年产10万吨年聚丙烯聚合工段工艺设计

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1、目录第一章文献综述11.1聚丙烯概述11.2聚丙烯的性质11.3聚丙烯工艺发展过程11.4几种主要聚丙烯工艺31.4.1Spheripol工艺31.4.2Hypol工艺31.4.3Novolen工艺41.4.4Unipol气相工艺41.4.5Amoco／Chiaso气相法工艺51.5新型催化剂体系的优势51.5.1PP生产工艺的优化和改善51.5.2PP产品性能的改进和提高61.5.3高刚性、高结晶度的产品61.5.4薄膜产品性能的改善61.5.5纺粘纤维和熔喷纤维61.5.6无规共囊物71.5.7抗

2、冲击共聚产品71.6中国聚丙烯工业71.7展望8第二章工艺流程设计92.1工艺原理92.2催化剂的选定102.3生产工艺的选定102.4工艺流程草图132.5工艺流程概述132.5.1聚合区工艺14III2.5.2造粒区172.5.3包装区172.5.4循环水场17第三章物料衡算183.1设计名称183.2设计条件183.2.1全套装置工艺参数183.2.2丙烯进料量（按小时计算）193.3催化剂用量193.4R200小环管的物料衡算193.5氢气用量203.6R201大环管反应器的物料衡算213.7

3、D301闪蒸罐的物料衡算223.8F301布袋过滤器的物料衡算233.9T301循环丙烯洗涤塔的物料衡算243.10D501汽蒸罐的物料衡算253.11T501水洗塔的物料衡算263.12D502干燥塔的物料衡算273.13造粒28第四章热量衡算294.1计算依据294.2R200小环管的热量衡算304.3R201大环管反应器的热量衡算314.4D301闪蒸罐的热量衡算324.5D501气蒸罐的热量衡算324.6D502干燥罐的热量衡算33第五章设备选型355.1R200小环管的选型35III5.1.

4、1R200小环管的工艺参数355.1.2主要作用355.1.3选型355.2R201大环管反应器的选型365.2.1R201大环管反应器的工艺参数365.2.2特点365.2.3选型及结构365.3设备一览表37第六章安全备忘录386.1前言386.2工艺中物质性质及危害386.3生产工艺的安全措施416.4生产界区内的消防设施42第七章环境保护与治理建议437.1环境保护的意义437.2聚丙烯生产中环境污染来源437.3环境治理与保护44参考文献46设计小结47致谢48IIIIV武汉工程大学课程设计

5、第一章文献综述1.1聚丙烯概述聚丙烯英文名称:Polypropylene分子式:[C3H6]n简称:PP　　聚丙烯由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。有等规物、无规物和间规物三种构型，工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达167℃左右,耐热,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度0.90g/cm3,是最轻的通用塑料。耐腐蚀,抗张强度30MPa，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分

6、别通过改性和添加抗氧剂予以克服。1.2聚丙烯的性质　　聚丙烯无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100度左右使用。具有良好电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般的机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，且可用于食具。1.3聚丙烯工艺发展过程195649武汉工程大学课程设计年意大利化学家纳塔改进齐格勒催化剂，成功地合成了结晶等规聚丙烯，开创了聚丙烯技术的新时代。聚丙烯生产最初采用的是淤浆工艺，催化剂活性很低，生

7、产规模很小，工艺冗长落后，设备复杂。由于采用己烷等溶剂作稀释剂，不仅需要脱催化剂残渣和脱无规物工序，而且还需设置溶剂回收工序和设备。因而使设备投资费用高，工厂占地的面积大，操作和维修人员多等一系列问题。随着科学技术的进步和生产的发展，出现了溶剂工艺，即以某种溶剂作稀释剂将丙烯稀释，反应过程在液态下进行。但此方法也存在缺点，如需要脱灰和脱无规物，需要溶剂回收工序和设备等，因而又研究出本体工艺。这种工艺不需要专门的溶剂作为稀释剂，而是甩液态丙烯本身作稀释剂进行聚合反应。若采用高活性催化剂，如日本三井油化公

8、司的高效高立体定向催化剂，则既可省掉脱灰脱无规物工序，又可省掉溶剂回收工序和设备。此后，本体工艺进一步演变为液相本体和气相率体两种工艺。到现在为止，气相工艺是最先进的流化床工艺。聚丙烯是世界五大通用合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS树脂)之一[1]，近年来我国的产量增长很快，2000年首次突破3000kt达到3035.1kt，2005年又突破5000kt增长到5229.5kt，2006年增长到5841.5kt，比上年增长11.7，创历史