HYPOL工藝聚丙烯裝置的建模及動態(tài)模擬.pdf

1、本文以國內(nèi)某石化企業(yè)5萬噸/年HYPOL工藝聚丙烯裝置為研究對象,對工藝的聚合工段進行了重點研究,分別完成了聚合工段的穩(wěn)態(tài)模擬和動態(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”對丙烯聚合的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進行了重新描述,建立了基于鏈節(jié)反應(yīng)的動力學(xué)模型,并將該模型運用于實驗室自編平臺DSO中,超實時地對丙烯聚合過程進行了動態(tài)模擬,開發(fā)出了動態(tài)仿真機。
　　 通過對

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,并運用PC-SAFT狀態(tài)方程為主要的熱力學(xué)模型;對工藝流程進行了合理的簡化假設(shè)后,將兩個液相反應(yīng)器和一個氣相流化床反應(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)動力學(xué)模型是重點也是難點,本文首先基于丙烯的聚合機理建立了動力學(xué)模型,并通過調(diào)試確定了單活性中心的反應(yīng)動力學(xué)參數(shù),最后利用生成函數(shù)法對聚合物的特性進行表征,最終建

3、立了整個聚合工段的穩(wěn)態(tài)模型并對模擬結(jié)果進行了分析。
　　 “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)機理去建立動力學(xué)模型,但前者計算過程十分麻煩,而后者推導(dǎo)出的反應(yīng)速率表達式與傳統(tǒng)反應(yīng)速率表達式完全一致,使得計算大大簡化。所以本文采用“鏈節(jié)分析法”對聚合過程重新進行描述,使得計算能運用于超實時動態(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,最終由實驗室自編平