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1、化工自动化及仪表,2005,32(3):7~10过程控制ControlandInstrumentsinChemicalIndustry丙烯聚合反应动态模拟金学兰,袁璞,胡品慧,董守平(石油大学自动化研究所,北京102249)摘要:从聚合反应动力学出发,根据反应系统内物料平衡和能量平衡原理,建立环管式丙烯聚合反应器动态数学模型,并采用机理模型与经验模型相结合的方法给出聚丙烯熔融指数推理模型。使用建立的数学模型,对反应器进行仿真试验,考察操作条件的变化对反应温度、浆液密度和产品熔融指数等产生的影响。采用该数学模型
2、,可以准确地预测出操作条件的变化对产品质量的影响,对实际生产过程中产品质量的调整与控制具有指导意义。关键词:聚合动力学;动态数学模型;聚丙烯;熔融指数;仿真中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1000-3932(2005)(03)-0007-041引言Spheripol环管反应器采用液相预聚合和液相本聚丙烯生产方式主要有间歇法和连续法两种。体均聚和/或气相共聚相结合的方式生产丙烯均聚我国早期建成的聚丙烯装置多采用间歇法工艺,装和/或共聚产品。液相丙烯、催化剂、助催化剂进入置规模较小。80年代后,我国
3、开始引进国外连续法预聚合反应器,在反应器内经过预聚合后,与原料丙生产工艺,新建装置的生产规模也不断扩大,并已成烯、分子量调整剂氢气共同进入到环管反应器中,在为聚丙烯的主要生产方式。目前国内连续法聚丙烯循环泵的强制循环作用下,丙烯在环管反应器内发生产装置采用的生产工艺主要有:使用环管反应器生聚合反应,聚合反应热通过反应器夹套冷却水撤的Spheripol工艺、使用卧式搅拌床反应器的Amoco走,丙烯在反应器内停留约1.5h后与未反应的丙工艺和使用釜式反应器的Hypol工艺,其中生产装烯共同进入后系统,进行气相共聚
4、及分离、干燥和/置最多和生产能力最大的是Spheripol聚合工艺。或造料,最终得到聚丙烯粉料或颗粒产品。未反应本文针对丙烯聚合过程,从聚合反应动力学出的丙烯经过分离、精馏后循环使用(见图1)。发,建立环管式聚合反应的动态数学模型,并使用建3聚合反应动力学立的反应器数学模型,对原料进料量、质量和其它因丙烯聚合反应使用Ziegler-Natta催化剂,催化剂素变化对反应温度、浆液密度的影响进行仿真试验,经助催化剂活化后生成具有活性的催化剂,丙烯在使用产品物性模型还可对产品熔融指数的变化进行预报。收稿日期:200
5、5-04-27(修改稿)2工艺简介基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2001AA413120)[65]TasgetirenMF,SevkliM,LiangYC,etal.ParticleSwarmProblem[A].AntColonyOptimizationandSwarmIntell-iOptimizationAlgorithmforPermutationFlowshopSequencinggence[C].Springer,2004.382-389.AdvancesinParticleSwarmOp
6、timizationAlgorithmLIUBo,WANGLing,JINY-ihu,iHUANGDe-xian(DepartmentofAutomation,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Acompletesurveyonpartioleswarmoptmiization(PSO)ispresentedinaspectofmechanism,feature,mi-provementsandapplications.Especially,the
7、studiesonPSOamiingatcomplexenvironmentareintroduced,includingmult-iobjective,constrained,discreteanddynamicoptmiization.Thefutureresearchdirectionandcontentsarepointedout.Keywords:particleswarmoptmiization;mult-iobjectiveoptmiization;constrainedoptmiization
8、;discreteoptmiization;dynamicoptmiization#8#化工自动化及仪表第32卷活化的催化剂作用下发生配位聚合,生成高分子聚具有相同的速率常数;合物。聚合反应包括催化剂活化、链引发、链增长、#忽略反应物在不同相态反应时的扩散阻力,链转移和链终止反应。表1中给出丙烯聚合反应的即把丙烯催化体系作为拟均相处理;动力学方程。#基于丙烯在预聚合反应器中进行预聚合这一操作特点,在
