HYPOL工藝聚丙烯裝置的建模及動(dòng)態(tài)模擬.pdf

1、本文以國(guó)內(nèi)某石化企業(yè)5萬噸/年HYPOL工藝聚丙烯裝置為研究對(duì)象,對(duì)工藝的聚合工段進(jìn)行了重點(diǎn)研究,分別完成了聚合工段的穩(wěn)態(tài)模擬和動(dòng)態(tài)模擬。
　　 本文首先基于“生成函數(shù)法”完成聚合工段的穩(wěn)態(tài)模擬,模擬有著良好的結(jié)果。隨后創(chuàng)新性的用“鏈節(jié)分析法”對(duì)丙烯聚合的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了重新描述,建立了基于鏈節(jié)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型,并將該模型運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)室自編平臺(tái)DSO中,超實(shí)時(shí)地對(duì)丙烯聚合過程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬,開發(fā)出了動(dòng)態(tài)仿真機(jī)。
　　 通過對(duì)

2、丙烯聚合工段的系統(tǒng)分析,本文首先基于“生成函數(shù)法”建立了聚合過程的穩(wěn)態(tài)模型。模型中定義了模擬組分,并運(yùn)用PC-SAFT狀態(tài)方程為主要的熱力學(xué)模型;對(duì)工藝流程進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化假設(shè)后,將兩個(gè)液相反應(yīng)器和一個(gè)氣相流化床反應(yīng)器全部定義為理想的連續(xù)全混流反應(yīng)器。其中丙烯配位聚合反應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型是重點(diǎn)也是難點(diǎn),本文首先基于丙烯的聚合機(jī)理建立了動(dòng)力學(xué)模型,并通過調(diào)試確定了單活性中心的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),最后利用生成函數(shù)法對(duì)聚合物的特性進(jìn)行表征,最終建

3、立了整個(gè)聚合工段的穩(wěn)態(tài)模型并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　 “生成函數(shù)法”和“鏈節(jié)分析法”都是基于嚴(yán)格的聚合反應(yīng)機(jī)理去建立動(dòng)力學(xué)模型,但前者計(jì)算過程十分麻煩,而后者推導(dǎo)出的反應(yīng)速率表達(dá)式與傳統(tǒng)反應(yīng)速率表達(dá)式完全一致,使得計(jì)算大大簡(jiǎn)化。所以本文采用“鏈節(jié)分析法”對(duì)聚合過程重新進(jìn)行描述,使得計(jì)算能運(yùn)用于超實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真中。通過模型的建立,“鏈節(jié)分析法”可以準(zhǔn)確描述聚合物的一些特性指標(biāo),比如聚合物的數(shù)均分子量,轉(zhuǎn)化率等,最終由實(shí)驗(yàn)室自編平