基于Polymers Plus的丙烯本體聚合流程模擬研究.pdf

1、對于聚合物生產(chǎn)過程，建立一個(gè)既能反映聚合反應(yīng)機(jī)理又能緊密結(jié)合裝置運(yùn)行的全流程模型，不僅有助于掌握裝置運(yùn)行的內(nèi)在規(guī)律，而且是裝置生產(chǎn)優(yōu)化和提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。 以國產(chǎn)化的Hypol丙烯本體聚合工藝為研究對象，分析工藝流程的主要組分和操作參數(shù)，采用PC-SAFT狀態(tài)方程作為主要的熱力學(xué)模型；其次根據(jù).AspenTech的Polymers Plus軟件的特點(diǎn)，對工藝流程進(jìn)行合理的簡化和模型化，建立了包括液相聚合反應(yīng)釜、釜頂蒸汽循環(huán)

2、撤熱、氣相聚合反應(yīng)器、氣相循環(huán)撤熱、丙烯單體冷凝回收等流程模型。其中，丙烯聚合反應(yīng)器是各生產(chǎn)工藝的核心技術(shù)，也是流程模擬的難點(diǎn)所在。結(jié)合Hypol工藝各反應(yīng)器的生產(chǎn)原理和操作情況，深入分析過程的物料和能量守恒，創(chuàng)新性地提出了基于Polymers Plus的組合式非平衡的液相聚合反應(yīng)釜模型。該模型既適合于軟件本身的計(jì)算特點(diǎn)，又能準(zhǔn)確地模擬實(shí)際生產(chǎn)情況。 再者，根據(jù)丙烯聚合反應(yīng)機(jī)理以及微觀動力學(xué)的基元反應(yīng)，確定了丙烯聚合反應(yīng)的動力學(xué)

3、模型，并通過小本體間歇聚合釜試驗(yàn)、穩(wěn)態(tài)工況下的現(xiàn)場操作參數(shù)以及聚丙烯分子量分布的解析結(jié)果確定了單活性中心和多活性中心反應(yīng)動力學(xué)模型的參數(shù)，最終建立穩(wěn)態(tài)流程模型。 在所建立的穩(wěn)態(tài)流程模型的基礎(chǔ)上，添加相應(yīng)的動態(tài)信息，如反應(yīng)釜直徑、封頭形狀、液位設(shè)定等。通過Aspen Tech的Aspen Dynamics軟件生成動態(tài)文件，分析工廠實(shí)際操作中的控制方案，添加相應(yīng)的控制器和設(shè)定控制參數(shù)，建立該聚丙烯生產(chǎn)工藝的動態(tài)流程模型。 對