Brevet FR2028967A1 — publié le 19701016

i. 2028967 La présente invention se rapporte à un procédé de récupération de polymères hydrocarbonés normalement solides à partir d'un mélange avec un diluant liquide. Le produit de nombreux procédés de polymérisation se com-5 pose de polymère dissous ou entraîçié dans un diluant qui est utilisé durant la réaction de polymérisation. Le polymère est récupéré par vaporisation instantanée du diluant» en fournissant ainsi un produit polymère contenant du diluant résiduel avec un courant de tête de diluant, vaporisé contenant de fines particules de poly-10 mère. La vaporisation instantanée peut être réalisée dans un tambour classique de vaporisation instantanée ou dans un fonctionnement en lit fluidisé. Dans l'un ou l'autre cas, le polymère contenant du diluant résiduel est retiré et envoyé à un emplacement é-loigné du lit où le diluant résiduel est retiré par purge avec un 15 gaz inertë. On se référera, par exemple,* au brevet américain n° 2.949.^7. Jusqu'à présent, il était courant d'introduire les vapeurs soumises à la vaporisation'instantanée, contenant de fines particules de polymèrejdansun séparateur centrifuge où les fines parti-20 cules de polymère se décantaient ét étaient déchargées. Le diluant était alors purifié et ramené au procédé de polymérisation. Ultérieurement, on avait proposé de ramener les fines particules de polymère à la zone de vaporisation instantanée. Alors que ceci é--tait satisfaisait.,p.oy,r de nçmbi?eusesv applications, les fines par-25 ticules.. sîac,croissent §ouvent jusqu'à un degré excessivement élevé dans la zone de vaporisation instantanée et dans la zone de séparation centrifuge. En outre, lorsque le polymère était du polyé-thylène ou des copolymères éthylène-butène, on a trouvé que l'in-dice de fusion des fines particules différait d'une"'manière impor-3Q'x- tanté^de-i?indice-,,de 'ifusio^i. de. lapasse ^es.particulès :récupérées ' 1^©tape'-de' sépsrâtie®çar vXapQrisartipîî&.instantànéë^ Ceci en traînait un produit non-fcoitogèrte ^ qui ne;-c&rtvenait pas dans de nombreuses applications. Selon la présente invention, les fines particules de poly-55 mère sont mélangées avec le polymère soumis à la vaporisation instantanée lorsqu'il est en cours de transport de la zone de vaporisation instantanée à la zone de purge et, de ce fait, les fines particules de polymère ne sont pas recyclées dans la cuve de vaporisation instantanée. De cette manière, l'accroissement de fines *0 particules de polymère dans la cuve de vaporisation instantanée et 70 02262 2. 2028967 dans le séparateur centrifuge est empêché. Avantageusement, les fines particules de polymère sont mélangées avec le polymère retire alors que le polymère est amené de force le long d'un chemin hélicoïdal, par exemple, par un. convoyeur à vis ou une tarière» De 5 cette manière, les fines particules de polymère et le polymère sont uniformément mélangés et on obtient un produit plus homogène que cela ne serait.le cas si les fines particules de polymère ë-taient ramenées à l'étape de séparation par vaporisation instantanée. • 10 Les vapeurs de solvant provenant de la zone de séparation centrifuge peuvent être avantageusement passées à travers un filtre à sac pour retirer tout polymère résiduel. Ensuite, le diluant ■est séparé de l'effluent du filtre à sac, et une partie du gaz de sortie provenant de la séparation est ramenée au dispositif con-15 voyeur allant de la zone de vaporisation instantanée à la zone de . purge. Tel qu'indiqué dans le dessin ci-joint, un.mélange de polymère et de diluant est passé à travers une canalisation 1 et dé-: chargé dans un récipient de vaporisation instantanée 2. Les poly-20 mères qui peuvent être employés dans le procédé de,-la. présente in-""ventionvsont des polymères d'éthylène, tels gue le polyéthylène, ou' des' copolymèipes d'éthylène-avec devfaibles quantités de 1-olé-fines supérieures telles que le propylène, le butène-1 ou l'hexè-" "ne-1. Le; diluant pris en;tête dans;le récipient de vaporisation 25. instantanée-2. conti.ent; de fines, particules qui, en:général, dif-- ^ fèiïent, au point de. vue indice 3e ; fusion, de cel.les?4u polymère "* r&aupêxéSpéiGif i'queraent, l' in^if^.' ^e/îfîision, des fines particules 3 est "supérieur-à ; celui- du,-polymère-. récupéré.Dans.-.1#, -cas de polyé-: î thylène? haute densité otC jle jcqpoJlymères éthylèneTb.utène produits âvëc de il*'.isobutane ,.c^îimie~ diluant;, les -finfs partipules de polymère.*." ■-2?e?pewent à.^pir, «n indice de fusion- supérieur., à -t,v.alors que la masse principale de polymère ^petiré-e £tu récipient- de, .vaporisation :i- instantanée peut m&Sr >'u©t-indi 5. ■ ,„©u ^polyéthylène'fe&ute-densit^^pu- de^ cppolymères d'éthylè- ■35 avefc-du-propy-iène.,: du butène- ou .df.|tufepes. va-qléfine.s peuvent ê-• / -;tre produits 'parole* : procédé - décpdjt ^ans^ le brevet , américain n® •- ; -2.825.Tf21..;A titre dervarianfeç!,:-jdes ^pljpièrea dtoléJCines peuvent être préparés ën utilisant 4es > catâly^ei^s,'organomét-alliques bien connus. Qn connaît. diyersîja%ti»es, sy.s%fmes.ide polymérisation où le :prdduit polymère,->eS:t rdissçï«s.ou.#%gï;e^.nsuspension.;dais le. diluant. 70 02262 3. 2028967 De préférence et avantageusement, on utilise des polymères d'oléfines qui sont insolubles dans le milieu de polymérisation. Par exemple, l'éthylène ou l'éthylène et le 1-butène peuvent être polymérisés, en présence de 1'isobutane comme diluant, avec un ca-5 talyseur à l'oxyde de chrome placé sur support, décrit dans le brevet cité ci-dessus en dernier lieu. Dans ce cas, comme on l'a indiqué au préalable, les fines particules de polymère allant en tête dans le récipient de vaporisation instantanée 2 ont un indice de fusion supérieur à 1, alors que le polymère retiré a un indice 10 de fusion inférieur à 0,5. Le réeipient de vaporisation instantanée peut simplement être un récipient maintenu sous pression réduite et pourvu de moyens tels qu'un ensemble de pale rotative pour diviser le polymère en petites particules. Le polymère contenant le diluant résiduel 15 est retiré du récipient de vaporisation instantanée 2 par une conduite 3, ayant une vanne à tiroir 4, contrôlée pneumatiquement, au-dessus d'une conduite 5 d'introduction de gaz, et une seconde vanne à tiroir 6, contrôlée pneumatiquement, sous la conduite 5-Un écran 10 est disposé à l'intérieur de la conduite 5 juste au-20 dessus de la vanne à tiroir 6. Le mélange diluant-polymère introduit par la conduite 1 est soumis à la vaporisation instantanée, le diluant étant vaporisé et retiré par une conduite 11 avec de fines particules de polymère. Le polymère et le diluant résiduel» retirés par la conduite 25 3 et les vannes â tiroir 4* 6, sont transférés à un emplacement é-loigné 12 ou le diluant est purgé des particules de polymère, par exemple, par.traitement avec un gaz inerte. Ce transfert peut être effectué en faisant passer les particules § travers une tarière ou un convoyeur â vis 13, qui amène de force les particules de poly-30 mère dans un chemin hélicoïdal d*une extrémité â l'autre du convoyeur et, de ce fait,, elles sont déchargées à travers une conduite lf dans une colonne de purge 15. Il y a deux vannes en étoile 16 et 17 dans la conduite 14 qui sont entraînées par des moteurs 18, ces vannes servant S erapê-35 cher le gaz diluant résiduel de passer vers le bas dans la colonne de purge 15» Un gaz inerte, tel que de l'azote, est introduit à partir d'une canalisation 20, une partie passant à travers un indicateur d'écoulement 21 et la vanne 22 jusqu'aux vannes en étoile 16 et 17. Une autre partie du gaz provenant de la canalisation 20 40 passe dans la conduite 14 entre les vannes en étoile 16, 17, sous 70 02262 4. 2028967 le contrôle d'une vanne automatique 23 qui est réglée par un contrôleur de différence de pression 24 connecté aux côtés opposés de la vanne en étoile 16. Dans la colonne de purge 15, le polymère contenant le di-5 luant résiduel est mis en contact avec un gaz inerte qui est envoyé à travers une canalisation 25 vers un dispositif d'aspersion 26 placé au fond de la colonne de purge 15- Le polymère, débarrassé de diluant résiduel, est retiré de la colonne 15 à travers une conduite 27 sous le contrôle d'une vanne à tiroir 28, actionnée pneu-10 matiquement, et d'une vanne en étoile 29. Une partie du gaz inerte provenant de la canalisation 25 est injectée dans la vanne à étoile 29 à travers une canalisation 30. Le gaz inerte contenant le diluant résiduel quitte le sommet de la colonne de purge 15 et passe à travers une conduite 31 15 vers l'atmosphère, à travers un séparateur, pour retirer toutes les fines particules présentes. Dans le dispositif, tel que décrit jusqu'à présent, il sera évident que le polymère est séparé de la masse de diluant dans la cuve de vaporisation instantanée 2. De ce fait, des particules 20 de polymère contenant du diluant résiduel sont évacuées par le convoyeur 13 et la conduite 14 dans la colonne de purge 15 où elles sont traitées par un gaz inerte pour retirer le solvant résiduel. Le polymère récupéré peut être transformé en boulettes ou mis en sac pour l'utilisation ou la vente. 25 Selon la présente invention, le diluant à l'état de vapeur passant en tête à partir du récipient de vaporisation instantanée 2 à travers la conduite 11 est introduit dans un séparateur centrifuge 35, dans lequel les fines particules du polymère sont séparées par la pesanteur, alors que le solvant va en tête à travers une 30 conduite 36 et pénètre dans un filtre à sac 37» Le filtre à sac retire toutes les traces de polymère restant dans le diluant, qui est alors évacué sous forme de produit qu'on retire latéralement à partir d*un dispositif de séparation 3&. Les matières lourdes sont é-vacuées sous forme de produit de fond. Le gaz de sortie provenant 35 du filtre à sac traverse une soufflerie 39, droù une partie s'écoule vers une conduite 40* Il est utilisé comme gaz de purge, une partie passant à la conduite 5 et le reste traversant les canalisations à vannes 4î^ 42 vers le convoyeur 13. Une partie du gaz provenant de la séparation 38 est passée à travers la canalisation 40 lf0 et le restant à travers une conduite de communication avec l'at 70 02262 5« 2028967 mosphère (non représentée). Les fines particules de polymère sont déchargées vers le bas à travers une vanne en étoile 45 et une conduite 46 vers la partie amont du convoyeur 13 dans laquelle elles sont intimement 5 mélangées avec le polymère retiré du récipient 2 lorsqu'il est en cours de transfert à l'emplacement 12 pour la purge du diluant résiduel. La vanne en étoile 45 décharge les fines particules par fournées dans la conduite 46 et empêche l'écoulement de vapeur provenant du convoyeur 13 de retourner dans le séparateur 35- Ainsi, 10 les fines particules de polymère sont récupérées sous forme de produit au lieu d'être perdues à partir du dispositif, et il n'y a pas de problème d'accroissement des fines particules dans le récipient de vaporisation instantanée 2 et dans le séparateur centrifuge 35. Par suite du mélange total dans le convoyeur 13, il en 15 résulte un produit très homogène, en particulier lorsque le produit qui passe depuis la conduite 27 est utilisé pour former des boulettes. Comme on l'a indiqué, lorsque le polymère est du polyé-thylène haute densité ou un copolymère éthylène-butène insoluble dans le diluant, l'indice de fusion des fines particules est sensi-20 blement supérieur à celui du polymère récupéré à partir du lit fluidisé. En conséquence, lorsqu'on lé transforme en boulettes, une matrice de matière à faible indice de fusion est formée, les interstices étant remplis de matière à indice de fusion élevé. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de 25 réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 70 02262 6. 2028967 REVEKBICATIONS 1 - Procédé de récupération d'un polymère normalement solide d'un hydrocarbure à partir d'un mélange avec un diluant liquide par vaporisation du diluant, récupération du polymère sous for- 5 me d'un solide finement divisé contenant de faibles quantités de diluant résiduel, transport du polymère ainsi récupéré vers une zone de purge où le diluant résiduel est retiré et récupération de fines particules de polymère à partir du diluant vaporisé, caractérisé en ce que les fines particules sont intimement mélangées a-10 vec le polymère alors' que le polymère est transporté vers la zone de purge. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des fournées de fines particules de polymère sont mélangées par intermittence avec le polymères pour empêcher l'écoulement in- 15 verse de gaz vers l'étape de récupération de fines particules, durant le transport du polymère vers la zone de purge. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le polymère est transporté au moyen d'un convoyeur à vis. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caraeté-20 risé en ce que le polymère est un polymère d'éthylène. 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polymère a un indice de fusion inférieur à 0S5 et les fines particules ont un indice de fusion supérieur à 1. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caracte-25 risé en ce que le diluant est 1'isobutane. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diluant vaporisé est utilisé pour débarasser le diluant résiduel du polymère par purge. 8 - Polymères normalement solides d'hydrocarbures ainsi r-i-30 cupérés, obtenus à titre .de produits industriels nouveaux.