高密度聚乙烯装置设计的研究
本文关键词: 高密度聚乙烯 淤浆法 工艺设计 釜式反应器 出处:《大连理工大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:高密度聚乙烯是性能优越的通用性树脂,市场消费需求量巨大,因其化学性质稳定、机械加工性能较好,可以耐多数的化学品及生活品腐蚀,广泛应用于社会生产和生活的很多领域。我国聚乙烯生产随着石油化工行业的发展,产品产量、种类和质量均有较大的发展和提高。高密度聚乙烯的生产技术根据反应型式不同,可以分为淤浆聚合法,气相聚合法和溶液聚合法。淤浆法生产技术历史悠久,由于其开发时间较早,经过技术改进和生产优化,工艺相对比较成熟,生产的高密度聚乙烯产品性能优良。淤浆法生产工艺具有反应温度、压力较低、容易控制等特点。反应热撤出可以采用淤浆外部冷却的方式,单线生产能力较高。搅拌釜反应器是生产高密度聚乙烯的主要反应器,搅拌釜反应器生产工艺是双反应器的串联和并联使用,都以已烷作为聚合反应分散剂,采用高活性Z-N催化剂。改变反应器的串并联操作方式,可以生产出双峰或单峰高密度聚乙烯产品。本论文采用淤浆聚合法生产工艺,搅拌釜式反应器并联操作。以某公司合成树脂厂350 kt/a高密度聚乙烯装置为目标,对生产工艺的反应工段、淤浆外部冷却工段、离心进料工段和分离工段进行研究。通过建立动力学模型,并在PRO Ⅱ模拟软件中选择合适的热力学计算模型和聚合反应计算模块,建立单元间的物流关系,对流程进行模拟,完成了物料衡算,得到各股物流参数。通过PRO Ⅱ流程计算得到的物流参数,对流程中重要的设备进行设计计算和初步选型。主要工作内容包括:聚合反应釜的数学模型建立及设计选型、换热器计算选型、机泵计算选型、绘制非标设备工程图、进行工艺流程图绘制和设备数据表的编制,并进行生产过程能耗计算及分析。通过上述工作,将理论知识和实际生产紧密结合起来,在经济合理、生产可靠的基础上,力求提高产能、降低能耗,以期待对同类装置的设计有参考价值。
[Abstract]:High density polyethylene resin with excellent performance is universal, the market demand is huge, because of its chemical stability, mechanical processing performance is good, can be resistant to chemicals and quality of life in most corrosion, many widely used in the field of social production and life. With the development of China's polyethylene production, petroleum chemical industry production, variety and have great development and improvement. High density polyethylene production technology according to the different types can be divided into slurry polymerization method, gas phase polymerization and solution polymerization. Slurry production technology has a long history, because of its earlier development, through technical improvement and production process optimization, relatively mature, high density polyethylene products the performance of production. The production process of slurry has excellent reaction temperature, low pressure, easy to control. The reaction heat can withdraw by slurry external cooling The way of high production capacity. A single stirred tank reactor is the main reactor for production of high density polyethylene reactor, the production process is double stirring reactor in series and parallel, with cyclohexane as dispersant polymerization, using high active Z-N catalyst. The change of the reactor in series and parallel operation mode, can produce Shuangfeng or unimodal high density polyethylene products. This paper adopts the slurry polymerization process, stirred tank reactor in parallel operation. A synthetic resin factory of 350 kt / a high density polyethylene plant as the goal, reaction section of the production process, the slurry external cooling section, centrifugal feed section and the separation section of study. Through the establishment of dynamic model and simulation model and polymerization calculation module suitable thermodynamic software in PRO II, the establishment of inter unit logistics, convective Cheng Jinhang Simulation, completed the materialbalance get logistics parameters of each stock. Logistics parameters obtained by PRO II flow calculation, design calculation and preliminary selection of important process equipment. The main contents include: the establishment of mathematical model of polymerization reactor design and selection, calculation and selection of heat exchanger and pump selection calculation. Draw the non-standard equipment engineering drawings, process drawing and equipment data table, and the calculation and analysis of the energy consumption of production. Through the above work, the theoretical knowledge and practical production closely together, in the economic basis is reasonable, reliable production, and strive to improve productivity, reduce energy consumption, to look forward to the reference the value for the design of similar devices.
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ325.12
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本文编号:1504334
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