【正文】 準(zhǔn) 物料的焓值見(jiàn)表 42??7 。 由流化床出來(lái)的混合氣體溫度為 110℃ ，通過(guò)引風(fēng)機(jī)經(jīng)第一級(jí)水冷卻器和第二級(jí)氟利昂冷卻器降至 10℃ ，進(jìn)入氣液分離罐 R304 內(nèi)，液體己烷送回至廢己烷罐，混合氣體經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)作為干燥氣體循環(huán)使用。 (2)流化床干燥 流化床干燥器內(nèi)的操作溫度為 110℃ ，物料停留時(shí)間為 30 分鐘。 含有己烷的聚合物濾餅干基濕含量為 25%，經(jīng)離心機(jī)落入螺旋輸料器，然后將粉末卸下送至干燥系統(tǒng)。離心機(jī)為臥式雙鼓離心機(jī)，每臺(tái)離心機(jī)的漿液進(jìn)料量用各自離心機(jī)上的儀表控制，并在控制室進(jìn)行流速的記錄。 R204 低部漿料靠重力流至 R205 內(nèi)， R205 內(nèi)有攪拌器， M205 使?jié){料混合均勻，漿料通過(guò)泵 P205A/B 經(jīng) E301 冷卻器溫度由 71℃ 降至 40℃ 進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)料罐 R301，其流量由 FRC 控制。開(kāi)車時(shí)，為達(dá)到反應(yīng)溫度用手動(dòng)方式將低壓蒸汽通 入內(nèi)冷管內(nèi)。35℃ 的冷卻水分別進(jìn)入 K201 的夾套和內(nèi)冷管，內(nèi)冷管內(nèi)冷卻水經(jīng)反應(yīng)器和集水罐 R202 返回到 R203 中，其流兩用 K201 的 TRC 控制， K201 內(nèi)溫度控制在 71℃ 。 新鮮丙烯，己烷，氫氣，循環(huán)丙烷在聚合釜進(jìn)料集管中匯合后，由中下部進(jìn)入到聚合釜內(nèi)。 (1)反應(yīng)器進(jìn)料 丙烯用丙烯進(jìn)料泵 P213A/B從 R215抽出，經(jīng)丙烯過(guò)濾器分別到 K201A/B/C，其流量由 K201 上與 PRC串聯(lián)調(diào)節(jié)的 FRC來(lái)控制，反應(yīng)器內(nèi)壓力保持在 。預(yù)聚合完成后用低溫新鮮己烷置換，廢己烷排入廢催化劑罐進(jìn)行中和處理。 聚合物粉末用氮?dú)饬鬏斔椭猎炝９ざ闻c聚合物添加劑混合后加熱、熔融混練、擠壓、切粒而成為化學(xué)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定及具有特種性能的原色聚丙烯樹(shù)脂顆粒。與均聚物產(chǎn)生一樣，除生成結(jié)晶的高聚合物外也生成非結(jié)晶的可溶性聚合物，不過(guò)這種可溶性聚合物比生產(chǎn)均聚物時(shí)多（占聚合物的 %～ %）。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 3 章 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述 聚合原理 丙烯聚合是一種放熱性催化反應(yīng)，是在以正已烷作為液載體的存在下進(jìn)行的。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 2 章 生產(chǎn)方法及工藝流程 生產(chǎn)方法及工藝流程選擇 現(xiàn)今世界上生產(chǎn)聚丙烯的方法有溶液法，溶劑法，液相本體法，氣相本體法和液相 氣相本體法。 裝置組成 生產(chǎn)工段 100工段 :己烷回收； 200工段 :催化劑制備及聚合； 300工段 :分離和干燥； 400工段 :造粒； 500工段 :顆?；旌虾脱b袋 ； 600工段 :公用工程。 (2)設(shè)計(jì)深度 本設(shè)計(jì)深度為初步設(shè)計(jì)。上述裝置若能如期投產(chǎn)，中石化產(chǎn)能將有可能超過(guò)排名第一的巴賽爾，躍居全球聚丙烯產(chǎn)商榜首，中石油也 將進(jìn)入前五名。預(yù)計(jì) 2021 年前后，“三北”地區(qū)將新增產(chǎn)能 390萬(wàn)噸 /年。從產(chǎn)能布局看，中石化新增產(chǎn)能絕大多數(shù)分布在珠三角和長(zhǎng)三角及環(huán)渤海地區(qū)，中石油裝置全部建設(shè)在東北和西北地區(qū)。 今后中國(guó)將繼續(xù)成為全球聚丙烯消費(fèi)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α? 我國(guó)聚丙烯發(fā)展趨勢(shì) 全球聚丙烯消費(fèi)近十年來(lái)一直保持高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，特別是中國(guó)和印度繼續(xù)成為全球聚丙烯需求增長(zhǎng)動(dòng)力，也正是因?yàn)閬喼薜貐^(qū)聚丙烯需求依然呈現(xiàn)增長(zhǎng)勢(shì)頭也導(dǎo)致了國(guó)際市場(chǎng)上一些有實(shí)力的公司繼續(xù)對(duì)新建項(xiàng)目產(chǎn)生濃厚的興趣，特別是 2021年前后全球在建的大量聚丙烯新增產(chǎn)能將陸續(xù)投產(chǎn)，全球的供應(yīng)量將快速增加，但同時(shí)企業(yè)的原料成本又居高沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 不下，這將迫使企業(yè)降低開(kāi)工率，而整個(gè)聚丙烯行業(yè)的贏利能力也將受到影響。據(jù)反映，目前國(guó)產(chǎn) PPR 料與進(jìn)口料比較還有一定差距，質(zhì)量有待改進(jìn)和提高。因此，在未來(lái)幾年內(nèi)應(yīng)加大開(kāi)發(fā)家用電器 PP 專用料的力度，以適應(yīng)市場(chǎng)變化的需求。 ③ 汽車用改性聚丙烯 PP 用于汽車工業(yè)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，但因其模量和耐熱性較低，沖擊強(qiáng)度較差，因此不能直接用作汽車配件，轎車中使用的均為改性 PP 產(chǎn)品，其耐熱性可由 80℃ 提高到 145℃~150℃ ，并能承受高溫 750~1000h 后不老化，不龜裂。 ② 雙向拉伸聚丙烯薄膜 在 塑料制品 中包裝材料占有極其重要的位置，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界用于包裝領(lǐng)域的塑料約占塑料總消費(fèi)量的 35%。隨著對(duì)工程質(zhì)量的重視， PP無(wú)紡布在道路、水庫(kù)、堤壩建設(shè)等方面的應(yīng)用將增多。雙向拉伸 PP由于具有防潮、力學(xué)強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、質(zhì)輕、無(wú)毒、無(wú)臭、印刷性能良好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于印制、涂布、香煙及食品包裝袋、真空鍍鋁、電容器等方面。今后編織制品一方面將向大型、重型化包裝袋發(fā)展，即向集裝袋方向發(fā)展，另一方面將向低重、低纖度包裝袋發(fā)展。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 ⑤ 本體法 氣相法組合工藝 工藝主要包括巴塞爾公司的 Spheripol 工藝、日本三井化學(xué)公司的 Hypol 工藝、北歐化工公司的 Borstar 工藝等。 ④ 氣相法工藝 氣相法工藝主要特點(diǎn)：采用獨(dú)特的接近活塞流的臥式攪拌床反應(yīng)器。 ㈠ 、 間歇本體法工藝：間歇本體法聚丙烯聚合技術(shù)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)成功的生產(chǎn)技術(shù)。從 1957 年第一套工業(yè)化裝置一直到 20 世紀(jì) 80 年代中后期，淤漿法工藝在長(zhǎng)達(dá) 30 年的時(shí)間里一直是最主要的聚丙烯生產(chǎn)工藝。催化劑組分、單體和溶劑連續(xù)加入聚合反應(yīng)器，未反應(yīng)的單體通過(guò)對(duì)溶劑減壓而分離循環(huán)。位居全球 10大 PP生產(chǎn)商次席的中石化，在 2021年前后建成投產(chǎn)了 3套 20萬(wàn) t級(jí)裝置；中石油后來(lái)居上，其全資子公司 大慶煉化于 2021年 8月建成 30． 0萬(wàn) t/a級(jí)裝置，揭開(kāi)了中國(guó)建設(shè) PP大型裝置的序幕，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年中，更大規(guī)模的裝置將不斷列入建設(shè)計(jì)劃。到 1998 年國(guó)內(nèi)總產(chǎn)能力已達(dá) 1500kt/a，至 2021 年為 2800kt/a，到 2021 年國(guó)內(nèi)總產(chǎn)能 力已能滿足要求。 （ 2） 國(guó)內(nèi)發(fā)展史 隨著石油化工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)聚丙烯也得到相應(yīng)的發(fā)展。聚丙烯是熱塑性塑料中發(fā)展最快的，到 1988 年世界PP 生產(chǎn)總量已達(dá) 100 萬(wàn)噸，在纖維、薄膜、注射模塑制品，包裝中都有廣泛的用途。 （ 1）國(guó)外發(fā)展 史 1955 年意大利的 Natta 教授首先合成等規(guī)聚丙烯，使用的是 Ziegler 催化劑。45 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 總論 概述 聚丙烯的發(fā)展簡(jiǎn)史 聚丙烯（ PP）是最重要的合成樹(shù)脂之一。 流化床干燥器的物料衡算 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 聚合釜的熱量衡算 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。16 第 4 章 工藝計(jì)算 14 離心分離 生產(chǎn)制度 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 設(shè)計(jì)的開(kāi)工時(shí)間 生產(chǎn)規(guī)模 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。s rotational speed. After checking, this design fits with the anticipated aims, each parameter can reach the standard. Keys words： polypropylene； polymerization cauldron； technological design III 目 錄 摘 要 經(jīng)過(guò)最后核算，本次設(shè)計(jì)符合預(yù)期目標(biāo)，各項(xiàng)參數(shù)均已達(dá)標(biāo)。 通過(guò)進(jìn)行本設(shè)計(jì)，對(duì)聚丙烯工藝形成初步認(rèn)識(shí)。聚丙烯是一種結(jié)構(gòu)規(guī)整的結(jié)晶性聚合物，是透明、相對(duì)密度低的通用樹(shù)脂。 因所 使 用催化劑和聚合工藝 的 不同，所得聚合物性能，用途也不同。因此，對(duì)聚丙烯車間的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。在確定了聚合釜漿料流量的前提下，可以得到聚合釜的直徑D=，然后通過(guò)攪拌器的轉(zhuǎn)速確定攪拌器的功率 P=98kw。s power of 98kw from the putation of the Mixer39。 II 第 1 章 總 論 聚丙烯的發(fā)展簡(jiǎn)史 聚丙烯的產(chǎn)需現(xiàn)狀及趨勢(shì) 聚丙烯的用途 設(shè)計(jì)原則 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 生產(chǎn)方式 生產(chǎn)工段 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。13 聚合 15 干燥 聚合釜的物料衡算 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 閃蒸干燥器的物料衡算 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。36 設(shè)計(jì)依據(jù) 36 計(jì)算項(xiàng)目 36 計(jì)算 36 第 6 章 原材料消耗定額及消耗量 41 第 8 章 環(huán)保及安全措施 我國(guó)的 PP一直在以遠(yuǎn)高于世界平均發(fā)展速度增長(zhǎng)， 1995 年，我國(guó)的 PP 產(chǎn)量?jī)H為 ，到 2021年，產(chǎn)量達(dá)到了 ，年均增幅達(dá) 12%；但自給率只有 64%，仍需進(jìn)口約 。到 1962年德國(guó)、日本、法國(guó)都相繼工業(yè)化生產(chǎn)聚丙烯。 1957 年 ,他直接參與在意大利的世界上第一套聚丙烯生產(chǎn)裝置的建立 ,他的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致合成樹(shù)脂和塑料的一個(gè)大品種問(wèn)世。 1991年在大連石化公司有機(jī)合成下，采用我國(guó)獨(dú)立完成的工藝包設(shè)計(jì)等全部設(shè)計(jì)，使用第三代高效催化劑，在工藝上采用三釜的獨(dú)特的液相本體 — 氣相法連續(xù)聚合，建成了 40kt/a 的 PP 生產(chǎn)裝置，并投產(chǎn)，此后采用類似工藝。國(guó)內(nèi) PP裝置主要集中在中石化和中石油兩大巨頭。該工藝采用一種特殊改進(jìn)的催化劑體系：鋰化合物（如氫化鋰鋁）來(lái)適應(yīng)高的溶液聚合溫度。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 ② 淤漿法工藝 淤漿法又稱漿液法或溶劑法工藝，是世界上 最早用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝技術(shù)。 ③ 本體法工藝 本體法工藝按聚合工藝流程，可以分為間歇式聚合工藝和連續(xù)式聚合工藝兩種。 ㈡ 、 連續(xù)本體法工藝：主要包括美國(guó) Rexall 工藝、美國(guó) Phillips 工藝以及日本 Sumitimo 工藝。當(dāng)有乙烯存在時(shí)，可以生成大顆粒共聚物，而不是在均聚物顆粒內(nèi)生成細(xì)粉，這些細(xì)粉將降低共聚物的低溫沖擊強(qiáng)度，并形成不必要的膠狀體。 編織制品是 PP的第一大消費(fèi)領(lǐng)域，主要用于糧食、化肥、水泥的包裝，其次是糖、鹽、蔬菜及其它工業(yè)包裝。 薄膜是 PP的第三大消費(fèi)領(lǐng)域，包括雙向拉伸 PP等。纖維是 PP發(fā)展?jié)摿艽蟮钠贩N，除服裝 用纖維外，產(chǎn)業(yè)用丙綸是最活躍的市場(chǎng)。加 入混凝土或砂漿中可有效的控制混凝土（砂漿）固塑性收縮、干縮、溫度變化等因素引起的微裂縫，防止及抑止裂縫的形成及發(fā)展，大大改善混凝土的阻裂抗?jié)B性能，抗沖擊及抗震能力，可以廣泛的使用于地下工程防水，工業(yè)民用建筑工程的屋面、墻體、地坪、水池、地下室等，以及道路和橋梁工程中。按我國(guó)現(xiàn)有的 BOPP 薄膜生產(chǎn)能力換算，每年對(duì) PP 樹(shù)脂的需求量近 200 萬(wàn) t，因此應(yīng)重視開(kāi)發(fā) BOPP 薄膜用高線速、延伸性、透明性好的 PP 專用料，包括配套用的乙、丙共聚物，以適應(yīng)新引進(jìn)的 BOPP 薄膜設(shè)備。目前，我國(guó)一些塑料原料廠商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出洗衣機(jī)專用料如 PP 1947 系列、 K7726 系列等，受到了洗衣機(jī)制造廠商的歡迎。隨著上海塑料建材廠首家引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，采用進(jìn)口 PPR料生產(chǎn)的輸送冷、熱水用的管材得到市場(chǎng)認(rèn)可后，目前已有不少?gòu)S家建設(shè) PPR 管材生產(chǎn)線，價(jià)格也由投產(chǎn)初期的 2萬(wàn) ~3 萬(wàn)元 /t 不斷回落，但 PPR 管材在塑料管材市場(chǎng)上的占有率仍然很低。目前國(guó)內(nèi)透明 PP 專用料與國(guó)外差距較大，透明 PP 樹(shù)脂及其制品的生產(chǎn)、應(yīng)用仍有待加強(qiáng)。 20212021年間全球?qū)⑿陆?1020萬(wàn)噸聚丙烯產(chǎn)能。 在新增產(chǎn)能中，中石化為 253 萬(wàn)噸 /年 ，中石油為 135 萬(wàn)噸 /年。在東北、華北及西北市場(chǎng)，華北市場(chǎng)處于成長(zhǎng)期，占全國(guó)市場(chǎng)份額 12%左右，發(fā)展勢(shì)頭迅猛；東北和西北市場(chǎng)容量過(guò)小，僅分別占 5%和 2%，大部分聚丙烯要南運(yùn)。在新建裝置中，除了少數(shù)幾套規(guī)模 20萬(wàn)噸級(jí)外，絕大多數(shù)超過(guò) 30 萬(wàn)噸級(jí)，達(dá)到全球級(jí)規(guī)模，抗風(fēng)險(xiǎn)能力明顯增強(qiáng)。 (4)原材料 ,半成品 ,成品規(guī)格 ,質(zhì)量指標(biāo)參照遼化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；