【正文】 ..................................... 3 國外消費現(xiàn)狀 ......................................................... 3 國外生產(chǎn)現(xiàn)狀 ......................................................... 3 國內(nèi)消費現(xiàn)狀 ......................................................... 4 國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀 ......................................................... 5 聚丙烯的分類 ........................................................... 5 聚丙烯生產(chǎn)工藝的研究進(jìn)展 ............................................... 6 溶液法工藝簡介 ....................................................... 6 淤漿法工藝簡介 ....................................................... 6 本體法工藝簡介 ....................................................... 7 氣相法工藝簡介 ....................................................... 7 氣相法工藝特點 ............................................................ 7 本體 — 氣相法組合工藝簡介 ............................................. 8 生產(chǎn)工藝的選擇 ......................................................... 9 第三章 Spheripol 工藝 .................................................... 10 工藝特性介紹 .......................................................... 10 液相環(huán)管反應(yīng)器 ...................................................... 10 氣相密相流化床 ...................................................... 11 輔助工程系統(tǒng) ........................................................ 12 工藝的綜合優(yōu)勢 ............................................. 12 工藝過程 .............................................................. 12 4 原料精制及催化劑制備系統(tǒng) ............................................ 13 預(yù)聚合和液相反應(yīng)系統(tǒng) ................................................ 14 閃蒸脫氣 ............................................................ 14 氣相共聚反應(yīng)系統(tǒng) .................................................... 14 干燥擠壓造粒系統(tǒng) .................................................... 14 第四章 總體方案及工藝?yán)碚? ............................................... 15 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品要求 .................................................... 15 生產(chǎn)規(guī)模 ............................................................ 15 產(chǎn)品牌號及指標(biāo) ...................................................... 15 反應(yīng)機(jī)理 .............................................................. 15 熔融指數(shù)（ MI）對產(chǎn)品質(zhì)量的控制 ........................................ 17 第五章 設(shè)計計算 ......................................................... 17 丙烯的物化性質(zhì) ...................................................... 17 原料規(guī)格 ............................................................ 17 物料衡算 .............................................................. 19 計算基準(zhǔn) ............................................................ 19 工藝衡算 ............................................................ 19 均聚物物料衡算圖 .................................................... 20 原料消耗定額 ........................................................ 20 能量衡算 .............................................................. 21 總體思路 ............................................................ 21 計算基準(zhǔn) ............................................................ 21 預(yù)聚合工序的能量衡算 ................................................ 21 環(huán) 管Ⅰ聚合工序衡算 .................................................. 22 環(huán)管Ⅱ聚合工序衡算 .................................................. 23 閃蒸體系衡算 ........................................................ 23 公用工程衡算 ........................................................ 23 設(shè)備選型 .............................................................. 24 設(shè)備選型基準(zhǔn) ........................................................ 24 環(huán)管反應(yīng)器設(shè)計 ...................................................... 24 5 設(shè)備一覽表 .......................................................... 24 第六章 生產(chǎn)安全及環(huán)境保護(hù) ............................................... 25 安全要求 .............................................................. 25 環(huán)境保護(hù) .............................................................. 25 三廢治理 ............................................................ 26 噪聲控制 ............................................................ 26 第七章 總結(jié)與展望 ....................................................... 26 總結(jié) .................................................................. 26 展望 .................................................................. 27 參考文 獻(xiàn) ................................................................. 28 英文摘 要 ................................................................. 29 附錄 ..................................................................... 30 致 謝 ..................................................................... 31 1 前言 聚丙烯 (Polypropylene， PP)是 一種以丙烯為主單體、乙烯為次單體，在氫氣調(diào)節(jié)下聚合而成的合成樹脂，是一種無毒、無臭、無味的高結(jié)晶聚合物，它與聚乙烯 (PE)、聚氯乙烯 (PVC)、聚苯乙烯 (PS)、 丙烯腈 苯乙烯 丁二烯共聚物 (ABS)并稱為目前 世界上 五大通用合成樹脂 。 20xx 年初，天津石化年產(chǎn) 450kt/a 聚丙烯裝置順利開車，這代表著世界頂尖水平的 Spherizone 聚丙烯工藝多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器國產(chǎn)化的成功， 國產(chǎn)化的聚丙烯工藝技術(shù)和工程設(shè)計極大地推動了我國聚丙烯工業(yè)的發(fā)展，為國家節(jié)省了大量外匯，為業(yè)主贏得了最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 衡算原則 本設(shè)計以物料衡算和能量衡算為設(shè)計的基礎(chǔ)。同時，聚丙烯已成為通用熱塑性塑料中歷史最短、發(fā)展和增長最快的品種 [1]。產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)注塑制品、纖維以及薄膜等，其中薄膜對聚丙烯的需求量約占世界總消費量的 %，纖維約占 %，吹塑制品約占 %，注塑制品約占 %，擠出制品約占 %，其他方面約占 %[23]。20xx 年，全球 PP 的總生產(chǎn)能力達(dá)到約 萬 t，同比增長約 %， 其中亞洲地區(qū)的生產(chǎn)能力為 萬 t/a， 約占全球 PP 總生產(chǎn)能力的 %，成為主要的產(chǎn)銷地。 預(yù)計今后幾年 ， 全球 PP的生產(chǎn)能力將 以年均約 %的速度增長 ， 到 20xx 年總生產(chǎn)能力將達(dá)到約 6 萬 t。a1) 占全球比例， % 產(chǎn)能 / (kt我國 PP 產(chǎn)品 廣泛應(yīng)用于包裝、電子與家用電器、汽車、纖維、建筑管材等領(lǐng)域。我國最大的 PP 市場是主要應(yīng)用于化肥、水泥和谷物包裝的無紡布， 20xx 年占國內(nèi)消費量近 50%。 我國聚 丙烯的工業(yè)生產(chǎn)始于 20 世紀(jì) 70 年代，經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，目前已經(jīng)基本上形成了溶劑法、液相本體 氣相法、氣相法以及我國自主研發(fā)的間歇式液相本體法等多種生產(chǎn)工藝并舉，大中小型生產(chǎn)規(guī)模共存的生產(chǎn)格局。 國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)司消息 顯示 ， 20xx 年，聚丙烯產(chǎn)量達(dá)到 917 萬噸，同比增長 %，而且 聚丙烯價格上升了約 15%， 產(chǎn)品 銷售 率接近 100%，產(chǎn)銷基本平衡，行業(yè)盈利水平提高。 建議在“十二五”期間，應(yīng)重點加快催化劑、生產(chǎn)工藝、設(shè)備等技術(shù)開發(fā)；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；淘汰 或 更新 落后產(chǎn)能，提高行業(yè)整體規(guī)模等 [23]。 ③ 按參與聚合的單體種類分為均聚聚丙烯 (PPH)和共聚聚丙烯，后者又可分為嵌段共聚聚丙烯 (PPB)和無規(guī)共聚聚丙烯 (PPR)。 聚丙烯生產(chǎn)工藝的研究進(jìn)展 聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要有 溶液法、 淤漿法、液相本體法 、 氣相法 和 本體 氣相法組合工藝 5 大類。此法需用高壓容器 ， 回收聚丙烯和脫除無規(guī)物流程復(fù)雜 ， 設(shè)備投資大 ， 成本 高，故 該技術(shù)早已過時，只有美國 Eastman 公司由于對無定形聚丙烯的內(nèi)部需要而采用該技術(shù)。該法采用三氯化鈦和烷基鋁為主要成分的催化劑體系 ,以對催化劑呈惰性的 C5~C7 烴類為溶劑 ， 在溫度為 50~80℃、壓力為 1MPa 左右的 工藝條件下進(jìn)行丙烯聚合。這類 最早于