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。
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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