丙烯聚合穩(wěn)態(tài)及動態(tài)過程模擬研究.pdf

1、Hypol 聚丙烯工藝在聚烯烴生產(chǎn)中具有典型性,在國內(nèi)目前共有十幾條生產(chǎn)線,占連續(xù)法聚丙烯產(chǎn)量的40﹪左右.本文使用AspenPlus公司的PoJymerPlus以及AspenDynamics模擬系統(tǒng),以Hypol聚丙烯工藝為基礎(chǔ),針對實(shí)際生產(chǎn)的工藝條件,通過對生產(chǎn)裝置穩(wěn)態(tài)條件下的工況模擬,確定了聚合反應(yīng)的動力學(xué)常數(shù),建立了能夠模擬多個聚丙烯產(chǎn)品牌號的工業(yè)聚丙烯裝置的流程模擬模型.通過模擬模型,可以模擬分析各個反應(yīng)器的主要操作性能指標(biāo),

2、考察主要操作條件的變化對產(chǎn)品質(zhì)量的影響.在穩(wěn)態(tài)流程模型的基礎(chǔ)上,建立了裝置的動態(tài)模擬模型,研究了動態(tài)過程中裝置的生產(chǎn)條件的變化對整個生產(chǎn)裝置的影響,為裝置的優(yōu)化控制、產(chǎn)品牌號的生產(chǎn)條件預(yù)測、不同牌號產(chǎn)品切換過程模擬計(jì)算提供了有效的模型計(jì)算基礎(chǔ). 1、以國產(chǎn)化的本體法聚合工藝技術(shù)為研究對象,根據(jù)丙烯聚合機(jī)理以及微觀動力學(xué)的基元反應(yīng),確定了主要丙烯聚合反應(yīng).熱力學(xué)模型采用 PC-SAFT狀態(tài)方程. 反應(yīng)動力學(xué)模型采用多活性中

3、心Z-N催化劑動力學(xué)模型.模形中催化荊活性中心個數(shù)的確定是根據(jù)生產(chǎn)中多種牌號產(chǎn)品的實(shí)際產(chǎn)品指標(biāo)經(jīng)凝膠色譜分析并對所得數(shù)據(jù)解析確定的,符合生產(chǎn)中催化劑的實(shí)際情況.根據(jù)多種牌號產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)的工藝操作條件以及實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)量及指標(biāo),同歸出了多活性中心催化劑的每個活性中心的動力學(xué)參數(shù),使模型中動力學(xué)計(jì)算完全符合實(shí)際生產(chǎn)裝置的工況條件. 2、本文的穩(wěn)態(tài)模擬過程以甘肅蘭港石化有限公司年產(chǎn)7萬噸聚丙烯裝置(Hypol工藝)為研究對象,通過對聚合

4、工段流程的穩(wěn)態(tài)模擬,得到了適合多個產(chǎn)品牌號的反應(yīng)動力學(xué)數(shù)據(jù),考察了各種種關(guān)鍵因素對聚合過程的影響.模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)際離線測量結(jié)果相吻合,計(jì)算速度快,誤籌小,能夠在很大范圍內(nèi)跟蹤反應(yīng)釜內(nèi)熔融指數(shù)的變化. 3、以丙烯聚合穩(wěn)態(tài)模擬模型為基礎(chǔ),通過AspenPIus公司的Aspen Dynamics建立了丙烯聚合過程的動態(tài)模擬模型.考察了氫氣丙烯比的改變對各反應(yīng)釜產(chǎn)量、產(chǎn)品數(shù)均分子量以及熔融指數(shù)的影響.利用本模型,可以實(shí)現(xiàn)對聚丙烯產(chǎn)品牌