BRPI0816967B1

BRPI0816967B1 - processo multiestágios para polimerização de olefinas e aparelho de polimerização

Info

Publication number: BRPI0816967B1
Application number: BRPI0816967A
Authority: BR
Inventors: Penzo Giuseppe; Dorini Maurizio; Rinaldi Riccardo
Original assignee: Basell Poliolefine Italia Srl
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2019-01-22
Also published as: RU2010115333A; BRPI0816967A2; ES2383628T3; CN101827869A; ATE549080T1; EP2190889A1; US8097686B2; RU2475501C2; JP2010539307A; CN101827869B; KR20100071997A; KR101455968B1; WO2009037080A1; US20100305283A1; EP2190889B1

Abstract

processo multiestágios para polimer.ização de olefinas a presente invenção refere-se a um processo de polimerização multiestágio de olefinas em uma sequência de um reator de pasta fluida de fluxo ascendente e um reator de fase gasosa de fluxo descendente, a transferência do polímero do reator de fluxo ascendente para o reator de fluxo descendente compreendendo as seguintes etapas: a) aquecer a pasta fluida de partículas de poliolefina para evaporaro meio de polimerização líquida; b) separar as partículas de poliolefina da fase gasosa obtida em pelo menos uma câmara de separação; c) transferir as partículas de poliolefina ao dito reator de fluxo descendente através de um par de "lock hoppers" trabalhando de forma intermitente em paralelo, onde um dos ditos "lock hoppers" é continuamente preenchido com o polímero vindo da dita câmara de separação, enquanto simultaneamente o outro é continuamente pressurizado através de um gás compreendendo a mistura de reação vinda do dito reator de fluxo descendente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para

PROCESSO MULTIESTÁGIOS PARA POLIMERIZAÇÃO DE

OLEFINAS E APARELHO DE POLIMERIZAÇÃO.

[001] A presente invenção refere-se a um processo de multiestágios para a polimerização de olefinas. A invenção refere-se também a um aparelho para realizar tal processo de polimerização de multiestágios.

[002] A polimerização de olefinas em dois ou mais reatores de polimerização serialmente conectados permite produzir polímeros de olefina com propriedades mecânicas melhoradas. Isto se torna possível escolhendo condições de polimerização no segundo ou nos reatores subsequentes diferentes das condições de reação existentes no primeiro reator de polimerização. Tipicamente, os polímeros de olefina crescem em grânulos incluindo um componente de catalisador, que continua a exercer uma atividade catalítica mesmo quando as partículas de polímero são transferidas para um reator de polimerização sucessivo. O polímero resultante do primeiro reator de polimerização é transferido para o segundo reator de polimerização, em que a polimerização é continuada sob condições diferentes. Dessa maneira, frações de polímero diferentes podem crescer no mesmo grânulo catalítico por manter uma concentração de monômeros diferente em cada reator.

[003] Exemplos de polímeros que podem ser produzidos por um processo de polimerização de multiestágios incluem polímeros bimodais ou multimodais obtidos por manter uma concentração diferente no terminador de cadeia, tal como hidrogênio, em cada reator; e copolímeros aleatórios ou heterofásicos obtidos por (co)monômeros de polimerização diferente em cada reator. O termo copolimero heterofásico inclui também blendas de polímeros em reator.

[004] É também conhecido o uso de um processo de multiestágios

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 7/43

2/28 compreendendo um ou dois reatores de polimerização fluida, e um ou mais reatores de fase gasosa conectados sucessivamente um ao outro para produzir copolímeros de propileno randômicos e/ou de impacto, desse modo expandindo e modificando algumas propriedades mecânicas e físicas de produtos de propileno convencionais.

[005] Quando o homopolímero de propileno é transferido de um reator de polimerização pasta fluida para um reator de fase gasosa sucessiva, a pasta fluido contendo o propileno deve ser necessariamente aquecida e esguichada em um frasco instantâneo, de modo a volatilizar o meio de polimerização líquida e para separar o polímero da fase evaporada. É claro que a transferência direta do polímero separado do frasco instantâneo para o reator de fase gasosa descendente não deverá permitir manter condições de polimerização diferentes no reator descendente, devido à quantidade substancial de gases e hidrocarbonetos dissolvidos associados ao polímero que vem do reator ascendente. Especialmente quando um monômero de olefina específico (por exemplo, propileno) é polimerizado no reator ascendente e este monômero está ausente no reator descendente, torna-se importante prevenir o dito monômero de entrar no aparelho de polimerização descendente, mesmo em pequenas quantidades.

[006] Algumas soluções técnicas do problema acima têm sido propostas no caso de polimerização de olefina realizada em dois reatores de fase gasosa serialmente conectados.

[007] De acordo com EP-B-192427 a transferência do polímero de um reator de fase gasosa ascendente para o reator de fase gasosa descendente é realizada por meio de fluxo de gás compreendendo a mistura de gás de sai da linha de reciclagem de gás do reator descendente. A dita mistura foi resfriada até uma temperatura de pelo menos 20Ό mais baixa do que a temperatura do reato r descendente. O dispositivo de transferência descrito compreende pelo menos três

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 8/43

3/28 frascos separados: um frasco de descarga conectado ao reator ascendente, equipado com válvulas para prevenir retirada excessiva do polímero do reator ascendente; uma câmara de descompressão equipada com válvulas e conectada ao frasco de descarga; uma câmara de compressão equipada com válvulas e conectada ao reator ascendente. O caminho do polímero através dessa série de frascos e válvulas e canos associados é bastante tortuoso e, no caso de polímeros que têm a tendência para serem pegajosos ou para serem compactados, pode gerar agregados de polímero indesejáveis e, eventualmente, blocos que comprometem a operação da aparelhagem. Acima de tudo, o dispositivo de transferência acima sofre a grande desvantagem de deixar de prover uma transferência contínua de polímeros do reator de gás ascendente para o reator descendente, como indicado pela descrição de EP-B-192427 (col. 14, linhas 14-19): todas as operações de supressão, descompressão, compressão, transferência e introdução de polímeros no reator descendente são realizadas periodicamente.

[008] Um dispositivo de transferência similar é descrito em EP-B050013. De acordo com esta patente, o dispositivo de transferência compreende um recipiente onde o polímero é descarregado, o dito recipiente definindo uma zona de gás inerte é passado para cima a partir do fundo para repor a maior parte da mistura de reação de gás vindo do reator a montante. Depois o polímero, sempre mantido em uma atmosfera do gás inerte acima, é transferido a uma pequena câmara (zona de coleção de polímero), a qual é conectada com a mistura de reação de gás vindo do reator a jusante. A substituição da mistura de reação de gás com um gás inerte ajuda a reduzir ou prevenir polimerização no dispositivo de transferência, deste modo eliminando a deposição do polímero nas paredes do dispositivo de transferência e bloqueando-o. Entretanto, a solução proposta sofre a desvantagem que

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 9/43

4/28 a mistura de reação de gás no segundo reator de polimerização é consideravelmente enriquecida no dito gás inerte. Isso torna necessário introduzir uma quantidade adicional considerável de monômeros de olefina no reator a jusante, que pode requerer um aumento no tamanho do reator ou um aumento da pressão total do gás neste reator. Além disso, também o dispositivo de transferência descrito em EP-B-050013 falha em prover uma transferência contínua de polímero a partir do reator a montante para o reator a jusante. Isso ocorre porque a câmara pequena que coleta o polímero deve ser primeiramente carregada com o polímero, e apenas sucessivamente o polímero pode ser descarregado dali, abrindo-se a linha conectada com a mistura de reação de gás do reator a jusante.

[009] EP-B-503791 refere-se a um processo de multiestágios de fase gasosa para produção de um polímero de etileno bimodal misturado em uma sequência de dois reatores de leito fluidizado. Um polietileno de alto peso molecular (HMW) é produzido no primeiro reator, sucessivamente transferido a um segundo reator em que um polietileno de baixo peso molecular (LMW) é produzido. O dispositivo de transferência compreende um tanque de descarga para coletar o polímero de HMW descarregado do primeiro reator e uma mangueira de transferência conectada ao segundo reator de fase gasosa. Periodicamente, quando polímero de HMW suficiente é formado no primeiro reator, o polímero e catalisador são transferidos ao tanque de descarga, em que o gás de reação arrastado com o polímero é ventilado a partir do topo do tanque de descarga. Uma vez introduzida a quantidade desejada de polímero dentro do tanque de descarga, o sistema de transferência para o segundo reator é ativado pela abertura de uma válvula adequada para forçar o polímero de HMW dentro da mangueira de transferência. A mangueira de transferência é, portanto, isolada do tanque de descarga ascendente e pressurizada como o gás

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 10/43

5/28 de reator cíclico vindo do reator a jusante. O dispositivo de transferência descrito em EP 503791 é eficaz em prevenir o gás de reação do reator ascendente de entrar no reator a jusante, entretanto este dispositivo de transferência não pode garantir uma transferência contínua e confiável de polímero entre os dois reatores de fase gasosa, uma vez que todas as operações de descarga de polímero, desgaseificação, pressurização, transferência e introdução de pó de polímero dentro do reator a jusante são realizadas de forma intermitente.

[0010] Sérias desvantagens estão associadas com os sistemas de transferência de polímero descritos nos sistemas de transferência da técnica anterior. No caso de um dispositivo que pertence ao sistema de transferência não funcionar corretamente ou se tornar obstruído, toda a planta de polimerização terá de ser desligada. Além disso, do ponto de vista prático, a operação descontínua da transferência de polímero leva a uma flutuação distinta no nível do leito do polímero dentro do reator a jusante, quando a carga do produto polímero é introduzida no reator a jusante. Esta flutuação influencia alguns parâmetros operacionais no reator a jusante e pode ter um impacto considerável na qualidade do polímero produzido.

[0011] No caso específico de polimerizações multiestágios em um reator de pasta fluida a jusante e um reator de fase gasosa a jusante, o problema técnico acima não foi devidamente enfrentado, de modo que quando se deseja que um monômero de olefina específico seja polimerizado no reator a montante e não no reator a jusante, seria desejável prevenir o dito monômero de entrar no reator de fase gasosa a jusante.

[0012] A necessidade existe para executar a transferência do polímero do reator de pasta fluida a montante para o reator a jusante em um caminho simples e confiável, sem qualquer alteração indesejada da composição do gás existente no reator a jusante.

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 11/43

6/28 [0013] É, portanto, um objeto da presente invenção um processo para a polimerização de multiestágio das olefinas em uma sequência de um reator de pasta fluida a montante e um reator de fase gasosa a jusante, a transferência do polímero do reator a montante para o reator a jusante compreendendo as seguintes etapas:

a) aquecer a pasta fluida de poliolefina descarregada do reator a montante para evaporar o meio de polimerização líquida;

b) separar as partículas de poliolefina da fase evaporada em pelo menos uma câmara de separação;

c) transferir as partículas de poliolefina ao dito reator a jusante através de um par de lock hoppers trabalhando de forma intermitente em paralelo, onde um dos ditos lock hoppers é continuamente preenchido com o polímero vindo da dita câmara de separação, enquanto simultaneamente o outro é continuamente pressurizado através de um gás de pressurização vindo do dito reator a jusante.

[0014] O processo para a polimerização de olefinas de acordo com a presente invenção compreende uma polimerização de multiestágio realizada em um reator de pasta fluida a montante e um reator de fase gasosa a jusante. O processo também pode compreender reator(es) adicional(is), o reator de pasta fluida a montante ou o reator de fase gasosa a jusante, onde a polimerização é realizada em uma fase gasosa ou em um meio de polimerização líquida.

[0015] O reator a montante da presente invenção opera uma polimerização de fase líquida de uma ou mais olefinas, de modo a produzir uma pasta fluida de polímero. O meio de polimerização líquida compreende um ou mais monômeros de olefina, hidrogênio como regulador de peso molecular e opcionalmente um hidrocarboneto inerte como um diluente de polimerização. O uso de um monômero líquido como o meio de polimerização permite maximizar a taxa da reação de

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 12/43

7/28 polimerização, provendo uma alta concentração de monômero, e para simplificar o processo eliminando o uso de solventes ou diluentes que devem ser purificados e reciclados. Tal polimerização pode ser realizada em um tanque agitado com uma parede encamisada para remover o aquecimento de polimerização, ou em um reator loop encamisado, que provê uma alta razão de área de resfriamento para o volume do reator.

[0016] O reator de polimerização a montante é, de preferência, um reator loop, que é operado a uma pressão de 2200 kPa a 5000 kPa (22 a 50 bar), de preferência de 3000 kPa a 4500 kPa (30 a 45 bar). A temperatura de polimerização varia de 60 a 90Ό, de preferência de 70 a 85Ό.

[0017] O reator de fase gasosa a jusante usado no processo de multiestágio da invenção pode ser qualquer tipo de reator de fase gasosa, por exemplo, um reator de leito fluidizado de fase gasosa ou reatores de leito agitado, em que um leito de polímero é formado na presença de um catalisador de polimerização. Para os efeitos do processo da invenção, é importante que a maior parte do fluido de reação esteja no estado gasoso, e o polímero esteja na forma particulada. Também, reatores de polimerização de fase gasosa tendo duas zonas de polimerização interconectadas distintas, como descrito em EP-B- 782587 e EP-B-1012195, podem ser adequadamente usados no processo da invenção.

[0018] O reator de fase gasosa a jusante preferido é um reator de leito fluidizado. Este tipo de reator é provido com um dispositivo para descarregar sólidos do fundo do reator, e com uma linha de reciclagem externa para a mistura de reação de gás, equipada com um compressor e um trocador de calor. Tal linha de reciclagem garante que o leito de polímero seja mantido em um estado fluidizado.

[0019] Como o catalisador de polimerização, é possível usar todos

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 13/43

8/28 os tipos conhecidos de catalisador que são adequados para polimerização de olefina. Menção particular pode ser feita aos catalisadores Ziegler/Natta, catalisadores Phillips à base de cromo e catalisadores de local único, em particular, catalisadores de metaloceno, sem ser restrito a isso.

[0020] Uma vez descarregado do reator a montante, a pasta fluida de poliolefina é despressurizada e aquecida a uma temperatura superior à temperatura dentro do reator de pasta fluida: sob estas condições o meio de polimerização líquida é evaporado. Um vaporizador pode ser usado para desempenhar o aquecimento da etapa a) da presente invenção. De preferência, a pasta fluida de poliolefina é transferida ao longo de uma linha provida com um tubo de vapor revestido, como o vaporizador. Dentro do tubo de vapor revestido a temperatura é aumentada a um valor acima da temperatura de polimerização no reator a montante e abaixo da temperatura de adesão da poliolefina, de preferência em uma faixa de 80 a 100Ό.

[0021] O fluxo de efluente deixando o tubo encamisado da etapa a) está substancialmente em duas fases: sólida e vapor. A dita mistura de duas fases é alimentada na porção superior de uma câmara de separação com o objetivo de realizar a etapa b) da presente invenção. A entrada do fluxo de duas fases na câmara de separação é realizada tangencialmente nas paredes da câmara de separação, de modo que um efeito centrífugo favorece a separação sólida/gás dentro da câmara de separação. A fase sólida tende a cair devido à gravidade, enquanto a fase de vapor tende a um fluxo ascendente. De acordo com a modalidade preferida, múltiplos filtros de bolsa são arranjados na porção mais elevada do vaso de separação da etapa b). Os filtros de bolsas previnem os sólidos finos de sairem da parte superior do vaso de separação. Um sistema de purificação pode ser usado para limpar os filtros de bolsas e prevenir seu ligamento: o gás de limpeza é, de

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 14/43

9/28 preferência, o mesmo monômero como o monômero não-reagido dentro do fluxo de efluente. Por exemplo, se o monômero não-reagido é propileno, o gás de purificação é, de preferência, propileno. O número preferido de filtros de bolsa irá depender da corrente do fluxo de efluente, o tamanho do vaso de separação, e a quantidade de sólidos finos dentro do fluxo de efluente.

[0022] O fluxo gasoso tomado do vaso de separação contém menos que cerca de 0,5 por cento em peso de finos, de preferência, menos que cerca de 0,1 por cento em peso de finos. O dito fluxo gasoso é geralmente condensado usando um trocador de calor e o fluxo condensado é reciclado ao reator de pasta fluida a montante.

[0023] A porção inferior do vaso de separação é, de preferência, designada para facilitar o fluxo de massa das partículas sólidas de polímero incluindo os finos sólidos. Em uma modalidade, a porção inferior do vaso de separação é feito de uma superfície de metal polido tendo lados arrojados a um ângulo entre cerca de 55° a cerca de 90° horizontalmente, de preferência entre cerca de 65° a cerca de 90° horizontalmente. Além disso, a porção inferior do vaso de separação é, de preferência, pequena no diâmetro: um detector de nível é, de preferência, instalado na porção inferior do vaso de separação para permitir o controle de nível sólido, e minimizar a quantidade de vapor de monômero não-reagido deixando o fundo do vaso com os finos sólidos. [0024] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, etapa b) envolve o uso de dois vasos de separação conectados em série operados a uma diminuição da pressão. A pressão dentro do vaso de separação de alta pressão pode variar de 1000 kPa a 2800 kPa (10 a 28 bar), de preferência de 1400 kPa a 2400 kPa (14 a 24 bar), enquanto o vaso de separação de baixa pressão é operada a uma pressão perto da atmosférica, na faixa de 110 kPa a 400 kPa (1,1 bar a 4,0 bar), de preferência de 130 kPa a 250 kPa (1,3 a 2,5 bar). Como uma

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 15/43

10/28 consequência, o polímero sólido descarregado do fundo da câmara de separação de alta pressão é alimentado como uma entrada tangencial à porção mais elevada da câmara de separação de baixa pressão, onde a separação do sólido da fase de vapor é completada. Também, o vaso de separação de baixa pressão é, de preferência, dotado com múltiplos filtros de bolsa, que previnem os finos sólidos de saírem da porção mais elevada do dito vaso de separação.

[0025] Após serem eficazmente desgaseificadas nos vasos de separação da etapa b), as partículas de poliolefina são descarregadas do fundo do vaso de separação de baixa pressão e são transferidas a um par de lock hoppers que trabalham de forma intermitente em paralelo (etapa c). Cada um desses lock hoppers opera em um modo contínuo desta sequência de operações:

(1) carregando com as partículas de polímero vindas da etapa b), enquanto mantém o funil isolado do reator a jusante;

(2) pressurização através de um gás compreendendo a mistura de reação do reator a jusante, enquanto mantém o funil isolado das câmaras de separação da etapa b).

[0026] Durante a pressurização (2), o polímero é também descarregado simultaneamente do lock hopper e, portanto, transferido ao reator a jusante.

[0027] Quando um lock hopper está envolvido com a etapa (1), o outro está envolvido com a etapa (2) e vice-versa. Este trabalho em paralelo maximiza a vazão de descarga do reator de pasta fluida a montante e otimiza a transferência do polímero, substancialmente contínua, do reator a montante ao reator de fase gasosa a jusante. Além disso, a pressurização através de uma mistura de gás vinda do reator a jusante reduz o risco de mudanças indesejadas nas condições de reação existentes no reator de fase gasosa a jusante.

[0028] De acordo com a modalidade preferida da invenção, o gás

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 16/43

11/28 de pressurização que pressuriza os lock hoppers é retirado da linha de reciclagem do reator a jusante a um ponto descendente do compressor e ascendente do trocador de calor. De acordo com este aspecto, a porção da mistura de gás de reação alimentada nos lock hoppers não sofre nenhum estágio de resfriamento, portanto sua temperatura é não-substancialmente inferior à temperatura da mistura de gás de reação no reator a jusante.

[0029] Além disso, tal fluxo gasoso vindo da linha de reciclagem do reator a jusante é, de preferência, alimentado nos lock hoppers, sem qualquer adição de gás inerte ou monômeros de composição. Portanto, sua composição é substancialmente a mesma da mistura de gás de reação dentro do reator a jusante.

[0030] De acordo com outro aspecto da invenção, os lock hoppers da etapa c) da invenção são, geralmente, localizados a um ponto acima do nível do leito fluidizado no reator a jusante, de modo que a transferência do polímero do reator de gás a jusante é realizada por uma ação combinada da pressão e gravidade.

[0031 ] Como um resultado da sequência de etapas operacionais da presente invenção, os monômeros de olefina reagindo no reator de pasta fluida a montante são transferidos ao reator de fase gasosa a jusante apenas em quantidades insignificantes.

[0032] Outra vantagem do processo de acordo com a invenção é que a transferência de polímero do reator a montante para o reator a jusante não requer adição de gás inerte na linha de transferência, nem um resfriamento do fluxo de gás usado na transferência do polímero para o reator a jusante.

[0033] A invenção também refere-se a um aparelho de polimerização compreendendo um reator de pasta fluida a montante, um reator de fase gasosa a jusante e um dispositivo de transferência do polímero do dito reator a montante para o dito reator a jusante, o reator

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 17/43

12/28 de fase gasosa a jusante tendo uma linha de reciclagem externa R que continuamente recicla o gás de fluidização através do dito reator, o dito dispositivo de transferência compreendendo:

- um vaporizador para aquecer a pasta fluida de poliolefina descarregada do dito reator a montante;

- pelo menos uma câmara de separação para separar as partículas de poliolefina da fase evaporada;

- um par de lock hoppers, colocado em um arranjo paralelo, diretamente conectado à dita linha de reciclagem R do dito reator a jusante e em conexão com a zona de polimerização do dito reator a jusante.

[0034] De acordo com uma modalidade do aparelho de polimerização acima, o vaporizador para aquecer a pasta fluida de poliolefina é um tubo de vapor revestido, através do qual a pasta fluida de poliolefina é fluida. De preferência, o aparelho de polimerização compreende uma câmara de separação de alta pressão e uma câmara de separação de baixa pressão para separar as partículas de poliolefina da fase evaporada.

[0035] A invenção é ainda ilustrada através da figura 1, a qual é um diagrama simplificado representando uma modalidade preferida, mas não limitante da presente invenção.

[0036] No aparelho esquematicamente representado na figura 1, A é um reator lopp para a pasta fluida de polimerização de olefinas, enquanto B é um reator de leito fluidizado da polimerização de fase gasosa de olefinas. Dentro do objetivo da presente descrição, o reator loop A pode ser o primeiro reator de polimerização do processo de multiestágio, ou alternativamente, outro(s) reator(es) pode(m) ser arranjado(s) ascendendo o reator loop A. Por exemplo, o reator loop A pode receber da linha 1 um polímero produzido em um reator a montante ou um pré-polímero ou uma catalisador de polimerização.

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 18/43

13/28 [0037] Esquematicamente, os componentes do catalisador, cocatalisador, e propileno são introduzidos no reator loop A, como mostrado pela seta 1. No caso do uso de um catalisador Ziegler/Natta compreendendo um componente sólido mantido em MgCh ativo, o componente sólido pode ser alimentado tal como ou de preferência em uma forma pré-polimerizada.

[0038] As pernas verticais do reator loop A são providas com camisas de resfriamento 2, 2’ para remover o calor desenvolvido pela reação de polimerização. A maior parte da pasta fluida de polímero é continuamente recirculada dentro do reator loop A através da bomba axial 3, mas uma fração da mesma é continuamente descarregada do reator loop A e entra a linha de transferência 4.

[0039] O reator de fase gasosa a jusante é um reator de leito fluidizado B equipado com uma linha de reciclagem R para continuamente reciclar o gás de fluidização através do leito de polímero fluidizado. Transferência das partículas de polímero do reator loop de pasta fluida A para o reator de fase gasosa B é realizada pelo processo da presente invenção substancialmente compreendendo a etapa de evaporação a), a etapa de separação b) e meios de transferência de acordo com a etapa c) da invenção.

[0040] Na modalidade mostrada na figura 1, a the etapa de evaporação é realizada em um tubo aquecido, enquanto a etapa de separação b) é realizada em uma sequência de duas câmaras de separação, operada e uma diminição da pressão.

[0041] A pasta fluida de polímero descarregada do reator loop A flui através da linha de transferência 4 equipada com um tubo de vapor revestido 5. A pasta fluida de polímero é, portanto, aquecida no tubo encamisado 5 e trazida a uma temperatura superior à temperatura dentro do reator loop A. Sob estas condições, o meio de polimerização líquida é evaporado, de modo que uma mistura de duas fases

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 19/43

14/28 compreendendo polímero sólido e os monômeros evaporados são alimentados na entrada de uma câmara de separação de alta pressão 6, em que as partículas de polímero são separadas do(s)monômero(s) vaporizado(s). Filtros de bolsa 7 são arranjados na porção mais elevada da câmara de separação de alta pressão 6 para prevenir os finos sólidos a serem arrastados com o fluxo de gás.

[0042] As partículas do polímero sólido caem devido à gravidade para o fundo da câmara de separação de alta pressão 6, enquanto o fluxo gasoso flui para cima para o topo da câmara de separação de alta pressão 6 e é encaminhado a uma seção de recuperação de monômero compreendendo meios de condensação 8, uma linha para monômeros de composição, e um compressor 9. Monômeros de composição fornecidos através da linha 10 e os monômeros reciclados da câmara de separação de alta pressão 6 são alimentados através da linha 11 do reator loop A.

[0043] As partículas de poliolefina descarregadas do fundo do tanque de separação 6 são transferidas através da linha 12 para uma câmara de separação de baixa pressão 13 equipada com múltiplos filtros de bolsa 14 em sua porção mais elevada. As partículas de polímero são ainda separadas dos componentes gasosos no vaso de separação de baixa pressão 13. Gás separado do polímero sólido passa através dos filtros de bolsa 14 na porção mais elevada da câmara de separação 8, e é sucessivamente reciclado para o reator loop A através da linha 15 e 11.

[0044] Um par de lock hoppers 16, 16’ é colocado descendentemente a câmara de separação de baixa pressão 13, a última sendo colocada a um ponto alto o suficiente para fazer possíveis descargas sucessivas de sólidos dentro dos lock hoppers 16, 16’ essencialmente pela gravidade.

[0045] Cada um dos ditos lock hoppers 16,16’ é conectado à dita

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 20/43

15/28 câmara de separação 13 através de duas válvulas de descarga separadas 17 e 17’. Os lock hoppers 16, 16’ têm uma porção inferior cônica com paredes inclinadas de um ângulo maior que o ângulo de repouso dos grânulos de polímero.

[0046] Preenchimento do lock hopper 16 é promovido pela abertura da válvula de descarga 17 colocada descendentemente à câmara de separação 13 e simultaneamente pela válvula de abertura 18 colocada na linha 19, que é um tubo ventilado na câmara de separação 13, gás residual transferido para o lock hopper 16 junto com as partículas de polímero. Da mesma forma, preenchimento de lock hopper 16’ é promovido pela abertura da válvula de descarga 17’ colocada descendentemente à câmara de separação 13 e simultaneamente pela válvula de abertura 18’ colocada na linha 19’, que é um tubo de ventilação na câmara de separação 13, gás residual transferido para o lock hopper 16’ junto com o polímero.

[0047] Os lock hoppers 16, 16’ são, de preferência, colocados abaixo da câmara de separação 13 e acima do leito de polímero 22 do reator a jusante B.

[0048] Lock hopper 16,16’ são providos, respectivamente, com as válvulas de descarga inferior 20, 20’ em conexão com os tubos de transferência 21, 21’, que alternativamente transferem as partículas de polímero para o leito de polímero 22 do reator de fase gasosa a jusante B. Tubos 21 e 21’ são inclinados em um ângulo com relação à linha vertical. De preferência, o dito ângulo não é maior que 45°, mais, de preferência , está compreendido entre 15°e 30°.

[0049] A linha de reciclagem de gás R, que continuamente recicla o gás de fluidização através do leito de polímero 22 do reator a jusante B é conectada através das linhas 23, 23’ à parte mais elevada dos lock hoppers 16,16’. O fluxo do gás reciclado é tomado a um ponto da linha de reciclagem R localizado descendentemente ao compressor 24,

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 21/43

16/28 ascendentemente ao trocador de calor 25. Abrindo-se a válvula de pressurização 26, a mistura de reação reciclada vinda do reator a jusante B pode pressurizar o lock hopper 16. Da mesma forma, abrindo-se a válvula de pressurização 26’, a mistura de reação reciclada vinda da linha R do reator a jusante B pode pressurizar o lock hopper 16’.

[0050] Os dois funis 16 e 16’ trabalham de forma intermitente em paralelo de acordo com uma sequência regular controlada por uma unidade de controle central. Preenchimento do lock hopper 16 é realizado fechando-se a válvula 20 e abrindo as válvulas 17 e 18: sólidos são, portanto, descarregados da câmara 13 e funil preenchido 16, enquanto o gás arrastado com o polímero é ventilado através da válvula 18 e retornado para a câmara de separação 13. Uma vez que o preenchimento do funil 16 é completado, válvulas 17 e 18 são fechadas, enquanto válvulas 20 e 26 são abertas. Abertura de válvula 26 causa uma pressurização do funil 16 por uma porção da mistura de gás de reação do reator B bombeado pelo compressor 24 através da linha 23. A abertura simultânea da válvula de descarga 20 permite a descarga do polímero através de efeito combinado de pressão e gravidade através do tubo 21 no leito de polímero 22 do reator a jusante B. Uso de uma porção da mistura de gás de reação retirada descendentemente do compressor 24 da linha de reciclagem R permite explorar o principal da pressão total disponível do compressor 24, que torna possível a transferência do polímero do funil 16 para o reator B a uma vazão alta. Quando a descarga do polímero do funil 16 é completada, válvulas 20 e 26 são fechadas.

[0051] A mesma sequência de operações, mas fora da fase, é realizada pelo funil 16’ agindo nas válvulas correspondentes 17’, 18’, 20’ e 26’.

[0052] Enquanto o polímero é transferido da câmara de separação

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 22/43

17/28 para o primeiro lock hopper 16, a válvula de descarga 17’ é mantida fechada. No meio tempo, durante o preenchimento do funil 16, as válvulas 20’ e 26’ são abertas, assim causando a pressurização do funil

16’ e, consequentemente, a transferência das partículas de polímero do funil 16’ para o reator a jusante B através do tubo 2Γ.

[0053] Quando o preenchimento do funil 16 é completado, a válvula de descarga 17 é fechada e simultaneamente as válvulas 17’ e 18’ são abertas, de modo a iniciar o preenchimento do segundo funil 16’: válvulas 20’ e 26’ são fechadas, de modo que o funil 16’ é preenchido com o polímero vindo da câmara de separação 13. Durante o preenchimento do funil 16’, as válvulas 20 e 26 são abertas, assim causando a pressurização do funil 16 e, consequentemente, a transferência das partículas de polímero do funil 16 para o reator a jusante B através do tubo 21.

[0054] Pressão é liberada do funil 16’ através de uma válvula 27 montada em uma linha 28 levando a uma câmara de separação 29, onde uma mistura de gás é separada do polímero descarregado no reator B. A câmara de separação 29 tem o mesmo modelo da câmara de separação de baixa pressão 13. A mistura de gás saindo do topo da câmara de separação 29, após ser recompressada, é reintroduzida através da linha 30 na linha de reciclagem R do reator B. Quando as pressões tiverem sido equilibradas, um novo ciclo de transferência pode ser realizado.

[0055] O polímero é descarregado do reator a jusante B por meio de uma válvula de controle 31 colocada em correspondência com o fundo do leito fluidizado 22, e é transportado para a câmara de separação 29, onde é submetido à desgaseificação. O polímero desgaseificado é descarregado através da linha 32 do fundo da câmara de separação 29 e pode ser transferido a um reator de polimerização sucessiva ou para uma finalização do estágio de tratamento, como é

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 23/43

18/28 conhecido pela pessoa versada na técnica.

[0056] É evidente que o processo da presente invenção torna possível uma transferência contínua do polímero do reator loop pasta fluida A para o reator de fase gasosa B, uma vez que um dos dois lock hoppers é preenchido com o polímero vindo da câmara de separação 13, o outro lock hopper é esvaziado, assim transferindo o polímero para o reator a jusante Β. O resultado é que o polímero é transferido sem qualquer interrupção para o reator a jusante B através dos tubos 21 e 2T.

[0057] Opcionalmente, os tubos 21, 21’ podem ser continuamente lavados por uma porção da mistura de gás de reação retirada da linha 23, de modo que seja evitado qualquer depósito de sólido nos ditos tubos.

[0058] O modelo do dispositivo de transferência e da sequência operacional da etapa b) e polímero carregando/transferência de pressurização na etapa c) são de modo que o nível do polímero na câmara de separação 6 e 13 seja quase constante. Tipicamente, as válvulas 20,26 e 20’, 26’ são acionadas por um sinal pelo nível de sólido na câmara de separação 13.

[0059] Os monômeros de olefina polimerizados pelo processo da invenção têm fórmula CH2=CHR, onde R é hidrogênio ou um radical de hidrocarboneto tendo de 1 a 12 átomos de carbono. Exemplos de poliolefinas que podem ser obtidas são:

copolímeros heterofásicos compreendendo um polipropileno semicristalino e um ou mais copolímeros etileno/buteno-1 elastoméricos;

- polímeros de propileno resistentes a impacto obtidos por polimerização sequencial de propileno e misturas de propileno com etileno contendo até 30% em peso de etileno;

- polipropileno isotático e copolímeros cristalinos de

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 24/43

19/28 propileno e etileno e/ou outras α-olefinas tendo um conteúdo de unidades derivadas de propileno de mais que 85% em peso;

- copolímeros isotático de propileno e α-olefinas, tal como 1buteno, com um conteúdo de α-olefina de até 30% em peso.

[0060] No caso de polimerizar o propileno no reator de pasta fluida a montante, uma mistura líquida compreendendo propileno, hidrogênio como regulador de peso molecular, e opcionalmente um hidrocarboneto inerte, é alimentada ao reator loop a montante na presença de um catalisador altamente ativo de Ziegler-Natta ou tipo metaloceno. De preferência, a polimerização é realizada em baixas concentrações do hidrocarboneto inerte, de modo que propileno líquido é substancialmente o meio de reação (polimerização de massa). No reator loop, a concentração de propileno é compreendida entre 60 e 100% em peso, de preferência entre 75 e 95%, com base na quantidade total do líquido presente no reator. A parte restante do líquido compreende o hidrocarboneto inerte, hidrogênio e um ou mais comonômeros de aolefina, se algum. O comonômero preferido é etileno.

[0061] A polimerização de olefina de multiestágio descrita aqui a seguir não é restrita ao uso de qualquer família particular de catalisadores de polimerização. A invenção é útil em qualquer reação de polimerização exotérmica empregando qualquer catalisador, se é suportado ou não suportado, e independente se está na forma prépolimerizada.

[0062] A reação de polimerização pode ser realizada na presença de sistemas catalíticos altamente ativos, tais como catalisadores Ziegler-Natta, catalisadores de local único, catalisadores à base de cromo, catalisadores à base de vanádio.

[0063] Um sistema de catalisador Ziegler-Natta compreende os catalisadores obtidos pela reação de um composto de metal de transição de grupos 4 a 10 da tabela periódica de elementos (nova

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 25/43

20/28 notação) com um composto organometálico do grupo 1, 2, ou 13 da tabela periódica de elementos.

[0064] Em particular, o composto de metal de transição pode ser selecionado dentre os compostos de Ti, V, Zr, Cr, e Hf. Compostos preferidos são aqueles da fórmula Ti(OR)_nX_y-n em que n é compreendido entre 0 e y; y é a valência de titânio; X é halogênio e R é um grupo hidrocarboneto tendo de 1 a 10 átomos de carbono ou um grupo COR. Dentre eles, particularmente preferidos são compostos de titânio tendo pelo menos uma ligação de Ti-halogênio tal como tetra-haletos de titânio ou halogenalcoolados. Compostos de titânio específicos preferidos são TiCIs, TÍCÍ4, Ti(OBu)₄, Tí(OBu)CI₃, Tí(OBu)₂CI₂, Tí(OBu)₃CI.

[0065] Compostos organometálicos preferidos são os compostos organo-AI e em particular compostos Al-alquila. O composto alquil-AI é, de preferência, escolhido entre os compostos de trialquil alumínio tal como, por exemplo, trietilalumínio, tri-isobutilalumínio, tri-nbutilalumínio, tri-n-hexilalumínio, tri-n-octilalumínio. É possível também usar haletos de alquilalumínio, hidretos de alquilalumínio ou sesquicloretos de alquilalumínio tais como AIEt₂CI e AI₂Et3CÍ3 opcionalmente em mistura com os ditos compostos de trialquil alumínio. [0066] Particularmente, catalisadores adequados ZN de alto rendimento são aqueles em que o composto de titânio é suportado em haleto de magnésio na forma ativa que é, de preferência, MgCI₂ na forma ativa. Particularmente, para a preparação dos polímeros cristalinos de olefinas CH₂CHR, onde R é um grupo hidrocarboneto C1 C10, compostos doadores de elétron interno podem ser suportados em MgCI₂. Tipicamente, eles podem ser selecionados dentre ésteres, éteres, aminas e cetonas. Em particular, é preferido o uso dos compostos pertencendo a 1,3-diéteres, ftalatos, benzoatos, e succi natos.

[0067] Quando é desejado obter um polipropileno cristalino

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 26/43

21/28 altamente isotático, é aconselhável o uso, além do doador de elétron presente no componente catalítico sólido, um doador de elétron externo (ED) adicionado ao componente de cocatalisador de alquil alumínio ou ao reator de polimerização. Estes doadores de elétron externos podem ser selecionados dentre glicóis, ésteres, cetonas, aminas , amidas, alcoxissilanos e éteres. Os compostos doadores de elétron (ED) podem ser usados sozinhos ou em mistura com cada um. De preferência, o composto ED é selecionado dentre éteres alifáticos, ésteres e alcoxissilanos. Éteres preferidos são os 1,3-diéteres.

[0068] Ésteres preferidos são alquil ésteres de ácidos carboxílicos aromáticos C6-C20 e, em particular, ftalatos e benzoatos.

[0069] Os alcoxissilanos preferidos são da fórmula R_a ¹Rb²Si(OR³)_c, onde a e b são números inteiros de 0 a 2, c é um número inteiro de a 1 a 3 e a soma (a+b+c) é 4; R¹, R², e R³, são radicais alquila, cicloalquila ou arila com 1 a 18 átomos de carbono. Particularmente preferidos são os compostos de silício em que aé1,bé1,cé2, pelo menos um de R¹ e R² é selecionado dos grupos alquila, cicloalquila ou arila ramificados com 3 a 10 átomos de carbono e R³ é um grupo alquila CiC10, em particular metila.

[0070] Outros catalisadores úteis são aqueles à base de compostos de cromo, tais como óxido de cromo em sílica, também conhecidos como catalisadores Phillips, e catalisadores de local único, por exemplo, sistemas de catalisador à base de metaloceno.

[0071 ] O catalisador pode adequadamente ser empregado na forma de um pó de pré-polímero preparado antecipadamente durante o estágio de pré-polimerização com o auxílio de um catalisador como descrito acima. A pré- polimerização pode ser realizada por qualquer processo adequado, por exemplo, polimerização em um diluente de hidrocarboneto líquido ou na fase gasosa usando um processo em batelada, um processo semicontínuo ou um processo contínuo.

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 27/43

22/28 [0072] Os seguintes exemplos irão ilustrar a presente invenção sem limitar seu escopo.

EXEMPLOS

CARACTERIZAÇÃO [0073] índice de fluidez L (MIL) [dg/min] medido de acordo com ISO 1133 [0074] índice de solubilidade (XS) [% em peso]: porcentagem de copolímero solúvel em ortoxileno a 25Ό.

[0075] Uma quantidade de amostra pesada é dissolvida em ortoxileno a 135Ό: a solução é resfriada sob condi ções controladas e mantidas a 25Ό de modo que precipite o material insolúvel. O precipitado é então filtrado, e após filtração, uma alíquota de solução filtrada é evaporada e pesada (solúveis totais).

EXEMPLO 1 [0076] Um copolímero heterofásico compreendendo um polipropileno semicristalino e um copolímero etileno/buteno-1 de borracha é produzido por meio de um processo de instalação compreendendo

- um vaso de ativação (não-mostrado na figura 1) para o précontato dos componentes do catalisador;

- um reator loop de pasta fluida A;

- um tubo de vapor revestido 5 para realizar a etapa a) da presente invenção;

- uma sequência de duas câmaras de separação 6, 13 para realizar a etapa b) da presente invenção;

- um par de lock hoppers 16,16’ para realizar a etapa c) da presente invenção;

- um reator de leito fluidizado B.

ATIVAÇÃO E PRÉ-POLIMERIZAÇÃO DE CATALISADOR [0077] Um sistema de catalisador Ziegler-Natta é usado como o

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 28/43

23/28 catalisador de polimerização, compreendendo:

- um componente de catalisador de titânio sólido preparado com o procedimento descrito em EP 395 083, exemplo 3, de acordo com o qual ftalato de di-isobutila é o doador interno;

- trietilalumínio (TEAL) como o cocatalisador;

- diciclopentildimetoxissilano (DCPMS) como o doador externo.

[0078] O componente de catalisador sólido acima (aqui a seguir referido como o sol.cat.) é alimentado ao vaso de pré-contato, a razão de peso TEAL/sol.cat sendo de 14, a razão de peso TEAL/DCPMS sendo de 3. Os componentes acima são pré-contactados a uma temperatura de 12Ό por 22 minutos.

POLIMERIZAÇÃO DE PASTA FLUIDA [0079] O catalisador ativado descarregado do vaso de ativação é continuamente alimentado a um reator loop de pasta fluida para produzir um polipropileno semicristalino.

[0080] De acordo com a modalidade mostrada na figura 1, propileno líquido é polimerizado no reator loop A usando H2 como o regulador de peso molecular. Nenhum comonômero é alimentado neste reator: a polimerização de propileno é realizada a uma temperatura de 70Ό e a uma pressão de 4000 kPa (40 bar).

[0081] Uma pasta fluida de polipropileno tendo uma concentração de polímero de 55% em peso é descarregada do reator loop A e é transportada para o tubo encamisado 5, que é externamente aquecido por meio de um vapor quente. A pasta fluida de polímero fluindo através do tubo 5 é submetida a aquecimento para alcançar a temperatura de 85Ό com consequente evaporação do monômero líquido.

[0082] O fluxo do polímero sólido e propileno evaporado obtido na saída do tubo 5 é enviado a uma câmara de separação de alta pressão

6, onde o propileno evaporado é separado das partículas de polímero.

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 29/43

24/28

A entrada tangencial do fluxo acima assegura uma separação de gás/sólido por efeito centrífugo.

[0083] A câmara de separação de alta pressão 6 é operada à pressão de 1800 kPa (18 bar): as partículas do polímero sólido caem devido à gravidade para o fundo da câmara, enquanto propileno gasoso passa através do filtro de bolsa 7 na porção mais elevada da câmara de separação 6, e é sucessivamente reciclado no reator loop A.

[0084] Partículas de polipropileno são descarregadas do fundo da câmara de separação 6 e são transportadas para uma câmara de separação de baixa pressão 13, que é operada a uma pressão de 160 kPa (1,6 bar). As partículas do polímero sólido caem devido à gravidade para o fundo da câmara de separação 13 com uma remoção adicional do propileno gasoso das partículas de polímero.

[0085] As partículas de polipropileno desgaseificadas são então transferidas para um par de lock hoppers 16, 16’ colocado abaixo da câmara de separação de baixa pressão 13 e acima do leito de polímero 22 do reator de leito fluidizado a jusante B.

[0086] Os dois funis 16 e 16’ trabalham de forma intermitente em paralelo de acordo com as etapas operacionais explicadas, em conexão com a descrição da figura 1. Quando um dos funis está envolvido com o preenchimento do polímero vindo da câmara de separação 13, o outro funil é pressurizado por meio de uma mistura de gás vinda da linha de reciclagem R do reator de leito fluidizado B.

[0087] lock hoppers 16, 16’ são providos, respectivamente, com válvulas de descarga inferiores 20, 20’ em conexão com os tubos de transferência 21, 2Γ, que alternativamente transferem as partículas de polímero para o leito fluidizado 22 no reator de fase gasosa a jusante B. [0088] Em particular, o polímero cai devido à gravidade da câmara de separação de baixa pressão 13 no lock hopper 16 ou 16’ e durante o preenchimento da etapa, a pressão dentro de cada lock hopper é

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 30/43

25/28 diminuída ao mesmo valor existente na câmara de separação 13 (isto é, 160 kPa (1,6 bar)). Ao contrário, quando o polímero é descarregado de cada lock hopper 16 ou 16’ e passa ao reator de fase gasosa a jusante B, cada lock hopper é pressurizado à pressão existente descendentemente ao compressor 24 na linha de reciclagem R do reator de fase gasosa B.

POLIMERIZAÇÃO DE FASE GASOSA [0089] Um copolímero etileno/buteno-1 é preparado no reator de leito fluidizado B de acordo com as condições operacionais mostradas na tabela 1: a polimerização de fase gasosa no reator B é realizada a uma temperatura de 79Ό e uma pressão de 1800 kPa (18 bar).

[0090] Um copolímero etileno/buteno-1 de borracha é obtido no reator B e um copolímero heterofásico derivado da polimerização sequencial acima é continuamente descarregado do reator de leito fluidizado B.

[0091] Como um resultado da sequência das etapas operacionais da presente invenção, o monômero de olefina no reator de pasta fluida a montante (isto é, propileno) é transferido ao reator de fase gasosa a jusante apenas em quantidades insignificantes, de modo que os monômeros de olefina reagindo no reator de leito fluidizado B sejam etileno e buteno-1.

[0092] Na tabela 2, algumas propriedades estruturais (MIL, XS, C2H4 ligado, C4H8 ligado) do copolímero heterofásico preparado estão indicadas.

EXEMPLO 2 [0093] Um copolímero heterofásico compreendendo um polipropileno semicristalino e um copolímero etileno/buteno-1 de borracha é produzido por meio do processo da invenção.

[0094] O mesmo sistema de catalisador Ziegler-Natta do exemplo 1 é usado. O componente de catalisador sólido é alimentado no vaso de

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 31/43

26/28 pré-contato, a razão de peso TEAL/sol.cat sendo de 17, a razão de peso

TEAL/DCPMS sendo de 3. Os componentes acima são pré-contactados a uma temperatura de 10Ό por 22 minutos.

POLIMERIZAÇÃO DE PASTA FLUIDA [0095] O catalisador ativado descarregado no vaso de ativação é continuamente alimentado em um reator loop de pasta fluida para produzir um polipropileno semicristalino.

[0096] De acordo com a modalidade mostrada na figura 1, propileno líquido é polimerizado no reator loop A usando H2 como o regulador do peso molecular. Nenhum comonômero é alimentado neste reator: a polimerização de propileno é realizada a uma temperatura de 70Ό e a uma pressão de 4300 kPa (43 bar).

[0097] Uma pasta fluida de polipropileno é descarregada do reator loop A e é transportada para o tubo de vapor revestido 5. A pasta fluida de polímero fluindo através do tubo 5 é submetida ao aquecimento para alcançar a temperatura de 85Ό com consequente evaporação do monômero líquido.

[0098] O fluxo do polímero sólido e propileno evaporado na saída do tubo 5 é enviado a uma câmara de separação de alta pressão 6, onde o propileno evaporado é separado das partículas de polímero. A entrada tangencial do fluxo acima assegura a separação do gás/sólido por efeito centrífugo.

[0099] A câmara de separação de alta pressão 6 é operada na pressão de 2000 kPa (20 bar): as partículas do polímero sólido caem devido à gravidade para o fundo da câmara, enquanto propileno gasoso passa através de um filtro de bolsa 7 na porção mais elevada da câmara de separação 6, e é sucessivamente reciclado no reator loop A.

[00100] Partículas de polipropileno são descarregadas do fundo da câmara de separação 6 e são transportadas para uma câmara de separação de baixa pressão 13, que é operada a uma pressão de 190

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 32/43

27/28 kPa (1,9 bar). As partículas do polímero sólido caem devido à gravidade para o fundo da câmara de separação 13 com uma remoção adicional de propileno gasoso das partículas do polímero.

[00101] As partículas de polipropileno desgaseificadas são então transferidas para um par de lock hoppers 16,16’ colocados abaixo da câmara de separação de baixa pressão 13 e acima do leito de polímero 22 do reator de leito fluidizado a jusante B.

[00102] Os dois funis 16 e 16’ trabalham de forma intermitente em paralelo de acordo com as etapas operacionais explicadas em conexão com a descrição da figura 1. Em particular, o polímero cai devido à gravidade da câmara de separação de baixa pressão 13 para o lock hopper 16 ou 16’ e durante a etapa de preenchimento, a pressão dentro de cada lock hopper é diminuída ao mesmo valor existente na câmara de separação 13 (isto é, 190 kPa (1,9 bar)). No contrário, quando o polímero é descarregado de cada lock hopper 16 ou 16’ e passa para o reator de fase gasosa a jusante B, cada lock hopper é pressurizado na pressão existente descendentemente ao compressor 24 na linha de reciclagem R do reator de fase gasosa B.

POLIMERIZAÇÃO DE FASE GASOSA [00103] Um copolímero de etileno/buteno-1 é preparado no reato de leito fluidizado B de acordo com as condições operacionais mostradas na tabela 1: a polimerização de fase gasosa no reator B é realizada a uma temperatura de 79Ό e a uma pressão de 1640 kPa (16,4 bar).

[00104] Um copolímero etileno/buteno-1 de borracha é obtido no reator B e um copolímero heterofásico derivado da polimerização sequencial acima é continuamente descarregado do reator de leito fluidizado B.

[00105] Como um resultado da sequência das etapas operacionais da presente invenção, o monômeros de olefina no reator de pasta fluida a montante (isto é, propileno) é transferido ao reator de fase gasosa a

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 33/43

28/28 jusante apenas em quantidades insignificantes, de modo que os monômero de olefina reagindo no reator de leito fluidizado B sejam etileno e buteno-1.

[00106] Na tabela 2, algumas propriedades estruturais (MIL, XS, C2H4 ligado, C4H8 ligado) do copolímero heterofásico produzido estão indicadas.

TABELA 1 - Condições de Polimerização

Condições Operacionais - Γ Reator	EXEMPLO 1	EXEMPLO 2
Temperatura (Ό)	70	70
Pressão kPa (bar)	4000 (40)	4300 (43)
H2 (% em mol)	1,2	0,4
C3H6 (% em mol)	98,8	99,6
C4H8 (% em mol)	-	-
C2H4 (% em mol)	-	-
Split (% em peso)	80	79
Condições Operacionais - 2° Reator
Temperatura (Ό)	79	79
Pressão kPa (bar)	1800 (18)	1640 (16,4)
H2 (% em mol)	24	18
C3H6 (% em mol)	-	-
C4H8 (% em mol)	34	38
C2H4 (% em mol)	42	44

TABELA 2 - COPOLÍMERO FINAL

	MIL (dg/min)	XS (% em peso)	C2H4 ligado (% em peso)	C₄H₈ligado (% em peso)
Exemplo 1	58	11,1	14,3	3,8
Exemplo 2	10	11,4	14,8	3,1

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 34/43

Claims

(1) carregar com o polímero vindo da etapa b), enquanto mantém o funil isolado do reator a jusante (B);

1. Processo para a polimerização de multiestágio de olefinas em uma sequência de um reator de pasta fluida a montante (A) e um reator de fase gasosa a jusante (B), caracterizado pelo fato de que compreende a transferência do polímero do reator a montante (A) para o reator a jusante (B) compreendendo as seguintes etapas:

a) aquecer a pasta fluida de poliolefina descarregada do reator a montante (A) para evaporar o meio de polimerização líquida;

b) separar as partículas de poliolefina da fase evaporada em pelo menos uma câmara de separação (6, 13, 29);

c) transferir as partículas de poliolefina ao dito reator a jusante (B) através de um par de lock hoppers (16, 16’) trabalhando de forma intermitente em paralelo, onde um dos ditos lock hoppers (16, 16’) é continuamente preenchido com o polímero vindo da dita câmara de separação (6, 13, 29), enquanto simultaneamente o outro é continuamente pressurizado através de um gás de pressurização vindo do dito reator a jusante (B).
(2) pressurização através de um gás compreendendo a mistura de reação do reator a jusante (B), enquanto mantém o funil isolado da câmara de separação (6,13, 29) da etapa b).

2/4 pelo fato de que a etapa a) é realizada em um tubo de vapor revestido (5) a uma temperatura na faixa de 80 a 100Ό.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito meio de polimerização líquida compreende um ou mais monômeros de olefina, hidrogênio como regulador de peso molecular e opcionalmente um hidrocarboneto inerte.
3/4

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito reator de polimerização a montante (A) é um reator loop.
4/4

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito reator de fase gasosa a jusante é selecionado dos reatores de leito fluidizado, reatores de leito agitado e reatores de polimerização tendo duas zonas de polimerização interconectadas distintas.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 35/43
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita câmara de separação (6, 13, 29) da etapa b) é provida com filtros de bolsa (7, 14).
7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa b) é realizada em uma câmara de separação de alta pressão (6) e uma câmara de separação de baixa pressão (13).
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a câmara de separação de alta pressão (6) é operada a uma pressão variando de 1000 kPa a 2800 kPa (10 a 28 bar).
9. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a câmara de separação de baixa pressão (13) é operada a uma pressão variando de 110 kPa a 400 kPa (1,1 bar a 4,0 bar).
10. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos lock hoppers (16,16’) da etapa c) operam em um modo contínuo desta sequência de operações:
11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que durante a dita pressurização (2) o polímero é descarregado do dito lock hopper (16,16’) e transferido ao reator a jusante (B).
12. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que, quando um dos ditos lock hoppers (16, 16’) está envolvido com a etapa (1), o outro está envolvido com a etapa

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 36/43 (2).
13. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito gás de pressurização da etapa c) vem da linha de reciclagem do dito reator a jusante (B) a um ponto descendente ao compressor (24) e ascendente ao trocador de calor (25).
14. Aparelho de polimerização, caracterizado pelo fato de que compreende um reator de pasta fluida a montante (A), um reator de fase gasosa a jusante (B) e um dispositivo de transferência transferindo o polímero do dito reator a montante (A) ao dito reator a jusante (Β), o reator de fase gasosa a jusante (B) tendo uma linha de reciclagem externa R que continuamente recicla o gás fluidizado através do dito reator, o dito dispositivo de transferência compreendendo:

- um vaporizador para aquecer a pasta fluida de poliolefina descarregada do dito reator a montante (A);

- pelo menos uma câmara de separação (6, 13, 29) para separar as partículas de poliolefina da fase evaporada;

- um par de lock hoppers (16, 16’), colocados em um arranjo paralelo, diretamente conectado à dita linha de reciclagem R do dito reator a jusante (B) e em conexão com a zona de polimerização do dito reator a jusante (B).
15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dito vaporizador é um tubo de vapor revestido (5).
16. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende uma câmara de separação de alta pressão (6) e uma câmara de separação de baixa pressão (13).
17. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dito par de lock hoppers (16, 16’) é colocado abaixo da dita pelo menos uma câmara de separação (6, 13, 29) e acima do leito de polímero (22) do dito reator a jusante (B).

Petição 870180130618, de 14/09/2018, pág. 37/43
18. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os ditos lock hoppers (16, 16’) são providos com válvulas de descarga inferiores (20, 20’), conectadas com dois tubos de transferência (21, 21'), que alternativamente transferem as partículas de polímero para o leito de polímero (22) do dito reator a jusante (B).
19. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que os ditos dois tubos de transferência (21, 21') são inclinados em um ângulo, com relação à linha vertical, compreendida entre 15°e 30°.