聚丙烯熔融指数的在线计算及工程应用

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1、"!!!!!"!·!"工程与应用·!!!!!"聚丙烯熔融指数的在线计算及工程应用蒋京波韦建利徐用懋（清华大学自动化系，北京$"""%K）LM@/=4：N=/FONP""Q@/=4B#-B=FO:R/#;SR#AF摘要基于机理对01234工艺的聚丙烯装置建立动态模型，并提出聚丙烯熔融指数（)*）的在线计算方案，在实际,"J-./装置上得到应用。关键词聚丙烯动态模型熔融指数工程应用文章编号$""!M%TT$M（!""!）$%M"!!"M"T文献标识码?中图分类号’ITU$!"#$"%&’#()#’*$+"+,-.+,//’"0

2、."0)1*2$’#344#$(’*$+"5$’"65$"67+8%$5$’"#$9):+"6;’+（?R-3@/-=3FH;2/<-@;F-，’B=FO:R/VF=G;

3、S-:=B-;A:F=XR;=BRB;S3F<;/4,"-./=FSRB-<=/424/F-#<%=>+201：I3412<3214;F;，H1F/@=A@3S;4，);4-*FS;Z，*FSRB-<=/4/224=A/-=3F聚丙烯作为工业三大塑料之一，在各个领域有着广泛的应两釜是气相流化床，在前两釜生成的聚合物颗粒上继续反应，用。我国自%"年代初开始引进大批生产装置，聚丙烯的产量迅可以生产均聚物或加入乙烯生产无规共聚物（乙烯含量较少）速增长。目前面临加入&’(后国外大型企业投资建厂的竞和抗冲共聚物（乙烯含量可达!DE）

4、。图$是01234工艺的示意争，国内的聚丙烯生产企业急需增加生产能力，提高产品质量，图。研究开发高附加值的新牌号，而作为牌号划分重要指标的熔融指数（)*），现有的实验室分析手段存在$+!小时的滞后，文章!工程应用背景和架构提出的方法可以在线计算反应器内的聚合物的熔融指数，在实际,"-./聚丙烯生产装置上得到应用，克服了迟延，有利于操作工及时地调整，更好地控制产品的质量。$工艺介绍图$01234工艺流程示意图图!54=;F-.6;

5、-.6;连接釜（56’7）和流化床（897）串连工艺，62:;<=234的环管（>332）和H56的工程师站上运行服务器程序，访问H56的实时数据库；流化床工艺串连，?@3A3.5:=BB3的卧式搅拌床反应器（0697）一台普通的I5机基于’5I.*I协议，通过&=FB3AJ;-和服务器工艺和9?68的垂直搅拌床反应器（C697）工艺，而我国前两建立连接。客户程序发出请求采集数据，接收到服务器返回的种装置较多，新近开始引进?@3A3的工艺。文中的模型和应用采集到的数据后实时计算反应器的动态模

6、型和熔融指数，将计就是基于最常见的01234工艺，由四个反应器串连，前两釜液算的熔融指数传回服务器，服务器程序将数据写入5:=2的数相56’7反应器，聚合反应主要在这两釜进行，生产均聚物；后据库，并在H56的操作台的监控画面上显示。同时熔融指数数基金项目：国家%,T.5*)6课题：炼油化工生产过程分离.聚合装置操作优化软件包（编号：%,TMD$$MU!"M""[）作者简介：蒋京波，在读硕士研究生，研究方向：过程的建模与优化，计算机仿真等。!!"!""!#$%计算机工程与应用据进入历史数据库，保留!&小时的数据，用于显示历史

7、趋势和是多分散性指数，!""是聚合物的密度。与实验室分析值对比。图!是工程实施的体系示意。程序运行(@,A&!P!’（$"）!的’(机和工程师站通过)*+双向数据通信，工程师站通过#$),-连接到,(.的控制网。6(@*%!（’(@,1(@*）（$$）6#78（C1:）!,<""/动态模型和01计算方法这样得到动态模型的四个状态变量的微分方程组。由熔融)2345工艺生产聚丙烯采用载体高效678958:;<=>>=催化指数和重均分子量的经验关系，可以计算出当前时刻的熔融指数?!@?&@。剂，关于聚合的基元反应和动力学，国内外

8、已经有深入研究?$@?&@。;/#/L文章采用了简化的基元反应，基于以下假设：（$）链引发和链增(A%/+(（$!）@*长速度近似相等，忽略链长的影响，采用统一的链增长常数；对于后两个气相流化床反应器，由于反应生成的聚合物较（!）链转移包括向氢气、丙烯单体、催化剂，还包括毒物和杂质少，且正常工况下，反应