年產(chǎn)3萬(wàn)噸聚丙烯車間工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　第一章 文 獻(xiàn) 綜 述</p><p><b>　　1.聚丙烯概述</b></p><p><b>　　1.1概述</b></p><p>　　聚丙烯是一種結(jié)構(gòu)規(guī)整的結(jié)晶性聚合物，為白色粒料、無(wú)味、無(wú)毒、質(zhì)輕的熱塑性樹(shù)脂。密度0.90~0.91g/cm³,表觀密度≥0.38 g/cm

2、9;。機(jī)械性能優(yōu)良，抗拉伸屈服強(qiáng)度打（≥22MPa），表面硬度大，彈性好，耐磨性能好。耐熱性能良好，具有160℃以上的熔點(diǎn)和120℃以上的軟化點(diǎn)。化學(xué)穩(wěn)定性好，聚丙烯基本不吸水，與大多數(shù)化學(xué)藥品不發(fā)生作用，耐酸堿和有機(jī)溶劑。聚丙烯具有良好的絕緣性。聚丙烯缺點(diǎn)是易脆化，低溫沖擊強(qiáng)度差，但可以用添加劑、共混或共聚等方法來(lái)改進(jìn)。聚丙烯（Polypropylene，PP）是熱塑性塑料中發(fā)展最快的一種，目前產(chǎn)量規(guī)模已經(jīng)超過(guò)聚乙烯和聚氯乙烯。<

3、;/p><p><b>　　發(fā)展過(guò)程</b></p><p>　　我國(guó)的聚丙烯工業(yè)化生產(chǎn)始于1971年，當(dāng)時(shí)蘭州化學(xué)工業(yè)公司從英國(guó)維克斯吉瑪公司引進(jìn)5kt/a漿液法聚丙烯裝置投產(chǎn)，而后燕山石化公司從日本三井油化公司引進(jìn)80kt/a漿液法聚丙烯裝置和遼陽(yáng)石油化纖公司從美國(guó)阿莫科（Amoco）公司引進(jìn)35kt/a漿液法聚丙烯裝置；80年代引進(jìn)了日本三井油化公司的Hypol工藝

4、（液相-氣相本體法）在揚(yáng)子石化公司建設(shè)140kt/a聚丙烯裝置，又引進(jìn)了意大利海蒙特（Himont）公司的Spheripol工藝（液相-氣相本體法）在齊魯石化公司和上海石化股份公司分別建設(shè)70kt/a聚丙烯裝置，使國(guó)內(nèi)的聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到比較先進(jìn)的水平。</p><p>　　與此同時(shí)，80年代采用國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)的技術(shù)和催化劑，利用煉廠催化裂化裝置的丙烯建設(shè)了一批規(guī)模較小的間歇式液相本體法聚丙烯裝置；進(jìn)入90年代國(guó)內(nèi)

5、聚丙烯的發(fā)展更快，利用蒸汽裂解裝置和煉廠的丙烯建設(shè)了20多套聚丙烯裝置，其中最大的為燕山石化200kt/a采用阿莫科公司氣相本體法工藝，一般的生產(chǎn)能力為70kt/a，使聚丙烯成為我國(guó)發(fā)展最快的一種合成樹(shù)脂。到1998年底，全國(guó)共有聚丙烯生產(chǎn)企業(yè)50多家，總生產(chǎn)能力已達(dá)到2620kt/a，成為我國(guó)合成樹(shù)脂中生產(chǎn)能力最大的一個(gè)品種。在這些生產(chǎn)能力中采用Spheripol工藝的約占45%，采用Hypol工藝的約占21%，采用國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)的間歇

6、式液相本體法工藝的約占25%，采用其他工藝的約占9%。目前我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)液相-氣相本體法（釜式或環(huán)管式）聚丙烯裝置，開(kāi)發(fā)了能用于上述工藝的催化劑，并向外國(guó)轉(zhuǎn)讓了聚丙烯催化劑的專利技術(shù)。</p><p>　　我國(guó)聚丙烯生產(chǎn)的主要問(wèn)題</p><p><b>　　裝置規(guī)模偏小</b></p><p>　　目前我國(guó)聚丙烯裝置規(guī)模最大的為北京燕山石化

7、公司聚丙烯裝置，生產(chǎn)能力200kt/a，一般生產(chǎn)能力在40~70kt/a，相當(dāng)一部分聚丙烯裝置，生產(chǎn)能力只有3~10kt/a。因此除了一些規(guī)模較大的聚丙烯裝置生產(chǎn)成本稍低外，其余中型的聚丙烯裝置由于單位生產(chǎn)能力投資較大，生產(chǎn)成本較高。采用國(guó)內(nèi)的間歇式本體法聚丙烯裝置由于投資低，原料丙烯來(lái)自煉廠副產(chǎn)，價(jià)格低，因此目前尚有一定的競(jìng)爭(zhēng)能力，但由于產(chǎn)品品種單一，只生產(chǎn)均聚物，質(zhì)量差，消耗高，且生產(chǎn)的都是粉料，應(yīng)用上受到一定限制。</p&g

8、t;<p>　　抗沖共聚產(chǎn)品、專用料等高檔產(chǎn)品生產(chǎn)較少</p><p>　　由于多種原因，如生產(chǎn)控制要求嚴(yán)格，產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)拓難度大，技術(shù)開(kāi)發(fā)滯后，因此多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的都是通用料和大路貨，而市場(chǎng)短缺的洗衣機(jī)專用料、BOPP薄膜料、汽車專用料等幾乎全部依賴進(jìn)口。</p><p>　　產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，售后服務(wù)差</p><p>　　國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的聚丙烯注塑料主要為均

9、聚物，只能用于生產(chǎn)日用品等對(duì)性能要求不高的產(chǎn)品。也有部分經(jīng)過(guò)改性的產(chǎn)品用于生產(chǎn)家用電器的部件，但嵌段共聚物的抗沖擊性能較差，特別如洗衣機(jī)內(nèi)桶專用樹(shù)脂，在流動(dòng)性和抗沖擊性能等方面不能滿足要求，因此國(guó)外聚丙烯就乘虛而入。</p><p>　　又如BOPP料，成膜性及熔體強(qiáng)度較差，只能用于生產(chǎn)普通的光膜和部分珠光膜，能用于生產(chǎn)煙膜和電工膜的不多。用于寬幅、高速BOPP生產(chǎn)線的原料都要依賴進(jìn)口。</p>&

10、lt;p>　　此外，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的聚丙烯纖維料不能滿足高檔無(wú)紡布和運(yùn)動(dòng)服裝的用料要求，主要是灰分和可紡性差。</p><p>　　我國(guó)聚丙烯的消費(fèi)狀況</p><p>　　40年來(lái)，以聚合物為基礎(chǔ)的丙烯已經(jīng)成為為用戶提供價(jià)格優(yōu)惠、性能優(yōu)良的樹(shù)脂家庭中的一員。聚丙烯以其濃度低、拉力強(qiáng)；焊接溫度高；剛性和撞擊強(qiáng)度平衡好；應(yīng)力裂縫阻力強(qiáng)；化學(xué)抗阻性高；承受溫度不變形等特性為用戶提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的

11、效用。聚丙烯樹(shù)脂有三種類型：均聚物，無(wú)規(guī)共聚物和抗振共聚物。</p><p>　　樹(shù)脂可適應(yīng)于許多不同的紡絲工藝，如擠壓，熱成型，注入成型，吹模成型。聚丙烯廣泛用于生產(chǎn)繩、索所用的纖維和長(zhǎng)絲；地毯背面和發(fā)貨麻袋打包的包裹等所用機(jī)織織物；消耗品如菱形花紋蓋布和醫(yī)用服裝所用非機(jī)織織物；用于卷煙和食品包裝的彈性模；汽車內(nèi)部裝潢，家庭用具，小型器具，洗碟機(jī)襯里，冷凍機(jī)襯里，箱包和玩具的吹膜部件。</p>&

12、lt;p>　　聚丙烯樹(shù)脂不斷尋找著適合多種經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)新的應(yīng)用，替換成本較高的材料，如ABS、尼龍、熱塑高彈體（TPE）等。由于其價(jià)格、性能的要求，樹(shù)脂這個(gè)家庭已經(jīng)很滿意其在近20年來(lái)產(chǎn)品每年增長(zhǎng)近10%的成績(jī)，而且1996年全球產(chǎn)量達(dá)22.7百萬(wàn)噸的優(yōu)異成績(jī)。</p><p>　　進(jìn)入新千年，聚丙烯的前途以其高于GNP增長(zhǎng)的速度成長(zhǎng)還會(huì)是很光明的。亞洲東南部地區(qū)和太平洋周邊國(guó)家具有巨大的增長(zhǎng)潛力，因?yàn)槠淙丝诿?/p>

13、集，市場(chǎng)廣闊，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，平均收入和消費(fèi)水平等方面都很有潛力。在亞洲東南部地區(qū)（不包括日本）人均聚丙烯的消費(fèi)大約為1.85kg，而歐洲西部為11.2kg，日本為19.6kg，美國(guó)為20.9kg。全球聚丙烯年需求量增長(zhǎng)為6%，亞洲南部地區(qū)的增長(zhǎng)速度更高一些（10%）。</p><p>　　在中國(guó)，1996年，聚丙烯的需求為220萬(wàn)噸，中國(guó)為世界第三大市場(chǎng)，僅次于美國(guó)和日本，進(jìn)口大約44%。中國(guó)現(xiàn)有的大多數(shù)聚丙烯工

14、廠的生產(chǎn)規(guī)模不大，而且主要生產(chǎn)均聚物。今年來(lái)，工廠建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，均聚物，無(wú)規(guī)共聚物和抗沖共聚物產(chǎn)量大幅增加。雖然我國(guó)聚丙烯工業(yè)發(fā)展迅速，但仍不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)</p><p>　　聚丙烯的需求。從80年代初開(kāi)始，我國(guó)每年都要進(jìn)口幾十萬(wàn)噸的聚丙烯樹(shù)脂，到90年代，聚丙烯的進(jìn)口量以平均每年11.3%的速度增長(zhǎng)。1995年我國(guó)聚丙烯進(jìn)口量突破100萬(wàn)噸，1999年達(dá)到147.3萬(wàn)噸。</p><p&

15、gt;　　預(yù)測(cè)2005年，聚丙烯生產(chǎn)能力將達(dá)到400萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量為370萬(wàn)噸，需求量為540萬(wàn)噸，缺口170萬(wàn)噸；到2010年聚丙烯生產(chǎn)能力將達(dá)到510萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量為480萬(wàn)噸，需求量為670萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)缺口190萬(wàn)噸。</p><p>　　我國(guó)的聚丙烯的消費(fèi)以編織袋和捆扎繩為主，注塑、薄膜、纖維等所占比較小，說(shuō)明我國(guó)聚丙烯消費(fèi)市場(chǎng)還不成熟。預(yù)計(jì)未來(lái)十年中，我國(guó)聚丙烯的應(yīng)用結(jié)構(gòu)將逐漸接近發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，用于工業(yè)

16、、汽車、家電制品的注塑級(jí)聚丙烯將有明顯增長(zhǎng)，纖維級(jí)聚丙烯、BOPP、家用電器專用料、汽車專用料的需求將會(huì)有較大的增長(zhǎng)，編織袋消費(fèi)的比例將下降。同時(shí)丙綸纖維及無(wú)紡布將是我國(guó)聚丙烯樹(shù)脂發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮囊粋€(gè)市場(chǎng)，并且在醫(yī)療衛(wèi)生材料方面的消費(fèi)增長(zhǎng)將大幅度地增加。</p><p>　　80年代以后，世界聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展有以下特點(diǎn)：</p><p>　　本體法Montell的Spheripol工藝和

17、Amoco、UCC的氣相法工藝占有優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)工藝趨向簡(jiǎn)化，建設(shè)投資及生產(chǎn)成本逐漸降低。</p><p>　　茂金屬催化劑技術(shù)使產(chǎn)品的性能得到顯著改進(jìn)，將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大聚丙烯的應(yīng)用領(lǐng)域。改進(jìn)的Ziegler-Natta催化劑也使聚丙烯產(chǎn)品的性能得到很大的改進(jìn)。</p><p>　　聚丙烯催化劑的發(fā)展已經(jīng)導(dǎo)致以聚丙烯為基礎(chǔ)的工程塑料的發(fā)展，如Himont的Catalloy和Hivalloy工藝，

18、通過(guò)這些技術(shù)生產(chǎn)的聚合物大大拓寬了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。</p><p>　　新開(kāi)發(fā)的丙烯/乙烯嵌段共聚PP、高乙烯含量抗沖PP共聚物，高熔體強(qiáng)度熱成型PP、超高流動(dòng)性PP等共聚物改進(jìn)了聚丙烯的性能，開(kāi)辟了新的市場(chǎng)，許多高增長(zhǎng)率的聚丙烯的應(yīng)用都要求采用共聚物，共聚物性能比均聚物好并且穩(wěn)定，共聚物的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴(kuò)大。</p><p>　　聚丙烯改性產(chǎn)品的消耗量正在不斷增加，改性可使聚丙烯在很寬

19、的應(yīng)</p><p>　　用范圍內(nèi)適應(yīng)市場(chǎng)的要求。</p><p>　　近年來(lái)我國(guó)聚丙烯行業(yè)也得到了十分迅猛的發(fā)展，而且潛在的市場(chǎng)空間仍十分廣闊。隨著石化行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的聚丙烯技術(shù)必將迅速達(dá)到世界領(lǐng)先水平。</p><p>　　我國(guó)聚丙烯的發(fā)展前景</p><p>　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到下世紀(jì)初國(guó)內(nèi)聚丙烯的應(yīng)用結(jié)構(gòu)將向發(fā)達(dá)國(guó)

20、家的應(yīng)用結(jié)構(gòu)靠攏，即注塑級(jí)聚丙烯將有明顯增長(zhǎng)，纖維級(jí)聚丙烯、BOPP、家用電器、汽車等專用料需求會(huì)有較大的增長(zhǎng)，編織袋應(yīng)用比例將有所下降。</p><p>　　但編織制品仍將是國(guó)內(nèi)聚丙烯消費(fèi)的第一大領(lǐng)域，其主要用戶是糧食、化肥、水泥的包裝，其次是糖、鹽、蔬菜及其他工業(yè)用包裝。今后編織制品一方面將向大型、重型化包裝袋發(fā)展。各種功能性編織袋，如耐高溫、耐老化等編織袋的需求也將有一定的發(fā)展。</p>&l

21、t;p>　　注塑制品為聚丙烯的第二大消費(fèi)領(lǐng)域，主要用于硬包裝（如容器、周轉(zhuǎn)箱、托盤、瓶蓋等）、消費(fèi)用品（如廚具、家具、花盆、旅行箱等）、運(yùn)輸（如汽車內(nèi)裝飾、保險(xiǎn)杠、蓄電池殼等）、器械及醫(yī)療制品（如注射器、工具箱、料盆等），在這些應(yīng)用中聚丙烯將替代傳統(tǒng)材料如木材、玻璃和金屬等。</p><p>　　薄膜是聚丙烯的第三消費(fèi)領(lǐng)域，包括BOPP、CPP等，其中BOPP由于其具有防潮、機(jī)械強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、質(zhì)輕、

22、無(wú)毒、無(wú)臭、印刷性能良好而廣泛用于印刷、涂布、香煙及食品包裝袋、真空鍍鋁、電容器等方面，預(yù)計(jì)到2005年僅BOPP的需求量將達(dá)到630~660kt。</p><p>　　丙綸將是聚丙烯發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮钠贩N，除用作服用纖維外，產(chǎn)業(yè)用丙綸是最活躍的市場(chǎng)。隨著對(duì)工程質(zhì)量的重視，聚丙烯無(wú)紡布將在道路、水庫(kù)、堤壩建設(shè)等方面的應(yīng)用將迅速增加。此外，在醫(yī)療及衛(wèi)生材料方面的消費(fèi)增長(zhǎng)也會(huì)變很快。預(yù)計(jì)到了2005年，丙綸的需求量將達(dá)到

23、550~600kt。據(jù)初步預(yù)測(cè)，2000~2005年國(guó)內(nèi)聚丙烯的需求將以年均7%左右的速度增長(zhǎng)，到2005年全國(guó)聚丙烯的消費(fèi)量</p><p>　　將達(dá)到6000kt左右。根據(jù)有關(guān)建設(shè)計(jì)劃報(bào)道，1999~2000年新增的聚丙烯生產(chǎn)能力有大慶石化總廠100kt/a，荊門石化總廠70kt/a，前郭煉油廠40kt/a，華北化學(xué)藥劑廠50kt/a，2000年全國(guó)聚丙烯生產(chǎn)能力將達(dá)到2900kt左右?！笆濉逼陂g，根據(jù)目前

24、安排，預(yù)計(jì)可新增的聚丙烯生產(chǎn)能力有揚(yáng)子石化公司200kt/a，上海石化股份公司200kt/a，廣東惠州殼牌項(xiàng)目240kt/a，此外大慶、吉化、茂名等乙烯及幾套140kt/a乙烯擴(kuò)建，預(yù)計(jì)可新增聚丙烯生產(chǎn)能力約600kt/a，合計(jì)新增聚丙烯生產(chǎn)能力1240kt/a。如果這些計(jì)劃能夠順利實(shí)施，則到2005年全國(guó)聚丙烯生產(chǎn)能力將達(dá)到4100kt/a左右，產(chǎn)量約3700kt，與需求相比，差距很大，自給率仍維持在60%左右。由此可見(jiàn)，“十五”期間

25、必須進(jìn)一步加快發(fā)展我國(guó)的石化工業(yè)，否則大量進(jìn)口石化產(chǎn)品不可避免。</p><p><b>　　今后的發(fā)展和對(duì)策</b></p><p>　　a.我國(guó)烯烴聚合技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展方向應(yīng)從降低成本和提高產(chǎn)品性能入手。研究簡(jiǎn)化工藝流程，開(kāi)發(fā)并采用新型催化劑、反應(yīng)器和新工藝，提高設(shè)備利用率，降低功能物耗。同時(shí)，要提高現(xiàn)有產(chǎn)品的物理機(jī)械性能和加工性能，研究開(kāi)發(fā)新品種、新牌號(hào)。<

26、/p><p>　　b.過(guò)去，我國(guó)企業(yè)引進(jìn)技術(shù)大多采用外商總承包、成套裝置引進(jìn)的方式。據(jù)了解，引進(jìn)相同類型的生產(chǎn)裝置，國(guó)內(nèi)工程建設(shè)投資往往高于國(guó)外，這是由于國(guó)外一般只引進(jìn)軟件及自己不能生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，由自己的工程公司總承包。建議我國(guó)今后引進(jìn)技術(shù)也采用國(guó)外的方式，這樣既可以降低投資費(fèi)用20%~25%，同時(shí)又能加快提高隊(duì)伍的技術(shù)水平，增強(qiáng)自行開(kāi)發(fā)能力。</p><p>　　c.聚烯烴行業(yè)應(yīng)設(shè)立和增加

27、風(fēng)險(xiǎn)基金，以加速成果轉(zhuǎn)化和工業(yè)推廣應(yīng)用的進(jìn)程。</p><p>　　d.逐步改變以單純追求數(shù)量、增長(zhǎng)速度、產(chǎn)值的外延式擴(kuò)大再生產(chǎn)的思想，轉(zhuǎn)向追求以質(zhì)量、效益、提高技術(shù)和管理水平為主的內(nèi)涵式的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的思想觀念。</p><p>　　e.由于多年來(lái)對(duì)科技投入欠債太多，應(yīng)該有選擇地加大對(duì)引進(jìn)技術(shù)消化、吸收、開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的投入，保證在設(shè)備、條件、人員培養(yǎng)方面有足夠的經(jīng)費(fèi)，同</p>

28、<p>　　時(shí)又要強(qiáng)調(diào)有所為有所不為，避免力量分散。</p><p>　　f.組織產(chǎn)學(xué)研合作，科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)單位共同攻關(guān)。2000年，中國(guó)石化決定由上海石化公司、北京石化工程公司和北京化工研究院共同開(kāi)發(fā)具有國(guó)際水平的新一代環(huán)管200kt/aPP裝置，并將其列為核心技術(shù)之一，要求在產(chǎn)品牌號(hào)、催化劑、工藝流程、能耗、投資費(fèi)用等方面達(dá)到國(guó)際同類裝置的相同水平。目前第一套新一代環(huán)管200kt/aPP裝置已

29、于2003年建成并運(yùn)轉(zhuǎn)正常，第二套生產(chǎn)裝置也將于2004年建成開(kāi)車，這是我國(guó)聚烯烴技術(shù)開(kāi)發(fā)新的里程碑。</p><p>　　g.制定適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的獎(jiǎng)勵(lì)政策，鼓勵(lì)有關(guān)單位通力合作，特別是在信息，大型儀器與中試設(shè)備共同使用方面，避免各單位都搞“大而全、小而全”，浪費(fèi)人力、物力與財(cái)力。</p><p>　　h.由于我國(guó)聚烯烴工業(yè)的技術(shù)、管理水平與國(guó)外大公司相差較大，應(yīng)加大對(duì)外開(kāi)放力度，與國(guó)

30、外采取多種合作方式，如引進(jìn)技術(shù)、合資辦廠、共同開(kāi)發(fā)、引進(jìn)和培養(yǎng)人才等，以達(dá)到互惠互利和提高我國(guó)聚烯烴行業(yè)水平的目的。</p><p>　　2. 聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)</p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　從上個(gè)世紀(jì)至今40多年來(lái)，已有二十幾種生產(chǎn)聚丙烯的工藝技術(shù)路線，各種工藝技術(shù)按聚合類型可分為溶液法、漿液法、本體

31、法、本體和氣相組合法、氣相生產(chǎn)工藝。按生產(chǎn)工藝的發(fā)展和年代劃分，可分為第一代工藝，工藝過(guò)程復(fù)雜，主要是70年代以前的生產(chǎn)工藝、采用第一代催化劑；70年代開(kāi)發(fā)了第二代催化劑，生產(chǎn)工藝中取消了脫灰過(guò)程，稱為第二代工藝；80年代以后，隨著高活性，高等規(guī)度的載體催化劑的開(kāi)發(fā)成功和應(yīng)用，生產(chǎn)工藝中取消了脫灰和脫無(wú)規(guī)物，稱為第三代工藝。</p><p><b>　　2.2 工藝介紹</b></p&

32、gt;<p><b>　?。ㄒ唬{液法工藝</b></p><p>　　漿液法工藝也稱為淤漿法或溶劑法工藝，是最早的聚丙烯生產(chǎn)工藝。從1957年第一套工業(yè)化裝置一直到80年代中后期，漿液法工藝在長(zhǎng)達(dá)近30年的時(shí)間里一直是最主要的聚丙烯生產(chǎn)工藝。雖然由于催化劑的進(jìn)展使聚丙烯生產(chǎn)工藝發(fā)展成為更加簡(jiǎn)單的氣相法和本體工藝，但是目前世界上有許多老的漿液法PP生產(chǎn)裝置仍在生產(chǎn)一些高質(zhì)量的聚

33、丙烯產(chǎn)品，一些廠家對(duì)老裝置進(jìn)行技術(shù)改造而不是廢棄原有裝置，使裝置繼續(xù)發(fā)揮作用。</p><p>　　此流程一般包括以下步驟：</p><p>　?。?）Z-N催化劑的配制</p><p>　?。?）在規(guī)定的操作條件下，丙烯在乙烷或庚烷等烴類溶劑中在催化劑存在下進(jìn)行均聚，或在乙烯及其他無(wú)規(guī)共聚或嵌段共聚。</p><p>　　（3）閃蒸回收并循

34、環(huán)使用未反應(yīng)的丙烯。</p><p>　　（4）講甲醇或其他醇直接加入漿液中，分解聚合物所包裹的催化劑或其殘存物，并用水洗滌漿液，俗稱脫灰。從甲醇溶液中回收甲醇循環(huán)使用。</p><p>　　（5）經(jīng)脫灰的漿液進(jìn)行沉降離心分離，除去溶劑和無(wú)規(guī)物。然后將所得的聚合物干燥，加入添加劑混煉和造粒，最后得到的產(chǎn)品即為聚丙烯樹(shù)脂造粒料。</p><p>　?。?）含無(wú)規(guī)物的溶

35、劑通過(guò)薄膜蒸發(fā)器分離無(wú)規(guī)物，溶劑經(jīng)精制后循環(huán)使用。</p><p>　?。ǘ┤芤悍ň酆瞎に?lt;/p><p>　　溶液法工藝流程復(fù)雜，且成本較高，溶液法聚合溫度可高達(dá)140℃以上，結(jié)晶PP溶解在α-烯烴中，在這個(gè)溫度下，聚合熱可以轉(zhuǎn)化成一種有用的能量，如蒸汽熱等。Eastman工藝是唯一工業(yè)化生產(chǎn)結(jié)晶PP的溶液法聚合工藝。</p><p><b>　?。ㄈ?/p>

36、）本體聚合工藝</b></p><p>　　此法全流程分為原料精制、聚合反應(yīng)、閃蒸去活、造粒包裝、丙烯回收等五個(gè)部分，本工藝不許脫灰、脫無(wú)規(guī)物，亦無(wú)溶劑回收工序、工藝流程短，操作簡(jiǎn)單。</p><p>　　（四）本體法-氣相法組合工藝</p><p>　　此法工藝過(guò)程包括原料精制、催化劑制備、預(yù)聚合及液相本體反應(yīng)系統(tǒng)、氣相反應(yīng)系統(tǒng)、聚合物脫氣及單體、聚合

37、物氣蒸干燥、擠壓造粒等工序。</p><p><b>　　2.3工藝選擇</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)主要選擇液相本體法聚丙烯工藝，因?yàn)楸绕鹌渌麕追N工藝，液相本體法有以下特點(diǎn)：</p><p>　　因?yàn)樵谝合啾┲芯酆希皇褂枚栊匀軇?，反?yīng)系統(tǒng)內(nèi)單體濃度高，聚合速度快，催化劑活性高，并且聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)器的時(shí)空生產(chǎn)能力更大。<

38、;/p><p>　　由于聚合過(guò)程不用溶劑，沒(méi)有溶劑的精制和循環(huán)，因而工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，采用單釜間歇式操作。</p><p>　　原料適應(yīng)性強(qiáng)，可以用煉廠丙烯為原料進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　顆粒本身的熱交換性好，反應(yīng)器采用全凝器，容易除去聚合熱，并使測(cè)熱控制簡(jiǎn)單化，可以提高單位反應(yīng)器體積的聚合量。</p><p>　　無(wú)溶劑回收和脫灰，脫

39、無(wú)規(guī)物后處理工序，生產(chǎn)中所產(chǎn)生的三廢少，對(duì)環(huán)境污染不嚴(yán)重。</p><p>　　在液相丙烯中，能除去對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)有不良影響的低分子量無(wú)規(guī)聚合物和催化劑殘?jiān)?，因此，在產(chǎn)品潔凈度方面，可得到高質(zhì)量的產(chǎn)品。</p><p>　　漿粘度低，機(jī)械攪拌簡(jiǎn)單，耗能少。</p><p>　　雖然液相本體法有上述如此優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些缺點(diǎn)，如裝置規(guī)模小，單線生產(chǎn)能力低，規(guī)模稍大需采用

40、多釜并聯(lián)操作，操作麻煩，占地面積大，裝置自動(dòng)化水平低，目前尚未推廣微機(jī)使用，產(chǎn)品質(zhì)量較差等。</p><p>　　但是，綜述整個(gè)領(lǐng)域聚合工藝的特點(diǎn)，相比較而言，間歇式液相本體聚合工藝還是比較適合國(guó)內(nèi)聚丙烯的生產(chǎn)，其地位越來(lái)越重要，因此此次選擇間歇式液相本體法聚合工藝。</p><p>　　第二章 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書</p><p><b>　　1.緒言&l

41、t;/b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)為3萬(wàn)噸/年聚丙烯車間工藝設(shè)計(jì)，我們以荊門石化為參考范例。通過(guò)利用圖書館進(jìn)行必要地文獻(xiàn)調(diào)研和數(shù)據(jù)補(bǔ)充。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝路線選擇，聚合實(shí)施方法的確定，物料衡算，熱量衡算，設(shè)備選型與計(jì)算以及車間平面設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)主要依據(jù)及設(shè)計(jì)原則如下：</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>

42、;　　1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書；</p><p>　　2. 指導(dǎo)老師提供的數(shù)據(jù)，資料；</p><p>　　3. 畢業(yè)實(shí)習(xí)相關(guān)資料；</p><p>　　4. 圖書館所查資料。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　1.

43、滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書及產(chǎn)品規(guī)劃的要求；</p><p>　　2. 預(yù)留有工廠擴(kuò)建的余地，并考慮其長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃；</p><p>　　3. 在不影響生產(chǎn)的基礎(chǔ)上盡量選擇國(guó)內(nèi)技術(shù)和配套設(shè)備，以節(jié)約投資，降低成本；</p><p>　　4. 為提高產(chǎn)品質(zhì)量，采取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備以增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力；</p><p>　　5.

44、 大量采用當(dāng)?shù)卦虾腿剂?，做到因地制宜，?jīng)濟(jì)合理；</p><p>　　6. 土建及公用工程既要滿足生產(chǎn)要求，又要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，力求做到省時(shí)省力，安全適用。</p><p>　　7. 滿足綠化和環(huán)保要求，注意“三廢”處理，注意排煙、除塵、降低噪音等。</p><p>　　根據(jù)以上原則及計(jì)算結(jié)果，我的設(shè)計(jì)選擇一個(gè)車間，兩條平行生產(chǎn)線，八個(gè)聚合釜

45、和四個(gè)閃蒸釜，共計(jì)四層樓，車間長(zhǎng)36m，寬24m。本設(shè)計(jì)按荊門石化小聚為藍(lán)本，在工藝的設(shè)計(jì)有所拓展。</p><p><b>　　2.工藝流程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1工藝設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　工藝設(shè)計(jì)的基本原則：</p><p>　　安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先

46、進(jìn)。</p><p>　　合理地選擇工藝 流程和設(shè)計(jì)指標(biāo)。</p><p>　　為生產(chǎn)挖掘潛力和為發(fā)展留有余地。</p><p>　　合理考慮機(jī)械化、自動(dòng)化裝備水平。機(jī)械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)。</p><p>　　注意環(huán)境保護(hù)，減少污染。設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)，工業(yè)衛(wèi)生等方面有關(guān)規(guī)定。</p><p>

47、;　　考慮土建、公用等設(shè)計(jì)的要求，并為之提供可靠依據(jù)。</p><p><b>　　2.2工藝流程選擇</b></p><p><b>　　選擇工藝流程的原則</b></p><p>　　1.保證產(chǎn)品質(zhì)量要求；</p><p>　　2.盡可能縮短生產(chǎn)周期，簡(jiǎn)化流程；</p><p

48、>　　3.先進(jìn)、可靠、使用、合理；</p><p>　　4.提高機(jī)械化程度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；</p><p>　　5.生產(chǎn)調(diào)節(jié)具有靈活性。</p><p><b>　　確定工藝流程的依據(jù)</b></p><p>　　1.原料的組成和性質(zhì)；</p><p>　　2.初試和工業(yè)性實(shí)驗(yàn)；</p

49、><p>　　3輔助材料和燃料的供應(yīng)情況；</p><p>　　4.產(chǎn)品品種及質(zhì)量要求；</p><p>　　5.工廠規(guī)模及技術(shù)裝備水平；</p><p>　　6.建廠地區(qū)氣候條件。</p><p><b>　　2.3催化劑選擇</b></p><p>　　Z-N催化劑是由主催

50、化劑和助催化劑兩部分組成。主催化劑是一種過(guò)渡金屬的鹽類，多為鹵化物，而助催化劑是一種主族金屬的烴基化物，也稱為活化劑。</p><p>　　目前，主要沿著三大方向努力研發(fā)①新類型單活性中心催化劑②復(fù)合催化劑③高溫催化劑。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用CS-1型高效催化劑CS-1型高效催化劑是一種載體催化劑，它由主體、載體和第三組份組成，主體是TiCl4，常溫下為液態(tài)。載體采用結(jié)晶結(jié)構(gòu)，

51、陽(yáng)離子半徑與TiCl3相近的MgCl2，常溫下為固態(tài)。第三組份一般為芳香族羧酸脂。</p><p>　　CS-1型高效載體催化劑有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：</p><p><b>　　1.高活性</b></p><p><b>　　2.高定向能力</b></p><p><b>　　3.產(chǎn)品質(zhì)量好&

52、lt;/b></p><p><b>　　4.氫調(diào)靈敏</b></p><p><b>　　5.載鈦量低</b></p><p><b>　　6.粒度均勻</b></p><p><b>　　7.聚合動(dòng)力學(xué)行為</b></p><

53、p>　　另外，CS-1型高效載體催化劑的熱穩(wěn)定性比絡(luò)合-Ⅱ型催化劑好。</p><p><b>　　2.4工藝流程敘述</b></p><p>　　間歇液相本體法生產(chǎn)聚丙烯的產(chǎn)品說(shuō)明、工藝說(shuō)明及技術(shù)特點(diǎn)如下：</p><p><b>　　產(chǎn)品說(shuō)明</b></p><p><b>　　

54、①產(chǎn)品名稱及結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　產(chǎn)品名稱：聚丙烯（英文全稱：Polypropylene,簡(jiǎn)稱：PP）</p><p><b>　　分子量：30萬(wàn)左右</b></p><p><b>　?、谘b置生產(chǎn)能力</b></p><p>　　有8個(gè)12立方米聚合釜，年生產(chǎn)能力3萬(wàn)噸。&

55、lt;/p><p><b>　　③產(chǎn)品性質(zhì)</b></p><p>　　PP由等規(guī)、間規(guī)及無(wú)規(guī)物組成，一般要求其等規(guī)物含量在92%以上，PP是比重較輕的一種聚烯烴樹(shù)脂，熔點(diǎn)為170-172℃，耐熱性高，可在100-120℃長(zhǎng)期使用，在150℃無(wú)外力作用下也不會(huì)變形，不失去結(jié)晶性，模塑品表面光滑，透氣性透水性低。</p><p>　　2.5等規(guī)聚丙烯

56、（iPP）的物理性能：</p><p>　　表2.1等規(guī)聚丙烯的物理性能表</p><p>　　PP具有優(yōu)良的突出性能：優(yōu)良的耐酸堿、耐極性物質(zhì)腐蝕性質(zhì)（發(fā)煙硝酸和發(fā)煙硫酸除外），剛性延伸性好，耐應(yīng)力開(kāi)裂性比聚乙烯好，耐磨性比聚苯乙烯好，不及聚氯乙烯和丙烯酸甲酯?？扇苡谑畾浠?、1.2.4-三氯代苯中。</p><p>　　但PP存在低溫脆性，沖擊強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度及硬

57、度低，成型收縮率大，易老化等缺點(diǎn)，好在可在加工過(guò)程進(jìn)行改性，以擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。</p><p>　　2.6iPP的化學(xué)性質(zhì)</p><p>　　受熱易降解為低級(jí)烴；</p><p>　　在空氣空230℃附近出現(xiàn)氧氣影響，溫度愈高，影響愈顯著，反應(yīng)產(chǎn)物熱分解；</p><p>　　除發(fā)煙硝酸和發(fā)煙硫酸外，耐其他化學(xué)藥品性很好。</p&

58、gt;<p>　　2.7產(chǎn)品規(guī)格（荊門石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）</p><p>　　外觀：白色、無(wú)結(jié)塊的微球粉粒</p><p>　　等規(guī)度：≥92% 灰分：≤0.05% 氯含量：≤0.25%</p><p>　　表觀密度：≥0.40g/cm³ 熔融指數(shù)：1.9~4.2g/10min</p><p>　　抗

59、張屈服強(qiáng)度：≥27.0MPa</p><p><b>　　2.8產(chǎn)品用途</b></p><p>　　由于PP樹(shù)脂有許多優(yōu)良的特性和良好的加工性能，有廣泛的用途，僅次于PE和PVC，是塑料制品的第三大品種。三分之一用于合成纖維，三分之二用于塑料。在汽車配件，電器配件，各種機(jī)器外殼，各種管道薄膜等方面有廣泛的使用。</p><p><b&g

60、t;　　生產(chǎn)原理</b></p><p><b>　　丙烯精制原理</b></p><p>　　由于間歇式液相本體法工藝流程簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗和生產(chǎn)成本低，裝置投資少，見(jiàn)效快，三廢少，污染小等優(yōu)點(diǎn)，本裝置采用該工藝。但該工藝對(duì)于原料質(zhì)量較高，外進(jìn)丙烯必須精制才可用于聚合。丙烯的精制采用固堿粗脫水和酸性物質(zhì)，催化水解COS，ZNO脫硫，活性三氧化二鋁和分子篩吸附

61、水，催化脫氧和一氧化碳。</p><p><b>　　聚合反應(yīng)原理</b></p><p>　　該工藝采用Z-N型催化劑，PP等規(guī)的高低和所用的催化劑體系有關(guān)，現(xiàn)采用CS-1型催化體系，主催化劑的晶體對(duì)催化劑性能特別是定向性有顯著的影響。</p><p>　　其反應(yīng)機(jī)理如下：丙烯聚合的過(guò)程包括鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止。</p>

62、<p><b>　　⑴ 鏈引發(fā)</b></p><p>　　[Cat]＋－－R＋CH2＝CH→[Cat]＋－－CH2－CH－R</p><p>　　∣ ∣</p><p>　　CH3 CH3</p><p><b>　?、?鏈增長(zhǎng)</

63、b></p><p>　　[Cat]＋-―CH2－CH－R＋nCH2＝CH→[Cat]＋-―CH2－CH(CH2－CH)nR</p><p>　　∣ ∣ ∣ ∣</p><p>　　CH3 CH3 CH3 CH3</p>

64、<p><b>　　⑶ 鏈轉(zhuǎn)移</b></p><p><b>　　① 向單體轉(zhuǎn)移</b></p><p>　　[Cat]＋－CH2－CH(CH2－CH)nR＋CH2＝CH→[Cat]＋-－CH2－CH2＋CH2=C(CH2－CH)nR ∣ ∣ ∣ ∣

65、</p><p>　　∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 </p><p><b>　　CH3 CH3</b></p><p><b>　?、?向氫氣轉(zhuǎn)移</b></p><p>　　[Cat]＋-―CH2－CH(CH2－CH)nR＋H2→[C

66、at]＋-―H+CH3－CH(CH2－CH)nR</p><p>　　∣ ∣ ∣ ∣ </p><p>　　CH3 CH3 CH3 CH3 </p><p><b>　?、?向烷基鋁轉(zhuǎn)移</b>&

67、lt;/p><p>　　[Cat]＋-－CH2－CH(CH2－CH)nR＋Al(C2H5)3→[Cat]＋-－C2H5+</p><p><b>　　∣ ∣</b></p><p>　　CH3 CH3</p><p>　　(C2H5)2Al－CH3－CH(CH2－CH)nR</p><

68、;p>　　∣ ∣ </p><p>　　CH3 CH3 </p><p><b>　　④ 鏈終止</b></p><p>　　[Cat]＋――C

69、H2－CH－(CH2－CH)－nR→[Cat]＋――H＋CH2＝C－(CH2－CH)－nR ∣ ∣ ∣ ∣ </p><p>　　CH3 CH3 CH3 CH3</p><p>　　丙烯聚合反應(yīng)的

70、機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，一般來(lái)說(shuō)，可以劃分為4個(gè)基本反應(yīng)步驟：活化反應(yīng)，形成活性中心；鏈引發(fā)；鏈增長(zhǎng)及鏈終止。</p><p>　　對(duì)于活性中心，主要有兩種理論：?jiǎn)谓饘倩钚灾行哪Ｐ屠碚摵碗p金屬活性中心模型理論。普遍接受的是單金屬活性中心理論。該理論認(rèn)為活性中心是呈八面配位并存在一個(gè)空位的過(guò)渡金屬原子。</p><p>　　以TiCl3作為催化劑為例子，首先單體與過(guò)渡金屬配位，形成TI化合物，減弱了T

71、i-C鍵，然后單體插入過(guò)渡金屬和碳原子之間，隨后空位與增長(zhǎng)鏈交換位置，下一個(gè)單體又在空位上繼續(xù)插入。如此反復(fù)進(jìn)行，丙烯分子上的甲基就依照一定方向在主鏈上有規(guī)則的排列，即發(fā)生陰離子配位定向聚合，形成等規(guī)或間規(guī)PP，間規(guī)單體插入的立構(gòu)化學(xué)則由鏈終止端控制的。</p><p>　　pheripol工藝是一種液相預(yù)聚合同液相均聚和氣相共聚相結(jié)合的聚合工藝，工藝采用高效催化劑(Spheripol工藝一開(kāi)始使用GF-2A、F

72、T-4S、UCD-104等高效催化劑，催化劑活性達(dá)到40kgPP/gcat，產(chǎn)品等規(guī)度為90%-99%，可不脫灰、不脫無(wú)規(guī)物)，生成的PP粉料粒度呈圓球形，顆粒大而均勻，分布可以調(diào)節(jié)，既可寬又可窄，可以生產(chǎn)全范圍、多用途的各種產(chǎn)品。預(yù)聚合反應(yīng)是在均聚反應(yīng)之前先將催化劑組分同少量丙烯預(yù)先進(jìn)行聚合反應(yīng)，以保護(hù)催化劑和聚合產(chǎn)品的顆粒度。預(yù)聚合是液相聚合，采用一組由兩根管組成的環(huán)管反應(yīng)器。均聚反應(yīng)也是液相聚合，一般都采用兩組串連的環(huán)管反應(yīng)器，每

73、組反應(yīng)器由四根管子組成。目前改進(jìn)的Spheripol工藝的環(huán)管反應(yīng)器由一組環(huán)管組成，通過(guò)對(duì)立管根數(shù)及其直徑的不同設(shè)計(jì)來(lái)適應(yīng)不同的處理能力，反應(yīng)熱通過(guò)環(huán)管外壁夾套內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的水來(lái)撤除。嵌段共聚反應(yīng)則采用氣相法，反應(yīng)器是一個(gè)或兩個(gè)串聯(lián)的密相流化床反應(yīng)器。該工藝采用獨(dú)特的環(huán)管式反應(yīng)器，具有單位體積傳熱面積大，總傳熱系數(shù)高，單程轉(zhuǎn)化率高、流速快、混合好、不會(huì)在聚合區(qū)形成塑化塊、產(chǎn)品切換牌號(hào)的時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材質(zhì)采</p>

74、<p>　　影響聚合反應(yīng)的因素：</p><p><b>　?。?）原料雜質(zhì)</b></p><p>　　高效催化劑中所含的鈦化合物和MgCl2及活化劑三乙基鋁化學(xué)性質(zhì)都非常活潑，遇到水或氧時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)，容易失去活性，活化劑能在空氣中自燃，與水、醇、醛、酮、羧酸、酰氯等發(fā)生反應(yīng)。因此，丙烯中含有少量雜質(zhì)會(huì)破壞催化劑體系的活性。</p>&

75、lt;p>　　通常，使用高效催化劑時(shí)，丙烯中的含水量應(yīng)控制在5×10-6以下。</p><p>　　硫是丙烯中極具有害的雜質(zhì)，特別是羰基硫（COS）、二硫化碳（CS2)能使聚合反應(yīng)發(fā)生鏈終止。使用高效催化劑時(shí)，丙烯中的CO含量一般控制在1×10-6以下。</p><p>　　微量的炔烴與二烯烴對(duì)釜內(nèi)轉(zhuǎn)化為聚丙烯的丙烯所占的比例（丙烯轉(zhuǎn)化率）、產(chǎn)品的等規(guī)度也都有明顯

76、的影響，使它們下降。</p><p>　　丙烯中的一氧化碳將影響催化劑的定向能力。CO、CO2能使聚合反應(yīng)發(fā)生鏈終止，降低催化劑的活性，使用高效催化劑時(shí)，丙烯總的CO含量一般控制在1×10-6以下。</p><p>　　在反應(yīng)系統(tǒng)管線中的物質(zhì)如醛、酮等，漏入聚合釜內(nèi)，也對(duì)聚合反應(yīng)起破壞作用，微量的醛、酮就會(huì)是活性大大降低。因此，要防止這些物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。高效催化劑與絡(luò)合-Ⅱ型催

77、化劑相比，對(duì)丙烯原料要求更高：COS和CO要求均少于1ppm，同時(shí)輸送活化劑和保護(hù)催化劑的精氮以及調(diào)節(jié)分子量的氫氣雜質(zhì)要求越少越好，水和氮?dú)饬烤鶓?yīng)少于10ppm。</p><p><b>　　高效催化劑體系</b></p><p>　　高效催化劑體系由CS-1，三乙基鋁和DDS（二甲氧基二苯基硅烷）三部分組成。</p><p>　　CS-1：用

78、量增加，反應(yīng)速率增加，反應(yīng)時(shí)間相應(yīng)縮短，但催化劑得率和轉(zhuǎn)化率降低，用量過(guò)高時(shí)由于CS-1初活性很高，聚合釜散熱相當(dāng)困難，易發(fā)生超溫超壓，產(chǎn)生暴聚，形成塑化塊。用量過(guò)少時(shí)，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，甚至不反應(yīng)。本裝置規(guī)定12立方米聚合釜為40-100g。</p><p>　　三乙基鋁：其主要作用是將四氯化鈦還原成三氯化鈦，使三氯化鈦烷基化，形成活性中心，同時(shí)破壞原料及系統(tǒng)有害雜質(zhì)，保護(hù)催化劑的活性中心?；罨瘎┯昧窟^(guò)多，產(chǎn)品中灰分

79、增高而影響產(chǎn)品質(zhì)量。本裝置規(guī)定12立方米加入量為600-1500ml。</p><p>　　DDS：作為第三組分，主要作用是提高催化劑體系的定向能力。因?yàn)镈DS可使催化劑活性中心選擇性中毒，從而提高定向能力和產(chǎn)品等規(guī)度。其加入量少，產(chǎn)品等規(guī)度低，甚至產(chǎn)生粘料造成堵釜；但加入量越多，會(huì)降低催化劑的活性，抑制聚合反應(yīng)。同時(shí)使灰分增加。本裝置規(guī)定12立方米釜加入量為50-250ml。</p><p&

80、gt;<b>　　反應(yīng)溫度</b></p><p>　　液相丙烯臨界溫度為91.89。在此溫度以上為氣相。溫度越接近臨界點(diǎn)，蒸發(fā)潛熱越小，不利于蒸發(fā)潛熱散熱。同時(shí)，溫度愈高，液態(tài)丙烯的比重下降大，致使在溫度低時(shí)正常投料系數(shù)變?yōu)楦叩耐读舷禂?shù)而不安全，造成設(shè)備超壓。因此，本體聚合中，聚合溫度絕對(duì)不要高于80℃。另外，溫度過(guò)高或升溫過(guò)快，反應(yīng)速度太快，在傳熱不好的情況下，容易引起局部暴聚，塑化結(jié)塊

81、，出不了料甚至出安全事故。溫度低，又延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，一般控制在75℃左右為宜，控溫和升溫都要平穩(wěn)。</p><p><b>　　反應(yīng)時(shí)間</b></p><p>　　延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，催化劑得率和轉(zhuǎn)化率會(huì)明顯提高，但反應(yīng)速率急劇下降。同時(shí)，一經(jīng)“干鍋”繼續(xù)反應(yīng)，則塑化結(jié)塊明顯增多，影響產(chǎn)品質(zhì)量，并造成出料困難。反應(yīng)過(guò)早結(jié)束，一則丙烯轉(zhuǎn)化率低，催化劑得率低，造成原料消耗高；二

82、則影響產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品灰分，揮發(fā)過(guò)高。</p><p><b>　　氫氣</b></p><p>　　氫氣作為分子量調(diào)節(jié)劑，無(wú)氫氣時(shí)，分子量很高，達(dá)150萬(wàn)以上，無(wú)法做成塑料制品，當(dāng)氫量達(dá)到100-200ppm時(shí)，分子量在30萬(wàn)左右，氫量繼續(xù)增加，對(duì)分子量影響變小，氫濃度可視產(chǎn)品的分子量高低要求而定，隨著H2/丙烯比的增大，聚丙烯的分子量相應(yīng)變小，熔體的流動(dòng)速率增大，

83、此時(shí)，催化劑和單釜產(chǎn)量會(huì)有所提高，聚合物的等規(guī)度會(huì)有所下降，但當(dāng)氫氣加入量較大時(shí)使用高效催化劑時(shí)，單聚合釜產(chǎn)量有時(shí)會(huì)降低。</p><p><b>　　2.9后處理原理</b></p><p>　　因反應(yīng)副產(chǎn)物少，加入助劑少分解的殘?jiān)跷?，故只需閃蒸未聚合的丙烯，丙烯等揮發(fā)組分，接觸空氣使催化劑和活化劑失活就可得到產(chǎn)品。無(wú)溶劑的回收和精制，無(wú)脫灰脫無(wú)規(guī)物。工藝流程簡(jiǎn)單

84、。</p><p>　　2.10.尾氣回收原理</p><p>　　2.10.1生產(chǎn)原理</p><p>　　本車間尾氣含丙烯90%以上，含氮約5-10%，另含少量丙烷、氧等。該裝置采用冷凝法回收丙烯丙烷，基本原理是利用丙烷丙烯比氧氮臨界溫度高的多，而臨界壓力低得多。當(dāng)壓縮至1.5-2.0MPa時(shí)，用循環(huán)水和-7℃鹽水冷卻丙烯丙烷足以冷凝成液體而回收。氧氣氮?dú)庾鳛椴?/p>

85、凝氣排至氣分車間。</p><p>　　2.10.2影響因素</p><p><b>　　氮?dú)夂康挠绊?lt;/b></p><p>　　由于在2.0MPa，40℃以下的狀態(tài)下，氮?dú)獬蕷怏w狀態(tài)，故聚丙烯尾氣中氮?dú)夂扛?，需要排放的氮?dú)饬恳捕啵蕩ё叩谋┮苍蕉?，同時(shí)尾氣中氮?dú)夂坑绊憠嚎s機(jī)的正常工作。本裝置規(guī)定聚丙烯尾氣中氮?dú)夂俊?%。</

86、p><p><b>　　不凝氣排放壓力 </b></p><p>　　在排放點(diǎn)溫度一定時(shí)，不凝氣排放壓力越高，排放的不凝氣中丙烯含量越少；反之，丙烯含量越高。故不凝氣排放壓力越高，丙烯的排放量就越少?？紤]到設(shè)備耐壓等級(jí)，本裝置規(guī)定不凝氣的排放壓力為1.95~2.0MPa。</p><p><b>　　冷凝溫度</b></

87、p><p>　　在一定的排放壓力下，冷凝溫度越低，丙烯在不凝氣中含量就越低。</p><p><b>　　3.工藝操作流程</b></p><p><b>　　精制過(guò)程：</b></p><p>　　液相丙烯自液化器罐區(qū)送到預(yù)精制罐，由丙烯原料泵輸送，經(jīng)固堿塔、脫硫塔回循環(huán)精制，脫除大量的水、CO2、無(wú)

88、機(jī)硫。粗脫合格后的丙烯進(jìn)入汽提塔、緩沖罐，汽提后丙烯經(jīng)出口冷卻器進(jìn)入精制塔深度脫水、脫氧、脫砷后進(jìn)入丙烯貯罐，為聚合投料作準(zhǔn)備。</p><p><b>　　預(yù)聚過(guò)程</b></p><p>　　精丙烯四次經(jīng)聚合釜投料</p><p>　　一步：氫氣自氫氣緩沖罐，采用壓差法定量加入聚合釜，并投3m³丙烯。</p><

89、;p>　　二步：將第三組分（DDS）定量加入催化劑料斗，用1m³丙烯沖入。</p><p>　　三步：用精氮將活化劑計(jì)量罐中活化劑定量加入活化劑料斗，用3m³丙烯沖入聚合釜。</p><p>　　四步：在精氮保護(hù)下將定量催化劑加入催化劑料斗，用1m³丙烯沖入聚合釜。</p><p>　　投料完畢，自動(dòng)通蒸汽進(jìn)熱水槽保證溫度恒定在8

90、0℃，用熱水泵將熱水送至聚合釜夾套加熱升溫，熱水回?zé)崴垩h(huán)使用，釜溫在30~50分鐘內(nèi)由平緩地常溫升溫到70℃。當(dāng)水溫達(dá)到75℃時(shí)，將熱水（自動(dòng)狀態(tài)下逐漸關(guān)閉）切換成循環(huán)冷卻水（自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)冷卻水閥開(kāi)度），撤去聚合反應(yīng)放出的熱量，控制反應(yīng)熱，平穩(wěn)的將聚合釜溫升至（77±1）℃，壓力恒定在（3.6±0.1）MPa，反應(yīng)結(jié)束（2h-3.5h)出現(xiàn)“干鍋跡象”，開(kāi)啟回收系統(tǒng)，將未反應(yīng)的氣相丙烯經(jīng)冷凝器冷凝成液相后回收，重

91、復(fù)使用。</p><p>　　回收結(jié)束后，釜內(nèi)留有余壓（1.2MPa-1.7MPa），分三次將釜內(nèi)物料噴入凈化合格的閃蒸罐，閃蒸汽全進(jìn)入氣柜；閃蒸罐內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q，置換氣體也進(jìn)入氣柜，反復(fù)置換三至四次至閃蒸罐內(nèi)丙烯含量＜1.5%（體積）后出料。</p><p>　　尾氣回收利用過(guò)程： </p><p>　　排至氣柜的丙烯尾氣，經(jīng)分液罐分液后進(jìn)入壓縮機(jī)一級(jí)入口，一

92、級(jí)入口的氣體經(jīng)分液罐后進(jìn)入壓縮機(jī)二級(jí)入口，二級(jí)入口的丙烯氣體經(jīng)潤(rùn)滑油分離器分液，進(jìn)入尾氣冷凝器冷卻成液相，送到回收丙烯貯罐，重復(fù)利用或退回罐區(qū)。</p><p><b>　　工藝控制方案</b></p><p><b>　　反應(yīng)器的溫度控制</b></p><p>　?、僖合鄶嚢韪椒磻?yīng)器的聚合熱量通過(guò)采用反應(yīng)器夾套的水冷

93、及氣體冷卻冷凝循環(huán)系統(tǒng)而被撤除，主要通過(guò)氣體冷卻冷凝循環(huán)系統(tǒng)來(lái)控制該反應(yīng)器的聚合溫度。</p><p>　?、跉庀喾磻?yīng)器的溫度控制一循環(huán)氣冷卻器控制。有的地方采用帶循環(huán)水泵的直接冷卻水系統(tǒng)，有的地方采用的是使用間接冷卻水的間接冷卻系統(tǒng)。在正常操作時(shí)，用間接冷卻水和冷卻水來(lái)冷卻循環(huán)氣體。在開(kāi)車時(shí)，則采用間接冷卻水和蒸汽給氣體加熱，此時(shí)，間接冷卻器被旁通。</p><p><b>　

94、　壓力控制</b></p><p>　　恒定保持在其反應(yīng)溫度相對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力下，該壓力主要由丙烯及氫氣蒸汽壓力之和來(lái)決定。</p><p><b>　　反應(yīng)器液位控制</b></p><p>　　采用壓差式液位計(jì)，保持反應(yīng)器低部與其氣相之間的壓差不變。</p><p>　　催化劑活性的控制因素</p

95、><p>　?、俜磻?yīng)溫度 對(duì)于液相反應(yīng)器而言，聚合量呈指數(shù)，而且使?jié){料膨脹。</p><p>　?、趩误w分壓 單體分壓決定于反應(yīng)器的溫度，是因變量。</p><p>　?、弁Ａ魰r(shí)間 聚合量隨催化劑停留時(shí)間的增加而增加，改變反應(yīng)器內(nèi)的反</p><p>　　應(yīng)體積，就很容易地改變催化劑的停留時(shí)間。</p><p>

96、;　　4.2聚合終點(diǎn)的判定</p><p>　　①釜溫不變而釜壓下降或釜溫上升而釜壓不變</p><p>　?、跀嚢桦娏髅黠@增加，約50---60A</p><p>　　③反應(yīng)時(shí)間2---3.5小時(shí)</p><p>　　2.11原料輔助材料性能、規(guī)格</p><p><b>　　丙烯</b><

97、;/p><p>　　無(wú)毒，有刺激性氣味、易燃、易爆、常溫常壓下為無(wú)色透明氣體，壓力下為無(wú)色透明液體。</p><p>　　分子量 42.078</p><p>　　沸點(diǎn) -47.7℃</p><p>　　臨界溫度 91.89℃</p><p>　　臨界壓力

98、 4.54MPa</p><p><b>　?、龠M(jìn)裝置丙烯</b></p><p>　　丙烯 ≥98%（體積）</p><p>　　雙烯烴 ≤10ppm</p><p>　　硫 ≤3ppm</p><p>　　水

99、 ≤100ppm</p><p>　　氧 ≤30ppm</p><p>　　一氧化碳 ≤5ppm</p><p>　　二氧化碳 ≤10ppm</p><p><b>　?、诰坪蟊?lt;/b></p><p>　　水

100、 ≤20ppm</p><p>　　氧 ≤10ppm</p><p>　　硫 ≤3ppm</p><p><b>　　其他同進(jìn)裝置丙烯，</b></p><p><b>　　催化劑</b></p><p><b>

101、;　　CS-2型催化劑</b></p><p><b>　　外觀：褐色細(xì)顆粒</b></p><p>　　活性指標(biāo)：≥20000g PP/gTiCl3</p><p><b>　　活性劑</b></p><p>　　三乙基鋁Al（C2H5)3該活化劑遇空氣立即自燃，遇水將劇烈反應(yīng)放出大量

102、熱，引起爆炸。</p><p>　　外觀 無(wú)色透明液體</p><p>　　含量 ＞95%</p><p>　　沸點(diǎn) 186.6℃</p><p>　　冰點(diǎn) -52℃</p><p><b>　　第三組分</b>

103、;</p><p>　　二苯基二甲氧基硅烷DDS</p><p>　　外觀 無(wú)色或微黃色透明液體</p><p>　　含量 ＞87%</p><p>　　折光率 1.535~1.545（25℃）</p><p>　　密度 1.06~1.

104、10（25℃）</p><p><b>　　氫氣</b></p><p>　　氫氣是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、極易著火和爆炸的氣體，可燃范圍寬。</p><p><b>　?、龠M(jìn)裝置氫氣</b></p><p>　　純度 ≥99.5%</p><p>　　氧

105、 ≤0.2%</p><p>　　水 ≤1500ppm</p><p><b>　?、诰坪髿錃?lt;/b></p><p>　　純度 ≥99.9%</p><p>　　氧 ≤10ppm</p><p>

106、;　　水 ≤10ppm</p><p><b>　　氮?dú)?lt;/b></p><p><b>　?、俅值?lt;/b></p><p>　　氮 ≥99.5%（體積）</p><p>　　氧 ≤0.2%（體積）</p>

107、<p>　　水 ≤150ppm（體積）</p><p><b>　　②精氮</b></p><p>　　氮 ≥99.99%（體積）</p><p>　　氧 ≤10ppm（體積）</p><p>　　水 ≤10

108、ppm（體積）</p><p><b>　　活性氧化鋁</b></p><p>　　粒度 Φ3~5mm</p><p>　　強(qiáng)度 ≥2~8Kg/粒</p><p>　　靜態(tài)吸附容量 16±1%</p><p>　　相對(duì)濕度

109、60%</p><p>　　堆比重 0.89kg/l</p><p>　　吸水率 ＞100%（wt)</p><p>　　密度 2.3Kg/l</p><p>　　比重面 300±20m³/g</p><p>　　孔容

110、 0.32~0.432/kg</p><p><b>　　分子篩（3A）</b></p><p>　　球形、粒半徑 Φ4~6mm</p><p>　　吸水量 ≥210g/kg</p><p>　　堆比重 0.7kg/l</p><p>　　

111、耐磨濕度 0.5%（wt)</p><p><b>　　氧化鋅脫硫劑</b></p><p>　　外觀 淡黃色或灰白色柱狀顆粒物</p><p>　　規(guī)格 Φ5×5~10mm</p><p>　　堆比重 0.85~1.1kg/l<

112、/p><p>　　硫容 ≥50N/cm³（側(cè)壓）</p><p>　　氧化鋅含量 大于80%（重量）</p><p><b>　　工藝條件</b></p><p>　　溫度 常溫</p><p>　　壓力 1~10M

113、Pa</p><p>　　液空速 2~5/h-1</p><p>　　入口含硫量 1~5ppm</p><p>　　出口含硫量 ＜0.1ppm</p><p>　　床高/直徑 ＞3</p><p>　　使用壽命 一年以上</p><p

114、><b>　　產(chǎn)品規(guī)格</b></p><p>　　外觀 白色、無(wú)結(jié)塊的微球粉粒</p><p>　　技術(shù)指標(biāo) 合格品</p><p>　　等規(guī)度 ≥92%</p><p>　　灰分 ≤500mg/kg</p><p&g

115、t;　　氯含量 ≤250mg/kg</p><p>　　表觀密度 ≥0.40g/cm³</p><p>　　熔融指數(shù) 1.9~4.2g/10min</p><p>　　擴(kuò)張屈服強(qiáng)度 ≥27.0MPa</p><p>　　聚合溫度：73~79℃，聚合時(shí)間4~6小時(shí)</p>

116、<p>　　2.12異常情況處理</p><p><b>　　1事故預(yù)防與處理</b></p><p>　　1.1生產(chǎn)異常情況判斷和處理</p><p>　　1.1.1精制塔再生時(shí)升溫慢</p><p>　?。?）吸附劑含水量大 無(wú)須處理</p><p&g

117、t;　?。?）再生氣含水高 加強(qiáng)脫水操作</p><p>　?。?）再生氣流量小 增大再生氣流量</p><p>　?。?）再生氣溫度低 提高電加熱器溫度</p><p>　　（5）塔放空筒阻力大 提高再生氣壓力</p&g