Processi di PP "Slurry

La figura mostra il diagramma di flusso del processo convenzionale di polimerizzazione dello slurry (SP) usato in un numero significativo di impianti di prima generazione ancora in produzione commerciale.

 

Il catalizzatore utilizzato (alogenuro di Ti) e il co-catalizzatore (alogenuro di Al alchile) sono aggiunti al reattore insieme a un vettore liquido, costituito da una miscela di solventi organici, in cui è dissolto il monomero.

La reazione avviene in un reattore a serbatoio agitato, in cui lo slurry è controllato termicamente dall'estrazione attraverso camicie, bobine e ricircolo esterno attraverso scambiatori di calore, come nel processo Hoechst per il PE descritto sopra. Le temperature e le pressioni tipiche sono: da 50 a 90 °C, e da 5 a 15 atm.

Il catalizzatore introduce un grado di isotatticità nel polimero formato. La varietà isotattica è insolubile nel vettore, mentre la varietà atattica vi si dissolve.

In questi processi convenzionali, il deashing (recupero del catalizzatore) deve essere effettuato, data l'attività relativamente bassa del catalizzatore. A questo scopo, dopo una procedura di decompressione nel recipiente di evaporazione flash in cui si recupera la maggior parte del monomero non reagito, il fango viene trattato con alcol per disattivare la reazione e ottenere la dissoluzione del catalizzatore sotto forma di alcolati che formano una fase differenziata da quella del fango, permettendo la separazione degli alcolati per estrazione.
Il lavaggio con acqua demineralizzata completa il trattamento di estrazione.

L'operazione successiva consiste nella separazione per centrifugazione delle particelle isotattiche insolubili dalla soluzione solvente + atactic PP. Il grado cristallino viene essiccato con azoto e lavorato per estrusione. L'effluente liquido della centrifuga viene alimentato ad un evaporatore dove, tramite riscaldamento indiretto, viene privato del solvente. Il solvente, insieme all'alimentazione dalle fasi di deashing, viene portato all'impianto di recupero del solvente, dove viene rettificato. Dal fondo dell'evaporatore si estrae il PP amorfo, che può essere utilizzato in gradi di lavorazione relativamente facili e con proprietà meccaniche inferiori.

In altri impianti, o in questi impianti se certe fasi di post-trattamento vengono bypassate, e se la capacità dei dispositivi di estrazione del calore di reazione lo permette, è possibile utilizzare catalizzatori ad alta attività (e alta stereospecificità), per i quali non è necessario il recupero (né l'estrazione delle frazioni amorfe praticamente inesistenti). Il diagramma di flusso schematico per questi processi semplificati (SSP) è mostrato in figura.

Nel diagramma si può vedere che la fase di rimozione del catalizzatore è stata eliminata. La polimerizzazione è seguita dalle fasi di:
1) Recupero del monomero tramite evaporazione flash.
2) Centrifugazione, per separare le formazioni cristalline insolubili.
3) Essiccazione delle formazioni cristalline insolubili
4) Elaborazione

Questa semplificazione del processo è importante in termini di costi di produzione. Tutte le unità di processo per il recupero e il riciclaggio del vettore dei fanghi sono mantenute.

In questo gruppo di tecnologie è possibile osservare l'impatto dell'attività del catalizzatore e della stereospecificità sulla definizione del processo. Un impianto della prima generazione di tecnologie può, in certe circostanze, fare a meno di intere sezioni dell'impianto se l'attività del catalizzatore evita la necessità di recuperarlo.