聚乙烯是通用合成樹脂中產(chǎn)量最大的種類,隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,聚乙烯專用料的需求量快速增長,國外高性能聚乙烯產(chǎn)品的共聚單體為1-己烯,但國內(nèi)大部分聚乙烯生產(chǎn)裝置均以1-丁烯為共聚單體,聚乙烯專用料幾乎都依賴于進(jìn)口,國內(nèi)市場前景廣闊。本文以某工廠CX工藝聚乙烯生產(chǎn)裝置為基礎(chǔ),選擇1-丁烯共聚的雙峰HDPE牌號為研究對象,選取裝置中最核心的聚合和溶劑回收工段,研究將共聚單體換成1-己烯,溶劑變?yōu)檎焱楹?原生產(chǎn)裝置能否滿足新的生產(chǎn)要求。利用Aspen Plus建立基于反應(yīng)機(jī)理的4活性中心聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化率,密度及分子量等數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行驗(yàn)證,在所建模型的基礎(chǔ)上改變共聚單體和溶劑。對聚合反應(yīng)釜進(jìn)行熱量和物料衡算,并對淤漿外循環(huán)和溶劑蒸發(fā)撤熱流程進(jìn)行模擬,結(jié)果顯示淤漿外循環(huán)系統(tǒng)原有設(shè)備能滿足新的操作要求,溶劑蒸發(fā)系統(tǒng)中第一/二反應(yīng)釜的能耗分別降低9.83%和16.2%。溶劑和共聚單體的改變使回收組分發(fā)生變化,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)原有的流程不適用于新的溶劑體系,由此提出一種溶劑直接以氣相形式進(jìn)回收系統(tǒng)的新流程,新的溶劑回收流程節(jié)省能耗21.2%。研究結(jié)果表明,共聚單體和溶劑改變后... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?２０１７－２０１８年ＨＤＰＥ產(chǎn)品占比情況??Ｆｉｇ．?１．１?Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ?ｏｆ?ＨＤＰＥ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｆｒｏｍ?２０１７?ｔｏ?２０１８??

ＣＸ工藝是生產(chǎn)高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）的主流工藝，采用正??己烷為溶劑，丙烯或１－丁烯作為共聚單體，裝置中有兩個(gè)反應(yīng)器，按照生產(chǎn)的ＨＤＰＥ的??牌號的不同，兩個(gè)反應(yīng)器有并聯(lián)與串聯(lián)兩種生產(chǎn)模式，生產(chǎn)雙峰ＨＤＰＥ時(shí)釆用的是兩釜??串聯(lián)的生產(chǎn)方式，具體工藝流程如下：??穩(wěn)定削???－Ｓｔｉ？?１?反應(yīng)器?反應(yīng)器??－ＢＳ?Ｍ．?ｉ??＾?ｒＴ＇ｉ?Ｕ??ＪＬ?ｒｒ￣ｑ?一．?ｑ?ｂ?丫?Ｙ??—?｜?＿ｉ?ＯＣ５?ＯＯ????Ｌ??ｊ?產(chǎn)品???Ｌｊ－ｉ??圖１．２?ＣＸ工藝生產(chǎn)雙峰ＨＤＰＥ工藝流程簡圖??Ｆｉｇ．?１．２?ＣＸ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｔｏ?ｐｒｏｄｕｃｅ?ｂｉｍｏｄａｌ?ＨＤＰＥ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ??將一定比例的乙烯、丙烯／ｉ－丁烯和氫氣等原料加入第一反應(yīng)釜內(nèi)的溶劑己烷中并攪??拌，使各原料間能充分混合，再將催化劑與助催化劑注入反應(yīng)釜內(nèi)，隨著催化劑的加入，??聚合反應(yīng)生成的聚合物在溶劑己烷內(nèi)無法溶解，變成一定濃度的聚乙烯淤漿，反應(yīng)一定??時(shí)間后，將混合物溶液輸入到第二反應(yīng)釜繼續(xù)反應(yīng)。反應(yīng)完成后，聚合物淤漿自反應(yīng)釜??排出，利用離心機(jī)將固體聚合物與己烷母液分離，一部分母液返回第一及第二聚合反應(yīng)??釜內(nèi)循環(huán)使用，剩下的則進(jìn)入后續(xù)的溶劑回收工段，回收己烷并除去低聚物，聚合物粉??料則經(jīng)干燥，造粒后送入儲(chǔ)料倉［１Ｇ］。??ＣＸ工藝裝置的催化劑最早是日本三井化學(xué)公司研發(fā)的ＰＺ催化劑，但使用該催化??劑生產(chǎn)雙峰聚乙烯時(shí)，細(xì)粉含量高，易造成管道堵塞、裝置安全生產(chǎn)周期縮短等問題，??難以生產(chǎn)ＰＥ８０及ＰＥ１００等牌號的高性能管材，鑒于此，中石化北京化工研宄院成功研??制出具有

華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文?第９頁??的消費(fèi)量和產(chǎn)量預(yù)測見圖１．４／１．５［２］：??■１?ＨＤＰＥ消費(fèi)量?一＊－增長率?－１４??１６００－?＿?１５７１．３??????ＨｇＮ．?＇?１２??雲(yún)論５?麗■?＇、－?：：°ｇ??響８。。：?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??〇－Ｊ—＾—■￣＾——■￣＾￣■—＾￣?０??２０１８?年?２０１９年?２０２０年?２０２１年??年份??圖１．４?２０１８－２０２１年ＨＤＰＥ的消費(fèi)量需求預(yù)測??Ｆｉｇ．?１．４?Ｆｏｒｅｃａｓｔｓ?ｏｆ?ＨＤＰＥ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｄｅｍａｎｄ?ｉｎ?２０１８－２０２１??■１?ＨＤＰＥ產(chǎn)：欺?一？一增長率?＿?１４??１６００－??－１２??－?１０??＾?１２００－?Ａ??ｓ?＇?ｅ??５?■?：８？??幽?８００?－?？ｑｉ?－?ｆｉ?？ｅ??＋Ｌ?ＲＱ７?！?６４５．３?＝?６?贊??ｌｉ?ＩＸＵ：??２０１８?年?２０１９年?２０２０年?２０２１?年??年份??圖１．５?２０１８－２０２１年ＨＤＰＥ的產(chǎn)量預(yù)測??Ｆｉｇ．?１．５?２０１８－２０２１?ＨＤＰＥ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｏｒｅｃａｓｔｓ??從上圖可以看出，ＨＤＰＥ的消費(fèi)量和產(chǎn)量的４年復(fù)合增長率分別為１１．２３％和８．４７°／。，??可見在未來一段時(shí)間內(nèi)，ＨＤＰＥ產(chǎn)量的復(fù)合增長率要比消費(fèi)需求量的增長率低，我國??ＨＤＰＥ的開發(fā)應(yīng)用前景十分廣闊。??１．３．２聚乙烯發(fā)展趨勢??目前我國ＨＤＰＥ行業(yè)正面臨大發(fā)展的歷史機(jī)遇，但同樣也有很大的挑戰(zhàn)。一方面是??由于國內(nèi)ＨＤＰＥ的產(chǎn)量滿足不了消費(fèi)需求，需要擴(kuò)能生產(chǎn)；另一方面，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]淤漿聚乙烯生產(chǎn)流程ASPEN建模[D]. 沈航.浙江大學(xué) 2006
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本文編號：3580327