MXPA00003258A - Procedimiento y dispositivo para la descarga de caucho de la polimerizacion en fase gaseosa - Google Patents

Abstract

La presente invneción a:La presente solicitud se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la descarga en continuo de partículas de caucho, preclasificadas, a partir de un reactor de polimerización en fase gaseosa, constituido por un clasificador y una esclusa de husillo conectada aguas abajo.

Description

PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA DESCARGA DE CAUCHO DE LA POLIMERIZACIÓN EN FASE GASEOSA Campo de j.a invención __ La presente solicitud se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la descarga en continuo de caucho, preclasificadas, de un reactor de polimerización en fase gaseosa.

Descripción de la técnica anterior La polimerización de olefinas en fase _ gaseosa es un procedimiento conocido desde hace mucho tiempo que se realizó ya en 1968 por primera vez a escala industrial (Ull anns Ency lopadie der technischen CEIME, 4a edición 1980, tomo 19 página 186 y siguientes) .

La reacción de polimerización propiamente dicha tiene lugar en este procedimiento en un reactor de lecho fluidizado, que está constituido por una zona de reacción y una zona de calmado, situada por encima de la anterior, en la cual se separan las partículas sólidas ampliamente de la fase gaseosa. Los monómeros, el catalizador y los posibles productos agregados tales como por ejemplo aditivos o cargas se introducen en la zona de reacción. Para el mantenimiento de un lecho fluidizado se introduce en el reactor una corriente de gas en circuito REF.: 33065 cerrado, que está constituida fundamentalmente por monómeros no convertidos, se retira de nuevo por la cabeza del reactor, se libera de las partículas residuales, se refrigera y se recicla hasta el reactor. El polímero formado se retira de la zona de la reacción de manera continua y semicontinua y se trata ulteriormente .

Se conoce por el estado de la técnica varios procedimientos para la descarga de polímeros de un reactor de polimerización en fase gaseosa.

De este modo la US-PS 3 023 203 enseña, por ejemplo, la realización de la descarga de las partículas polímeras de un reactor de polimerización en fase gaseosa con una extrusora. La extrusora está conectada por medio de un tubo con el extremo inferior del reactor de polimerización Se conoce por la EP-A-0 348 907 un procedimiento para la descarga de polímeros de un reactor de polimerización en fase gaseosa con una extrusora de husillo, que está conectada bien directamente o a través de un depósito, con el reactor de fase gaseosa.

Ambas formas de proceder tienen el inconveniente de que se retiran, sin clasificar, todas las partículas, independientemente de su tamaño, que se acumulan en el extremo inferior del reactor.

Además se conoce por la EP-A-O 728 771 un procedimiento para la descarga de partículas de polímeros de un reactor en fase gaseosa, en el cual las partículas se descargan de manera semicontinua por medio de dos esclusas celulares que trabajan en cadencia. También este procedimiento tiene el inconveniente de que las partículas de polímeras son retiradas sin estar clasificadas. Además en este procedimiento se producen oscilaciones de la presión en el reactor en fase gaseosa debido a la retirada, en forma de cadencia, de las partículas polímeras. ~ ~~ Descripción detallada de la invención Por lo tanto se ha planteado la tarea de poner a disposición un procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras, preclasificadas, de un reactor de polimerización en fase gaseosa, que no presente los inconvenientes del estado de la técnica. Otra tarea de la presente invención es la puesta a disposición de un dispositivo para la descarga en continuo de partículas, polímeras, preclasificadas, a partir de un reactor de polimerización en fase gaseosa.

La tarea se resuelve, según la invención, por medio de la puesta a disposición de un procedimiento para la descarga en continuo de partículas de caucho, preclasificadas a partir de un reactor de polimerización en fase gaseosa, en el cual las partículas polímeras se clasifican en un clasificador, que descarga las partículas con un tamaño suficiente a continuación en una forma de realización preferente con una esclusa con husillo y las partículas demasiado pequeñas se reciclan hasta e reactor de polimerización en fase gaseosa. De este modo el husillo ejerce una función de esclusa a presión. Al mismo tiempo el husillo sirve para la eliminación de los gases contenidos en los poros de las partículas descargadas, pudiéndose reciclar el gas de los poros, desprendiendo, hasta la zona de reacción.

Para la verificación del contenido en el lecho se emplearán clasificadores tubulares ascendentes, que se hacen trabajar con una corriente gaseosa parcial o cualquier otro clasificador por gravedad a contracorriente conocido por el técnico en la materia, que sea adecuado para clasificación de las partículas polímeras pegajosas. En una forma de realización preferente se emplea un clasificador en zick-zack. Este puede disponerse lateralmente al reactor y puede presentar una sección transversal cuadrada o rectangular con una proporción entre los lados de 5 a 1 como máximo. En otra forma de realización del clasificador en zick- zack se encuentra situado en el centro en el punto mas bajo de un fondo cónico del reactor. En este caso el reactor presenta una sección transversal circular.

La velocidad del gas clasificador depende del tamaño del grano y de la densidad de las partículas polímeras a ser descargadas. Preferentemente la velocidad de flujo está comprendida entre 0 y 2 m/s, de formas especialmente preferente entre 0.4 y 1.5 m/s.

En el procedimiento según la invención se hace trabajar el clasificador a una presión que corresponda al menos a la presión reinante en el reactor de polimerización en fase gaseosa. Preferentemente sin embargo se hará trabajar el clasificador con una sobrepresión de 0 a 30 bares, de forma especialmente preferente de 2 hasta 8 bares .

Preferentemente se empleará en el procedimiento según la invención, en forma de esclusa de husillo una extrusora con uno o dos árboles. La extrusora debe disponer al menos sobre un elemento denominado de retención, mediante el cual se genere la presión que reine también en el clasificador. Las extrusoras pueden obtenerse comercialmente por ejemplo de la firma Berstorff.

En una forma de realización preferente del procedimiento según la invención la extrusora presenta además al menos una zona de mezclado, una zona de extrusión y un granulador.

Preferentemente se combinará el caucho antes o en la zona de mezclado con desactivadores y aditivos y/o con un agente propulsor. Preferentemente se combinará el caucho inmediatamente antes de la zona de mezclado con desactivantes y aditivos y/o con un agente propulsor. Los desactivantes y aditivos en el sentido de la invención son por ejemplo, ácidos esteáricos insubstituidos o no substituidos, sales de los ácidos esteáricos insubstituidos o no substituidos, sales de ácidos orgánicos substituidos o no substituidos, agua, alcoholes, agentes propulsores, antiestáticos, estabilizantes, antioxidantes, antiozonantes, disolventes, cargas o mezclas de los productos citados.

De una manera muy especialmente preferente se empleará agua a modo de agente propulsor. Preferentemente se mezclará con el caucho de un 0 hasta un 15%, de forma especialmente preferente de un 4 hasta un 8% de agua. Mediante la evaporación, de forma explosiva, del agua, a la salida del husillo se aumenta la superficie del_caucho y, de este modo, se favorece el desgasificado de los monómeros residuales de las partículas polímeras. Además de este modo puede obtenerse un material polímero poroso.

Con el procedimiento según ' la invención pueden descargarse partículas polímeras, fabricadas en fase gaseosa, de cualquier tipo, de forma especialmente preferente partículas de caucho de cualquier tipo.

Los polímeros en el sentido de la invención son, por ejemplo, poli-a-olefinas, poliisopreno, poliestireno, SRB, IIR, poliisobuteno, policloropreno, siliconas y copolímeros de etileno y uno o varios de los compuestos siguientes: acrilonitrilo, esteres del ácido alónico, acetato de vinilo, esteres del ácido acrílico y del ácido metacrílico, acetato de vinilo, esteres de los ácidos acrílico y metacrílico, a-olefinas, die'nos y tríenos .

Los cauchos en el sentido de la invención son polímeros no reticulados pero reticulables, que pueden transformarse mediante reticulación en el estado goma-elástico .

Preferentemente se empleará sin embargo el procedimiento según la invención para la descarga EPM, EPDM, SRB, ABS, NBR, poliisopreno y BR a partir de una polimerización en fase gaseosa.

El procedimiento según la invención puede llevarse a cabo de forma especialmente buena en un clasificador de tipo zick-zack y en una esclusa de husillo.

Así pues se reivindica también un dispositivo para la descarga en continuo de partículas de caucho, preclasificadas, de un reactor de polimerización en fase gaseosa, que está constituido por un clasificador de tipo zick-zack y por una esclusa de husillo conectada aguas abajo .

El procedimiento según la invención tiene la ventaja de que únicamente se descarga partículas con tamaño determinado. De este modo se reducen los costes de tratamiento ulterior. Además el clasificador de tipo zick-zack no se pega por el caucho. Debido a que el clasificador se encuentra bajo la misma presión que el reactor de polimerización en fase gaseosa, no tiene que comprimirse de nuevo las partículas ni la corriente gaseosa que se reciclan hasta el reactor.

A continuación se explican la invención y otras ventajas por medio de las figuras 1 a 3.

La figura 1 muestra el procedimiento según la invención en combinación con un reactor de polimerización en fase gaseosa.

La figura 2 es una vista en perspectiva del clasificador del tipo zick-zack.

La figura 3 muestra una sección transversal del clasificador de tipo zick-zack.

En la figura 1 se ha representado el procedimiento según la invención. En el reactor de polimerización en fase gaseosa 1 tiene lugar la polimerización de 1, 3-butadieno nuevo para dar polibutadieno. El 1, 3-butadieno se alimenta en el reactor 2 a través de una corriente en circuito cerrado 1. Allí tiene lugar la reacción de polimerización y se retira la corriente gaseosa en el circuito cerrado 3, empobrecida en 1, 3-butadieno, por la cabeza del reactor, se purifica, se enriquece con 1,3-butadieno nuevo y se recicla hasta el reactor. Las partículas pegajosas de polibutadieno se retiran por medio del conducto 4 y se conducen hasta el clasificador de tipo zick-zack 5. El clasificador de tipo zick-zack se hace trabajar con una parte de la corriente gaseosa en el circuito cerrado 6, que se introduce en el clasificador por la parte inferior. En el clasificador se clasifican las partículas de polímero. Aquellas partículas 4a que sobrepasen un cierto tamaño, caen en la alimentación de la extrusora 7. Las otras partículas son arrastradas con el gas de clasificado y se reciclan hasta el reactor de polimerización en fase gaseosa a través del conducto 8.

En la extrusora 7 se liberan en primer lugar las partículas de polímero del gas contenido en las oclusiones 9, que se retira a través del conducto 10.

La extrusora está constituida por una zona de alimentación, una zona de retención 11, cuatro planos mezcladores 12, otros dos planos mezcladores 13 y una zona de extrusión 14. La extrusora va seguida de un granulador.

En la zona de mezclado 12 se dosifica, a través del conducto 16, ácido esteárico (al 16% en peso en hexano) y antioxidantes, obtenibles comercialmente, tal como pr ejemplo Vulkanox BKF de la " firma Bayer AG. A través del conducto 17 se agrega aguan en la zona de mezclado 13. Mediante la evaporación, en forma de explosión, del agua a la salida de husillo, se aumenta la superficie del caucho y, de este modo, se favorece el desgasificado de los monómeros residuales de las partículas polímeras. Además puede obtenerse de este modo un material polímero poroso.

A continuación se desmenuza el material en el granulador hasta un tamaño deseado.

Tal como puede verse por las figuras 2 y 3, el clasificador de tipo zick-zack 18 está constituido por una pluralidad de canales rectangulares, horizontales, que se unen entre sí bajo un ángulo de 120° aproximadamente. Los canales 19 están limitados por chapas estriadas 20, arqueadas en forma de zick-zack. En el extremo inferior del clasificador de tipo zick-zack se ha dispuesto un distribuidor de gas 21 con cuya ayuda se alimenta a todos los canales de clasificación la misma cantidad de gas . En cada uno de los elementos de clasificación, debiéndose entender como tal el espacio comprendido entre dos puntos contiguos de clasificación, se forma un cilindro fluidizado. El producto ha ser clasificado asciende desde cada una de las superficies inferiores, atraviesa la corriente gaseosa de clasificación, a continuación asciende hasta la superficie superior correspondiente y atraviesa en este punto de nuevo la corriente gaseosa de clasificación. Cada vez que se produce un atravesado se ejerce una clasificación de modo que en total se alcanza una nitidez de la separación muy elevada.

El clasificador tiene una sección transversal ajustable. La determinación de la sección transversal mínima necesaria debe verificarse de manera experimental puesto que depende de la distribución del grano del lecho fluidizado en el reactor y del producto a ser descargado. El dispositivo de ajuste está constituido por nervaduras, adaptadas al perfil en zick-zack, unidas entre sí en forma de cámaras, que puede trasladarse transversalmente por medio de un empujador 15, es decir perpendiculármente al eje el clasificador.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras, preclasificadas, especialmente partículas de caucho, a partir de un reactor de polimerización en fase gaseosa, caracterizado porque las partículas polímeras se clasifican en un clasificador, a continuación se descargan las partículas con un tamaño suficiente y las partículas demasiado pequeñas se reciclan hasta el reactor de polimerización en fase gaseosa.

2.- Procedimiento para la descarga en continúo de partículas polímeras, preclasificadas, especialmente partículas de caucho, a partir de un reactor de polimerización en fase gaseosa, caracterizado porque las partículas polímeras se clasifican en el clasificador, a continuaciones descargan las partículas con un tamaño suficiente con la esclusa de husillo y las partículas demasiado pequeñas se reciclan hasta el reactor de polimerización en fase gaseosa.

3.- Procedimiento para le descarga en continuo de partículas polímeras según la reivindicación 2, caracterizado porque el clasificador es un clasificador de tipo zick-zack que se hacen trabajar preferentemente a la misma presión que la del reactor de polimerización en fase gaseosa.

4.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras según una de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque la esclusa de husillo es una extrusora con uno o dos árboles .

5.- Procedimiento para la descarga en ^continuo de partículas polímeras según la reivindicación 4, caracterizado porque la extrusora presenta un elemento de retención y preferentemente al menos una zona de mezclado, una de extrusión y un granulador.

6.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras según la reivindicación 5, caracterizado porque se agregan aditivos y/o agentes propulsores y/o desactivantes antes de la o en la zona de mezclado .

7.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras según la reivindicación 6, caracterizado porque el agente propulsor es el agua.

8.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las partículas polímeras son EPM, EPDM, poliisopreno, SBR y Br.

9.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las partículas polímeras han sido polimerizadas en presencia de cargas o de agentes de empolvado, tales como hollín, sílice, talco, arcilla o poliolefinas molidas.

10.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las partículas polímeras han sido polimerizadas a temperaturas en el reactor situadas por debajo del punto de rocío de uno de los monómeros usados o del gas inerte.

11.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las partículas polímeras han sido polimerizadas en presencia de cargas o de agentes de empolvado tales como hollín, sílice, talco, arcilla o poliolefinas molidas y las cargas o los agentes de empolvado, separados en el procedimiento según la invención, se reciclan hasta el reactor.

12.- Procedimiento para la descarga en continuo de partículas polímeras no pegajosas, preclasificadas, a partir de un reactor de polimerización en fase gaseosa, caracterizado porque las partículas polímeras se clasifican en el clasificador, se descargan a continuación las partículas con un tamaño suficiente con la esclusa de husillo y las partículas demasiado pequeñas se reciclan hasta el reactor de polimerización en fase gaseosa.

13.- Dispositivo para la descarga en continuo de partículas polímeras pegajosas, preclasificadas, a partir e un reactor de polimerización en fase gaseosa, constituido por un clasificador de tipo zick-zack y por una esclusa de husillo conectada aguas abajo.