BRPI0714639B1 - preparação de uma pasta catalítica para a polimerização de olefinas - Google Patents
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Description
Preparação de uma pasta catalítica para a polimerização de olefinas.
Refere-se o presente invento a um método para preparar uma composição catalítica na forma de partículas catalíticas dispersadas numa matriz semi-fluida, a composição catalítica sendo adequada para ser transferida para e alimentada a um reator para a polimerização de olefinas.
O presente invento também se refere a um processo para a polimerização de olefinas executado na presença de um catalisador de polimerização compreendendo um componente catalítico sólido dispersado em uma matriz semi-fluida.
É amplamente sabido pelo estado da técnica que componentes catalíticos do tipo Ziegler-Natta compreendendo um composto de titânio suportado em cloreto de magnésio exibem uma alta atividade na polimerização de olefinas. Estes componentes catalíticos são de fato os mais extensivamente usados na polimerização de olefinas tais como etileno, propileno, etc., e são obtidos na forma de um pó pela reação de um composto de titânio compreendendo pelo menos uma ligação titânio-halogênio com um suporte sólido compreendendo um haleto de magnésio.
Num processo contínuo para a polimerização de olefinas, é bem sentida a necessidade de alimentar continuamente as partículas catalíticas numa taxa de fluxo constante ao reator de polimerização. Além disso, os componentes catalíticos sólidos devem ser transferidos para o reator de polimerização sem uma modificação significativa em sua morfologia ou em suas propriedades físicas, tais como porosidade, área de superfície, etc., tentando também alcançar uma distribuição homogênea deles dentro do meio gasoso ou líquido usado como transportador.
Um método de transferir as partículas catalíticas sólidas para o aparato de polimerização consiste em formar uma suspensão das partículas catalíticas em um hidrocarboneto líquido e então sucessivamente bombear a suspensão obtida para o sistema de reação pressurizado. Entretanto, este método não permite uma dosagem precisa das partículas catalíticas no aparato de polimerização e, além disso, pode causar a quebra de algumas partículas catalíticas, seja durante a agitação da suspensão ou durante o subsequente bombeamento. A quebra do catalisador com a conseqüente formação de partículas de tamanho reduzido (finos) é particularmente prejudicial, uma vez que as partículas catalíticas devem ter uma morfologia predeterminada, que está estritamente correlacionada com a morfologia do polímero alvo a ser preparado.
A fim de facilitar sua dosagem e transferência, o pó catalítico pode ser combinado com uma cera, que torna possível alimentar continuamente um catalisador encerado no reator de polimerização. Por meio de exemplo, faz-se referência às patentes US 4 158 571 e US 4 182 817 descrevendo um método para alimentar partículas catalíticas sólidas a um sistema de reação de polimerização. Estas patentes
2/19 ensinam a preparação de uma pasta semi-sólida contendo dispersões de pelo menos um material funcional, tal como um catalisador de polimerização, dispersado uniformemente por toda uma fase sólida contínua. Dita fase sólida contínua tem as características reológicas de um fluido Bingham e consiste essencialmente de uma mistura íntima de uma cera e um hidrocarboneto líquido. A preparação desta pasta catalítica compreende uma primeira etapa de aquecer e misturar entre si as proporções desejadas de uma cera fundida e um hidrocarboneto líquido em um vaso agitado, e uma etapa sucessiva envolvendo a adição do catalisador sólido finamente dividido à mistura obtida acima. A mistura é agitada com intensidade suficiente para dispersar o catalisador sólido finamente dividido uniformemente por todo o fundido, após o quê, toda a composição é esfriada até solidificar. As ceras preferidas usadas no método de preparação acima são ceras de petróleo.
Não obstante a composição obtida seja útil para alcançar uma dosagem e transferência precisas do catalisador dispersado para o aparato de polimerização, o método descrito nas patentes US 4 158 571 e US 4 182 817 é tal que pequenas quantidades de cera podem facilmente penetrar dentro dos poros e sobre a superfície das partículas: como conseqüência, a pasta catalítica obtida exibe desvantagens na etapa sucessiva de ativação com compostos organo-alumínio e também no caso de prepolimerização (T = de 20 a 30°C), uma vez que a oclusão, mesmo parcial, dos poros e superfície do catalisador causada pela solidificação da cera gera problemas na obtenção de uma ativação satisfatória dos sítios catalíticos, que leva a uma baixa atividade catalítica na polimerização.
Outras desvantagens são correlacionadas com a preparação de uma pasta catalítica semi-solida. Por exemplo, o método descrito na patente US 4 898 847 usa um hidrocarboneto parafínico com um ponto de fusão de 50 a 70°C ou um polipropileno atático, que é depositado em um catalisador suportado suspenso em solvente hidrocarboneto. Sucessivamente, de acordo com a descrição desta patente, é vantajoso remover o dito solvente hidrocarboneto, por exemplo por decantação ou por evaporação com agitação, a fim de alcançar um revestimento uniforme do catalisador suportado com o hidrocarboneto parafínico acima. Esta etapa adicional de evaporação leva a um aumento considerável dos custos de operação envolvidos na preparação da composição catalítica acima.
O pedido de patente WO 00/47638 se refere a um sistema catalítico de polimerização obtido por um processo compreendendo uma primeira etapa de ativação, em que um composto de metal de transição sólido é contatado com um primeiro composto organo-alumínio na presença de um óleo para produzir uma primeira mistura de reação, e uma segunda etapa de ativação incluindo o contato de dita mistura de reação com um segundo composto organo-alumínio. De acordo com uma forma
3/19 alternativa de realização, a primeira etapa de ativação pode ser executada na presença de um óleo misturado junto com um componente escolhido dentre cera, gordura ou parafina sólida. O objetivo do processo descrito no pedido de patente WO 00/47638 é atingir uma ativação branda do composto de metal de transição sólido por meio de um composto organo-alumínio. Adicionando-se um pouco de óleo à primeira etapa de ativação, é realizada uma reação suave, suprimida entre o composto de metal de transição e o primeiro composto organo-alumínio. A descrição do pedido de patente WO 00/47638 se refere à etapa de pré-ativação dos componentes catalíticos na presença de um óleo e uma cera/parafina: esta patente falha em prover um ensinamento útil em como preservar a morfologia do catalisador na linha que conecta o armazenamento do pó catalítico e o reator de polimerização.
Seria muito desejável superar as desvantagens acima correlacionadas com os métodos do estado da técnica de preparar uma pasta catalítica, provendo um método de preparação alternativo capaz de preservar a morfologia do catalisador por toda a linha que conecta o armazenamento do pó catalítico e o reator de polimerização.
Os depositantes descobriram agora que uma dosagem e transferência contínua de partículas catalíticas sólidas a um reator de polimerização podem ser realizadas com sucesso sem alterar substancialmente sua morfologia e porosidade pela incorporação das partículas catalíticas numa matriz semi-fluida adequada.
É portanto um primeiro objetivo do presente invento um método para preparar uma composição catalítica para a polimerização de olefinas na forma de uma dispersão de partículas catalíticas em uma matriz semi-fluida, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
a) formar uma suspensão de partículas catalíticas em óleo carregando, sob agitação contínua, pó catalítico seco em um tanque contendo dito óleo, a velocidade de carga do pó catalisador por m2 de interface de óleo sendo de menos de 800 kg/h*m2;
b) adicionar sob agitação um agente espessante fundido tendo um ponto de fusão na faixa de 30 a 70°C, mantendo a suspensão catalítica em óleo a uma temperatura tal que dito agente espessante solidifica ao contato com dita suspensão.
De acordo com o presente invento, a interface de óleo é entendida como a interface que separa a fase líquida oleosa da fase gasosa acima no tanque da etapa a), mantendo o óleo numa condição sem movimento. No caso de um tanque comum com uma seção transversal circular, a interface de óleo é portanto dada pela área do círculo tendo o diâmetro interno do tanque como seu diâmetro.
De acordo com o método do presente invento, um tanque de mistura é primeiro preenchido com óleo. Sendo o catalisador extremamente sensível a
4/19 oxigênio e umidade, o óleo alimentado ao tanque de mistura é desgaseificado por armazenamento sob atmosfera inerte e secado por um fluxo de nitrogênio: isto remove traços de umidade e oxigênio.
O pó catalítico é armazenado dentro de um tambor sob uma atmosfera inerte e a partir deste tambor o catalisador é descarregado e carregado no tanque contendo o óleo.
De acordo com uma forma preferida de realização do presente invento, as partículas catalíticas sólidas introduzidas no tanque contendo óleo da etapa a) são componentes catalíticos Ziegler-Natta baseados num haleto de titânio, preferencialmente TiCI4, suportado em um haleto de magnésio.
O óleo e os agentes espessantes usados no presente invento são necessariamente compostos inertes ao sistema catalítico, ou seja, o óleo e os agentes espessantes não podem reagir com os compostos catalíticos, tais como o componente sólido, os compostos doadores e os ativadores catalíticos.
O pó catalítico é adicionado lentamente ao óleo a fim de promover a dispersão imediata do catalisador em óleo e, acima de tudo, para evitar acumulações do catalisador sólido na superfície superior do óleo. Foi observado que uma alta velocidade de carga do catalisador é prejudicial para alcançar uma dispersão aceitável de partículas catalíticas no óleo, uma vez que isso causa a aglomeração das partículas sólidas com a formação de muitos agregados, não facilmente dispersáveis no óleo. Portanto, na etapa a) a velocidade de carga do catalisador por m2 de interface de óleo é geralmente mantido a um valor de menos de 80 kg/h»m2, preferencialmente numa faixa de 200 a 500 kg/h*m2.
A velocidade de carga do pó catalítico acima pode ser ajustada por meio de uma descarga em forma de funil no fundo do tambor contendo o pó catalisador. De acordo com uma forma de realização preferida do presente invento, a velocidade de carga acima do catalisador é ajustada por meio de uma válvula L, em que a taxa de fluxo do catalisador que entra no tanque de mistura da etapa a) é mantida no nível desejado por meio da regulagem de um fluxo de nitrogênio.
A formação da suspensão de catalisador em óleo (etapa a) é geralmente executada sob agitação continua mantendo-se a temperatura acima de 50°C, preferencialmente numa faixa de 60 a 90°C sob uma atmosfera inerte. A alimentação de óleo e catalisador à etapa a) é tal que forma uma suspensão de partículas catalíticas em óleo com uma concentração de sólido variando de 80 a 500 g/L, preferencialmente de 150 a 350 g/L.
A intensidade de agitação da suspensão é preferencialmente o mínimo necessário para evitar a decantação do pó catalítico. A velocidade periférica do dispositivo agitador é geralmente mantida num valor menor que
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0,7 m/s, preferencialmente compreendida entre 0,4 e 0,6 m/s.
O óleo é definido como um hidrocarboneto ou mistura de hidrocarbonetos, que é líquido à temperatura ambiente e com uma pressão de vapor relativamente baixa. Ó óleo usado para preparar a suspensão catalítica da etapa a) pode ser escolhido dentre óleos minerais, óleos sintéticos, com a condição de serem inertes aos componentes catalíticos.
Os óleos minerais preferidos são óleos parafínicos e, dentre estes, óleos de vaselina. Os óleos brancos são misturas incolores, inodoras e insípidas de hidrocarbonetos saturados parafínicos e naftênicos. Estes óleos quase quimicamente inertes são virtualmente isentos de nitrogênio, enxofre, oxigênio e hidrocarbonetos aromáticos. Os óleos brancos adequados são OB22 AT, Winog 70, Fina Vestan A 360B e Shell Ondina 64.
Os óleos sintéticos podem ser obtidos, por exemplo, pela oligomerização de deceno, fracionando o produto a uma média de 30 átomos de carbono e sucessiva hidrogenação.
Foi observado que uma baixa viscosidade do óleo contribui para manter inalterada a distribuição de tamanho de partícula das partículas catalíticas durante as etapas a) e b) do presente invento. Como conseqüência, a viscosidade dinâmica do óleo a 20°C está preferencialmente compreendida entre 10 e 400 cP, mais preferencialmente entre 20 e 200 cP.
Geralmente, os óleos adequados usados no presente invento têm uma viscosidade dinâmica a 100°C compreendida entre 1 e 12 cP, preferencialmente entre 2 e 10 cP.
Após a alimentação do pó catalítico ao óleo, a mistura é mantida sob agitação por um tempo compreendido preferencialmente entre 30 minutos e 3 horas, a fim de assegurar uma umidificação e dispersão completa das partículas catalíticas. No caso do componente catalítico conter uma alta quantidade de compostos voláteis, a etapa a) pode ser favoravelmente executada sob vácuo.
Uma vez preparada, a suspensão óleo/catalisador é preferencialmente resfriada a uma temperatura geralmente compreendida entre 2 e 25°C, antes de adicionar o agente espessante fundido da etapa b), este componente sendo previamente desgaseificado pelo armazenamento sob atmosfera inerte para eliminar traços de umidade e oxigênio.
O agente espessante usado no presente invento é uma substância sólida ou semi-sólida à temperatura ambiente, tendo um ponto de fusão na faixa de 30 a 70°C. Os compostos adequados são escolhidos dentre petrolato e ceras com um ponto de fusão na faixa de 30 a 70°C.
O petrolato é uma mistura natural de uma cera
6/19 microcristalina e óleo, obtida por destilação fracionada de petróleo, como subproduto da fração de óleo lubrificante mais pesada. Quando completamente refinado, ele se torna uma cera microcristalina.
As ceras preferidas usadas no presente invento são ceras parafínicas, em particular vaselina (freqüentemente chamada também é graxa de vaselina). As ceras parafínicas contêm hidrocarbonetos C18-C75, principalmente nalcanos com quantidades menores de isoalcanos e cicloalcanos. A vaselina tem um ponto de fusão compreendido entre 40 e 60°C e uma viscosidade dinâmica a 50°C (fase fundida) compreendida entre 30 e 300 cP.
O método do presente invento usa preferencialmente a vaselina fundida como agente espessante da etapa b). Dito componente é alimentado ao tanque contendo a suspensão do catalisador em óleo a uma temperatura de alimentação na faixa de 75 a 110°C, preferencialmente de 85 a 105°C. O agente espessante fundido é lentamente adicionado sob agitação da mistura óleo/catalisador com uma velocidade periférica do dispositivo agitador como mencionado na etapa a). Devido à baixa temperatura da suspensão catalítica, o agente espessante fundido solidifica quase que instantaneamente em partículas escamosas que dispersam o óleo, lubrificando adicionalmente o sistema como um todo. A capacidade térmica da suspensão é suficiente para garantir a solidificação instantânea do agente espessante durante sua alimentação progressiva à suspensão. Para este fim, é preferível refrigerar a suspensão de catalisador em óleo durante a etapa b) para manter sua temperatura numa faixa compreendida entre 2 e 15°C, evitando assim qualquer aumento de temperatura que pudesse obstruir uma solidificação imediata do agente espessante. No final da adição do agente espessante, é obtida uma pasta catalítica semi-sólida em que não se observa nenhuma separação de fases (fase óleo ou fase sólida).
A quantidade de agente espessante fundido adicionado durante a etapa b) é suficiente para formar uma matriz semi-fluida estável, em que as partículas catalíticas permanecem suspensas. A razão em peso do agente espessante com relação à quantidade total de óleo e agente espessante é geralmente compreendida entre 0,15 e 0,5, com concentrações de catalisador na pasta catalítica entre 50 e 500 g/L. Preferencialmente, dita razão em peso está compreendida entre 0,3 e 0,4, com concentrações de catalisador entre 200 e 300 g/L. É claro que concentrações mais baixas de catalisador implicam numa razão em peso mais alta do agente espessante, uma vez que o próprio catalisador atua como espessante.
Ao fim da adição do agente espessante, a pasta catalítica semi-fluida é resfriada, sempre sob agitação, até uma temperatura geralmente menor que 25°C, preferencialmente compreendida entre 0 e 15°C. Nestas condições, a composição catalítica pode ser transferida em seringas de medição adequadas para permitir a
7/19 alimentação do catalisador ao sistema de reação com uma taxa de fluxo precisamente controlada.
O método de acordo com o presente invento permite preparar uma pasta catalítica semi-fluida com muitas vantagens técnicas correlacionadas.
A etapa a) do presente invento é executada com condições específicas de operação, para garantir um umedecimento completo das partículas catalíticas, incluindo os poros da partícula, de modo que a interposição de uma camada de óleo obstrui a fricção direta acidental entre partículas catalíticas. Isto contribui para preservar as propriedades morfológicas das partículas catalíticas durante a preparação da composição catalítica, evitando uma formação indesejada de partículas de tamanho excessivamente baixo de polímeros (finos) durante a sucessiva prepolimerização e polimerização de a-olefinas.
Além disso, a adição de um agente espessante durante a etapa b) não afeta a superfície e poros das partículas catalíticas. Estas são portanto separadas da matriz óleo/agente espessante por uma camada de óleo, que é facilmente e rapidamente removível nas etapas sucessivas de ativação do catalisador, prepolimerização e polimerização.
Outras vantagens e características do presente invento são descritas na seguinte descrição detalhada, com referência ao desenho anexo, que é representativo e não limitativo do escopo do presente invento.
A figura 1 mostra uma forma preferida de realização para executar o presente invento, em que uma válvula L é usada para ajustar a velocidade de carga do pó catalítico na etapa a).
Também são esquematicamente mostrados na fig. 1 os dispositivos e linhas adequados para transportar a composição catalítica do presente invento até o reator de polimerização, bem como as etapas de ativação do catalisador e prepolimerização.
Com referência à figura 1, um componente catalítico sólido é armazenado na forma de um pó seco dentro de um tambor (1), enquanto o vaso (2) contém óleo e o vaso (3) contém o agente espessante (TA).
Um tanque (4) dotado de um dispositivo agitador (5) é usado para preparar a suspensão catalítica da etapa a). O tanque (4) é primeiro preenchido com óleo proveniente do vaso (2) via linha (6). Depois disso, as partículas catalíticas são descarregadas do tambor (1) via linha (7) e entram numa válvula L (8), que é usada para ajustar a velocidade de carga do catalisador no tanque de mistura (4). A taxa de fluxo do pó catalítico introduzido no tanque de mistura (4) é mantida no valor desejado por uma válvula de controle (9) que ajusta uma corrente de nitrogênio que entra na válvula L (8) via linha (10).
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Quando a alimentação do pó catalítico ao tanque (4) estiver completada, a mistura é mantida sob agitação pelo tempo adequado a fim de garantir uma completa umidificação e dispersão das partículas catalíticas no óleo. Uma vez preparada, a suspensão óleo/catalisador é sucessivamente resfriada, e então o agente espessante fundido proveniente do vaso (3) é alimentado ao tanque (4) via linha (11). O agente espessante fundido é alimentado lentamente, sob agitação contínua da mistura óleo/catalisador dentro do tanque (4). Devido à baixa temperatura da suspensão catalítica, o agente espessante fundido solidifica quase instantaneamente em partículas escamadas que se dispersam no óleo.
Quando a alimentação do agente espessante estiver completada, é obtida uma pasta catalítica semi-sólida estável em que não se observa nenhuma separação de fase (fase óleo ou fase sólida): as partículas catalíticas permanecem suspensas na pasta semi-sólida. A pasta catalítica é então adicionalmente resfriada, sempre sob agitação, na temperatura adequada para ser transferida para as etapas sucessivas de ativação catalítica e prepolimerização.
Como mostrado na Fig. 1, a pasta catalítica é retirada do tanque de mistura (4) evitando o uso de uma válvula de descarga, p.ex uma válvula esférica, mas usando um dispositivo capaz de retirar a dispersão de catalisador na matriz semi-sólida sem movimentos bruscos. Uma seringa dosadora (12) é usada para retirar suavemente a pasta catalítica do tanque (4) e suavemente empurra-la para as linhas (13a) e (13b). Além disso, um par de duas seringas dosadoras (14, 15) é explorado para garantir uma dosagem continua e delicada de pasta catalítica à etapa sucessiva de ativação catalítica. Enquanto a seringa (14) é preenchida com pasta catalítica proveniente da línha (13a), a segunda seringa (15) empurra e transfere a pasta catalítica para a linha (16). Da mesma forma, quando a seringa (15) é preenchida com a pasta catalítica proveniente da linha (13b), à primeira seringa (14) empurra e transfere a pasta catalítica para a linha (16), e conseqüentemente para o vaso de ativação (17).
Um composto organo-alumínio como ativador catalítico é alimentado via linha (18) ao vaso de ativação (17). Um solvente hidrocarboneto, tal como propano, também é convenientemente alimentado ao vaso de ativação (17) via linha (19), opcionalmente juntamente com um composto doador de elétrons.
O sistema catalítico ativado é portanto descarregado do vaso de ativação (17) e alimentado via linha (20) a um reator de laço (21) usado para executar a prepolimerização do catalisador. A linha (20) se funde à linha de captação de olefina (22), que é a linha de alimentação da olefina ao reator de laço (21). O sistema catalítico prepolimerizado é sucessivamente alimentado via linha (23) ao reator de polimerização (não mostrado).
Como explicado em conexão com a fig. 1, a pasta catalítica
9/19 semi-fluida preparada por meio do método do presente invento é particularmente adequada para ser transferida e tratada em uma ou mais etapas sucessivas a fim de ter uma taxa de fluxo controlada do sistema catalítico introduzido no reator de polimerização.
É portanto um segundo objetivo do presente invento um processo para a polimerização de olefinas executado na presença de um catalisador de polimerização sólido, o processo sendo caracterizado pelo fato de dito catalisador de polimerização sólido ser tratado e transferido para o reator de polimerização pelas seguintes etapas:
a) formar uma suspensão de partículas catalíticas em óleo carregando, sob agitação contínua, pó catalítico seco em um tanque contendo dito óleo, a velocidade de carga do pó catalisador por m2 de interface de óleo sendo de menos de 800 kg/h*m2;
b) adicionar sob agitação um agente espessante fundido tendo um ponto de fusão na faixa de 30 a 70°C, mantendo a suspensão catalítica em óleo a uma temperatura tal que dito agente espessante solidifica ao contato com dita suspensão;
c) contatar dita pasta catalítica proveniente da etapa b) com um composto organoalumínio na presença de um hidrocarboneto inerte, opcionalmente de um composto doador de elétrons, a uma temperatura de 5 a 30°C;
d) polimerizar uma ou mais α-olefinas de fórmula CH2=CHR, em que R é hidrogênio ou um radical hidrocarboneto tendo de 1 a 12 átomos de carbono, em um ou mais reatores de polimerização na presença do catalisador proveniente da etapa c).
Quanto ao catalisador de polimerização, um componente catalítico sólido baseado em um composto de titânio suportado em haleto de magnésio é preferencialmente usado para executar a polimerização de olefinas do presente invento.
Como mostrado na Fig. 1, a pasta catalítica é preferencialmente retirada da etapa b) por uma seringa de dosagem e é transferida e dosada no tanque de ativação da etapa c) por meio de duas seringas de dosagem operando em tandem.
Um hidrocarboneto líquido que é inerte à reação de polimerização, preferencialmente um alcano C3-C6, é geralmente alimentado ao vaso de ativação da etapa c). Dito hidrocarboneto líquido tem a função dupla de remover a camada de óleo das partículas catalíticas e também de transportar o componente catalítico ao reator de polimerização.
O catalisador ativado retirado da etapa c) pode ser opcionalmente submetido a prepolimerização em um reator de laço antes da alimentação ao reator de polimerização da etapa d).
Como explicado, o método do presente invento implica que a presença do agente espessante é confinada à matriz semi-sólida, que mantém as partículas catalíticas numa dispersão estável. Diferentemente das pastas catalíticas
10/19 descritas nas patentes do estado da técnica, o agente espessante não penetra nos poros e na superfície das partículas catalíticas: isto faz com que as partículas catalíticas sejam eficientemente ativadas por meio do contato com um composto organo-alumínio, capaz de atingir os sítios catalíticos dentro dos poros das partículas. Além disso, as partículas catalíticas entram no sistema de reação numa forma imediatamente ativa, mesmo no caso de realização de uma prepolimerização do sistema catalítico, que é usualmente executada a uma temperatura baixa, na faixa de 20 a 40°C.
A baixa concentração do catalisador sólido com relação aos monômeros e a grande quantidade de óleo e agente espessante (se comparados ao catalisador) fazem introduzir somente traços de agente espessante e óleo ao reator de polimerização, ditos traços não produzindo qualquer problema durante a polimerização da olefina. O catalisador de polimerização ativado obtido a partir da etapa c) acima é adequado para ser introduzido em qualquer instalação de polimerização compreendendo um ou mais reatores de polimerização em fase líquida e/ou em fase gasosa.
Outras vantagens e características do presente invento surgirão a partir dos seguintes exemplos, que não se destinam a limitar o escopo do
presente invento. | EXEMPLOS Caracterização | |
Viscosidade dinâmica | ASTM D445-IP 71 | |
índice de fundido L (MIL) | ASTM D 1238, método L |
Determinação do índice de solubilidade (XS)
2,50 g de polímero foram dissolvidos em 250 mL de o-xileno sob agitação a 135°C por 30 minutos, então a solução foi resfriada até 25°C e após 30 minutos o polímero insolúvel foi filtrado. A solução resultante foi evaporada em fluxo de nitrogênio e o resíduo foi secado e pesado para determinar a percentagem de polímero solúvel.
Distribuição de tamanho de partícula (PSD) do pó catalítico
A análise da distribuição de tamanho de partícula do catalisador foi executada com um analisador laser modelo Malvern Instrument 2600. Com este instrumento, a medida da distribuição de diâmetro de partículas catalíticas sólidas únicas é baseada no princípio da difração óptica de luz laser monocromática. O campo do instrumento, coberto através de três lentes diferentes, é de 1,2 a 564 gm.
A análise compreende a adição da amostra, sob fluxo de nitrogênio, a uma célula de medição contendo hexano e provida de um agitador e com uma bomba de circulação tendo uma taxa de fluxo compreendida entre 70 e 100 L/h. A medida é realizada enquanto a suspensão é circulada. A unidade de processo central do analisador processa os sinais recebidos e calcula a distribuição do tamanho de partícula / 19 (PSD) da amostra em diferentes grupos de diâmetros.
Distribuição de tamanho de partícula (PSD) do polímero
A separação de esferas de poliolefina por uma sucessão de seis peneiras é realizada para a determinação da distribuição do tamanho de partícula (PSD), o diâmetro médio de partícula e a quantidade de finos (partículas menores que 500 pm em diâmetro).
Preparação do componente catalítico sólido
Um aduto de MgCI2/3EtOH numa forma esférica é preparado de acordo com o método descrito no Exemplo 2 da patente US 4 399 054, mas com uma velocidade de agitação de 3000 rpm em vez de 10000 rpm. O aduto foi parcialmente desalcoolizado termicamente em temperaturas crescentes de 30 a 180°C sob fluxo de N2, até que uma razão molar EtOH/MgCI2 de 1 fosse obtida.
Num reator agitado, foram adicionados sob atmosfera de nitrogênio, 625 g de TiCI4 e 25 g do aduto parcialmente desalcoolizado. A mistura foi lentamente aquecida a 100°C por 1 hora, adicionando ftalato de diisobutila (DIBF) numa razão molar Mg/DIBF = 8 quando a temperatura atingiu 40°C. A temperatura foi mantida a 100°C por duas horas, a suspensão foi decantada e o líquido quente foi removido por sifonagem.
Então, 550 mL de TiCI4 foram adicionados e a suspensão foi aquecida a 120°C por 1 hora. A suspensão foi deixada a decantar e o líquido quente foi removido por sifonagem. O resíduo sólido foi lavado seis vezes com quantidades de 200 mL de hexano anidro a 60°C e três vezes à temperatura ambiente.
Então, o sólido foi secado sob vácuo. O componente catalítico sólido esférico e finamente dividido tinha um teor de Ti de 2,2% em peso, porosidade (Hg) de 0,261 cm3/g, uma área de superfície de 66,5 m2/g e um diâmetro médio de partícula de 75 pm, com uma distribuição de tamanho de partícula compreendida entre 20 e 128 pm.
A análise da distribuição do tamanho de partícula do catalisador apontou uma percentagem de partículas tendo um diâmetro médio menor que 32 pm de 0,6% em peso.
Exemplo 1A - Preparação da pasta catalítica
ETAPA A)
Um tanque agitado com um diâmetro interno de 0,8 m foi usado para preparar a suspensão de catalisador sólido em óleo. Este tanque foi provido com um agitador em âncora, uma jaqueta externa de água para regular a temperatura, um termômetro e um criostato.
O óleo branco OB22 AT, comercializado por Conqord Oil e tendo uma viscosidade dinâmica de 2,0 cP a 100°C foi usado neste exemplo.
/ 19 kg deste óleo branco foram carregados no tanque agitado à temperatura ambiente. A temperatura do óleo foi aumentada até alcançar o valor de 70°C dentro do tanque agitado, enquanto se agitava continuamente a uma velocidade de 15 rpm.
Sucessivamente, 40 kg de pó catalítico seco obtido pelo procedimento descrito acima foram carregados ao tanque agitado num tempo de 20 minutos. Levando em conta que a área de interface do óleo era de cerca de 0,5 m2, a velocidade de carga do catalisador por m2 de interface de óleo foi igual a 240 kg/m2h, ou seja, um valor de acordo com o ensinamento do presente invento.
No final da carga do catalisador, a suspensão catalítica foi continuamente submetida a agitação a 15 rpm por 1 hora mantendo a temperatura a 70°C. Depois disso, a suspensão catalítica foi resfriada até 20°C pela circulação de água refrigerante na jaqueta externa do tanque agitado.
ETAPA B)
32,1 kg de vaselina BF fundida, produzida e vendida por Conqord Oil, foram alimentados ao tanque contendo a suspensão catalítica a uma temperatura de alimentação de 95°C. A adição da vaselina fundida foi executada a partir do topo do tanque, mantendo o tanque sob agitação a 15 rpm. Ao fim da adição da vaselina fundida a temperatura da pasta catalítica foi diminuída para 10°C: nesta temperatura, a pasta catalítica contendo cerca de 250 kg/m3 de pó catalítico sólido, estava ainda suficientemente fluida para ser descarregada do tanque agitado por meio de uma seringa de dosagem.
A análise de distribuição de tamanho de partícula (PSD) do pó catalítico suspenso na pasta catalítica semi-fluida foi realizada. Para este fim, 10 g da pasta catalítica, obtida diretamente do fundo do tanque agitado, foram adicionados a 50 cm3 de hexano e a suspensão agitada em hexano foi analisada.
A distribuição granulométrica do catalisador na pasta catalítica deu resultados iguais àqueles obtidos imediatamente após a preparação do componente catalítico sólido com uma percentagem de partículas tendo diâmetro médio < 32 μηι de 0,6% em peso.
Na tabela 1 são resumidos os principais parâmetros de operação das etapas A) e B).
Exemplo 1B - polimerização em fase líquida
Ativação catalítica e prepolimerização
Como mostrado com referência à fig. 1 anexa, a pasta catalítica foi retirada do tanque agitado por uma seringa dosadora e então foi continuamente transferida por meio de duas seringas dosadoras para um vaso de ativação catalítica. O trietilalumínio (TEAL) como cocatalisador, e / 19 ciclohexilmetildimetoxisilano (CHMMS) como doador interno foram introduzidos no vaso de ativação, com uma razão em peso TEAL/(catalisador sólido) de 10,5 e uma razão em peso TEAL/CHMMS de 25. O propano como diluente também foi alimentado ao vaso de ativação (17). O propano também tinha a função de auxiliar a remoção da camada de óleo das partículas catalíticas, para permitir que o cocatalisador penetre dentro dos poros e atinja os sítios catalíticos.
Os componentes acima foram pré-contatados no vaso de ativação a uma temperatura de 10°C por 20 minutos.
O catalisador ativado descarregado do vaso de ativação foi continuamente alimentado a um reator de laço de prepolimerizaçâo juntamente com propileno líquido. A prepolimerizaçâo no reator de laço foi operada a uma temperatura de 20°C e um tempo de residência de 10 minutos. O rendimento de prepolimerizaçâo é de cerca de 150 g por grama de componente catalítico sólido.
Polimerização
O catalisador prepolimerizado foi descarregado do prepolimerizador de laço e foi continuamente alimentado a um reator de laço em fase líquida para produzir polipropileno.
O propileno foi polimerizado no reator de laço usando H2 como regulador de peso molecular. Nenhum comonômero foi alimentado a este reator. O propileno de composição e o hidrogênio como regulador de peso molecular foram continuamente alimentados ao reator de laço. A polimerização de propileno foi executada a uma temperatura de 70°C e a uma pressão de 3,4 MPa.
Uma lama de polipropileno em propileno foi continuamente descarregada do reator de laço e foi submetida a aquecimento no tubo jaquetado até a temperatura de 85°C antes de entrar num tambor de secagem rápida, em que foi realizada a evaporação do monômero e a separação da lama.
A produtividade do catalisador foi de 40 kg de polímero por grama de catalisador e o polipropileno obtido tinha um índice de fluxo de fundido MIL de 66 g/10', como indicado na Tabela 2.
Uma amostra do polímero obtido foi secada a 70°C, sob fluxo de nitrogênio por 3 horas e então submetida a análise PSD: foram obtidas partículas esféricas de polipropileno com um diâmetro médio de 0,1 mm a 4 mm e uma quantidade de finos (diâmetro < 0,5 mm) de 0,4% em peso.
Exemplo 2A - preparação da pasta catalítica
ETAPA A)
O óleo branco Winog 70 (fornecedor Tudapetrol) tendo uma viscosidade dinâmica de 8,5 cP a 100°C foi usado neste exemplo.
O mesmo tanque agitado do Exemplo 1A foi usado para / 19 preparar a pasta catalítica de acordo com o método do presente invento. 165,7 kg de óleo branco Winog 70 foram carregados no tanque agitado à temperatura ambiente. A temperatura do óleo foi então aumentada até atingir o valor de 70°C dentro do tanque agitado, enquanto continuamente se agitava a uma velocidade de agitação de 15 rpm.
Sucessivamente, 85 kg de pó catalítico seco foram carregados ao tanque agitado num tempo de 20 minutos. Levando em conta que a área de interface do óleo era de cerca de 0,5 m2, a velocidade de carga do catalisador por m2 de interface de óleo foi igual a 510 kg/m2h, ou seja, um valor de acordo com o ensinamento do presente invento.
No final da carga do catalisador, a suspensão catalítica foi continuamente submetida a agitação a 15 rpm por 1 hora mantendo a temperatura a 70°C. Depois disso, a suspensão catalítica foi resfriada até 20°C pela circulação de água refrigerante na jaqueta externa do tanque agitado.
ETAPA B) kg de vaselina Pionier 17122 (fornecedor Tudapetrol) foram alimentados ao tanque contendo a suspensão catalítica a uma temperatura de alimentação de 90°C. A adição da vaselina fundida foi executada a partir do topo do tanque, mantendo o tanque sob agitação a 15 rpm. Ao fim da adição da vaselina fundida a temperatura da pasta catalítica foi diminuída para 10°C: nesta temperatura, a pasta catalítica contendo cerca de 250 kg/m3 de pó catalítico sólido, estava ainda suficientemente fluida para ser descarregada do tanque agitado por meio de uma seringa de dosagem.
A análise de distribuição de tamanho de partícula (PSD) do pó catalítico suspenso na pasta catalítica semi-fluida foi realizada. A distribuição granulométrica do catalisador na pasta catalítica deu resultados iguais àqueles obtidos imediatamente após a preparação do componente catalítico sólido com uma percentagem de partículas tendo diâmetro médio < 32 μηΊ de 0,02% em peso.
Exemplo 2B - polimerização em fase líquida
Ativação catalítica e prepolimerização
A pasta catalítica foi retirada do tanque agitado por uma seringa dosadora e então foi continuamente transferida por meio de duas seringas dosadoras para um vaso de ativação catalítica. O trietilalumínio (TEAL) como cocatalisador, e ciclohexilmetildimetoxisilano (CHMMS) como doador interno foram introduzidos no vaso de ativação, com uma razão em peso TEAL/(catalisador sólido) de
10,5 e uma razão em peso TEAL/CHMMS de 25. O propano como diluente também foi alimentado ao vaso de ativação. Os componentes acima foram pré-contatados no vaso de ativação a uma temperatura de 10°C por 20 minutos.
O catalisador ativado descarregado do vaso de ativação foi
15/19 continuamente alimentado a um reator de laço de prepolimerização juntamente com propileno líquido. A prepolimerização no reator de laço foi operada a uma temperatura de
20°C e um tempo de residência de 10 minutos. O rendimento de prepolimerização é de cerca de 150 g por grama de componente catalítico sólido.
Polimerização
O catalisador prepolimerizado foi descarregado do prepolimerizador de laço e foi continuamente alimentado a um reator de laço em fase líquida para produzir polipropileno.
O propileno foi polimerizado no reator de laço usando H2 10 como regulador de peso molecular. O etileno também foi alimentado a este reator de laço numa quantidade de 0,3% molar.
O propileno de composição e o hidrogênio como regulador de peso molecular foram continuamente alimentados ao reator de laço. A polimerização de propileno foi executada a uma temperatura de 70°C e a uma pressão de 3,4 MPa.
Uma lama de polipropileno em propileno foi continuamente descarregada do reator de laço e foi submetida a aquecimento no tubo jaquetado até a temperatura de 85°C antes de entrar num tambor de secagem rápida, em que foi realizada a evaporação do monômero e a separação da lama.
A produtividade do catalisador foi de 29 kg de polímero por 20 grama de catalisador e o polipropileno obtido tinha um índice de fluxo de fundido MIL de 0,7 g/10', e uma fração solúvel em xileno de 5,2% em peso, como indicado na Tabela 2.
Uma amostra do polímero obtido foi secada a 70°C, sob fluxo de nitrogênio por 3 horas e então submetida a análise PSD: foram obtidas partículas esféricas de polipropileno com um diâmetro médio de 0,1 mm a 4 mm e uma quantidade 25 de finos (diâmetro < 0,5 mm) de 0,3% em peso.
Exemplo 3A - preparação da pasta catalítica ETAPA A)
O mesmo tanque agitado do Exemplo 1A foi usado para preparar a pasta catalítica de acordo com o método do presente invento.
126,8 kg de óleo branco OB22 AT foram carregados no tanque agitado à temperatura ambiente. A temperatura do óleo foi então aumentada até atingir o valor de 70°C dentro do tanque agitado, enquanto continuamente se agitava a uma velocidade de agitação de 15 rpm.
Sucessivamente, 85 kg de pó catalítico seco foram 35 carregados ao tanque agitado num tempo de 40 minutos. Levando em conta que a área de interface do óleo era de cerca de 0,5 m2, a velocidade de carga do catalisador por m2 de interface de óleo foi igual a 255 kg/m2h, ou seja, um valor de acordo com o ensinamento do presente invento.
16/19
No final da carga do catalisador, a suspensão catalítica foi continuamente submetida a agitação a 15 rpm por 1,5 hora mantendo a temperatura a
70°C. Depois disso, a suspensão catalítica foi resfriada até 20°C pela circulação de água refrigerante na jaqueta externa do tanque agitado.
ETAPA B)
54,3 kg de vaselina BF fundida foram alimentados ao tanque contendo a suspensão catalítica a uma temperatura de alimentação de 90°C. A adição da vaselina fundida foi executada a partir do topo do tanque, mantendo o tanque sob agitação a 15 rpm. Ao fim da adição da vaselina fundida a temperatura da pasta catalítica 10 foi diminuída para 10°C: nesta temperatura, a pasta catalítica contendo cerca de 300 kg/m3 de pó catalítico sólido, estava ainda suficientemente fluida para ser descarregada do tanque agitado por meio de uma seringa de dosagem.
A análise de distribuição de tamanho de partícula (PSD) do pó catalítico suspenso na pasta catalítica semi-fluida foi realizada. A distribuição 15 granulométrica do catalisador na pasta catalítica deu resultados iguais àqueles obtidos imediatamente após a preparação do componente catalítico sólido com uma percentagem de partículas tendo diâmetro médio < 32 μπι de 0,6% em peso.
Exemplo 3B - polimerização em fase líquida
Ativação catalítica e prepolimerizacão
A pasta catalítica foi retirada do tanque agitado por uma seringa dosadora e então foi continuamente transferida por meio de duas seringas dosadoras para um vaso de ativação catalítica. O trietilalumínio (TEAL) como cocatalisador, e diciclopentildimetoxisilano (DCPMS) como doador interno foram introduzidos no vaso de ativação, com uma razão em peso TEAL/(catalisador sólido) de 5 25 e uma razão em peso TEAL/DCPMS de 5. O propano como diluente também foi alimentado ao vaso de ativação. Os componentes acima foram pré-contatados no vaso de ativação a uma temperatura de 25°C por 10 minutos.
O catalisador ativado descarregado do vaso de ativação foi continuamente alimentado a um reator de laço de prepolimerização juntamente com uma 30 corrente líquida de propileno e propano. A prepolimerização no reator de laço foi operada a uma razão C3H8/C3H6 de 1,28, a uma temperatura de 20°C e um tempo de residência de 30 minutos. O rendimento de prepolimerização é de cerca de 200 g por grama de componente catalítico sólido.
Polimerização
O catalisador prepolimerizado foi descarregado do prepolimerizador de laço e foi continuamente alimentado a um reator de leito fluidizado em fase gasosa para produzir polipropileno.
O propileno foi polimerizado no reator de leito fluidizado
17/19 usando H2 como regulador de peso molecular e na presença de propano como diluente inerte. Nenhum comonômero foi adicionado a este reator. O propileno de composição, o propano e o hidrogênio como regulador de peso molecular foram continuamente alimentados à linha de reciclagem de gás do reator. A polimerização de propileno foi executada a uma temperatura de 80°C e a uma pressão de 2,0 MPa.
A produtividade do catalisador foi de 20 kg de polímero por grama de catalisador. Pode ser visto a partir da Tabela 2 que a resina de polipropileno obtido tinha um índice de fluxo de fundido MIL de 7,6 g/10', e uma fração solúvel em xileno de 4,8% em peso.
Uma amostra do polímero obtido foi secada a 70°C, sob fluxo de nitrogênio por 3 horas e então submetida a análise PSD: foram obtidas partículas esféricas de polipropileno com um diâmetro médio de 0,1 mm a 4 mm e uma quantidade de finos (diâmetro < 0,5 mm) de 2,2% em peso.
Exemplo 4A (Comparativo) - Preparação da pasta catalítica
No mesmo tanque agitado dos exemplos anteriores, 75 kg de óleo branco OB22 AT a 60°C e 32,1 kg de vaselina fundida BF a 90°C foram adicionados, mantendo o tanque sob agitação a 20 rpm. Óleo e vaselina foram misturados por um tempo necessário para alcançar uma temperatura interna no tanque de 70°C.
Diminuindo a velocidade do agitador para 12 rpm, 40 kg de pó catalítico do exemplo 1 foram carregados ao tanque agitado em um tempo de 20 minutos.
Ao final da adição do pó catalítico, o agitador foi ligado novamente em 20 rpm e a suspensão catalítica foi homogeneizada por 1,5 hora a 70°C. 25 Foi obtida uma composição contendo 250 kg/m3 de catalisador. Então, a temperatura da pasta catalítica foi diminuída até 10°C: nesta temperatura a pasta catalítica estava ainda suficientemente fluida para ser descarregada do tanque agitado por meio de uma seringa de dosagem.
A análise de distribuição de tamanho de partícula (PSD) do 30 pó catalítico suspenso na pasta catalítica semi-fluida foi realizada mostrando uma percentagem de partículas tendo um diâmetro médio < 32 pm de 1,9% em peso em vez de 0,6% em peso do pó catalítico original. O procedimento descrito neste exemplo comparativo não preserva a PSD original das partículas do catalisador.
Exemplo 4B (comparativo) - polimerização em fase líquida
Ativação catalítica e prepolimerização
A pasta catalítica foi retirada do tanque agitado por uma seringa de dosagem e então continuamente transferida por meio de duas seringas de dosagem para um vaso de ativação catalítica. O trietilalumínio (TEAL) como catalisador, e
18/19 o ciclohexilmetildimetoxisilano (CHMMS) como doador de elétrons externo foram adicionados ao vaso de ativação. Foram realizadas as mesmas condições operacionais do exemplo 1B.
O catalisador ativado obtido do vaso de ativação foi continuamente alimentado a um reator de laço de prepolimerização juntamente com uma corrente líquida de propileno e propano: foram realizadas as mesmas condições operacionais do Exemplo 1B.
Polimerização
O catalisador prepolimerizado foi descarregado do prepolimerizador em laço e foi continuamente alimentado a um reator de laço em fase líquida juntamente com propileno como monômero e hidrogênio como regulador de peso molecular. A polimerização de propileno foi executada de acordo com as mesmas condições operacionais do Exemplo 1B (T = 70°C, p = 3,4 MPa).
Uma lama de polipropileno em propileno foi continuamente descarregada do reator de laço e foi submetida a aquecimento num tubo jaquetado à temperatura de 85°C antes de entrar num tambor de evaporação rápida, em que foram realizadas a evaporação do monômero e a separação do polímero da lama.
A produtividade do catalisador foi de 40 kg de polímero por grama de catalisador e o polipropileno obtido tinha um índice de fluxo de fundido MIL de 68 g/10', como indicado na Tabela 2.
Uma amostra do polímero obtido foi secada a 70°C, sob fluxo de nitrogênio por 3 horas, e então submetido a análise PSD: foram obtidas partículas esféricas de polipropileno com um diâmetro médio de 0,1 mm a 4 mm e um teor muito alto de finos (diâmetro < 0,5 mm) = 15% em peso.
Exemplo 5A (Comparativo) - preparação da pasta catalítica ETAPA A)
O mesmo tanque agitado do Exemplo 1A foi usado para preparar a pasta catalítica.
59,7 kg de óleo branco OB22 AT foram carregados no tanque agitado à temperatura ambiente. A temperatura do óleo foi então aumentada até alcançar o valor de 70°C dentro do tanque agitado, enquanto a agitação continuava à velocidade de 15 rpm.
Sucessivamente, 40 kg de pó catalítico seco obtido pelo procedimento descrito acima foram carregados ao tanque agitado num tempo de 4 minutos. Levando em conta que a área de interface do óleo era de cerca de 0,5 m2, a velocidade de carga do catalisador por m2 de interface de óleo era igual a 1200 kg/m2h, fora da faixa reivindicada no presente invento.
ETAPA B)
19/19
25,6 kg de vaselina BF fundida foram alimentados ao tanque contendo a suspensão catalítica a uma temperatura de alimentação de 95°C. A adição da vaselina fundida foi executada a partir do topo do tanque, mantendo-se o tanque sob agitação a 15 rpm. No final da adição da vaselina fundida, a temperatura da pasta 5 catalítica foi diminuída para 10°C: nesta temperatura, a pasta catalítica contendo cerca de 300 kg/m3 de pó catalítico sólido, estava ainda suficientemente fluida para ser descarregada do tanque agitado por meio de uma seringa de dosagem.
Foi realizada a análise de distribuição de tamanho de partícula (PSD) do pó catalítico suspenso na pasta catalítica semi-fluida. A distribuição 10 granulométrica do catalisador na pasta catalítica deu um resultado negativo mostrando uma grande quantidade de partículas finas: devido à quebra de partículas durante a preparação da pasta, a fração tendo d < 32 pm era igual a 3% em peso. Além disso, outras desvantagens envolvidas por uma PSD inaceitável do catalisador foram observadas:
- aglomeração de partículas finas em partículas grossas entupindo as linhas de alimentação do vaso de ativação de catalisador e reator de prepolimerização;
- aumento da pressão de entrega para atingir uma operação eficiente das seringas de dosagem.
Tabela 1 - Preparação da pasta catalítica
Exemplo | Óleo | Vel. de carga do catalisador (kg/m2h) | Agente espessante | Concentração de catalisador (kg/m3) | PSD d < 32 pm (% peso) |
1A | OB22 AT | 240 | Vaselina BF | 250 | 0,6 |
2A | Winog 70 | 510 | Vaselina Pionier | 250 | 0,02 |
3A | OB22 AT | 255 | Vaselina BF | 300 | 0,6 |
4A (Comp.) | OB22 AT | - | Vaselina BF | 250 | 1,9 |
5A (Comp.) | OB22 AT | 1200 | Vaselina BF | 300 | 3,0 |
___________________ Tabela 2 - Polimerização
Exemplo | Temp. (°C) | Pressão (MPa) | Produtividade do catalisador (kg/g^t) | MIL (g/10') | XS (% P) | PSD d < 0,5 mm (% p) |
1B | 70 | 3,4 | 40 | 66 | - | 0,4 |
2B | 70 | 3,4 | 29 | 0,7 | 5,2 | 0,3 |
3B | 80 | 2,0 | 20 | 7,6 | 4,8 | 2,2 |
4B (Comp.) | 70 | 3,4 | 40 | 68 | - | 15 |
1/3
Claims (19)
- REIVINDICAÇÕES1. Método para preparar uma composição catalítica para a polimerização de olefinas na forma de uma dispersão de partículas de catalisador em uma matriz semi-fluida, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:a) formar uma suspensão de partículas de catalisador em óleo, carregando, sob agitação contínua, um pó catalisador seco em um tanque contendo o dito óleo, a velocidade de carga do pó catalisador por m2 de interface de óleo sendo de menos de 800 kg/h.m2;b) adicionar sob agitação um agente espessante fundido tendo um ponto de fusão na faixa de 30 a 7013, m antendo a suspensão de catalisador em óleo a uma temperatura tal que o dito agente espessante solidifica em contato com a dita suspensão;em que a pasta catalítica obtida a partir da etapa b) tem uma concentração de catalisador compreendida entre 50 e 500 g/l.
- 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a velocidade de carga do pó catalisador na etapa a) está compreendida em uma faixa de 200 a 500 kg/h.m2.
- 3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita velocidade de carga na etapa a) é ajustada por meio de uma válvula L.
- 4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a formação da dita suspensão de catalisador em óleo na etapa a) é realizada sob agitação contínua mantendo-se a temperatura em uma faixa de 60 a 90*0 sob u ma atmosfera inerte.
- 5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, na etapa a), é preparada uma suspensão de partículas de catalisador em óleo com uma concentração de sólido variando de 80 g/l a 500 g/l.
- 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dito óleo é selecionado dentre óleos minerais, óleos sintéticos.
- 7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito óleo é um óleo branco parafínico.
- 8. Método de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o dito óleo tem uma viscosidade dinâmica a 100*0 compreendida entre 1 e 12 centiPoise (cPs).
- 9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracteriPetição 870180019608, de 12/03/2018, pág. 6/122/3 zado pelo fato de que as ditas partículas de catalisador introduzidas no tanque da etapa a) são componentes catalíticos de Ziegler-Natta com base em um haleto de titânio suportado em haleto de magnésio.
- 10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito agente espessante fundido da etapa b) é selecionado a partir de petrolato, ceras com um ponto de fusão na faixa de 30 a 70Ό.
- 11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dito agente espessante fundido é selecionado dentre ceras parafínicas.
- 12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito agente espessante é alimentado ao tanque contendo a suspensão de catalisador/óleo a uma temperatura de alimentação em uma faixa de 75 a 110Ό.
- 13. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a dita temperatura na qual a suspensão de catalisador em óleo é mantida durante a etapa b) varia de 2“C a 25Ό.
- 14. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão em peso entre o dito agente espessante e a quantidade total de óleo e agente espessante está compreendida entre 0,15 e 0,5.
- 15. Processo para a polimerização de olefinas executado na presença de um catalisador de polimerização sólido, o processo sendo caracterizado pelo fato de que o dito catalisador de polimerização sólido é tratado e transferido para o reator de polimerização pelas seguintes etapas:a) formar uma suspensão de partículas de catalisador em óleo, carregando sob agitação contínua, um pó catalisador seco em um tanque contendo o dito óleo, a velocidade de carga do pó catalisador por m2 de interface de óleo sendo inferior a 800 kg/h.m2;b) adicionar sob agitação um agente espessante fundido tendo um ponto de fusão em uma faixa de 30 a 70°C, mantendo a suspensão do catalisador em óleo a uma temperatura tal que o dito agente espessante solidifica em contato com a dita suspensão, pelo que se obtém uma pasta catalítica com uma concentração de catalisador entre 50 e 500 g/i;c) contatar a pasta catalítica proveniente da etapa b)Petição 870180019608, de 12/03/2018, pág. 7/123/3 com um composto de organo-alumínio na presença de um hidrocarboneto inerte, opcionalmente de um composto doador de elétrons, a uma temperatura de 5Ό a 30Ό;d) polimerizar uma ou mais α-olefinas de fórmula CH2=CHR, em que R é hidrogênio ou um radical hidrocarboneto tendo de 1 a 12 átomos de carbono, em um ou mais reatores de polímerização na presença do catalisador proveniente da etapa c).
- 16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito catalisador de polímerização é um componente catalítico sólido com base em um composto de titânio suportado em haleto de magnésio.
- 17. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que uma pasta catalítica é retirada da etapa b) por uma seringa de dosagem e é transferida e dosada no tanque de ativação da etapa c) por meio de duas seringas de dosagem operando em tandem.
- 18. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito hidrocarboneto inerte da etapa c) é um alcano Ο3-Ο6.
- 19. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o catalisador retirado da etapa c) é submetido a pré-polimerização em um reator de laço antes da alimentação à etapa d).
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