聚丙烯生产工艺计算
聚丙烯(环管法)工艺生产方案
聚丙烯（环管法）工艺生产方案设计任务书....................................................2 1、聚丙烯的合成工艺.. (3)1.1概述 (3)1.2多釜串联仿真实验 (3)1.3环管法工艺介绍 (5)1.4多釜串联与环管法工艺评价.............................7 2、环管法生产聚丙烯运行方案计 (8)2.1密度控制范围 (8)2.2原料的进料量 (9)2.3聚丙烯生产开车、停车方案 (9)2.4聚丙烯生产运行方案………………………..11 3、参考文献........... .. (12)设计题目：年产10万吨聚丙烯（环管法）生产方案设计二、设计目的：让学生所学的聚丙烯合成工艺理论与聚丙烯的生产实际相联系，使学生得到动手操作能力、故障处理能力、工艺协调及工艺管理能力的综合训练。
三、设计任务：1、设计项目：聚丙烯生产运行方案的设计；2、设计工艺：环管法液相本体聚合工艺；3、设计产能：年产10万吨；4、设计范围：生产工艺的正常开车，正常运行，正常停车。
四、设计工艺条件:进料比R200：R201=1：10预聚釜R200：T=18?，P=3.5MPa3环管高H=9m，体积V=0.46m，物料流速=4m/s，停留时间=4min。
聚合釜R201：T=70?，P=3.2MPa3环管高H=30m，体积V=45m，物料流速=78m/s，停留时间=1.5h，终点用密度控制射线检测，转化率55%-65%。
五、设计内容：1、聚丙烯的合成工艺1.1概述；1.2多釜串联气液组合生产聚丙烯的仿真实验；1.3环管法气液组合聚合工艺的介绍；1.4多釜串联与环管法两种工艺的评价。
2、环管法生产聚丙烯运行方案的设计2.1设计重点密度控制范围；2.2设计原料的进料量；2.3设计聚丙烯生产开车、停车方案；2.4设计聚丙烯生产运行方案。
六、设计要求：1、给出聚合工艺的历史、现状及发展史；2、给出多釜串联与环管法聚合工艺的差异及优缺点；3、给出环管法聚合工艺流程及终点控制、原料流量等工艺参数；4、给出完整的开机方案、运行方案及停机方案。
年产22万吨聚丙烯生产工艺设计
年产22万吨聚丙烯生产工艺设计第一章总论国内外PP的生产发展状况国外聚丙烯生产发展聚丙烯树脂是在上世纪五十年代初科研开发成功的.1953年10月,德国曼海姆(Mulheim)马克思-普朗克学(MaxPlanckInstitute)的齐格勒(Ziegler Karl)采用过渡金属(锆,钛)化合物和烷基铝的催化剂体系首次成功合成了高结晶度的线型聚乙烯.意大利米兰工业学院（Milan Polytechnic)的纳塔(Natta Giulio)教授在Montecatini公司的资助和合作下,也在进行类似的研究.由于Montecatini公司购买过Ziegler教授的一些专利,和Ziegler教授之间有技术交换协议,Natta很快了解到Ziegler的最新研究进展.受Ziegler合成聚乙烯的启发,Natta立即展开了丙烯的聚合研究,并与1954年3月11日,采用TiCl4-AlEt3催化剂首次合成了结晶聚丙烯.虽然当时的聚丙烯的等规度只约有40%,但结晶聚丙烯的合成开创了立体定向聚合的理论.Ziegler和Natta也因此获得1963年的诺贝尔化学奖,以表彰两人在聚合物科学方面的杰出贡献.1955年初,Natta发表了成功合成结晶聚丙烯的论文.1954年7月和1955年6月Natta 等人以Montecatini公司的名义先后在意大利和美国申请注册了用α-烯烃包括丙烯聚合成结晶聚合物及其工艺的专利.Montecatini公司很快开始建设工业聚丙烯生产装置.1957年在发现聚丙烯不到4年之后,在意大利的Ferrara(费拉拉)建成了世界上第一套生产能力为6000kt/a的间歇式聚丙烯工业生产装置.同年,美国大力神公司(Hercules)在美New jersey的Parlin也建立了一套9000t/a的聚丙烯生产装置.1958～1962年,德国、英国、法国、日本等国先后都实现了聚丙烯工业化产.1964年美国达特(DART)公司的雷克萨尔(REXALL)分公司首先采用第一代催化剂及釜式反应器开创了液相本体法聚丙烯生产工艺.1969年巴斯夫公司首先采用立式搅拌床气相聚合Novolen工艺,实现了气相法聚丙烯生产工业化,建立了24000t/a的气相法聚丙烯工业生产装置.六十年代末,在本体法聚丙烯工艺开发的同时,聚丙烯催化剂的研究,特别是在提高催化剂活性和定向能力方面有了重大进展,出现了所谓“第二代”催化剂.以索尔维(Solvay)公司1971年开发的三氯化钛——异戊醚——四氯化钛——氯二乙基铝(TiCl3·R2O·Al(C2H5)2Cl)络合型催化剂为典型代表,称之为络合Ⅰ型催化剂.实现了液相本体聚丙烯生产的工业化.1980年,美国阿莫科(AMOCO)公司采用自己的高效催化剂,选用卧式搅拌床,也开发了新的气相聚合工艺,并建成世界上最大的气相法聚丙烯生产装置——135000t/a装置,结束了气相法独家经营的局面.1983年日本三井石油化学公司和1984年往友化公学公司分别在千叶建成60000t/a 气相本体法聚丙烯装置.1983年,美国联合碳化物公司借鉴流化床聚乙烯的工程放大的生产经验和成功开发超高活性聚丙烯催化剂(SHAC)的壳牌化学公司,共同开发了“Unipol”聚丙烯气相流化床聚合工艺.并于1985年在得克萨斯(Texas)州建立了80000t/a装置,这是世界上第一个把高效催化剂与气相流化床结合的新工艺.由于高效催化剂的发展,气相法工艺自70年代后期以来发展很快,被认为是最有希望的工艺,尤其是最近10年来各种气相法工艺发展迅速,1998年已经占到当年全区聚丙烯生产能力的%,而1990年气相法技术的生产能力及占全球聚丙烯生产能力的% ,其市场份额8年来几乎增长了一倍.2000年,Borealis(北欧工化)建成投产了第一套Borstar工艺的聚丙烯装置.采用一个单环管反应器,在超过丙烯临界点的聚合条件下进行聚合反应,再串联两台气相流化床反应器生产不同类型的产品.该技术的主要特点是能够生产双峰分布的产品.国内聚丙烯生产发展史六十年代来末,兰州化学工业公司石油化工厂从英国引进采用Vickers-Zimmer工艺技术及常规催化剂体系的5kt/a溶剂法PP生产装置.1973年,北京燕山石化公司向阳化工厂利用国内研制的催化剂和溶剂法工艺建成投产了一套5kt/a国产溶剂法PP生产装置.1975年,辽宁瓦房店纺织厂与大连物化所协作,建成了一套300t/a聚合釜间歇式液相本体PP中间试验装置.随后,江苏省丹阳化肥厂于1978年首先建成一套4m2聚合釜千吨液相本体法PP装置,同年试车成功,在我国首先实现了液相本体法PP生产工业化.1979年,北京化工研究院等单位在络合I型催化剂的基础上研制成火性定向能力更好的络合Ⅱ型催化剂即TiCl3-R2O(正丁醚)-Al（C2H5)2Cl催化剂.络合Ⅱ型催化剂不但可以用于溶剂法聚丙烯工艺,而且由于他的高活性和高定向能力,也为用于液相本体法PP 工艺打下了良好基础.80年代末,我国开始引进国外液相-气相组合式本体法聚丙烯工艺,是我国的聚丙烯生产技术达到了比较先进的水平.1989年扬子石化公司引进日本三井油化Hypol工艺建成140kt/aPP装置,1990年和1991年齐鲁石化公司和上海石化总厂先后采用Himont公司S-PP工艺建成70kt/aPP.其后,92-96年国内建成了多所这两种工艺的大型装置.聚丙烯的供需现状及发展前景2009 年,全球PP产能达到了5600 万t/a.其中2009年新投产的装置由于受到技术人才缺乏及原料乙烷和丙烷短缺的影响,普遍开工不顺利.如AlWaha石化公司位于沙特朱拜耳的PP装置当前的开工率仅为70%,该装置此前由于技术故障非计划停工长达3周.2009年受新兴市场业务快速扩张的影响,全球十大PP生产商和供应商的排名正在发生变化.埃克森美孚化学位于中国和新加坡的石化联合体项目完成后,该公司已攀升为全球第六大PP生产商,而该公司在新加坡的石化联合体项目将在2011年建成投产,该项目包括一套45万t / a的PP装置.预计到2012年,中石油将成为全球第四大PP生产商,而北欧化工公司也将从当前全球第九大PP生产商跃升至全球第七.2009年全球十大PP 生产商产能情况见表1-1.截至2009年底,我国PP生产企业已超过80家,生产装置100余套,总生产能力万t / a左右,成为仅次于美国的世界第二大PP生产国,在国际上的竞争能力逐渐增强.其中,中国石化集团公司的生产能力为万t / a,占总生产能力的%;中国石油集团公司的生产能力为万t / a,占总生产能力的%.从产能格局来看,中石化新增产能绝大多数辐射到珠三角和长三角及环渤海地区,中石油装置全部建在东北老工业基地和西表1-1 2009 年全球十大PP生产商产能情况公司产能/ 占全球产能/ 占全球( 万t· a- 1 ) 比例/% ( 万t· a- 1 ) 比例/%莱昂德尔巴塞尔中石化道达尔石化英力士萨比克埃克森美孚化学信任工业台塑北欧化工中石油合计北开发地区.随着生产能力的不断增加,产量也不断增加.2005年我国PP的产量为,2008 年产量达到万t ,2009年的产量达到了万t,同比去年增长10. 53%.2009年我国主要PP 生产企业及产能统计见表1-2.表1-2 2009 年我国主要PP 生产企业及产能统计生产厂家生产能力/( 万t·a- 1)中石化福建炼化 52. 0中石化上海石化 40. 0中石化茂名石化 47. 0中石化燕山石化 36. 0中石化上海赛科石化 25. 0中石化扬子石化 20. 0中石化镇海炼化 20. 0中石化海南炼化 20. 0中石化青岛炼化 20. 0中石化广州石化 10. 0中石化长岭石化 10. 0中石化荆门石化 10. 0中石化武汉石化 10. 0中石化九江石化 10. 0中石化济南石化 10. 0中石化湛江炼油 14. 0中石化合计 354. 0中石油独山子石化 55. 0中石油兰州石化 41. 0中石油大连石化 20. 0中石油大庆石化 40. 0中石油华北石化 10. 0中石油合计 165. 0台塑工业(宁波)有限公司 45. 0绍兴三元石化 30. 0华锦集团盘锦乙烯 25. 0中海壳牌石化 24. 0延长集团 20. 0锦西石化 15. 0大连西太平洋 10. 0陕西延炼集团 10. 0其它 251. 0合计 949. 0预计到2012年,全球PP产能将增长到万t.其中2010年亚洲和中东地区将有400万t PP 新增产能陆续投产,仅中东地区就有望新增约165万t,然而这些新增产能对市场的影响要到2010年底或2011年初才能完全体现出来;中东将成为全球新建PP项目的热土,仅沙特的PP生产商数量就将从目前的4家增至2012年的11家,届时沙特的PP 产能将达到600万t/a;美国和韩国将丧失全球PP净出口国的领先地位,而让位于沙特阿拉伯;阿布扎比也将成为较大的PP出口国.到2012年,随着新增能力被吸收,世界PP开工率将慢慢恢复至85%左右.预计2011年前后,我国PP工业将进入新一轮投资高峰期,届时将有近680万t产能陆续投产(包括在建和扩建项目).在这些新建装置中,除了少数几套规模20万t级外,绝大多数超过30万t级,达到世界级规模,抗风险能力逐渐加强.专家预计,如果所有计划项目都能如期投产,到2011年中国的PP总产能应达到1220万t.原料及产品的物化性质及用途丙烯的物化性质及用途丙烯(propylene,CH2=CHCH3)外观与性状:无色、有烃类气味的气体熔点(℃):沸点(℃):相对密度(水=1):相对蒸气密度(空气=1):饱和蒸气压(kPa):(0℃)燃烧热(kJ/mol):2049临界温度(K):临界压力(MPa):闪点(℃):-108引燃温度(℃):455爆炸上限%(V/V):爆炸下限%(V/V):溶解性:溶于水、乙醇.其它理化性质:丙烯除了在烯键上起反应外,还可在甲基上起反应.丙烯在酸性催化剂(硫酸、无水氢氟酸等)存在下聚合,生成二聚体、三聚体和四聚体的混合物,可用作高辛烷值燃料.在齐格勒催化剂存在下丙烯聚合生成聚丙烯.丙烯与乙烯共聚生成乙丙橡胶.丙烯与硫酸起加成反应,生成异丙基硫酸,后者水解生成异丙醇:丙烯与氯和水起加成反应,生成1-氯-2-丙醇,后者与碱反应生成环氧丙烷,加水生成丙二醇:丙烯在酸性催化剂存在下与苯反应,生成异丙苯 C 6H 5CH(CH 3 )2,它是合成苯酚和丙酮的原料.丙烯在酸性催化剂(硫酸、氢氟酸等)存在下,可与异丁烷发生烃基化反应,生成的支链烷烃可用作高辛烷值燃料.丙烯在催化剂存在下与氨和空气中的氧起氨氧化反应,生成丙烯腈,它是合成塑料、橡胶、纤维等高聚物的原料.丙烯在高温下氯化,生成烯丙基氯CH 2=CHCH 2Cl,它是合成甘油的原料.主要用途:用于制丙烯腈,环氧丙烷,丙酮等.聚丙烯的物化性质及用途(1)物化性质1）物理性能:聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有~.091g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一.它对水特别稳定,在水中24h 的吸水率仅为%,分子量约8~15万之间.成型性好,但因收缩率大,厚壁制品易凹陷.制品表面光泽好,易于着色.2）力学性能:聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比HDPE 高,但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差,分子量增加的时候,冲击强度也增大,但成型加工性能变差.PP 最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,如用PP注塑一体活动铰链,能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙相似,但在油润滑下,不如尼龙.3）热性能:PP具有良好的耐热性,熔点在164~170℃,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的,150℃也不变形.脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯.4）化学稳定性:聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好.5）电性能:聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响.它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等.抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化.6）耐候性:聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能.(2)用途:1）薄膜制品:聚丙烯薄膜制品透明而有光泽,对水蒸汽和空气的渗透性小,它分为吹膜薄膜、流延薄膜(CPP)、双向拉伸薄膜(BOPP)等。
聚丙烯(PP)生产方法及成型工艺
聚丙烯（PP）生产方法及成型工艺聚丙烯（PP）是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。
其聚合常用的几种方法有：淤浆法、液相本体法、气相法。
①淤浆法。
在稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化、也是迄今生产量最大的方法。
②液相本体法。
在70℃和3MPa的条件下，在液体丙烯中聚合。
③气相法。
在丙烯呈气态条件下聚合。
后两种方法不使用稀释剂，流程短，能耗低。
液相本体法现已显示出后来居上的优势。
聚丙烯（PP）成型主要特性（1）物理性能：聚丙烯（PP）为无毒、无味的乳白色高结晶的聚合物，是目前所有塑料中最最轻的品种之一，对水特别稳定，在水中14h的吸水率仅为0.01%。
分子量约8~15万之间，成型性好。
但因收缩率大，原壁制品易凹陷，制品表面光泽好，易于着色。
（2）力学性能聚丙烯（PP）的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比高密度PE(HDPE)高。
突出特点是抗弯曲疲劳性（7×10^7）次开闭的折选弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下不如尼龙。
（3）热性能聚丙烯（PP）具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌。
在不受外力的作用下，150℃也不变形。
脆化为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐热性不如PE。
（4）化学稳定性聚丙烯（PP）具有良好的化学稳定性，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃等能使PP软化和溶胀，化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。
所以，PP适合制作俄中化工管道和配件，防腐蚀效果良好。
（5）电性能聚丙烯（PP）的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响，有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，击穿电压也很高，适用作电器配件等。
抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。
（6）耐候性聚丙烯（PP）对紫外线很敏感，加入氧化锌硫代丙酸二月桂脂，炭黑式类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
年产10万吨聚丙烯的工艺设计
年产10万吨聚丙烯的工艺设计摘要聚丙烯之所以是各种聚丙烯烃材料中发展最快的一种，关键在于其催化剂技术的飞速发展。
本设计中就详细介绍了聚丙烯随催化剂的发展而发展的情况。
聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂。
它作为一种高分子塑料，在现代化工生产中占有重要的地位，是五大工程塑料之一。
本设计是以中原石化的S-PP工艺为设计基础，设定年产量为两万吨，然后进行物料衡算、热量衡算、设备选型等过程，最终完成的一份比较完整的设计说明书。
另外聚丙烯来源丰富，价格便宜，易于加工成型，产品综合性能优良，因此被广泛地应用于化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚烯烃树脂中，是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。
目录前言 (1)第1章工艺流程确定 (13)§1.1催化剂的配置和计量 (13)§1.2丙烯预精制和丙烯保安精制及氢气压缩 (15)§1.3 预聚合与液相本体聚合 (17)§1.4 聚合物闪蒸和脱气 (18)§1.5 聚合物的汽蒸和干燥 (19)§1.6 生产原材料的规格 (20)第2章物料衡算 (26)§2.1计算基础 (26)§2.1.1设计条件 (26)§2.1.2丙烯进料量 (27)§2.1.3催化剂用量 (27)§2.1.4氢气用量 (28)§2.2原材料消耗定额 (28)§2.3主要设备物料衡算 (29)§2.3.1 CO汽提塔T701物料衡算 (29)§2.3.2预聚合反应器R200物料衡算 (30)§2.3.3聚合反应器R201物料衡算 (31)§2.3.4闪蒸罐D301物料衡算 (32)§2.3.5汽蒸罐D501物料衡算 (34)§2.3.6干燥器D502物料衡算 (35)§2.3.7挤压造粒单元物料衡算 (36)§2.3.8总物料平衡表 (37)第3章热量衡算 (37)§3.1主要设备热量衡算 (37)§3.1.1预聚合反应器R200热量衡算 (37)§3.1.2聚合反应器R201热量衡算 (41)§3.1.3闪蒸罐D301热量衡算 (43)§3.1.4汽蒸罐D501热量衡算 (46)§3.1.5干燥器D502热量衡算 (49)§3.1.6总热量平衡表 (52)第4章设备选型 (52)§4.1主要设备选型 (52)§4.1.1预聚合反应器R200 (52)§4.1.2聚合反应器R201 (53)§4.1.3汽蒸罐D501 (54)§4.1.4干燥器D502 (60)第5章聚丙烯装置的安全生产 (63)§5.1静电的危害与防范 (63)§5.1.1静电的危害 (63)§5.1.2静电的防范措施 (64)§5.2其他安全措施 (64)第6章“三废”处理与环境保护 (65)§6.1废水 (66)§6.2废气 (66)§6.3废渣 (66)参考文献 (66)致谢 (68)前言聚丙烯（Polypropylene，常缩写为PP）是丙烯（Proplylene，缩写为PR）单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料）。
聚丙烯生产工艺
聚丙烯生产工艺聚丙烯：英文名称：Polypropylene分子式：C3H6nCAS简称：PP，由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法、气相法、本体法-气相法组合工艺五大类。
一、溶液法工艺溶液法生产工艺是早期用于生产结晶聚丙烯的工艺路线，由Eastman公司所独有。
该工艺采用一种特殊改进的催化剂体系：锂化合物（如氢化锂铝）来适应高的溶液聚合温度。
催化剂组分、单体和溶剂连续加入聚合反应器，未反应的单体通过对溶剂减压而分离循环。
额外补充溶剂来降低溶液的粘度，并过滤除去残留催化剂。
溶剂通过多个蒸发器而浓缩，再通过一台能够除去挥发物的挤压机而形成固体聚合物。
固体聚合物用庚烷或类似的烃萃取进一步提纯，同时也除去了无定形聚丙烯，取消了使用乙醇和多步蒸馏的过程，主要用于生产一些与浆液法产品相比模量更低、韧性更高的特殊牌号产品。
溶液法工艺流程复杂，且成本较高，聚合温度高，加上由于采用特殊的高温催化剂使产品应用范围有限，目前已经不再用于生产结晶聚丙烯。
二、淤浆法工艺淤浆法又称浆液法或溶剂法工艺，是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。
从1957年第一套工业化装置一直到20世纪80年代中后期，淤浆法工艺在长达30年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。
典型工艺主要包括意大利的Montedison工艺、美国Hercules工艺、日本三井东压化学工艺、美国Amoco 工艺、日本三井油化工艺以及索维尔工艺等。
这些工艺的开发都基于当时的第一代催化剂，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，工艺流程和操作条件有所不同。
近年来，传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少，保留的淤浆产品主要用于一些高价值领域，如特种BOPP薄膜、高相对分子质量吹塑膜以及高强度管材等。
近年来，人们对该方法进行了改进，改进后的淤浆法生产工艺使用高活性的第二代催化剂，可删除催化剂脱灰步骤，能减少无规聚合物的产生，可用于生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品等。
年产3万吨聚丙烯车间工艺设计
聚丙烯(PP)是一种具有优良性能的高分子材料，被广泛用于塑料制品、纺织品和工业材料等领域。
本文将介绍一个年产3万吨聚丙烯的车间工艺设计。
1.原料准备生产聚丙烯的主要原料是丙烯，其它辅助原料包括催化剂、抗氧化剂和稳定剂等。
原料应通过输送系统送入车间，并按照一定比例混合。
2.反应器设计聚丙烯的制备主要通过聚合反应进行。
反应器是实现聚合反应的核心设备，其设计应考虑反应物质的混合、传热和传质等过程。
反应器应具备良好的密封性能、搅拌性能和温度控制性能。
3.聚合反应条件聚丙烯的聚合反应需要在一定的温度、压力和催化剂浓度条件下进行。
反应温度一般在150-250℃之间，压力在1-3MPa之间。
催化剂的选择和浓度对聚合反应的速度和聚合度等性质具有重要影响。
4.聚合反应控制聚丙烯的聚合反应属于放热反应，需要通过控制温度来维持反应的平衡。
可以通过加热或降温来调节反应器的温度。
此外，还需要控制反应过程中的搅拌速度和催化剂的加入速度等参数。
5.分离与精馏聚合反应后，得到的聚丙烯溶液需要进行分离和精馏。
分离过程可以采用离心分离或过滤等方法，将聚丙烯和溶剂分离。
然后通过蒸馏装置将溶剂从聚丙烯中蒸发出来，得到纯净的聚丙烯产品。
6.成品处理得到的聚丙烯产品需要进行后处理，包括干燥、粉碎和包装等工序。
聚丙烯产品应保持干燥状态，以免吸湿影响品质。
粉碎工序将聚丙烯颗粒破碎成所需的粒径。
最后，将产品包装成适当的规格，方便储存和运输。
7.废水处理生产过程中会产生部分废水，其中可能含有有机溶剂和其他污染物。
废水应经过处理达到排放标准。
处理工艺可以包括沉淀、过滤和生物处理等步骤。
8.安全措施生产聚丙烯过程中需要注意安全措施。
包括操作人员必须穿戴适当的防护装备，设立安全防护设施，定期检查设备和仪表的运行情况，并建立应急预案，及时处理可能发生的事故。
以上是一个年产3万吨聚丙烯车间工艺设计的概述。
根据实际情况，还需要进行更详细的设计和计算，并考虑到设备的选型、能耗的控制和生产的经济性等因素。
聚丙烯PP五大生产工艺
聚丙烯五大生产工艺一、溶液法工艺溶液法生产工艺是早期用于生产结晶聚丙烯的工艺路线，由Eastman公司所独有。
该工艺采用一种特殊改进的催化剂体系：锂化合物（如氢化锂铝）来适应高的溶液聚合温度。
催化剂组分、单体和溶剂连续加入聚合反应器，未反应的单体通过对溶剂减压而分离循环。
额外补充溶剂来降低溶液的粘度，并过滤除去残留催化剂。
溶剂通过多个蒸发器而浓缩，再通过一台能够除去挥发物的挤压机而形成固体聚合物。
固体聚合物用庚烷或类似的烃萃取进一步提纯，同时也除去了无定形聚丙烯，取消了使用乙醇和多步蒸馏的过程，主要用于生产一些与浆液法产品相比模量更低、韧性更高的特殊牌号产品。
溶液法工艺流程复杂，且成本较高，聚合温度高，加上由于采用特殊的高温催化剂使产品应用范围有限，目前已经不再用于生产结晶聚丙烯。
二、淤浆法工艺淤浆法又称浆液法或溶剂法工艺，是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。
从1957年第一套工业化装置一直到20世纪80年代中后期，淤浆法工艺在长达30年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。
典型工艺主要包括意大利的Montedison工艺、美国Hercules工艺、日本三井东压化学工艺、美国Amoco工艺、日本三井油化工艺以及索维尔工艺等。
这些工艺的开发都基于当时的第一代催化剂，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，工艺流程和操作条件有所不同。
近年来，传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少，保留的淤浆产品主要用于一些高价值领域，如特种BOPP薄膜、高相对分子质量吹塑膜以及高强度管材等。
近年来，人们对该方法进行了改进，改进后的淤浆法生产工艺使用高活性的第二代催化剂，可删除催化剂脱灰步骤，能减少无规聚合物的产生，可用于生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品等。
目前世界淤浆法PP的生产能力约占全球PP总生产能力的13%。
三、本体法工艺本体法工艺按聚合工艺流程，可以分为间歇式聚合工艺和连续式聚合工艺两种。
生成聚丙烯的化学方程式
生成聚丙烯的化学方程式聚丙烯是一种热塑性树脂，由丙烯单体通过聚合反应制得。
其化学方程式如下所示：nCH2=CHCH3 → (-CH2-CH(CH3)-)n聚丙烯的制备过程主要包括以下几个步骤：1. 丙烯单体的准备：丙烯是一种无色气体，常温下为液体，是聚丙烯的原料。
丙烯可以通过石油、天然气等石化原料的裂解或者烷烃的脱氢等方式得到。
2. 聚合反应：丙烯单体通过聚合反应形成聚丙烯。
聚合反应可以通过不同的方式进行，比如自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、离子对聚合等。
其中，自由基聚合是最常用的方法。
在自由基聚合反应中，首先需要引发剂来产生自由基，促使丙烯单体之间发生聚合反应。
引发剂可以是过氧化物、有机过氧化物、有机过氧酸等。
当引发剂受到热、光或者化学刺激时，会分解产生自由基。
引发剂的分解反应如下所示：R-O-O-H → R-OH + ·OH其中，R代表有机基团。
自由基聚合反应过程中，丙烯单体会与自由基发生加成反应，生成一个新的自由基，继续参与聚合反应。
聚合反应会不断进行，直到引发剂被用尽或者聚合反应停止。
3. 聚合物处理：经过聚合反应后，得到的聚丙烯是一种粉末状的固体。
为了得到具有特定形状和性能的聚丙烯制品，需要对聚合物进行后续处理，比如熔融加工、挤出成型、注塑成型等。
聚丙烯是一种重要的工程塑料，具有优良的物理和化学性能。
它具有良好的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性，同时还具有较高的强度和刚度。
聚丙烯广泛应用于包装、电子、汽车、建筑、医疗等领域。
总结起来，聚丙烯的化学方程式为nCH2=CHCH3 → (-CH2-CH(CH3)-)n。
其制备过程包括丙烯单体的准备和聚合反应。
聚丙烯具有良好的物理和化学性能，广泛应用于各个领域。
聚丙烯生产工艺
一、聚丙烯的生产工艺聚丙烯生产工艺气相法聚丙烯工艺的研究和开发始于20世纪60年代，1967年BASF公司在Ludwigshafen建成一套采用立式搅拌床反应器的气相聚丙烯工艺中试装置。
1969年BASF和Shell的合资ROW公司在德国Wesseling采用立式搅拌床反应器建成世界上第一套2.5万吨/年气相聚丙烯工业装置，命名为Novolen工艺。
20世纪70年代，美国Amoco公司开发出采用接近活塞流的卧式搅拌床气相反应器的气相法PP生产工艺。
80年代初期，UCC公司将其成熟的气相流化床Unipol 聚乙烯工艺用于聚丙烯生产中，推出了Unipol气相聚丙烯工艺。
日本的Sumitomo 公司也于同期开发出采用气相流化床的气相法工艺。
目前，世界上气相法PP生产工艺主要有BP公司的Innovene工艺、Chisso工艺、联碳公司的Unipol工艺、BASF公司的Novolen工艺以及住友化学公司的Sumitomo工艺等。
1)Innovene工艺。
Innovene工艺又名BP-Amoco工艺。
工艺的主要特点是采用独特的接近活塞流的卧式搅拌床反应器。
用这种独特的反应器，因颗粒停留时间分布范围很窄，可以生产刚性和抗冲击性非常好的共聚物产品。
这种接近平推流的反应器可以避免催化剂短路。
当有乙烯存在时，可以生成大颗粒共聚物，而不是在均聚物颗粒内生成细粉，这些细粉将降低共聚物的低温冲击强度，并形成不必要的胶状体。
因此，该工艺很窄的反应停留时间分布可以实现用多个全混反应釜均聚反应器才能生产的高抗冲共聚物的要求。
另外，由于这种独特的反应器设计，该工艺的产品过渡时间很短，理论上产品的过度时间要比连续搅拌反应器或流化床反应器短2/3，因而产品切换容易，过渡产品很少。
Innovene工艺采用丙烯闪蒸的方式撤热。
液体丙烯以一种能保持反应器床层干燥的方式从各个进料点喷人反应器内，液体丙烯汽化后，其单体的分压小于它的露点压力，并足以撤走反应热。
聚丙烯生产—聚丙烯生产工艺
高聚物 PMMA
PS PVC LDPE
工艺过程要点
预聚阶段转化率控制在10%左右，制备黏稠浆液，然后 浇模分段升温聚合，最后脱模成材。
在80～85℃下预聚至转化率为33%～35%的聚合物，流 入聚合塔，温度从100℃递增至220℃，最后熔体挤出造粒。
制备转化率为7%～11%的预聚物，形成颗粒骨架，继续 进行沉淀聚合，最后以粉状出料。（少数企业）
选用管式或釜式反应器，连续聚合，控制单程转化率约 为15% ～20%，最后熔体挤出造粒。
高聚物生产技术 2.溶液聚合
将单体和引发剂溶解于溶剂中进行聚合反应的方法。
体系 组成
单体
引发剂
溶剂
聚丙烯的生产 助剂
高聚物生产技术
优点
均相反应、降 低体系粘度、 易导出反应热、 对涂料、粘合 剂等产品可直 接使用
高聚物生产技术
三、聚合工艺路线特点
聚丙烯的生产
1 反应器型式（立式搅拌床反应器） 2 聚合温度控制（60-70℃） 3 高产率的聚合循环（传热能力强）
自由基聚合
产物特点与用途
纺丝液 配制纺丝液 制备聚乙烯醇、维纶的原 料
涂料、粘合剂
配位聚合 阴离子聚合
顺丁橡胶 低顺式聚丁二烯
高聚物生产技术
聚丙烯的生产
实施方法 本体聚合
溶液聚合
连锁聚合反应工业实施方法比较
反应前组成 单体、引发剂
特点
简单、反应热难排除， 产品纯度高
控制条件 反应热，产物出料
单体、引发剂 溶 剂
单体
引发剂
助剂
高聚物生产技术
优点
均相反应体系 简单；工艺简 单、易于连续 化聚合；生产 能力大、成本 低；产物纯度 高、透明性好
五大聚丙烯生产工艺
5大聚丙烯生产工艺(二)本体法-气相法组合工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本三井化学公司的Hypol工艺、北欧化工公司的Borstar工艺等。
（1）Spheripol工艺。
Spheripol工艺由巴塞尔（Basell）聚烯烃公司开发成功。
该技术自1982年首次工业化以来，是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。
Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂，生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉料呈园球形，颗粒大而均匀，分布可以调节，既可宽又可窄。
可以生产全范围、多用途的各种产品。
其均聚和无规共聚产品的特点是净度高，光学性能好，无异味。
Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点：（a）有很高的反应器时-空产率（可达400kgPP/h.m3），反应器的容积较小，投资少；（b）反应器结构简单，材质要求低，可用低温碳{TodayHot}钢，设计制造简单，由于管径小（DN500或DN600），即使压力较高，管壁也较薄；（c）带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱，这种结构设计降低了投资；（d）由于反应器容积小，停留时间短，产品切换快，过渡料少；（e）聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中，聚合物与丙烯之间有很好的热传递。
采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大，传热系数大，环管反应器的总体传热系数高达1600W/（m2.℃）；（f）环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环，流体流速高达7m/s，因此可以使聚合物淤浆搅拌均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确，产品质量均一，不容易产生热点，不容易粘壁，轴流泵的能耗也较低；（g）反应器内聚合物浆液浓度高（质量分数大于50%），反应器的单程转化率高，均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。
以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。
Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂，催化剂活性达到40kgPP/gcat，产品等规度为90%-99%，可不脱灰、不脱无规物。
聚丙烯的生产工艺
聚丙烯旳生产工艺摘要：聚丙烯(简称PP)是一种热望性合成树脂，用途十分广泛，市场需求一直呈迅速增长态势。
在聚烯烃树脂中，己成为仅次于聚氯乙烯、聚乙烯旳第三大塑料，在合成树脂中占有越来越重要旳地位。
聚丙烯生产工艺重要有4 种；溶液聚合法、浆液法、液相本体聚合法、气相聚合法。
而液相本体法聚丙烯工艺自1978年工业化以来，由于具有工艺流程短、操作简朴、生产成本低、装置投资小、经济效益好等特点，被广泛用于国内许多炼油厂中旳聚丙烯生产。
关键字：聚丙烯间歇式液相本体法1.聚丙烯旳简介1.1聚丙烯产品性质聚丙烯(PP)分为等规、无规和间规三种，是一种热塑性合成树脂塑料，分子式(c3H6)n，分子量2545万，为白色固体粉状，表观密度低(约为0．4-0．489／cm3)，透明性及表面光泽好，机械性能良好，化学稳定性好，制品耐热性好(熔点高达167℃，可在沸水中使用或蒸汽消毒)，无毒性，也是一种最轻旳塑料树脂。
2.聚丙烯旳生产2.1聚合配方及工艺参数丙烯纯度：＞99.2% 催化剂：Ticl3-异戊醚-TiCI4-AIEt2CI AI/Ti 2-6mol催化剂效率：70000g聚丙烯/g钛丙烯转化率60% 聚合物浓度：35%调整剂：H2 聚合温度： 50-60℃聚合压力：1.1-1.2mpa聚合等规度：95-96% 无规物：4-5%2.2原料丙烯来源聚丙烯重要原料是丙烯，目前它重要由石油炼制裂化所得旳液化气以及石油烃裂解气，进行馏分分离、提纯而制得。
此外，丙烷脱氢也可制得丙烯。
下面对两种重要措施作简要简介：2.2.1石油烃裂解石油烃裂解是指在隔绝空气旳高温条件下，大分子烃发生分解而生成小分子烷烃和烯烃旳过程。
裂解产生旳裂解气一般通过深冷分离过程进行分离，其中丙烯约为裂解气旳11～16%（W）。
2.2.1炼厂气回收：炼厂气是石油炼制过程中产生旳气体总称，重要有热裂化气、催化裂化气、焦化气、重整气和加氢裂化气等。
催化裂化旳裂化气中液化气量较多，为原料旳8～15%（W），其中丙烯含量较高，占原料旳4.0～5.0%（W），尤其是新开发旳催化裂解工艺，丙烯可达原料旳18%（W）左右，因此，催化裂化、催化裂解释炼厂气丙烯旳重要来源。
聚丙烯工艺
一、聚丙烯生产的工艺原理和工艺流程(一)工艺原理本体法聚丙烯是一种用新型工艺生产的聚烯烃树脂，不采用烃类稀释剂，而是把丙烯既作为聚合单体又作为稀释溶剂来使用，在50—80霓、2．5—3．5MPa 条件下，采用齐格勒—纳塔型催化剂(该催化剂是由主催化剂与助催化剂形成的络合物，具有定向能力，能使丙烯上的甲基)，进行聚合反应，从而得到坚韧的高结晶度聚合物，即立构等规聚丙烯。
按采用的聚合反应器的不同，分为釜式聚合工艺和管式聚合工艺。
国内自行开发的液相本体聚丙烯生产工艺是间歇式单釜操作工艺，该工艺以液相丙烯为原料，采用添加催化剂、活化剂、第三组分等办法生产高分子聚丙烯，用氢气作为相对分子质量调节剂。
(二)工艺流程间歇本位法聚丙烯生产工艺流程如图4活、造粒包装、丙烯回收五个部分。
1．原料精制全流程可分为原料精制液态丙烯经过脱硫塔、脱—氧化碳塔、脱氧塔、脱水塔等除去硫化物、一氧化碳、水质后，进入精丙烯计量罐。
氢气经过脱水塔陈水后，供聚合用。
2．聚合反应精制后的丙烯经计量加入聚合釜内，并将活化剂、给电子体、催化剂、相对分子质量调节剂(氢气)技一定比例分别加入聚合釜。
各物料加完后，开始向聚合釜通人热水升温聚合，整个过程可以手动控制也可以利用计算机半自动控制。
每釜反应时间约为3。
4h，聚合压力约为又5MPa，聚合温度约为75Y。
反应至有70％—80％丙烯转化成聚丙烯时(实际生产中，根据聚合釜搅拌器电机的电流大小判断)，停止聚合反应。
将丙烯放人高压丙烯冷凝器，用循环冷却水将丙烯冷凝回收至平衡压力，冷凝的液体丙烯进入高压丙烯回收罐储存，供下—釜聚合时投料用，将固体聚丙烯粉料喷人闪蒸去活釜。
3．闪蒸去活用闪蒸的方法(多次抽真空、充氮气)使丙烯与聚丙烯分离，得到不含丙烯的聚丙烯粉料，冉退人空气使聚合物失活，然后内r料口送车造粒工段或直接包装以粉料11l厂。
未反应的高压内烯气体用冷却水或冷冻盐水冷凝间收厄循环使用，末反应的低压丙烯收集到气柜内。
年产3万吨聚丙烯车间工艺设计
第一章文献综述1.聚丙烯概述1.1概述聚丙烯是一种结构规整的结晶性聚合物，为白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂。
密度0.90~0.91g/cm³,表观密度≥0.38 g/cm³。
机械性能优良，抗拉伸屈服强度打（≥22MPa），表面硬度大，弹性好，耐磨性能好。
耐热性能良好，具有160℃以上的熔点和120℃以上的软化点。
化学稳定性好，聚丙烯基本不吸水，与大多数化学药品不发生作用，耐酸碱和有机溶剂。
聚丙烯具有良好的绝缘性。
聚丙烯缺点是易脆化，低温冲击强度差，但可以用添加剂、共混或共聚等方法来改进。
聚丙烯（Polypropylene，PP）是热塑性塑料中发展最快的一种，目前产量规模已经超过聚乙烯和聚氯乙烯。
（一）发展过程我国的聚丙烯工业化生产始于1971年，当时兰州化学工业公司从英国维克斯吉玛公司引进5kt/a浆液法聚丙烯装置投产，而后燕山石化公司从日本三井油化公司引进80kt/a浆液法聚丙烯装置和辽阳石油化纤公司从美国阿莫科（Amoco）公司引进35kt/a浆液法聚丙烯装置；80年代引进了日本三井油化公司的Hypol工艺（液相-气相本体法）在扬子石化公司建设140kt/a聚丙烯装置，又引进了意大利海蒙特（Himont）公司的Spheripol工艺（液相-气相本体法）在齐鲁石化公司和上海石化股份公司分别建设70kt/a聚丙烯装置，使国内的聚丙烯生产技术达到比较先进的水平。
与此同时，80年代采用国内自行开发的技术和催化剂，利用炼厂催化裂化装置的丙烯建设了一批规模较小的间歇式液相本体法聚丙烯装置；进入90年代国内聚丙烯的发展更快，利用蒸汽裂解装置和炼厂的丙烯建设了20多套聚丙烯装置，其中最大的为燕山石化200kt/a采用阿莫科公司气相本体法工艺，一般的生产能力为70kt/a，使聚丙烯成为我国发展最快的一种合成树脂。
到1998年底，全国共有聚丙烯生产企业50多家，总生产能力已达到2620kt/a，成为我国合成树脂中生产能力最大的一个品种。
聚丙烯PP五大生产工艺
聚丙烯五大生产工艺一、溶液法工艺溶液法生产工艺是早期用于生产结晶聚丙烯的工艺路线，由Eastman公司所独有。
该工艺采用一种特殊改进的催化剂体系：锂化合物（如氢化锂铝）来适应高的溶液聚合温度。
催化剂组分、单体和溶剂连续加入聚合反应器，未反应的单体通过对溶剂减压而分离循环。
额外补充溶剂来降低溶液的粘度，并过滤除去残留催化剂。
溶剂通过多个蒸发器而浓缩，再通过一台能够除去挥发物的挤压机而形成固体聚合物。
固体聚合物用庚烷或类似的烃萃取进一步提纯，同时也除去了无定形聚丙烯，取消了使用乙醇和多步蒸馏的过程，主要用于生产一些与浆液法产品相比模量更低、韧性更高的特殊牌号产品。
溶液法工艺流程复杂，且成本较高，聚合温度高，加上由于采用特殊的高温催化剂使产品应用范围有限，目前已经不再用于生产结晶聚丙烯。
二、淤浆法工艺淤浆法又称浆液法或溶剂法工艺，是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。
从1957年第一套工业化装置一直到20世纪80年代中后期，淤浆法工艺在长达30年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。
典型工艺主要包括意大利的Montedison工艺、美国Hercules工艺、日本三井东压化学工艺、美国Amoco工艺、日本三井油化工艺以及索维尔工艺等。
这些工艺的开发都基于当时的第一代催化剂，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，工艺流程和操作条件有所不同。
近年来，传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少，保留的淤浆产品主要用于一些高价值领域，如特种BOPP薄膜、高相对分子质量吹塑膜以及高强度管材等。
近年来，人们对该方法进行了改进，改进后的淤浆法生产工艺使用高活性的第二代催化剂，可删除催化剂脱灰步骤，能减少无规聚合物的产生，可用于生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品等。
目前世界淤浆法PP的生产能力约占全球PP总生产能力的13%。
三、本体法工艺本体法工艺按聚合工艺流程，可以分为间歇式聚合工艺和连续式聚合工艺两种。
年产万吨聚丙烯生产工艺设计
年产万吨聚丙烯生产工艺设计概述本文档旨在说明年产万吨聚丙烯生产工艺的设计方案。
在设计过程中，我们将考虑产品质量、生产效率以及环境保护等因素。
原料准备聚丙烯生产的主要原料为丙烯。
在生产过程中，我们需要确保原料的供应稳定，并对原料进行必要的预处理，以确保其质量符合要求。
聚合反应聚丙烯的生产主要通过聚合反应进行。
我们将采用热反应聚合的方法，具体步骤如下：1. 向反应釜中加入适量的催化剂和稳定剂。
2. 升温至适宜的反应温度，将丙烯逐渐加入反应釜中。
3. 控制反应时间和反应温度，使聚合反应进行到适当程度。
4. 进行后处理，如熔体造粒或颗粒干燥。
产品收集和处理在聚合反应完成后，我们将采用合适的方法收集产品，并进行必要的处理。
这包括：1. 对聚丙烯颗粒进行冷却，以便更好地控制产品质量。
2. 进行筛选和分级，以获取符合规格要求的产品。
3. 对副产品和废料进行处理和回收，以减少对环境的影响。
能源利用在生产过程中，我们将尽量提高能源利用效率，以减少能源消耗和生产成本。
具体做法包括：1. 优化反应釜的设计，减少能量损失。
2. 使用高效的换热设备，实现废热回收。
3. 采用能源管理系统，对能源使用情况进行监控和调节。
环境保护措施聚丙烯生产过程中会产生一定的环境污染物。
为减少对环境的影响，我们将采取以下措施：1. 安装废气处理设备，对产生的废气进行净化处理。
2. 设置废水处理系统，对废水进行处理和回收。
3. 合理处理废弃物，减少对土壤和水源的污染。
总结本文档详细介绍了年产万吨聚丙烯生产工艺的设计方案。
通过合理的原料准备、聚合反应、产品收集和处理，以及能源利用和环境保护措施，我们可以生产出高质量的聚丙烯产品，同时最大限度地减少对环境的影响。
丙烯制聚丙烯生产工艺原理
压力：3.5Mpa
液相本体法工艺
压力：4.0Mpa
液相本体-气相联合法
压力：2.07～2.34Mpa
气相法卧式搅拌床
反应压力
丙烯聚合是 压力降低的反 应，提高压力 既有利提高丙 烯聚合速率， 也有利提高聚 丙烯的收率和 品质。
聚丙烯生产工艺
-聚合反应装置
[ CH2 CH ]n CH3
聚丙烯聚合反应装置
等规度
85 83 93 95
AI（C2H5）2X
AI(C2H5)2I AI(C2H5)2OC6H5 AI(C2H5)2SC6H5
聚合相 对速率
9 0 0.25
等规度
97 — 95
聚丙烯生产工艺
-齐格勒-纳塔反应温度
[ CH2 CH ]n CH3
反应温度
原料 CH2=CH-CH3 丙烯（气体）
只有70℃？提高温度 加快反应速度！
形态 控制 不能
可以
工艺要求 脱灰，脱无规
脱灰
可以
脱无规，不脱灰
可以 可以 可能
不脱灰，不脱无 规
不脱灰，不脱无 规
不脱灰，不脱无 规
AI(C2H5)2X对丙聚合速率和等规度的影响
AI（C2H5） 2X
AI(C2H5)3 AI(C2H5) AI(C2H5)2Cl AI(C2H5)2Br
聚合相对 速率 100 30 33 33
催化剂A
丙烯
CH2=CH-CH3
催化剂B
甲基的空间 如何排布？
等规性 等规立构
间规立构
催化剂C
无规立构
聚丙烯反应基本原理
等规度 =
等规立构体 所有立构体
聚丙烯反应基本原理
结晶性
聚丙烯生产工艺计算
聚丙烯⽣产⼯艺计算聚丙烯⽣产⼯艺计算第⼀节主催化剂和助催化剂的配⽐计算⼀、主催化剂配⽐的计算主催化剂（FT4S或GF2A）的配制⼀般⽤加热⾄70℃的油脂混合物来配制（油脂⽐例为2：1），此时油脂混合物的⽐重为0.85，常温下油脂混合物的⽐重为0.89（10℃），假设主催化剂⼀桶为85kg，⽐重为1.8，在⽣产上⼀般要求配制成200g主催化剂/l催化剂膏，计算所要加⼊的油脂量为多少？解：由题意得：∵85kg主催化剂配制成浓度为200g主催化剂/l催化剂膏的总体积为：85/0.2=425（l）（10℃）其中85kg主催化剂所占体积为85/1.8=47.22（l）∴主催化剂膏中油脂体积为：425－47.22=377.8（l）（10℃）∴10℃时油脂总量为：377.8×0.89=336.242（kg）∵油：脂=2：1∴需要脂为：336.242×1/3=112.08（kg）需要油为：336.242－112.08=224.16（kg）另外，加⼊的油脂体积为：V70℃·d70℃= V10℃·d10℃V70℃·0.85=377.8×0.89V70℃=395.6（l）∴要将85kg主催化剂配制成200g主催化剂/l催化剂膏所需加⼊70℃的油脂混合物为395.6（l），每kg主催化剂所需加⼊的油脂为：395.6/85=4.65（l）。
在实际配制过程中，可根据上述计算⽅法进⾏。
例如：要将⼀桶主催化剂配制成200g主催化剂/l催化剂膏，只要将主催化剂净重乘以4.65l即是所加⼊的油脂量。
再从仪表上设定即可。
⼆、低浓度给电⼦体（DONOR）的配制不同的产品在⽣产中要求加⼊的给电⼦体量也不同，为了提⾼操作的灵活性，⼀般要准备100%和25%两种浓度的给电⼦体。
低浓度DONOR⽤已烷配制。
已知：Donor的⽐重d420=0.947，已烷的⽐重d420=0.82，设需要配制500kg 浓度为25%（wt）的Donor溶液，计算所需加⼊的已烷量？解：由题意得：∵500kg浓度为25%（wt）的Donor净重：W=500×25%=125（kg）∴所需要加⼊的已烷体积：V=（500－W）/0.82=（500－125）/0.82=457.3（l）∴需配制500kg浓度为25%（wt）的Donor，要加⼊Donor为125kg，已烷为457.3（l）。
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解：TEAL流控表的EAL流控表量程
PR流控表输出值（PV）
进料PR流控表量程
=0.2×（25/5）
在实际配制过程中，可根据上述计算方法进行。例如：要将一桶主催化剂配制成200g主催化剂/l催化剂膏，只要将主催化剂净重乘以4.65l即是所加入的油脂量。再从仪表上设定即可。
二、低浓度给电子体（DONOR）的配制
不同的产品在生产中要求加入的给电子体量也不同，为了提高操作的灵活性，一般要准备100%和25%两种浓度的给电子体。低浓度DONOR用已烷配制。
PR流控表输出值（PV）
PR流控表量程
∵TEAL/Donor=22
∴Donor流控表的实际比率
=
TEAL流控表输出值（PV）
/
PR流控表量程
22×50%×PR流控表输出值（PV）
Donor流控表量程
=
0.2
/
25
22×50%
2.5
=0.1818
∴Donor流控表的实际比率为0.1818
三、氢气加入量的计算
2.物料衡算
物料衡算是质量守恒定律的一种表现形式。依此定律：凡引入某一设备进行操作的物料质量，必须等于操作后所得产品的质量，但在实际操作中物料不可避免有损失，所以输出的量较输入的量少，其差值为物料损失量,即：
输入量=输出量+损失量
上式适用于整个过程，也适用于任何一个步骤。在物料衡算中，可以做总的物料衡算，也可以对混合物中某一组分做部分的物料衡算。
在实际操作中，物料衡算可以揭示原料的浪费和操作运行的好坏及生产过程的完善程度。物料衡算愈细，则表示对操作的了解愈深入，愈全面。物料衡算又是能量衡算和设备计算的基础。
在算时要注意两点：一是计算范围，二是计算标准。
计算范围是指从哪里开始计算进料点，又从哪里计算出料点，这要根据需要设定。如计算一台设备，一般把这台设备作为计算范围。为了更加明确，可用方框注出，如图5-1。
S1S3
S4
S2
S5
图5-1物料衡算框图
由上图可得：
S1+S2=S3+S4+S5
计算基准是指在计算过程中的标准，如单位等，它必须统一、明确。比如：采用计算每小时产品的产量为基准来计算每小时的原料量和中间产品产量。
二、关于三乙基铝（TEAL）和给电子体(DONOR)实际比率设定
在实际生产中，TEAL和DONOR的比率是根据产品牌号确定的，只要设定适当的丙烯量，则TEAL和DONOR的量自然就确定。但在实际生产中，由于两台仪表量程不同，精确度不同，因此TEAL和DONOR的比率设定必须经过校对才能准确设定。
∴需配制500kg浓度为25%（wt）的Donor，要加入Donor为125kg，已烷为457.3（l）。
第二节 工艺操作计算
一、物料衡算知识简介
1.质量守恒定律
在物理变化过程中，变化前后各物质的总量及各单元组分的量都保持不变。
在化学变化过程中，改变的是物质的性质，但变化前后，物质的总量不变，即参加反应的物质的总量等于反应后生成的物质总量。质量守恒定律又叫物质不灭定律，即参加反应的总量等于反应后生成的物质总量，是物料衡算的理论基础。
聚丙烯生产工艺计算
第一节 主催化剂和助催化剂的配比计算
一、主催化剂配比的计算
主催化剂（FT4S或GF2A）的配制一般用加热至70℃的油脂混合物来配制（油脂比例为2：1），此时油脂混合物的比重为0.85，常温下油脂混合物的比重为0.89（10℃），假设主催化剂一桶为85kg，比重为1.8，在生产上一般要求配制成200g主催化剂/l催化剂膏，计算所要加入的油脂量为多少？
四、催化剂（cat）活性（收率）的计算
根据聚合物的产量、主催化剂的浓度和用量可计算催化剂的活性。设聚合物产量为10t/h，主催化剂的浓度为200g主催化剂/l催化剂油膏，注射器D108A/B中主催化剂油膏下降量为h=63.7mm/h，D108A/B的直径为Φ200mm，问催化剂的活性是多少？
设丙烯流量为18.5t/h，在线分析仪测得H2在丙烯中的浓度为400ppm，问H2的加入量为多少？
解：由题意得
H2的加入量=丙烯流量/MPR·（H2在丙烯中的浓度）×2
=18.5×106÷42×400×10-6×2
=352.38（g/h）
=0.3524（kg/h）
即H2的加入量为0.3524kg/h
解：由题意得：
∵85kg主催化剂配制成浓度为200g主催化剂/l催化剂膏的总体积为：
85/0.2=425（l） （10℃）
其中85kg主催化剂所占体积为
85/1.8=47.22（l）
∴主催化剂膏中油脂体积为：
425－47.22=377.8（l） （10℃）
∴10℃时油脂总量为：
377.8×0.89=336.242（kg）
已知：Donor的比重d420=0.947，已烷的比重d420=0.82，设需要配制500kg浓度为25%（wt）的Donor溶液，计算所需加入的已烷量？
解：由题意得：
∵500kg浓度为25%（wt）的Donor净重：W=500×25%=125（kg）
∴所需要加入的已烷体积：V=（500－W）/0.82=（500－125）/0.82=457.3（l）
∵油：脂=2：1
∴需要脂为：336.242×1/3=112.08（kg）
需要油为：336.242－112.08=224.16（kg）
另外，加入的油脂体积为：
V70℃·d70℃= V10℃·d10℃
V70℃·0.85=377.8×0.89
V70℃=395.6（l）
∴要将85kg主催化剂配制成200g主催化剂/l催化剂膏所需加入70℃的油脂混合物为395.6（l），每kg主催化剂所需加入的油脂为：395.6/85=4.65（l）。
=1.0
TEAL流控表的实际比率为1.0
2.设某种产品要求TEAL（kg/h）/Donor（kg/h）=22，且Donor浓度=50%（wt），Donor流控表范围为0～2.5kg/h，问Donor流控表的实际比率是多少？
解：Donor流控表的实际比率
=
Donor流控表输出值（PV）
/
Donor流控表量程