polimerizacion para formar partfculas de polietileno intermedias que tienen el catalizador y un primer polietileno. En ciertos ejemplos, a medida que el etileno se polimeriza en el primer reactor para producir el primer polietileno, este crece para formar las partfculas de polietileno intermedias. Las partfculas intermedias (bloque 134) se descargan del primer reactor de polimerizacion en una suspension de transferencia a traves de una tubena de transferencia al segundo reactor de polimerizacion. La suspension de transferencia puede incluir partfculas de polietileno intermedias (que tienen catalizador activo), diluyente, y componentes que no han reaccionado tales como etileno, comonomero (p.ej., 1-hexeno), y asf sucesivamente.
El etileno se polimeriza (bloque 136) en el catalizador en las partfculas de polietileno intermedias en el segundo reactor de polimerizacion para formar un segundo polietileno y formar partfculas de polietileno producidas que tienen el catalizador, el primer polietileno, y el segundo polietileno. En ciertos ejemplos, a medida que el etileno se polimeriza en el segundo reactor para producir el segundo polietileno, este crece sobre las partfculas de catalizador en las partfculas de polietileno intermedias para formar las partfculas de polietileno producidas. La descarga de las partfculas de polietileno producidas (bloque 138) del segundo reactor de polimerizacion (es decir, en una suspension de descarga) para posterior procesamiento tal como en un sistema de recuperacion de diluyente/monomero 24 (FIG. 1 y FIG. 3), y asf sucesivamente.
El metodo 130 puede incluir controlar (bloque 140) el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas que se descargan desde el segundo reactor de polimerizacion. El tamano de partfcula de las partfculas producidas se puede controlar ajustando el tiempo de residencia del catalizador por todo el primer reactor de polimerizacion y/o el segundo reactor de polimerizacion. Un aumento del tiempo de residencia puede proporcionar partfculas mas grandes (p.ej., un mayor tamano medio o mediana de tamano de partfcula) de las partfculas de polietileno producidas. En cambio, una disminucion del tiempo de residencia puede proporcionar partfculas mas pequenas (p.ej., un menor tamano medio o mediana de tamano partfcula) de las partfculas de polietileno producidas.
Se puede aumentar el tiempo de residencia del catalizador al aumentar la concentracion de solidos de la suspension que circula en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion. Se puede aumentar la concentracion de solidos, por ejemplo, al disminuir la velocidad de alimentacion del diluyente y/o al aumentar la velocidad de alimentacion del catalizador a los reactores de polimerizacion. En cambio, se puede disminuir el tiempo de residencia del catalizador al disminuir la concentracion de solidos de la suspension que circula en uno o en ambos reactores de polimerizacion. Se puede disminuir la concentracion de solidos, por
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
ejemplo, al aumentar la velocidad de alimentacion del diluyente y/o al disminuir la velocidad de alimentacion del catalizador a los reactores de polimerizacion.
En ciertas realizaciones, el tiempo de residencia total del catalizador en los reactores puede ser por lo general una suma del tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion mas el tiempo de residencia del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion. Por lo tanto, ajustar el tiempo de residencia (es decir, el tiempo de residencia total) del catalizador puede implicar ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor y/o en el segundo reactor.
Se puede ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion al ajustar, por ejemplo, una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion. Se puede ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el segundo reactor del catalizador al ajustar una velocidad de una primera corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion y/o al ajustar una velocidad de una segunda corriente de alimentacion de diluyente al segundo reactor de polimerizacion. Un cambio en la velocidad de alimentacion del diluyente al primer reactor de polimerizacion puede tener un impacto sobre el tiempo de residencia en el segundo reactor de polimerizacion debido a que la presencia aumentada de diluyente en el primer reactor se comunica a traves de la suspension de transferencia al segundo reactor. Por ultimo, junto con el ajuste de la alimentacion del diluyente, se puede ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y en el segundo reactor de polimerizacion al ajustar la concentracion de solidos relacionada en el primer reactor de polimerizacion y en el segundo reactor de polimerizacion, respectivamente.
El tamano de partfcula tambien se puede controlar ajustando la actividad del catalizador (p.ej., que tiene unidades de masa de polfmero producido por masa de catalizador usado por tiempo) en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion. Un catalizador mas activo por lo general proporciona un aumento del tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas que se descargan del segundo reactor. En cambio, un catalizador menos activo por lo general proporciona una disminucion del tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas.
Una actividad catalttica inicial puede ser una propiedad asociada con el catalizador suministrado. Sin embargo, como se analizara mas adelante, la actividad catalttica se puede ajustar a traves de la adicion de un modificador de la actividad (inhibidor o promotor) al proceso. Ciertos componentes de alimentacion o reactor, tal como hidrogeno anadido para el control del peso molecular, pueden actuar, por ejemplo, como un inhibidor catalttico disminuyendo la actividad del catalizador, o puede actuar como promotor catalttico aumentando la actividad de catalizador, dependiendo del sistema catalttico empleado y la poliolefina producida. Tambien, se pueden anadir cocatalizadores (p.ej., alquilos de aluminio) a la alimentacion de catalizador o reactor para activar el catalizador, por ejemplo, y los cuales aumentan tfpicamente la actividad del catalizador. Ademas, segun las presentes tecnicas, se puede anadir un modificador de la actividad que inhibe o disminuye la actividad del catalizador para facilitar el control del tamano de partfcula del polietileno.
Segun las presentes tecnicas, se puede anadir un modificador de la actividad (inhibidor o promotor) a los reactores de polimerizacion para ajustar la actividad del catalizador. Los modificadores de la actividad pueden incluir un retardante de la actividad o un inhibidor de la actividad (p.ej., un veneno de catalizador). De hecho, se puede realizar una disminucion deseada de la actividad del catalizador (es decir, para reducir el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas) anadiendo un inhibidor de la actividad al primer reactor de polimerizacion y/o al segundo reactor de polimerizacion. Asimismo, se puede realizar un aumento de la actividad del catalizador (es decir, aumentar el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas) deteniendo o disminuyendo la velocidad de adicion del inhibidor de la actividad.
Los ejemplos de inhibidores de la actividad incluyen inhibidores fenolicos (hidroxitolueno butilado BHT, antioxidante BHeB, Irganox 1076, Irganox 1010), fosfitos (trisnonilfenil fosfito TNPP, Irgafox 168, Weston 626), tioesteres (antioxidantes DLTDP y DSTDP), aminas (Tinuvin 622, Chimmassorb 944), agentes antiestaticos de reactor (Stadis 450), dioxido de carbono, monoxido de carbono, y asf sucesivamente. En algunas realizaciones, los inhibidores de la actividad se pueden inyectar en la corriente de alimentacion (p.ej., alimentacion 58) desde un recipiente (cilindro, tambor, caja, vasija) que tiene el inhibidor de la actividad.
De nuevo, la actividad del catalizador se puede controlar al menos en parte mediante la adicion de un inhibidor de la actividad o veneno de catalizador. En ciertos ejemplos, si se usa un catalizador de Zeigler Natta en un procedimiento de circuito cerrado doble en donde se produce un componente de polietileno de alta densidad y bajo peso molecular en el primer reactor, la actividad del catalizador podna ser muy alta debido a las condiciones del primer reactor (p.ej., hidrogeno alto, la temperatura, la concentracion de etileno). En algunos ejemplos, esta mayor actividad en el primer reactor se podna beneficiosamente atemperar para igualar la actividad entre los reactores y controlar mejor el tamano de partfcula del polietileno, y asf sucesivamente.
Cabe senalar que el tamano de partfcula de la borra de polietileno generalmente se puede correlacionar con la productividad del catalizador, que es masa de polietileno producido por masa de catalizador usado. La productividad del catalizador se puede caracterizar como actividad del catalizador multiplicada por el tiempo de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
residencia en el reactor del catalizador. Por lo tanto, las tecnicas anteriormente mencionadas de ajustar el tiempo de residencia y la actividad del catalizador puede ser la aplicacion del ajuste de la productividad del catalizador para controlar el tamano de partfcula. Ademas, como se analizara mas adelante, la cantidad de fracturacion de una partfcula de polietieno puede estar relacionada con la productividad del catalizador, actividad del catalizador, y tiempo de residencia del catalizador, densidad de partfcula del catalizador, y asf sucesivamente. Controlar o ajustar el tamano de partfcula puede incluir ajustar una cantidad de fracturacion de las partfculas de polietieno en el sistema de reactor.
Ademas, para ajustar la actividad (y por lo tanto la productividad) del catalizador para controlar el tamano de partfcula de la borra de polietieno, se puede ajustar la temperatura en el primer y/o segundo reactores de polimerizacion. La actividad y la productividad del catalizador en el primer reactor 50A se pueden ajustar alterando la temperatura (es decir, de la suspension circulante) en el primer reactor 50A. Analogamente, la actividad y la productividad del catalizador en el segundo reactor 50B se pueden ajustar alterando la temperatura (es decir, de la suspension circulante) en el segundo reactor 50A. Tfpicamente, existe una relacion proporcional directa entre actividad/productividad del catalizador frente a temperatura del reactor. En otras palabras, en general, un aumento de la temperatura del reactor proporciona un aumento de la actividad y productividad del catalizador, y una disminucion de la temperatura del reactor proporciona una disminucion de la actividad y productividad del catalizador. Sin embargo, dicha relacion entre la actividad y la productividad del catalizador frente a la temperatura del reactor depende de las condiciones de funcionamiento en relacion al punto o region resultante de la cinetica (reaccion) de polimerizacion. De hecho, dependiendo del punto en la curva de la cinetica, por ejemplo, ajustar la temperatura puede proporcionar un cambio significativo (relacion directa) en actividad y productividad, o sustancialmente ningun cambio en actividad y productividad.
Por ultimo, para controlar el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas se puede incluir ademas seleccionar un catalizador alternativo y alimentar el catalizador alternativo al sistema de reactor (p.ej., al primer reactor de polimerizacion). El catalizador alternativo puede ser un tipo de catalizador igual o diferente al catalizador que se esta empleando pero con un diferente tamano de partfcula del catalizador. De hecho, el tamano de partfcula de la borra de polietileno producida puede estar relacionado con el tamano de partfcula del catalizador alimentado. Como se ha indicado, el tamano de partfcula se puede caracterizar como un tamano medio de partfcula, una mediana de tamano de partfcula, una distribucion de tamano de partfcula, y asf sucesivamente.
Como se analizo previamente, la descarga de suspension del reactor incluye tfpicamente la borra de polfmero asf como componentes no polimericos, tales como monomero (y comonomero) de olefina sin reaccionar, diluyente, y otros. En el caso de la produccion de polietileno, los componentes no polimericos por regla general comprenden principalmente diluyente, tal como isobutano, que tiene una pequena cantidad de etileno sin reaccionar (p.ej., 5 % en peso). Esta corriente de descarga se procesa generalmente, tal como mediante un sistema de recuperacion de diluyente/monomero (p.ej., recipiente de evaporacion instantanea o recipiente separador, columna de purga) para separar los componentes no polimericos de la borra de polfmero. El diluyente recuperado, monomero sin reaccionar, y otros componentes no polimericos procedentes del sistema de recuperacion se pueden tratar, tal como mediante lechos de tratamiento y/o un sistema de fraccionamiento, y son retornados en ultima instancia como alimentacion purificada o tratada al reactor. Algunos de los componentes pueden ser quemados o retornados al proveedor, tal como a una planta de produccion de olefina o refinena de petroleo. En cuanto al polfmero (solidos) recuperado, el polfmero se puede tratar para desactivar el catalizador residual, retirar hidrocarburos atrapados o disueltos, secar el polfmero, y granular el polfmero en una extrusora, y asf sucesivamente, antes de suministrar el polfmero al cliente.
Un particular problema en la produccion de polietileno es el remanente no deseado de componentes organicos volatiles (p.ej., diluyente, monomero, comonomero, y otros hidrocarburos) con y en las partfculas de borra de polfmero que salen de la "parte humeda" del proceso de fabricacion de poliolefina (p.ej., que salen de una columna de purga en el sistema de recuperacion de monomero/diluyente). Esta corriente de partfculas de borra que sale de la parte humeda se transporta generalmente al "lado seco" (p.ej., a traves de un sistema de transporte neumatico) donde la borra se puede almacenar en silos, extrudir en granulos, y despues cargar en depositos o vagones de tren. El hidrocarburo en la corriente de borra de polfmero que sale de la parte humeda (p.ej., que sale de la columna de purga) puede estar atrapado en la borra de polfmero, disuelto en la borra de polfmero, absorbido y/o adsorbido en la borra de polfmero, contenido en los poros de la borra de polfmero, y asf sucesivamente. El hidrocarburo se puede liberar inapropiadamente en la atmosfera en varios momentos del proceso de la parte seca (p.ej., en los sistemas de extrusion y descarga del producto), dando como resultado la perdida de hidrocarburo, sobrepasando los permisos medioambientales, y asf sucesivamente.
Ademas, cabe senalar que la cantidad de VOC en la borra de polfmero puede verse afectada por la cantidad y condicion de gas de purga si se emplea en la operacion de desgasificacion, y las condiciones del reactor aguas arriba tales como tipo y cantidad de comonomero, y asf sucesivamente. Los comonomeros mas pesados (p.ej., 1- hexeno) anadidos en los reactores aguas arriba, por ejemplo, pueden contribuir a un mayor contenido de VOC en la borra aguas abajo.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
En ciertas realizaciones, el tamano de partfcula de la borra de polietileno en los reactores de polimerizacion se puede controlar o ajustar para aumentar beneficiosamente la separacion o eficacia de separacion en la retirada de hidrocarburo de la borra de polietileno en el equipo de procesamiento aguas abajo (p.ej., recipientes de evaporacion instantanea, tambores, columna de purga 228). Para un analisis de la retirada de hidrocarburo residual de la borra de polietileno, y el contenido de compuestos organicos volatiles (VOC) de la borra de polietileno, vease la patente de EE.uU. n°. 7.957.947. Cabe senalar que las presentes tecnicas dan cabida a un aumento de la eficacia de separacion en una variedad de recipientes o separadores aguas abajo (distintos a la columna de purga 68 descrita) al ajustar el tamano de partfcula de las partfculas de borra de polietileno en los reactores de polimerizacion aguas arriba.
En el caso de la columna de purga analizada, un ejemplo de columna de purga 228 puede ser un recipiente cilmdrico que tiene una seccion vertical relativamente alta, una cubierta o cabeza en la parte superior, lados inclinados o forma conica en la parte inferior con una abertura para la descarga de la borra de polietileno. La borra de polfmero (p.ej., polietileno) que se va a desgasificar de hidrocarburos volatiles puede entrar en el recipiente por la parte de arriba, mientras que el gas de purga, tfpicamente nitrogeno, se puede introducir en el recipiente por los lados inferiores inclinados. El flujo puede ser contracorriente entre el gas de purga y la borra de polfmero en el recipiente. De nuevo, en ciertas realizaciones, el gas de purga rico en hidrocarburo sale del recipiente a traves de una abertura en la parte superior, mientras que la borra desgasificada sale por la parte inferior del recipiente.
La eficacia de la desgasificacion en este recipiente de purga y en otros recipientes de purga puede basarse en el mantenimiento de flujo piston uniforme de la borra de polfmero y el gas de purga, por lo que se facilita el buen contacto entre los dos. En algunos ejemplos, el diametro del recipiente tfpico vana de 1,5 a 1,8 metros (5 a 6 pies), pero su longitud (relacion L/D) se elige para conseguir un tiempo de residencia (p.ej., de 30 a 180 minutos) suficiente para desgasificar la borra de polfmero. Un ejemplo de relaciones L/D puede variar de 1,2 a 2,4 metros (4 a 8 pies), o fuera de este intervalo. Cabe senalar que se pueden emplear elementos internos en la columna de purga, tal como una placa distribuidora para introducir el gas de purga (nitrogeno), un cono invertido para facilitar el flujo piston del polfmero (p.ej., reducir el puenteo o canalizacion de la borra de polfmero), y asf sucesivamente.
La FIG. 6 es un metodo 150 dirigido a aumentar la separacion de hidrocarburo (es decir, eliminacion de VOC) de las partfculas de borra de polietileno en el equipo de separacion aguas abajo .En particular, la FIG. 6 es un metodo de operar un sistema de produccion de polietileno 10 donde el tamano de partfcula de la borra de polietileno se ajusta en los reactores de polimerizacion para aumentar la separacion o retirada de hidrocarburo, hidrocarburo residual, VOC, retirada de las partfculas de borra de polietileno en el equipo aguas abajo, tal como un recipiente de evaporacion instantanea a baja presion, columna de purga 68, y asf sucesivamente. En ciertas realizaciones, se considera un sistema de reactor 20 con dos reactores de circuito cerrado 50A, 50B.
Inicialmente, como se representa mediante el bloque 152, el etileno (y un comonomero opcional tal como 1- hexeno) se polimerizan en el primer reactor de circuito cerrado para producir un primer polietileno, y se polimerizan en un segundo reactor de circuito cerrado para producir un segundo polietileno. En el caso de la produccion monomodal o no diferenciada, el primer polietileno se puede asemejar o ser algo diferente al segundo polietileno. Por otra parte, en el caso de la produccion bimodal o diferenciada, el primer polietileno es diferente en al menos algunas propiedades con respecto al segundo polietileno. Con los dos reactores funcionando en serie, una suspension de transferencia 21 se descarga del primer reactor de circuito cerrado 50A a traves de la tubena de transferencia 21L al segundo reactor de circuito cerrado 50B. Ademas, una suspension producida 22 se descarga del segundo reactor de circuito cerrado 50B, por ejemplo, mediante descarga continua a traves de una CTO.
La suspension producida 22 se puede enviar a traves de la tubena de evaporacion instantanea al primer recipiente separador (p.ej., recipiente de evaporacion instantanea) para evaporar (bloque 154) hidrocarburo (p.ej, diluyente, etileno sin reaccionar) de la borra de polietileno en la suspension producida 22. La borra de polietileno que se descarga desde el primer recipiente separador se puede purgar (bloque 156) en un segundo recipiente separador (p.ej., columna de purga) para retirar hidrocarburo residual de la borra de polietileno. Segun las presentes tecnicas, el tamano de partfcula de la borra de polietileno se puede ajustar (bloque 158) en los reactores de polimerizacion aguas arriba para aumentar (bloque 160) la eficacia de separacion en el segundo recipiente separador (p.ej., columna de purga 68).
La FIG. 7 es un ejemplo de resultado (esquema) de un estudio de sensibilidad con un ejemplo de modelo para evaluar el impacto de los parametros de purga (p.ej., tamano de partfcula de polietileno) sobre los VOC de la corriente de polfmero de poliolefina (es decir, borra) que sale de la columna de purga. El ejemplo de modelo esta basado en la teona de transferencia de masa, y se analiza con detalle en la patente de EE.UU. n°. 7.957.947 anteriormente mencionada. Los VOC de la corriente de polfmero disminuyeron en los tamanos de partfcula polimerica mas pequenos. Se cree que las particulas mas pequenas mejoran por lo general la difusion de los componentes hidrocarbonados absorbidos o adsorbidos del polfmero.
En particular, la FIG. 7 es una representacion esquematica 170 de ejemplos de resultados de modelo de VOC 172 ppm (parte por millon) en la corriente de borra de poliolefina descargada desde la columna de purga frente al tamano medio de partfcula 174 en 10"6 metros (micrometros o p) de borra de polfmero de poliolefina. Existe una
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
relacion entre VOC 172 y el tamano de partfcula 174 del poKmero, como se ilustra mediante el ejemplo de curva 176. En un ejemplo de sensibilidad del modelo, con una disminucion del tamano de partfcula de la borra de 800 micrometros a 600 micrometros (disminucion del 25%), el VOC 172 se redujo en aproximadamente 43% de 47 ppm a 26 ppm.
Las figuras 8A-9B presentan resultados calculados con resultados comerciales relacionados para la produccion de polietileno con respecto al tamano de partfcula de la borra de polietileno y VOC, sin suponer ninguna fracturacion. Para mayor claridad, se supone la no fracturacion de las partfculas de la borra de polietileno. Las figuras 8A y 8B proporcionan resultados de la polimerizacion del polietileno con catalizador que tiene una mediana de tamano de partfcula (D-50) de aproximadamente 12 micrometros (10-6 metro o pm), y la posterior retirada de VOC del polietileno. Las figuras 9A y 9B proporcionan resultados de la polimerizacion del polietileno con catalizador que tiene una mediana de tamano de partfcula (D-50) de aproximadamente 20 micrometros, y la posterior retirada de VOC del polietileno. Los resultados muestran que un mayor tamano de partfcula proporciona un mayor tamano de partfcula de la borra de polietileno con tiempo de residencia y actividad del catalizador similares. Ademas, las presunciones de esta relacion replicada incluyen: (1) ninguna fracturacion de las partfculas de borra de polietileno; y/o (2) una similar densidad de partfcula de dos catalizadores que tienen diferentes diametros.
La densidad de partfcula del catalizador tambien puede afectar el tamano de partfcula resultante de la borra. En general, un catalizador que tiene mayor densidad de partfcula (una partfcula de catalizador mas compacta) puede proporcionar un mayor tamano medio o mediana de tamano de partfcula de la borra debido a una menor fracturacion en los reactores. Por lo tanto, en ciertos ejemplos, una partfcula de catalizador mas pequena con una mayor densidad de partfcula puede proporcionar un mayor tamano de partfcula de la borra de lo que lo hana una partfcula catalttica de mayor tamano con una menor densidad de partfcula. Segun las presentes tecnicas, el tamano de partfcula de la borra se puede ajustar al seleccionar un catalizador con cierta densidad de partfcula de catalizador, es decir, para modular una cantidad de fracturacion como se analiza mas adelante.
Los resultados indicados por las figuras 8A-9B tambien muestran una separacion mejorada en la columna de purga 68 (FIG. 3) para mayor tamano de partfcula de la borra de polietileno. En un sentido, la separacion mejorada o aumentada (retirada aumentada de hidrocarburo residual o VOC de la borra) puede caracterizarse como una eficacia mejorada o aumentada de la separacion (p.ej., en la columna de purga) porque dada la misma masa de borra, menos hidrocarburo residual permanece en la borra (es decir, con menor tamano de partfcula).
La FIG. 8A es una representacion esquematica 180 del diametro del tamano medio de partfcula de la borra 182 (pm) frente a tiempo total de residencia del catalizador 184 (horas) en los reactores de polimerizacion aguas arriba en diversas actividades de catalizador 186. Como se ha indicado, el tamano medio de partfcula del catalizador es de aproximadamente 12 micrometros. Tres actividades de catalizador 186 en unidades de gramos/horas de borra de polietileno (PE) por gramo de catalizador se dan a 10.000, 30.000, y 50.000, respectivamente. El tamano de partfcula de la borra 182 es de la borra que se descarga del segundo reactor o reactor final y que podna entrar en ultima instancia en la columna de purga 68 (FIG. 3). Las relaciones en la FIG. 8A muestran que el tamano de partfcula de la borra se puede controlar al ajustar el tiempo de residencia en el reactor o al ajustar la actividad del catalizador.
La FIG. 8B es una representacion esquematica 190 del VOC de borra 192 (ppm) de la borra que sale de la columna de purga frente al tiempo total de residencia 184 del catalizador en los reactores de polimerizacion aguas arriba en tres actividades 186 del catalizador. De nuevo, las tres actividades 186 del catalizador son 10.000, 30.000, y 50.000 en unidades (gramos/hora) de PE polimerizado y producido por (gramo) de catalizador usado. Tambien, como con los resultados de la FIG. 8A, el tamano medio de partfcula del catalizador es de aproximadamente 12 micrometros en los resultados presentados en la FIG. 9. En total, las relaciones en las figuras 8A and 8B muestran que la eficacia de separacion, es decir, la retirada aumentada de hidrocarburo residual o VOC de la borra de PE, se puede aumentar en la columna de purga al ajustar el tamano de partfcula de PE, el tiempo de residencia en el reactor del catalizador, y la actividad del catalizador.
La FIG. 9A es una representacion esquematica 200 del diametro (pm) del tamano medio de partfcula de la borra 202 frente al tiempo total de residencia del catalizador 204 (horas) en los reactores de polimerizacion aguas arriba en tres actividades de catalizador 206, respectivamente, que son las mismas actividades de catalizador 186 de los resultados presentados en las figuras previas 8A y 8B. Sin embargo, en contraste con los resultados presentados en las figuras 8A and 8B, los resultados asociados con la FIG. 9A es para un tamano medio de partfcula de catalizador de aproximadamente 20 micrometros. Las relaciones en la FIG. 9 indican que el tamano de partfcula de la borra de PE se puede controlar al ajustar el tiempo de residencia en el reactor o al ajustar la actividad del catalizador.
La FIG. 9B es una representacion esquematica 210 del VOC de borra 212 (ppm) de la borra de PE que sale de la columna de purga frente al tiempo total de residencia del catalizador 204 en los reactores de polimerizacion aguas arriba en las tres actividades de catalizador 206, respectivamente. Las relaciones en las figuras 9A y 9B indican que la eficacia de separacion, es decir, la retirada aumentada de hidrocarburo residual o VOC de la borra de PE,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
se puede aumentar en la columna de purga al ajustar el tamano de partfcula de borra de PE, el tiempo de residencia en el reactor del catalizador, y la actividad del catalizador.
Como se ha mencionado, el cambio de una partfcula de catalizador mas pequena con un diametro de 12 micrometros (FIGS. 8A y 8B) a una partfcula de catalizador mas grande con un diametro de 20 micrometros (FIGS. 9A y 9B) da como resultado un mayor tamano de partfcula de la borra de polietileno, tal como, por ejemplo, con la borra de polietileno en la suspension producida 22 que se descarga del segundo reactor de circuito cerrado, o con la borra de polietileno en la descarga de solidos 70 procedente de la camara de evaporacion instantanea 64 a la columna de purga 68. Por lo tanto, como se ha analizado, controlar el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas que se descargan del reactor de polimerizacion puede incluir seleccionar un catalizador inicial o alternativo, para alimentar al sistema de reactor 20. El catalizador se puede seleccionar basandose, en parte, en el tamano de partfcula del diametro del catalizador, y asf proporcionar un tamano medio o mediana de tamano de partfcula deseados de la borra producida de polietileno.
Ademas, la densidad de la partfcula de catalizador tambien se puede tomar en cuenta para controlar o ajustar el tamano de partfcula de la borra, como se menciono anteriormente. Por ejemplo, se puede realizar menos fracturacion del catalizador y de la borra seleccionando un catalizador que tenga una mayor densidad de partfcula de catalizador, y por lo tanto proporcionar un mayor tamano medio o mediana de tamano de partfcula de la borra de polietileno. Por otra parte, se puede realizar mas fracturacion del catalizador y de la borra seleccionando un catalizador que tenga una menor densidad de partfcula de catalizador, y por lo tanto proporcionar un menor tamano medio o mediana de tamano de partfcula de la borra de polietileno.
La fracturacion es rotura de las partfculas de borra de polietileno en el reactor y afecta al tamano de partfcula y VOC de la borra de polietileno. Como se ha indicado, la cantidad de fracturacion se puede relacionar con la densidad de partfcula del catalizador. Ademas, como con el tamano de las partfculas de borra en general, el tamano de las partfculas fracturadas de la borra de polietileno se puede relacionar con la actividad del catalizador y el tiempo de residencia en el reactor, y por lo tanto tambien se relaciona con la productividad del catalizador. Las tablas 1 y 2 proporcionan informacion comercial y resultados de calculos para la produccion de polietileno en doble reactor de circuito cerrado, disponiendose en serie estos dos reactores de circuito cerrado. Los datos presentados estan en un intervalo de actividad de catalizador y tiempo de residencia de catalizador (tiempo total de residencia en los dos reactores), y productividad del catalizador asociada. Se enumera una mediana de tamano de partfcula D-50 de borra resultante de la borra total de polietileno. Como pueden apreciar los expertos en la tecnica, el tamano de partfcula D-50 es la mediana de tamano de partfcula, es decir, en la que 50% de las partfculas en la distribucion son menores que el tamano del diametro D-50, y 50% de las partfculas en la distribucion son mayores que el tamano del diametro D-50.
Ademas, los resultados de fracturacion se presentan en la Tabla 1 y Tabla 2. En estos ejemplos, la fracturacion se clasifica para fracturas en 2 partfculas, fracturas en 4 partfculas, fracturas en 8 partfculas, y fracturas en 16 partfculas. En la Tabla 1, se enumera el diametro de la mediana de tamano de partfcula para la parte no fracturada y para cada parte fracturada. Ademas, en este ejemplo, la poblacion supuesta es de 0,5 para partfculas no fracturadas, 0,267 para la de 2 fracturas, 0,133 para la de 4 fracturas, 0,067 para la de 8 fracturas, y 0,033 para la de 16 fracturas. Como se ha mencionado el diametro de la mediana de tamano de partfcula puede ser el tamano de partfculas D-50 de una parte determinada. Como pueden apreciar los expertos en la tecnica, el tamano de partfcula D-50 se define como el diametro de partfcula en el 50% del intervalo de poblacion determinado. Por lo tanto, el tamano de partfcula D-50 es la mediana del tamano de partfcula.
Como puede observarse en la Tabla 1, en las partfculas totales de borra que incluyen las partfculas no fracturadas y las partfculas fracturadas, el tamano de partfcula del polietileno aumenta con el tiempo de residencia y con la productividad del catalizador. Como pueden apreciar los expertos en la tecnica, la productividad del catalizador es la actividad del catalizador multiplicada por el tiempo de residencia del catalizador. En la Tabla 2, se enumera un valor de VOC por cada parte fracturada. Como puede observarse en la Tabla 2, el VOC de la borra que se descarga de la columna de purga disminuye beneficiosamente con la disminucion del tamano de partfcula de la borra, disminucion de la actividad del catalizador, disminucion del tiempo de residencia en el reactor, y disminucion de la productividad del catalizador.
Tabla 1. Fracturacion de partfcula de polietileno en el sistema de reactor de circuito cerrado
Actividad
Residencia Productividad Partfculas de borra* Fractura* Fractura* Fractura* Fractura*
lbPE /lbcat/h
Tiempo, horas lbPE/lbcat no fracturada 2 partfculas 4 partfculas 8 partfculas 16 partfculas
10,000
1,50 15000 296 148 74 16,8 8,6
10,000
1,75 17500 312 156 78 39 8,6
10,000
2,00 20000 326 163 81 18,6 20
10,000
2,25 22500 339 170 85 42 21
10,000
2,50 25000 351 176 88 44 9,9
30,000
1,50 45000 427 214 107 53 27
30,000
1,75 52500 450 225 112 56 28
30,000
2,00 60000 470 235 118 59 29
30,000
2,25 67500 489 244 122 61 31
30,000
2,50 75000 506 253 127 63 32
50,000
1,50 75000 506 253 127 63 32
50,000
1,75 87500 533 267 133 30,4 14,9
50,000
2,00 100000 557 279 139 70 35
50,000
2,25 112500 580 290 145 72 16,3
50,000
2,50 125000 600 300 150 75 17,2
10,000
1,50 15000 494 247 123 62 31
10,000
1,75 17500 520 260 130 65 32
10,000
2,00 20000 543 272 136 68 34
10,000
2,25 22500 565 283 141 71 35
10,000
2,50 25000 585 293 146 73 16,8
30,000
1,50 45000 712 356 178 89 44
30,000
1,75 52500 749 375 187 94 47
30,000
2,00 60000 784 392 196 98 49
30,000
2,25 67500 815 407 204 102 51
30,000
2,50 75000 844 422 211 106 53
50,000
1,50 75000 844 422 211 106 53
50,000
1,75 87500 889 444 222 111 56
50,000
2,00 100000 929 464 232 116 58
50,000
2,25 112500 966 483 242 121 60
50,000
2,50 125000 1001 500 250 125 63
* Los valores dados son diametros de mediana en micrometros para esa porcion
Tabla 2. VOC de la borra de polietileno descargada de la columna de purga
VOC no fracturado* ppm 10.000gPE/gcat./h
VOC 2 partes* ppm VOC 4 partes* ppm VOC 8 partes* ppm VOC 16 partes* ppm VOC medio ppm
25.4064
0.6468 0.3140 0.3170 0.3170 12.9493
32.2584
0.7921 0.3139 0.3169 0.3170 16.4140
39.3882
0.9466 0.3142 0.3169 0.3170 20.0201
46.6900
1.1494 0.3148 0.3169 0.3170 23.7252
54.0498
1.4168 0.3158 0.3168 0.3170 27.4765
30.000gPE/gcat./h
112.6436
4.3408 0.3046 0.3162 0.3170 57.5516
133.6712
5.8459 0.3538 0.3160 0.3170 68.4733
154.0129
7.5939 0.3718 0.3157 0.3158 79.1127
173.6605
9.4407 0,3924 0.3170 0.3170 89.4318
192.6302
11.4533 0.4175 0.3152 0.3170 99.4565
50.000gPE/gcat./h
192.6302
11.4533 0.4175 0.3152 0.3170 99.4565
222.8157
15.0319 0.4692 0.3138 0.3170 115.5104
251.3430
18.8693 0.5290 0.3144 0.3170 130.8054
278.3665
22.8997 0.5987 0.3141 0.3170 145.4012
304.0271
27.1098 0.6792 0.3140 0.3170 159.3649
10.000gPE/gcat./h
178.6433
9.9626 0.3945 0.3154 0.3170 92.0625
207.3809
13.1395 0.4101 0.3150 0.3170 107.2806
234.6284
16.5686 0.4916 0.3150 0.3170 121.8296
260.5095
20.1959 0.5497 0.3130 0.3170 135.7451
285.1445
23.9793 0.6187 0.3141 0.3170 149.0807
30.000gPE/gcat./h
448.2843
57.1321 1.5285 0.3168 0.3168 239.6128
498.1291
70.0027 2.0395 0.3194 0.3167 268.0357
5
10
15
20
25
30
35
40
579.1022
82.8112 2.6367 0.3236 0.3166 312.0178
622.1107
95.5462 3.2773 0.3291 0.3164 337.0038
661.8310
108.0816 4.0417 0.3291 0.3163 360.3086
50.000gPE/gcat./h
661.8310
108.0816 4.0417 0.3291 0.3163 360.3086
765.2598
128.5097 5.4511 0.3491 0.3150 417.6597
820.3976
148.3075 7.0960 0,3605 0.3158 450.7281
918.8769
167.4591 8.8477 0.3731 0.3155 505.3093
966.7119
185.9735 10.7303 0.3731 0.3143 534.4149
*VOC en ppm para la partfcula de diametro de mediana en esa porcion
La FIG. 10 representa una realizacion alternativa de un sistema de reactor de polimerizacion de polietileno 240 en el que un sistema de procesamiento de la borra 242 se dispone entre un primer reactor de circuito cerrado 50A y un segundo reactor de circuito cerrado 50B. El sistema de procesamiento en suspension de borra 242 puede implicar, por ejemplo, retirar componentes finales livianos 243 tales como hidrogeno y monomero (p.ej., etileno), y otros componentes, de la suspension de transferencia 21-1 que se descarga desde el primer reactor de circuito cerrado 50A. Pueden estar implicadas otras corrientes de recuperacion y de procesamiento. El equipo puede incluir recipientes de evaporacion instantanea, columnas de destilacion, bombas, cambiadores de calor, equipo analttico, valvulas de control, y asf sucesivamente. El control del tamano de partfcula (p.ej., ajustar hacia mayor tamano de partfcula) de la borra de polietileno que se descarga desde el primer reactor puede mejorar beneficiosamente la operabilidad (p.ej., a traves de la menor viscosidad de la suspension e hidraulica mejorada) en el flujo de suspension y rendimiento de la bomba, por ejemplo, en el sistema de procesamiento de la borra 242. Por lo tanto, el control del flujo de suspension de transferencia, una bomba de suspension de transferencia, etc., dentro del sistema de procesamiento de la borra 242 puede estar unido al menos en parte al tamano de partfcula de la borra, mejorando la estabilidad de las operaciones. Ademas, el control del tamano de partfcula (p.ej., ajustar hacia menor tamano de partfcula) puede mejorar la separacion de hidrocarburos de la suspension o de los solidos de borra de polietileno en el sistema de procesamiento en suspension 242. Por lo tanto, el control de un recipiente de evaporacion instantanea o recipiente de separacion, por ejemplo, en el sistema de procesamiento en suspension 242 puede estar unido al menos en parte al tamano de partfcula de la borra, mejorando la operacion asociada.
Como con el sistema de reactor 20 anteriormente analizado, los dos reactores (de polimerizacion) en suspension de circuito cerrado 50A, 50B en un sistema de reactor 240 se pueden disponer y operar en serie, y se pueden cambiar si se desea a operacion en paralelo. Se pueden incluir reactores de circuito cerrado adicionales u otros reactores (p.ej., reactores de fase gaseosa) en la combinacion ilustrada. Como tambien se ha analizado, el reactor en suspension de circuito cerrado 50A, 50B esta compuesto generalmente de segmentos de tubena conectados por curvas o codos suaves. Las camisas de reactor 52 se pueden proporcionar para eliminar el calor originado por la polimerizacion exotermica mediante circulacion de un medio de refrigeracion, tal como agua tratada, por todas las camisas del reactor 52.
Los reactores 50A, 50B se pueden usar para llevar a cabo la polimerizacion de poliolefina (p.ej., polietileno) en condiciones de suspension. Un respectivo dispositivo motriz, tal como bomba 54A, 54B, hace circular la suspension fluida en cada reactor 50A, 50B. La bomba puede ser accionada por un motor 56A, 56B u otra fuerza motriz. Los diversos componentes de alimentacion representados por las corrientes de alimentacion 58A, 58B anteriormente analizadas se pueden aplicar al sistema de reactor 240. Ademas, al menos una corriente de catalizador 60 se introduce en el sistema de reactor 240.
Una suspension producida de borra 22 se puede descargar desde el segundo reactor de circuito cerrado 50B y se somete a posterior procesamiento que incluye la extrusion en ultima instancia en granulos de polietileno. La suspension producida de borra 22 se puede descargar a traves de un tubo de sedimentacion, CTO, aislamiento, valvula, valvula Ram, u otras configuraciones de valvulas. La suspension producida de borra 22 puede incluir un polietileno monomodal (o no diferenciado) o un polietileno bimodal (o diferenciado).
Una primera tubena de transferencia 21L-1 puede hacer circular una primera suspension de transferencia 21-1 de la descarga del primer reactor de circuito cerrado 50A al sistema de procesamiento en suspension de la borra 242. Esta descarga del primer reactor de circuito cerrado y la tubena de transferencia asociada 21L-1 pueden incluir una valvula Ram, una CTO, un tubo de sedimentacion, u otra configuracion de valvula. Una segunda tubena de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
transferencia 21L-2 puede hacer circular una segunda suspension de transferencia 21-2 del sistema de procesamiento en suspension de la borra 242 al segundo reactor de circuito cerrado 50B. En ciertos ejemplos, una bomba en el sistema de procesamiento en suspension 242 puede proporcionar una fuerza motriz para la circulacion de la segunda suspension de transferencia 21-2 a traves de la segunda tubena de transferencia 21L-2.
Las tecnicas anteriormente mencionadas con respecto al control del tamano de partfcula de la borra de polietileno son aplicables a la realizacion ilustrada de la FIG. 10. Por ejemplo, el tamano de partfcula de la borra de polietileno que se descarga del primer reactor 50A (en la suspension de transferencia 21-1) y/o del segundo reactor 50B (en la suspension producida 22) se puede controlar o ajustar, al ajustar las condiciones del reactor. Dichas condiciones del reactor pueden incluir el tiempo de residencia del catalizador, actividad del catalizador, productividad del catalizador, y fracturacion del polietieno, y asf sucesivamente. Se pueden anadir modificadores de la actividad que incluyen inhibidores de la actividad. Ademas, la seleccion del catalizador, con respecto al tamano de partfcula del catalizador y/o a la densidad del catalizador, puede ajustar el tamano de partfcula. El control del tamano de partfcula puede mejorar beneficiosamente la operabilidad de los reactores 50, el sistema de procesamiento en suspension 242, y operaciones y equipo de unidades aguas abajo.
La FIG. 11 es un ejemplo de un sistema de procesamiento en suspension de la borra 242 dispuesto entre el primer reactor de polimerizacion 50A y el segundo reactor de polimerizacion 50B. En este ejemplo, el sistema de procesamiento en suspension 242 tiene un sistema concentrador opcional 244 y un sistema de eliminacion de compuestos ligeros 246. Por supuesto, se pueden implementar otras configuraciones de sistema de procesamiento en suspension 242. Las tecnicas anteriormente mencionadas para controlar el tamano de partfcula en el primer reactor 50A pueden mejorar la hidraulica y operabilidad del sistema concentrador 244, y tambien mejorar la hidraulica, desgasificacion, y operabilidad de las suspensiones en el sistema de eliminacion de compuestos ligeros 246, y asf sucesivamente.
Como analizo anteriormente, una finalidad del sistema concentrador 244 puede ser formar una corriente de reciclado para facilitar el control de las concentraciones de solidos en el primer reactor de circuito cerrado 50A. Ademas, el sistema concentrador 244 puede reducir la carga de hidrocarburo (p.ej., diluyente, monomero, comonomero) enviada al sistema de eliminacion de compuestos ligeros 246.
Como se ha indicado, el sistema concentrador 244 se puede eliminar, y la suspension de transferencia 21-1 descargada del primer reactor 50A se envfa al sistema de eliminacion de compuestos ligeros 246 u otros sistemas de tratamientos de suspension. En ciertos ejemplos, se emplea una retirada continua (CTO) en lugar de o ademas del sistema concentrador 244, y la CTO se dispone, por ejemplo, en la descarga del primer reactor 50A en la tubena de transferencia 21L-1. La CTO en dichos ejemplos puede proporcionar concentracion de la suspension de transferencia 21-1 con respecto a a la suspension circulante en el primer reactor de circuito cerrado 50A.
En la realizacion ilustrada, la tubena de transferencia 21L-1 transporta la suspension de transferencia de borra 211 descargada desde el primer reactor de polimerizacion 50A al interior del hidrociclon 248 del sistema concentrador 244. Una corriente de reciclado 250 procedente del hidrociclon 248 se puede retornar a traves de una bomba 252 al primer reactor 50A. La corriente de reciclado 250 puede incluir diluyente y partfculas finas de borra (que pueden tener catalizador activo). El caudal de la corriente de reciclado 250 se puede regular para facilitar el control de la concentracion de solidos de la suspension que circula por el primer reactor de circuito cerrado 50A. El caudal de la corriente de reciclado 250 se puede modular con una valvula de control (no mostrado), y/o controlando la velocidad de la bomba 250, y asf sucesivamente. En cuanto a la corriente de solidos primarios del hidrociclon 248, una corriente en suspension de solidos concentrada 254 sale del hidrociclon 108 a traves de una valvula reductora de presion 255 al sistema de eliminacion de gases ligeros 246.
En este ejemplo, el sistema de eliminacion de gases ligeros 246 puede eliminar componentes ligeros 243 (p.ej., hidrogeno, monomero de etileno) de la suspension de transferencia 21-1 que se descarga desde el primer reactor de polimerizacion 50A. En el caso de eliminacion de hidrogeno, puede ser beneficioso en produccion bimodal, por ejemplo, donde se desea mantener una mayor concentracion de hidrogeno en el primer reactor 50A que en el segundo reactor 50B, por ejemplo. Por supuesto, se pueden realizar otras aplicaciones, tales como con el monomero (p.ej., etileno), comonomeros ligeros, diluyentes ligeros, no condensables, y otros componentes ligeros. En ciertos ejemplos, un componente "ligero" se puede especificar como componentes que tienen un menor punto de ebullicion que el diluyente (p.ej., isobutano) empleado en el primer reactor de circuito cerrado 50A. Ademas, se pueden realizar diversas aplicaciones dirigidas a componentes pesados (comonomeros pesados, aditivos) a traves de reciclado desde el sistema concentrador 244 al primer reactor 50A, asf como a traves de la descarga de componentes mas pesados desde el sistema de eliminacion de componentes ligeros 246 (es decir, por la parte inferior del recipiente de evaporacion instantanea 256, por la parte inferior de la columna de fraccionamiento 258) al segundo reactor 50A en la suspension de transferencia 21-2, y asf sucesivamente.
En el ejemplo ilustrado de la FIG. 11, el sistema de eliminacion de gases ligeros 246 incluye un recipiente de evaporacion instantanea 256 y una columna de destilacion o de fraccionamiento 258. En un ejemplo, el recipiente de evaporacion instantanea 256 tiene una camisa (no mostrado) para un medio de calentamiento tal como vapor de agua, condensado de vapor de agua, y asf sucesivamente. En el caso de vapor de agua, el calor latente se
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
puede transferir a los contenidos del recipiente de evaporacion instantanea 256. El recipiente de evaporacion instantanea 256 tambien puede tener un mezclador o agitador 260.
La columna de fraccionamiento 258 puede tener una pluralidad de etapas teoricas proporcionadas por multiples bandejas de destilacion 262. Ademas, la columna de fraccionamiento 258 tambien puede tener un condensador de cabeza 264 dispuesto en la parte superior de la columna de fraccionamiento 258 en este ejemplo. Asimismo, el recipiente de evaporacion instantanea 256, cuando esta provisto de la camisa previamente referenciada, puede funcionar como un rehervidor para la columna de fraccionamiento 258. El recipiente de evaporacion instantanea 256 tambien funciona como un deposito agitado para recoger solidos.
En funcionamiento, la corriente de suspension de solidos 254 del hidrociclon 248 entra en el recipiente de evaporacion instantanea 256 donde el hidrocarburo tal como diluyente, monomero, y comonomero se evapora por la cabeza y se envfa como corriente de alimentacion 266 a la columna de fraccionamiento 258. La presion del recipiente de evaporacion instantanea 256 se puede mantener, por ejemplo, de 3,4 a 20,7 bares (de 50 a 300 psi) menos que la presion en el primer reactor de circuito cerrado 50A. Dicha presion de funcionamiento en la evaporacion de una sola etapa en el recipiente de evaporacion instantanea 256 en este ejemplo puede proporcionar, la evaporacion de algo de diluyente por la cabeza asf como la descarga de diluyente lfquido de la parte inferior del recipiente de evaporacion instantanea 256.
Ademas de diluyente y monomero, la corriente de alimentacion de cabeza 266 desde el recipiente de evaporacion instantanea 256 a la columna de fraccionamiento 258 puede contener hidrogeno atrapado si se introduce en el primer reactor 50A, asf como algunas partfculas de borra que incluyen partfculas finas. La mayona de las partfculas de borra de polietileno se sedimentan en el recipiente de evaporacion instantanea 256, y se descargan desde una porcion de la parte inferior del recipiente de evaporacion instantanea 256 como la suspension de transferencia 21-2 (vease tambien la FIG. 10). Se puede anadir diluyente 270 (p.ej., isobutano) al recipiente de evaporacion instantanea 256.
La suspension de transferencia 21-2 que se descarga desde la parte inferior del recipiente de evaporacion instantanea 256 se puede bombear a traves de una serie de bombas 272 al segundo reactor de circuito cerrado 50B por la tubena de transferencia 21L-2. En la realizacion ilustrada, una porcion 274 de la suspension de transferencia 21-2 al segundo reactor 50B se puede reciclar al recipiente de evaporacion instantanea 256 a traves de una valvula de control de flujo 276. Asimismo, en ciertos ejemplos, la porcion reciclada 274 se puede muestrear, y el hidrocarburo en la muestra se puede someter a ensayo con un cromatografo de gases, por ejemplo, para determinar la composicion del hidrocarburo en la suspension de transferencia 21-2. Dichos resultados de ensayos de composicion se pueden usar para facilitar el control de las alimentaciones a los reactores 50A, 50B, y de las concentraciones de componentes en los reactores 50A, 50B.
En cuanto a la corriente de cabeza del recipiente de evaporacion instantanea 256, la corriente de alimentacion 266 se descarga desde el recipiente de evaporacion instantanea 256 a la columna de fraccionamiento 258 donde el vapor de agua circula hacia arriba por la columna de fraccionamiento 258. Como se ha indicado, una camisa de vapor de agua sobre el recipiente de evaporacion instantanea 256 puede funcionar como un rehervidor proporcionando calor a la parte inferior de la columna de fraccionamiento 256. El vapor de agua se mueve hacia arriba en la columna 258 y la mayor parte del diluyente y tambien cualquier comonomero pesado (p.ej., 1-hexeno) es condensado por el condensador de cabeza 264 y cae como un lfquido junto con cualesquiera partfculas finas de polietileno purificadas, al recipiente de evaporacion instantanea 256 a traves de la corriente 278. Se puede anadir el diluyente 270 (p.ej., isobutano) a la columna de fraccionamiento 258.
Una corriente de componentes ligeros 243 se descarga por la cabeza desde la columna de fraccionamiento 258 a traves de la valvula de control de presion 276 a un sistema de recuperacion de componentes finales ligeros, por ejemplo. La corriente de componentes ligeros 243 se puede muestrear y someter a ensayo, tal como con un cromatografo de gases. Los resultados de los ensayos de composicion se pueden usar para facilitar el control de las concentraciones de los componentes en los reactores 50A, 50B, para ajustar los caudales de las corrientes de alimentacion a los reactores 50A, 50B.
El ejemplo ilustrado de la FIG. 11 puede proporcionar mas control independiente del tamano de partfcula de la borra en el primer reactor 50B frente al segundo reactor 50B en ciertos casos. Por ejemplo, sustancialmente todo o una parte del modificador de la actividad del catalizador (inhibidor y/o promotor) anadido en el primer reactor 50A se puede reciclar al primer reactor 50A a traves del sistema concentrador 244, y/o retirar por la corriente de componentes ligeros 243 si el modificador de la actividad del catalizador es un componente ligero, y asf sucesivamente. En otro ejemplo, alterar la adicion de diluyente al primer reactor 50A para ajustar la concentracion de solidos o el tiempo de residencia en el primer reactor 50A se puede, en algunos ejemplos, comunicar menos al segundo reactor 50A debido a la presencia del sistema de procesamiento en suspension 242 entremedias del primer reactor 50A y el 50B.
Divulgacion adicional
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Se han descrito metodos y sistemas para la produccion de polietileno. Se ofrecen las siguientes clausulas como descripcion adicional:
Ejemplo 1. Un metodo para operar un sistema de reactor de polietileno, que comprende: polimerizar etileno en el catalizador en un primer reactor de polimerizacion para formar partfculas intermedias que tienen el catalizador y un primer polietileno; descargar las partfculas intermedias desde el primer reactor de polimerizacion a un segundo reactor de polimerizacion; polimerizar etileno en el catalizador en las partfculas intermedias en el segundo reactor de polimerizacion para formar partfculas producidas que tienen el catalizador, el primer polietileno, y el segundo polietileno; descargar las partfculas producidas desde el segundo reactor de polimerizacion; y controlar un tamano de partfcula de las partfculas producidas ajustando un tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 2: El metodo segun el ejemplo 1, que comprende alimentar etileno, diluyente, y el catalizador al
primer reactor de polimerizacion, y alimentar etileno y diluyente al segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 3: El metodo segun el ejemplo 1, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una
velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion.
Ejemplo 4: El metodo segun el ejemplo 1, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una
velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 5. El metodo segun el ejemplo 1, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una concentracion de solidos en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 6. El metodo segun el ejemplo 1, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar un primer tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar un segundo tiempo de residencia del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto el primer tiempo de residencia como el segundo tiempo de residencia.
Ejemplo 7. El metodo segun el ejemplo 6, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion.
Ejemplo 8. El metodo segun el ejemplo 6, en el que ajustar el segundo tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una primera corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion y/o ajustar una velocidad de una segunda corriente de alimentacion de diluyente al segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 9. El metodo segun el ejemplo 6, en el que ajustar el primer tiempo de residencia comprende ajustar la concentracion de solidos en el primer reactor de polimerizacion, y en el que ajustar el segundo tiempo de residencia comprende ajustar la concentracion de solidos en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 10. El metodo segun el ejemplo 1, en el que tanto el primer reactor de polimerizacion como el segundo reactor de polimerizacion comprenden un reactor de fase lfquida.
Ejemplo 11. El metodo segun el ejemplo 1, en el que tanto el primer reactor de polimerizacion como el segundo reactor de polimerizacion comprenden un reactor de circuito cerrado.
Ejemplo 12. El metodo segun el ejemplo 1, que comprende controlar ademas el tamano de partfcula de las partfculas producidas ajustando la actividad del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 13. El metodo segun el ejemplo 12, en el que ajustar la actividad comprende anadir un inhibidor de la actividad en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 14. El metodo segun el ejemplo 13, en el que el inhibidor de la actividad comprende un veneno de
catalizador.
Ejemplo 15. El metodo segun el ejemplo 1, que comprende seleccionar un catalizador alternativo y alimentar el catalizador alternativo en el primer reactor de polimerizacion para proporcionar partfculas producidas alternativas que se descargan del segundo reactor de polimerizacion, comprendiendo las partfculas producidas alternativas un tamano medio de partfculas diferente al de las partfculas producidas.
Ejemplo 16. El metodo segun el ejemplo 1, que comprende alimentar mas hidrogeno al primer reactor de
polimerizacion que al segundo reactor de polimerizacion, o alimentar mas hidrogeno al segundo reactor de
polimerizacion que al primer reactor de polimerizacion.
Ejemplo 17. El metodo segun el ejemplo 1, que comprende alimentar comonomero al primer reactor de polimerizacion y/o al segundo reactor de polimerizacion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Ejemplo 18. El metodo segun el ejemplo 17, en el que el comonomero comprende propileno, buteno, 1- penteno, 1-hexeno, 1-octeno, y/o 1-deceno.
Ejemplo 19. El metodo segun el ejemplo 1, que comprende alimentar mas comonomero al primer reactor de polimerizacion que al segundo reactor de polimerizacion, o alimentar mas comonomero al segundo reactor de polimerizacion que al primer reactor de polimerizacion.
Ejemplo 20. El metodo segun el ejemplo 1, en el que el primer polietileno y el segundo polietileno se combinan para producir un polietileno monomodal o un polietileno bimodal.
Ejemplo 21. Un metodo para operar un sistema de reactor de polietileno, que comprende: polimerizar etileno en un catalizador en un primer reactor de polimerizacion para formar un primer polietileno y formar partfculas de polietileno intermedias que comprenden el catalizador y el primer polietileno ; descargar las partfculas de polietileno intermedias desde el primer reactor de polimerizacion a un segundo reactor de polimerizacion; polimerizar etileno en el catalizador en el segundo reactor de polimerizacion para formar un segundo polietileno y formar partfculas de polietileno producidas que comprenden el catalizador, el primer polietileno, y el segundo polietileno; descargar las partfculas de polietileno producidas desde el segundo reactor de polimerizacion; y controlar un tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas ajustando la actividad del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 22. El metodo segun el ejemplo 21, en el que ajustar la actividad comprende anadir un inhibidor de la
actividad al primer reactor de polimerizacion y/o al segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 23. El metodo segun el ejemplo 22, en el que el inhibidor de la actividad comprende un veneno de catalizador.
Ejemplo 24. El metodo segun el ejemplo 21, en el que controlar el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas puede incluir ademas seleccionar un catalizador alternativo y alimentar el catalizador alternativo al primer reactor de polimerizacion.
Ejemplo 25. El metodo segun el ejemplo 21, que comprende alimentar mas hidrogeno al primer reactor de
polimerizacion que al segundo reactor de polimerizacion, o alimentar mas hidrogeno al segundo reactor de
polimerizacion que al primer reactor de polimerizacion.
Ejemplo 26. El metodo segun el ejemplo 21, que comprende controlar ademas el tamano de partfcula de las partfculas producidas ajustando el tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 27. El metodo segun el ejemplo 26, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion.
Ejemplo 28. El metodo segun el ejemplo 26, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 29. El metodo segun el ejemplo 26, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una concentracion de solidos en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 30. El metodo segun el ejemplo 26, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar un primer tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar un segundo tiempo de residencia del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto el primer tiempo de residencia como el segundo tiempo de residencia.
Ejemplo 31. El metodo segun el ejemplo 21, en el que ajustar la actividad comprende ajustar la temperatura en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 32. Un metodo para aumentar la eficacia de separar hidrocarburo residual de partfculas de polietileno en un recipiente de purga, que incluye: polimerizar etileno en un catalizador en un sistema de reactor para formar partfculas de polietileno, comprendiendo el sistema de reactor un primer reactor de polimerizacion y un segundo reactor de polimerizacion en series; descargar las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion a un recipiente de separacion para separar hidrocarburo de las partfculas de polietileno; descargar las partfculas de polietileno desde el recipiente de vaporizacion instantanea a un recipiente de purga para separar hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno; y ajustar un tamano de partfcula de las partfculas de polietileno que se descargan desde el segundo reactor de polimerizacion para aumentar la separacion de hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno en un recipiente de purga aguas abajo.
Ejemplo 33. El metodo segun el ejemplo 32, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno fracturadas en el sistema de reactor.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Ejemplo 34. El metodo segun el ejemplo 32, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar la productividad del catalizador en el sistema de reactor.
Ejemplo 35. El metodo segun el ejemplo 34, en el que ajustar la productividad comprende ajustar una primera productividad del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar una segunda productividad del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto la primera productividad como la segunda productividad.
Ejemplo 36. El metodo segun el ejemplo 34, en el que ajustar la productividad comprende anadir un inhibidor de la actividad al primer reactor de polimerizacion o al segundo reactor de polimerizacion, o ambos.
Ejemplo 37. El metodo segun el ejemplo 34, en el que ajustar la productividad comprende ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el sistema de reactor.
Ejemplo 38. El metodo segun el ejemplo 32, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el sistema de reactor.
Ejemplo 39. El metodo segun el ejemplo 32, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar un
primer tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar un segundo tiempo de
residencia del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto el primer tiempo de residencia como el segundo tiempo de residencia.
Ejemplo 40. El metodo segun el ejemplo 32, en el que descargar las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion comprende descargar de forma continua las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion.
Ejemplo 41. El metodo segun el ejemplo 32, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende seleccionar y alimentar un catalizador alternativo que tiene una densidad de partfcula de catalizador para producir una cantidad deseada de fracturacion de las partfculas de borra de polietileno en el sistema de reactor.
Ejemplo 42. El metodo segun el ejemplo 32, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar la
temperatura en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion A
Un metodo para operar un sistema de reactor de polietileno, que comprende: polimerizar etileno en el catalizador en un primer reactor de polimerizacion para formar partfculas intermedias que tienen el catalizador y un primer polietileno; descargar las partfculas intermedias desde el primer reactor de polimerizacion a un segundo reactor de polimerizacion; polimerizar etileno en el catalizador en las partfculas intermedias en el segundo reactor de polimerizacion para formar partfculas producidas que tienen el catalizador, el primer polietileno, y el segundo polietileno; descargar las partfculas producidas desde el segundo reactor de polimerizacion; y controlar un tamano de partfcula de las partfculas producidas ajustando un tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion B
El metodo segun la realizacion A, que comprende alimentar etileno, diluyente, y el catalizador al primer reactor de polimerizacion, y alimentar etileno y diluyente al segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion C
El metodo segun las realizaciones A a B, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion.
Realizacion D
El metodo segun las realizaciones A a C, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion E
El metodo segun las realizaciones A a D, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una concentracion de solidos en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion F
El metodo segun las realizaciones A a E, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar un primer tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar un segundo tiempo de
5
10
15
20
25
30
35
40
residencia del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto el primer tiempo de residencia como el segundo tiempo de residencia.
Realizacion G
El metodo segun las realizaciones A a F, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion.
Realizacion H
El metodo segun las realizaciones A a G, en el que ajustar el segundo tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una primera corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion y/o ajustar una velocidad de una segunda corriente de alimentacion de diluyente al segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion I
El metodo segun las realizaciones A a H, en el que ajustar el primer tiempo de residencia comprende ajustar la concentracion de solidos en el primer reactor de polimerizacion, y en el que ajustar el segundo tiempo de residencia comprende ajustar la concentracion de solidos en el segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion J
El metodo segun las realizaciones A a I, en el que tanto el primer reactor de polimerizacion como el segundo reactor de polimerizacion comprenden un reactor de fase lfquida.
Realizacion K
El metodo segun las realizaciones A a J, en el que tanto el primer reactor de polimerizacion como el segundo reactor de polimerizacion comprenden un reactor de circuito cerrado.
Realizacion L
El metodo segun las realizaciones A a K, que comprende controlar ademas el tamano de partfcula de las partfculas producidas ajustando la actividad del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion M
El metodo segun las realizaciones A a L, en el que ajustar la actividad comprende anadir un inhibidor de la actividad al primer reactor de polimerizacion y/o al segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion N
El metodo segun las realizaciones A a M, en el que el inhibidor de la actividad comprende un veneno de catalizador.
Realizacion O
El metodo segun las realizaciones A a N, que comprende seleccionar un catalizador alternativo y alimentar el catalizador alternativo al primer reactor de polimerizacion para proporcionar partfculas producidas alternativas que se descargan desde el segundo reactor de polimerizacion, comprendiendo las partfculas producidas alternativas un tamano medio de partfculas diferente al de las partfculas producidas.
Realizacion P
El metodo segun las realizaciones A a O, que comprende alimentar mas hidrogeno al primer reactor de polimerizacion que al segundo reactor de polimerizacion, o alimentar mas hidrogeno al segundo reactor de polimerizacion que al primer reactor de polimerizacion.
Realizacion Q
El metodo segun las realizaciones A a P, que comprende alimentar comonomero al primer reactor de polimerizacion y/o al segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion R
El metodo segun las realizaciones A a Q, en el que el comonomero comprende propileno, buteno, 1-penteno, 1- hexeno, 1-octeno, y/o 1-deceno.
5
10
15
20
25
30
35
40
Realizacion S
El metodo segun las realizaciones A a R, que comprende alimentar mas comonomero al primer reactor de polimerizacion que al segundo reactor de polimerizacion, o alimentar mas comonomero al segundo reactor de polimerizacion que al primer reactor de polimerizacion.
Realizacion T
El metodo segun las realizaciones A a S, en el que el primer polietileno y el segundo polietileno se combinan para producir un polietileno monomodal o un polietileno bimodal.
Realizacion U
Un metodo para operar un sistema de reactor de polietileno, que comprende: polimerizar etileno en un catalizador en un primer reactor de polimerizacion para formar un primer polietileno y formar partfculas de polietileno intermedias que comprenden el catalizador y el primer polietileno ; descargar las partfculas de polietileno intermedias desde el primer reactor de polimerizacion a un segundo reactor de polimerizacion; polimerizar etileno en el catalizador en el segundo reactor de polimerizacion para formar un segundo polietileno y formar partfculas de polietileno producidas que comprenden el catalizador, el primer polietileno, y el segundo polietileno; descargar las partfculas de polietileno producidas desde el segundo reactor de polimerizacion; y controlar un tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas ajustando la actividad del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion V
El metodo segun la realizacion U, en el que ajustar la actividad comprende anadir un inhibidor de la actividad al primer reactor de polimerizacion y/o al segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion W
El metodo segun las realizaciones U a V, en el que el inhibidor de la actividad comprende un veneno de catalizador.
Realizacion X
El metodo segun las realizaciones U a W, en el que controlar el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno producidas comprende ademas seleccionar un catalizador alternativo y alimentar el catalizador alternativo al primer reactor de polimerizacion.
Realizacion Y
El metodo segun las realizaciones U a X, que comprende alimentar mas hidrogeno al primer reactor de polimerizacion que al segundo reactor de polimerizacion, o alimentar mas hidrogeno al segundo reactor de polimerizacion que al primer reactor de polimerizacion.
Realizacion Z
El metodo segun las realizaciones U a Y, que comprende controlar ademas el tamano de partfcula de las partfculas producidas ajustando el tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion AA
El metodo segun las realizaciones U a Z, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al primer reactor de polimerizacion.
Realizacion AB
El metodo segun las realizaciones U a AA, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una velocidad de una corriente de alimentacion de diluyente al segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion AC
El metodo segun las realizaciones U a AB, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar una concentracion de solidos en el primer reactor de polimerizacion y/o en el segundo reactor de polimerizacion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Realizacion AD
El metodo segun las realizaciones U a AC, en el que ajustar el tiempo de residencia comprende ajustar un primer tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar un segundo tiempo de residencia del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto el primer tiempo de residencia como el segundo tiempo de residencia.
Realizacion AE
Un metodo para aumentar la eficacia de separar hidrocarburo residual de partfculas de polietileno en un recipiente de purga, que incluye: polimerizar etileno en un catalizador en un sistema de reactor para formar partfculas de polietileno, comprendiendo el sistema de reactor un primer reactor de polimerizacion y un segundo reactor de polimerizacion en serie; descargar las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion a un recipiente de separacion para separar hidrocarburo de las partfculas de polietileno; descargar las partfculas de polietileno desde el recipiente de vaporizacion instantanea a un recipiente de purga para separar hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno; y ajustar un tamano de partfcula de las partfculas de polietileno que se descargan desde el segundo reactor de polimerizacion para aumentar la separacion de hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno en un recipiente de purga aguas abajo.
Realizacion AF
El metodo segun la realizacion AE, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno fracturadas en el sistema de reactor.
Realizacion AG
El metodo segun las realizaciones AE a AF, en el que ajustar el tamano de productividad del catalizador en el sistema de reactor.
Realizacion AH
El metodo segun las realizaciones AE a AG, en el que ajustar la productividad productividad del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto la primera productividad.
Realizacion AI
El metodo segun las realizaciones EG a AH, en el que ajustar la productividad comprende anadir un inhibidor de la actividad al primer reactor de polimerizacion o al segundo reactor de polimerizacion, o ambos.
Realizacion AJ
El metodo segun las realizaciones AE a AL, en el que ajustar la productividad comprende ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el sistema de reactor.
Realizacion AK
El metodo segun las realizaciones AE a AJ, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el sistema de reactor.
Realizacion AL
El metodo segun las realizaciones AE a AK, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar un primer tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar un segundo tiempo de residencia del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto el primer tiempo de residencia como el segundo tiempo de residencia.
Realizacion AM
El metodo segun las realizaciones AE a AL, en el que descargar las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion comprende descargar de forma continua las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion.
Realizacion AN
El metodo segun las realizaciones AE a AM, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende seleccionar y alimentar un catalizador alternativo que tiene una densidad de partfcula de catalizador para producir una cantidad deseada de fracturacion de las partfculas de borra de polietileno en el sistema de reactor.
partfcula comprende ajustar la
comprende ajustar una primera una segunda productividad del productividad como la segunda

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para aumentar la eficacia de separar hidrocarburo residual de partfculas de polietileno en un recipiente de purga, que incluye: polimerizar etileno en un catalizador en un sistema de reactor para formar partfculas de polietileno, comprendiendo el sistema de reactor un primer reactor de polimerizacion y un segundo reactor de polimerizacion en serie; descargar las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion a un recipiente de separacion para separar hidrocarburo de las partfculas de polietileno; descargar las partfculas de polietileno desde el recipiente de vaporizacion instantanea a un recipiente de purga para separar hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno; y ajustar un tamano de partfcula de las partfculas de polietileno que se descargan desde el segundo reactor de polimerizacion para aumentar la separacion de hidrocarburo residual de las partfculas de polietileno en un recipiente de purga aguas abajo, en donde ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar la productividad del catalizador en el sistema de reactor, y ajustar la productividad comprende ajustar una primera productividad del catalizador en el primer reactor de polimerizacion y ajustar una segunda productividad del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto la primera productividad como la segunda productividad.
  2. 2. El metodo segun la reivindicacion 1, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar el tamano de partfcula de las partfculas de polietileno fracturadas en el sistema de reactor.
  3. 3. El metodo segun las reivindicaciones 1 o 2, en el que ajustar la productividad comprende anadir un inhibidor de la actividad al primer reactor de polimerizacion o al segundo reactor de polimerizacion, o ambos.
  4. 4. El metodo segun las reivindicaciones 1 a 3, en el que ajustar la productividad comprende ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el sistema de reactor.
  5. 5. El metodo segun las reivindicaciones 1 a 4, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar el tiempo de residencia del catalizador en el sistema de reactor.
  6. 6. El metodo segun las reivindicaciones 1 a 5, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende ajustar un primer tiempo de residencia del catalizador en el primer reactor de polimerizacion o ajustar un segundo tiempo de residencia del catalizador en el segundo reactor de polimerizacion, o ajustar tanto el primer tiempo de residencia como el segundo tiempo de residencia.
  7. 7. El metodo segun las reivindicaciones 1 a 6, en el que descargar las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion comprende descargar de forma continua las partfculas de polietileno desde el segundo reactor de polimerizacion.
  8. 8. El metodo segun las reivindicaciones 1 a 7, en el que ajustar el tamano de partfcula comprende seleccionar y alimentar un catalizador alternativo que tiene una densidad de partfcula de catalizador para producir una cantidad deseada de fracturacion de las partfculas de borra de polietileno en el sistema de reactor.
ES13805720.3T 2012-12-13 2013-12-04 Producción de polietileno con múltiples reactores de polimerización Active ES2631155T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/713,207 US9340629B2 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Polyethylene production with multiple polymerization reactors
US201213713207 2012-12-13
PCT/US2013/073054 WO2014093088A1 (en) 2012-12-13 2013-12-04 Polyethylene production with multiple polymerization reactors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2631155T3 true ES2631155T3 (es) 2017-08-28

Family

ID=49765729

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13805720.3T Active ES2631155T3 (es) 2012-12-13 2013-12-04 Producción de polietileno con múltiples reactores de polimerización
ES17156900T Active ES2769037T3 (es) 2012-12-13 2013-12-04 Producción de polietileno con reactores de polimerización múltiple

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17156900T Active ES2769037T3 (es) 2012-12-13 2013-12-04 Producción de polietileno con reactores de polimerización múltiple

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9340629B2 (es)
EP (2) EP3211012B1 (es)
CN (1) CN105189574B (es)
BR (1) BR112015013909B1 (es)
CA (1) CA2895052C (es)
ES (2) ES2631155T3 (es)
MX (1) MX361985B (es)
RU (1) RU2655159C2 (es)
SG (1) SG11201504686RA (es)
WO (1) WO2014093088A1 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8871886B1 (en) 2013-05-03 2014-10-28 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polymerization product pressures in olefin polymerization
US9556283B2 (en) 2010-05-21 2017-01-31 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Polyethylene production with multiple polymerization reactors
US9238698B2 (en) 2012-10-31 2016-01-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Pressure management for slurry polymerization
US9096694B1 (en) 2014-01-20 2015-08-04 Chevron Phillips Chemical Company Lp Monomer/diluent recovery
CN107278215B (zh) * 2015-03-26 2020-04-14 Sabic环球技术有限责任公司 制备聚乙烯的高压聚合方法
CA3035069A1 (en) * 2016-09-16 2018-03-22 W.R. Grace & Co.-Conn. Process for efficient polymer particle purging
US10029230B1 (en) 2017-01-24 2018-07-24 Chevron Phillips Chemical Company Lp Flow in a slurry loop reactor
WO2018234350A1 (en) * 2017-06-20 2018-12-27 Sabic Global Technologies B.V. METHOD FOR MANUFACTURING HIGH DENSITY MULTIMODAL POLYETHYLENE
CN107384341A (zh) * 2017-07-24 2017-11-24 中国石油化工股份有限公司 一种油气井封隔颗粒及其制造方法
US11512150B2 (en) 2020-11-17 2022-11-29 Ineos Usa Llc Polymerization process
WO2022108803A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-27 Ineos Usa Llc Process
WO2024056466A1 (en) * 2022-09-14 2024-03-21 Sabic Global Technologies B.V. Process for preparing ethylene copolymer

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2202897B1 (es) * 1972-10-13 1976-05-21 Ethylene Plastique Sa
US6533988B2 (en) * 1995-05-02 2003-03-18 Borealis Technology Oy Rotational moulding process of ethylene polymers or copolymers having a controlled particle size and morphology
US6239235B1 (en) 1997-07-15 2001-05-29 Phillips Petroleum Company High solids slurry polymerization
US7033545B2 (en) 1997-07-15 2006-04-25 Chevon Phillips Chemical Company, Lp Slurry polymerization reactor having large length/diameter ratio
BE1011333A3 (fr) 1997-08-20 1999-07-06 Solvay Procede de fabrication d'une composition de polymeres d'ethylene.
DE19943206A1 (de) 1999-09-09 2001-03-15 Elenac Gmbh Verfahren zum Herstellen von Philips-Katalysatoren für die Polymerisation von Olefinen mit verbesserten Produktivitäten im Particle-Form-Verfahren
US7776998B2 (en) 2002-10-30 2010-08-17 Ineos Manufacturing Belgium Nv Polymer treatment
ATE364436T1 (de) * 2002-11-22 2007-07-15 Basell Polyolefine Gmbh Sichere entfernung von flüchtigen, oxidierbaren verbindungen aus partikeln, insbesondere aus polymerpartikeln
US8058367B2 (en) * 2004-08-27 2011-11-15 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods and systems for controlling polymer particle size
BRPI0712476A2 (pt) * 2006-05-26 2011-12-06 Ineos Mfg Belgium Nv reator de laço para polimerização
CN101517500B (zh) * 2006-08-25 2012-08-08 切夫里昂菲利普化学有限责任公司 用于控制聚烯烃中挥发性有机物含量的方法和装置
US7957947B2 (en) 2006-08-25 2011-06-07 Chevron Phillips Chemical Company Lp Method and apparatus for managing volatile organic content in polyolefin
US9358515B2 (en) 2010-02-03 2016-06-07 Chevron Phillips Chemical Company Lp Compressible liquid diluent in polyolefin polymerization
US8344078B2 (en) 2010-05-21 2013-01-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Continuous take off technique and pressure control of polymerization reactors
US8362161B2 (en) 2011-04-12 2013-01-29 Chevron Phillips Chemical Company Lp System and method for processing reactor polymerization effluent

Also Published As

Publication number Publication date
BR112015013909B1 (pt) 2021-06-29
ES2769037T3 (es) 2020-06-24
MX361985B (es) 2018-12-19
CN105189574A (zh) 2015-12-23
CA2895052C (en) 2020-03-24
EP2931762B1 (en) 2017-02-22
CN105189574B (zh) 2018-05-15
RU2655159C2 (ru) 2018-05-24
MX2015007530A (es) 2016-07-26
RU2015122494A (ru) 2017-01-24
US9340629B2 (en) 2016-05-17
BR112015013909A2 (pt) 2017-08-22
CA2895052A1 (en) 2014-06-19
WO2014093088A1 (en) 2014-06-19
US20140171602A1 (en) 2014-06-19
EP2931762A1 (en) 2015-10-21
SG11201504686RA (en) 2015-07-30
EP3211012A1 (en) 2017-08-30
EP3211012B1 (en) 2019-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2631155T3 (es) Producción de polietileno con múltiples reactores de polimerización
ES2595221T5 (es) Técnica de extracción en continuo y control de presión de reactores de polimerización
US9809660B2 (en) Polymerization product pressures in olefin polymerization
US9403921B2 (en) Chain transfer agent removal between polyolefin polymerization reactors
US10799847B2 (en) Polyolefin production with multiple polymerization reactors
US20100056732A1 (en) System and Method for Measuring Pressure and Flow in a Loop Reactor
BRPI0620392A2 (pt) recuperação de monÈmero por retorno do lìquido aéreo da coluna para o reator
ES2843507T3 (es) Producción de polietileno con múltiples reactores de polimerización
US9963523B2 (en) Polyethylene production with multiple polymerization reactors
RU2588142C2 (ru) Сжимаемый жидкий разбавитель для полимеризации полиолефинов
MX2008008103A (es) Recuperacion de monómeros al regresar líquido superior de columna al reactor