SPG聚丙烯工艺流程模拟研究和优化
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后 形成 的 （ 活性 ） 自由基 ；Ｍ 为单 体 （ 里 指 丙稀 ） 为 ＋１个链 长 （ 有 活性 的） 的 聚合 物 ； 这 ；Ｄ 没
Ｃ。 为给 电子体 ；Ｃ 。 为死 催化 剂 （ 反应 活性 ） 无 ；ｋ为 各反应 的反 应 速率 常数 。
１ ２ 组分体 系 ．
Ｓ Ｇ 聚丙烯 工 艺流 程模 拟 涉及 的 主要 组 分体 系在 Ｐ ｌｍｅ ｌｓ中 的设 置 见表 １ 系
的配合 、不 同的操 作 参数 对 聚合产 品收率及 性质 的影 响 、反应 器 取热 及流 程 的设置 和控 制等 还有需要
进一 步探讨 和研究 。此外 ，工 程设 计 以及放 大都需 要对 Ｓ Ｇ 聚丙 烯工 艺进 行严 格 的流程模 拟 。 Ｐ
本 研究选 用 ＡＳ Ｅ ｅ Ｐ Ｎ Ｔｅｈ公 司 的 Ｐ ｌｍｅｓＰ ｕ ｏｙ ｒ ｌｓ聚 合 物模 拟 软件 包 ，对 采 用 Ｓ Ｇ技 术 年产 能 力 Ｐ 为 ７万吨 聚丙烯 生产 工 艺进 行模 拟研 究 ，为工程 设计 以及放 大提 供技 术依 据 。
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第 ２ ３卷第 ３ 期
杨署生等． Ｓ Ｇ聚丙烯工艺流程模拟研究 和优化 Ｐ
２９ ４
Ｐ Ｅ 。 Ｐ ］— 一 Ｃ ［ ｄ＋ Ｄ ］ 式 中，Ｃ 。 经活 化 的催 化剂 活性 中心 ；Ｐ ，Ｐ ，Ｐ ，Ｐ ＋ 分 别 为 １ ， ＋１ ＋２个单 体 开键 为 。 ，２ ，
化 学 反 应 工 程 与 工 艺
Ｃｈ ｍｉａ ａ ｔｏ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｃｌ Ｒｅ ｃ ｉ ｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
ＶＯ ３。ＮＯ ３ ｌ２
Ｊ ｎ ２０ ｕｅ ０７
文 章编 号 ：１ ０ —７ ３ （ ０ ７ ３ ４ － ０ ０ １ ６ １ ２ ０ ）Ｏ —２ ８ ５
淤浆 聚合和气 相 聚合 得到 聚丙 烯 粉 料 。Ｓ Ｇ 聚丙 烯工 艺 技 术 包括 催 化 剂 配 置 及 输 送 、预 聚 合 、淤浆 Ｐ 聚合 、气 相 聚合 、气／ 固分 离 、聚丙 烯粉 料干 燥和 丙烯气 回收 。虽然 工业 装 置 的 开 车和 生产 成 功证 明 了 Ｓ Ｇ聚 丙烯工 艺 的可行 性 和 可靠性 ，但 是在 工 艺操 作 参数 的选择 、液 相 本体 聚合 和气 相 聚合 反应 Ｐ
Ｓ Ｇ是 中 国石 化上 海 工程 有 限公 司拥有 自主知 识 产权 的聚 丙烯 （ Ｐ）生 产 工 艺 技术 。该 工艺 采 Ｐ Ｐ
用丙 烯液相 本体 淤浆 聚 合与 卧式 气相 聚合 相组合 的 生产方 法 ，以高效 载 体催 化剂 为 主催化剂 、烷基 铝 （ 乙基铝） 为助 催化 剂 、硅烷 为 给 电子体 ，氢气 为 分子 量 调节 剂 ，丙 烯 为 聚合 单 体 ，先 后 通过 丙烯 三
虽然工业装置的开车和生产成功证明了spg聚丙烯工艺的可行性和可靠性但是在工艺操作参数的选择液相本体聚合和气相聚合反应的配合不同的操作参数对聚合产品收率及性质的影响反应器取热及流程的设置和控制等还有需要进一步探讨和研究
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第 ２ 卷 第 ３期 ３
２０ 年 ６ 月 ０７
１ Ｓ Ｇ聚 丙 烯 工 艺 流 程 模 拟 Ｐ
１ １ 丙 烯聚合 反应 模型 ．
聚合反 应通 常包 括链 引 发 、链 增 长 、链 转移 和链 终止 等基 本过 程 。Ｓ Ｇ 工艺 流程 模 拟 中对 ＡＳ Ｐ Ｐ
Ｅ 的 Ｐ ｌｍｅ ｌｓ Ｎ ｏｙ ｒ ｕ 相应 生 成的 Ｚｅ ｌｒＮ ｔａ的反应式 进行 了适 当简 化 ，采用 了如 下基 本 的反应 ： Ｐ ｉｇｅ— ａｔ
Ｃ — Ｐ 一 ０ ．
Ｐ＋Ｍ上 。
Ｐ＋Ｍ土
Ｐ 。
Ｐ
Ｐ 十 Ｈ２— 十 Ｈ２—二＝÷Ｄ ＋ Ｐ。 Ｄ ＋ ０
收 稿 日期 ：２ ０ ～１３ ；修 订 日期 ：２ ０ ～３２ ０ ７０—０ ０ ７０—０ 作 者简 介 ：杨 署 生 （ ９ Ｏ ） １ ６ 一 ，男 ，高 级 工 程 师 。 Ｅｍａ ｝ｙｎ ｓ ｕｈ ｎ ＠ ｓｅ．ｏ ａ － ｉ ａ ｇｈ ｓｅ ｇ ｓｃｅｍ． ｎ ｌ
浆反应器体积和气相釜的体积和反应温度的匹配关系。根据反应热分布相应采 用非均 匀冷凝 回流的方法 ，
可 以解 决 采 用 均 匀 冷 凝 回 流方 式 时 卧 釜 温 度 控 制 比较 困难 的 问题 。 最后 ， 提 出 了 一些 优 化 卧 釜 气 相 聚 合 流
程的建议。
关键 词 ： 聚丙 烯 ：Ｓ Ｇ 技术 ： 淤 浆聚 合 ；气 相 聚 合 ：模 拟 Ｐ 中图 分 类 号 ： Ｔ ０ ５ Ｑ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｓ Ｇ 聚 丙 烯 工 艺 流 程 模 拟 研 究 和 优 化 Ｐ
杨 署 生 葛 春 方
（ 中国 石 油 化 工 集 团公 司 上 海 工 程 有 限 公 司 ，上 海 ２０２） ０ １０
摘 要 ： 采 用 ＡＳ Ｅ Ｐ ｕｓ的 Ｐ ｌｍｅ ｌｓ Ｓ Ｇ 聚 丙烯 技 术 中 本 体 淤 浆 聚 合 工 段 和 气 相 卧 釜 工 段 的 两 Ｐ Ｎ Ｌ ｏｙ ｒＰｕ 对 Ｐ 个 关 键 的 技 术 进 行 了 较 深人 的 研 究 。 模 拟 结 果 表 明 ，淤 浆 聚 合 反 应 收 率 在 ５ ～ ５ 时 ， 聚 丙 烯 总 收 率 ２ ８ 最 高 。 淤 浆 反 应 温度 提 高 ，聚 丙烯 总 收率 和 淤浆 反 应 收 率 都 提 高 。 随着 气 相 反 应 温度 提 高 ，气 相 反 应 收率 先 下 降 随 后缓 慢 提 高 。 加人 少 量氨 气 可 以使 聚丙 稀 数 均 分 子 量快 速 下 降 ， 聚合 物 分 散 度 快 速 增 加 ， 而 当氨 气超 过 一 定 量 以后 ，这 种 变 化 趋 缓 。 为 了确 保 反 应 器 体 积 的充 分 利 用 和 催 化 剂 活 性 基 本 消 耗 完 ，要 确 定 淤
Ｃ。 为给 电子体 ；Ｃ 。 为死 催化 剂 （ 反应 活性 ） 无 ；ｋ为 各反应 的反 应 速率 常数 。
１ ２ 组分体 系 ．
Ｓ Ｇ 聚丙烯 工 艺流 程模 拟 涉及 的 主要 组 分体 系在 Ｐ ｌｍｅ ｌｓ中 的设 置 见表 １ 系
的配合 、不 同的操 作 参数 对 聚合产 品收率及 性质 的影 响 、反应 器 取热 及流 程 的设置 和控 制等 还有需要
进一 步探讨 和研究 。此外 ，工 程设 计 以及放 大都需 要对 Ｓ Ｇ 聚丙 烯工 艺进 行严 格 的流程模 拟 。 Ｐ
本 研究选 用 ＡＳ Ｅ ｅ Ｐ Ｎ Ｔｅｈ公 司 的 Ｐ ｌｍｅｓＰ ｕ ｏｙ ｒ ｌｓ聚 合 物模 拟 软件 包 ，对 采 用 Ｓ Ｇ技 术 年产 能 力 Ｐ 为 ７万吨 聚丙烯 生产 工 艺进 行模 拟研 究 ，为工程 设计 以及放 大提 供技 术依 据 。
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杨署生等． Ｓ Ｇ聚丙烯工艺流程模拟研究 和优化 Ｐ
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Ｐ Ｅ 。 Ｐ ］— 一 Ｃ ［ ｄ＋ Ｄ ］ 式 中，Ｃ 。 经活 化 的催 化剂 活性 中心 ；Ｐ ，Ｐ ，Ｐ ，Ｐ ＋ 分 别 为 １ ， ＋１ ＋２个单 体 开键 为 。 ，２ ，
化 学 反 应 工 程 与 工 艺
Ｃｈ ｍｉａ ａ ｔｏ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｃｌ Ｒｅ ｃ ｉ ｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
ＶＯ ３。ＮＯ ３ ｌ２
Ｊ ｎ ２０ ｕｅ ０７
文 章编 号 ：１ ０ —７ ３ （ ０ ７ ３ ４ － ０ ０ １ ６ １ ２ ０ ）Ｏ —２ ８ ５
淤浆 聚合和气 相 聚合 得到 聚丙 烯 粉 料 。Ｓ Ｇ 聚丙 烯工 艺 技 术 包括 催 化 剂 配 置 及 输 送 、预 聚 合 、淤浆 Ｐ 聚合 、气 相 聚合 、气／ 固分 离 、聚丙 烯粉 料干 燥和 丙烯气 回收 。虽然 工业 装 置 的 开 车和 生产 成 功证 明 了 Ｓ Ｇ聚 丙烯工 艺 的可行 性 和 可靠性 ，但 是在 工 艺操 作 参数 的选择 、液 相 本体 聚合 和气 相 聚合 反应 Ｐ
Ｓ Ｇ是 中 国石 化上 海 工程 有 限公 司拥有 自主知 识 产权 的聚 丙烯 （ Ｐ）生 产 工 艺 技术 。该 工艺 采 Ｐ Ｐ
用丙 烯液相 本体 淤浆 聚 合与 卧式 气相 聚合 相组合 的 生产方 法 ，以高效 载 体催 化剂 为 主催化剂 、烷基 铝 （ 乙基铝） 为助 催化 剂 、硅烷 为 给 电子体 ，氢气 为 分子 量 调节 剂 ，丙 烯 为 聚合 单 体 ，先 后 通过 丙烯 三
虽然工业装置的开车和生产成功证明了spg聚丙烯工艺的可行性和可靠性但是在工艺操作参数的选择液相本体聚合和气相聚合反应的配合不同的操作参数对聚合产品收率及性质的影响反应器取热及流程的设置和控制等还有需要进一步探讨和研究
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第 ２ 卷 第 ３期 ３
２０ 年 ６ 月 ０７
１ Ｓ Ｇ聚 丙 烯 工 艺 流 程 模 拟 Ｐ
１ １ 丙 烯聚合 反应 模型 ．
聚合反 应通 常包 括链 引 发 、链 增 长 、链 转移 和链 终止 等基 本过 程 。Ｓ Ｇ 工艺 流程 模 拟 中对 ＡＳ Ｐ Ｐ
Ｅ 的 Ｐ ｌｍｅ ｌｓ Ｎ ｏｙ ｒ ｕ 相应 生 成的 Ｚｅ ｌｒＮ ｔａ的反应式 进行 了适 当简 化 ，采用 了如 下基 本 的反应 ： Ｐ ｉｇｅ— ａｔ
Ｃ — Ｐ 一 ０ ．
Ｐ＋Ｍ上 。
Ｐ＋Ｍ土
Ｐ 。
Ｐ
Ｐ 十 Ｈ２— 十 Ｈ２—二＝÷Ｄ ＋ Ｐ。 Ｄ ＋ ０
收 稿 日期 ：２ ０ ～１３ ；修 订 日期 ：２ ０ ～３２ ０ ７０—０ ０ ７０—０ 作 者简 介 ：杨 署 生 （ ９ Ｏ ） １ ６ 一 ，男 ，高 级 工 程 师 。 Ｅｍａ ｝ｙｎ ｓ ｕｈ ｎ ＠ ｓｅ．ｏ ａ － ｉ ａ ｇｈ ｓｅ ｇ ｓｃｅｍ． ｎ ｌ
浆反应器体积和气相釜的体积和反应温度的匹配关系。根据反应热分布相应采 用非均 匀冷凝 回流的方法 ，
可 以解 决 采 用 均 匀 冷 凝 回 流方 式 时 卧 釜 温 度 控 制 比较 困难 的 问题 。 最后 ， 提 出 了 一些 优 化 卧 釜 气 相 聚 合 流
程的建议。
关键 词 ： 聚丙 烯 ：Ｓ Ｇ 技术 ： 淤 浆聚 合 ；气 相 聚 合 ：模 拟 Ｐ 中图 分 类 号 ： Ｔ ０ ５ Ｑ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｓ Ｇ 聚 丙 烯 工 艺 流 程 模 拟 研 究 和 优 化 Ｐ
杨 署 生 葛 春 方
（ 中国 石 油 化 工 集 团公 司 上 海 工 程 有 限 公 司 ，上 海 ２０２） ０ １０
摘 要 ： 采 用 ＡＳ Ｅ Ｐ ｕｓ的 Ｐ ｌｍｅ ｌｓ Ｓ Ｇ 聚 丙烯 技 术 中 本 体 淤 浆 聚 合 工 段 和 气 相 卧 釜 工 段 的 两 Ｐ Ｎ Ｌ ｏｙ ｒＰｕ 对 Ｐ 个 关 键 的 技 术 进 行 了 较 深人 的 研 究 。 模 拟 结 果 表 明 ，淤 浆 聚 合 反 应 收 率 在 ５ ～ ５ 时 ， 聚 丙 烯 总 收 率 ２ ８ 最 高 。 淤 浆 反 应 温度 提 高 ，聚 丙烯 总 收率 和 淤浆 反 应 收 率 都 提 高 。 随着 气 相 反 应 温度 提 高 ，气 相 反 应 收率 先 下 降 随 后缓 慢 提 高 。 加人 少 量氨 气 可 以使 聚丙 稀 数 均 分 子 量快 速 下 降 ， 聚合 物 分 散 度 快 速 增 加 ， 而 当氨 气超 过 一 定 量 以后 ，这 种 变 化 趋 缓 。 为 了确 保 反 应 器 体 积 的充 分 利 用 和 催 化 剂 活 性 基 本 消 耗 完 ，要 确 定 淤