(完整)年產(chǎn)3萬(wàn)噸聚丙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

(完整)年產(chǎn)3萬(wàn)噸聚丙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)(完整)年產(chǎn)3萬(wàn)噸聚丙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)(完整)年產(chǎn)3萬(wàn)噸聚丙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)PAGE#PAGE#(完整)年產(chǎn)3萬(wàn)噸聚丙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)年產(chǎn)3萬(wàn)噸聚丙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺(jué)得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為(完整)年產(chǎn)3萬(wàn)噸聚丙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。目錄TOC\o”1-3"\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc169512507”緒論 3HYPERLINK\l”_Toc169512508"設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 12第一章工藝流程確定 161。2丙烯預(yù)精制和丙烯保安精制及氫氣壓縮 18HYPERLINK\l”_Toc169512512”1。3預(yù)聚合與液相本體聚合 21HYPERLINK\l”_Toc169512513”1.4聚合物閃蒸和脫氣 25HYPERLINK\l”_Toc169512514”1。5聚合物的汽蒸和干燥 301.6擠壓造粒 33HYPERLINK\l”_Toc169512516"1.7產(chǎn)品均化和包裝碼垛 371。8生產(chǎn)原材料的規(guī)格 37第二章物料衡算 42HYPERLINK\l”_Toc169512519”2。1計(jì)算基礎(chǔ) 42HYPERLINK\l”_Toc169512520”2.1.1設(shè)計(jì)條件 42HYPERLINK\l”_Toc169512521"2.1.2丙烯進(jìn)料量 42HYPERLINK\l”_Toc169512522”2.1。3催化劑用量 43HYPERLINK\l”_Toc169512523"2.1.4氫氣用量 432。3主要設(shè)備物料衡算 442.3.2預(yù)聚合反應(yīng)器R200物料衡算 45HYPERLINK\l”_Toc169512528”2.3。3聚合反應(yīng)器R201物料衡算 46HYPERLINK\l”_Toc169512529"2。3.4閃蒸罐D(zhuǎn)301物料衡算 47HYPERLINK\l”_Toc169512530”2.3.5汽蒸罐D(zhuǎn)501物料衡算 48HYPERLINK\l”_Toc169512531"2.3。6干燥器D502物料衡算 49HYPERLINK\l”_Toc169512532"2。3.7擠壓造粒單元物料衡算 49HYPERLINK\l”_Toc169512533"2。3。8總物料平衡表 50_Toc169512535”3。1主要設(shè)備熱量衡算 51HYPERLINK\l”_Toc169512536”3.1。1預(yù)聚合反應(yīng)器R200熱量衡算 513。1。2聚合反應(yīng)器R201熱量衡算 53HYPERLINK\l”_Toc169512538"3。1。3閃蒸罐D(zhuǎn)301熱量衡算 55HYPERLINK\l”_Toc169512539"3。1。4汽蒸罐D(zhuǎn)501熱量衡算 57_Toc169512541"3。1。6總熱量平衡表 61第四章設(shè)備選型 62HYPERLINK\l”_Toc169512543”4。1主要設(shè)備選型 62_Toc169512545”4.1.2預(yù)聚合反應(yīng)器軸流泵的功率計(jì)算 62HYPERLINK\l”_Toc169512546”4.1.3聚合反應(yīng)器R201 64HYPERLINK\l”_Toc169512547”4。1。4汽蒸罐D(zhuǎn)501 644.1.5干燥器D502 68HYPERLINK\l”_Toc169512549”4.2設(shè)備一覽表 71HYPERLINK\l”_Toc169512550"第五章聚丙烯裝置的安全生產(chǎn) 76HYPERLINK\l”_Toc169512551”5.1靜電的危害與防范 76_Toc169512553"5.1.2靜電的防范措施 76HYPERLINK\l”_Toc169512554"5。2其他安全措施 77第六章“三廢”處理與環(huán)境保護(hù) 786。1廢水 78HYPERLINK\l”_Toc169512557"6。2廢氣 78HYPERLINK\l”_Toc169512558”6。3廢渣 78HYPERLINK\l”_Toc169512559”設(shè)計(jì)體會(huì) 80致謝 81參考文獻(xiàn) 82附錄 83摘要：聚丙烯是丙烯單體聚合而形成的高分子聚合物，是一種通用合成樹脂。它作為一種高分子塑料，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中占有重要的地位,是五大工程塑料之一.聚丙烯之所以是各種聚丙烯烴材料中發(fā)展最快的一種，關(guān)鍵在于其催化劑技術(shù)的飛速發(fā)展。本設(shè)計(jì)中就詳細(xì)介紹了聚丙烯隨催化劑的發(fā)展而發(fā)展的情況。本設(shè)計(jì)是以荊門石化的S-PP工藝為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),設(shè)定年產(chǎn)量為兩萬(wàn)噸,然后進(jìn)行物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型等過(guò)程，最終完成的一份比較完整的設(shè)計(jì)說(shuō)明書。另外聚丙烯來(lái)源豐富，價(jià)格便宜,易于加工成型，產(chǎn)品綜合性能優(yōu)良,因此被廣泛地應(yīng)用于化工、化纖、輕工、家電、建筑、包裝、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通運(yùn)輸、民用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域,在聚烯烴樹脂中，是僅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。關(guān)鍵詞:聚丙烯S-PP工藝液相本體聚合催化劑

Abstract:Polypropyleneisagenericsyntheticresin，whichispolymerizatedbypropylenemonomer.Asapolymerplastic，inthemodernchemicalproductionitoccupiesanimportantpositionandwasoneofthefivemajorengineeringplastics.Polypropyleneisthefastestdevelopingmaterialinvarietyofhydrocarbonmaterials。Thekeyreasonisthecatalyst’srapiddevelopment。Thisdesignintroducedpolypropylene’sdevelopmentwiththedevelopmentofcatalyst.ThedesignisbasedontheJingmenPetrochemicalS—PPtechnologyandsetfor20,000tonsofannualoutput。Thenproceedtothematerialbalance、energybalanceandequipmentselection,Finallyreachedamorecompletedesignspecification.Another,Becauseofitsrichresource,lowprice，easytoprocesstakesshape,fineproductoverallperformance,thereforeitiswidelyappliedtochemical,thechemicalfiber，thelightindustry,theelectricalappliances,thebuilding，thepacking,agricultural,thenationaldefense,thetransportation,thecivilplasticproductandsoon.Inthepolyolefineresin,itisonlyinferiorafterthePVC、PEthethirdgeneralplastic.Keywords：PolypropylenS-PPcraftliquidphasepolymerizationcatalystPAGE#緒論聚丙烯（Polypropylene，?？s寫為PP）是丙烯（Proplylene，縮寫為PR）單體聚合而形成的高分子聚合物，是一種通用合成樹脂（或通用合成塑料）。聚丙烯的有關(guān)性質(zhì)如下:1、聚丙烯的物理性質(zhì)可塑性PP是一種典型的熱塑性塑料，它受熱時(shí)易熔化，冷卻時(shí)固化成型,且這一過(guò)程可以多次重復(fù)進(jìn)行.由于這一特性，使聚丙烯加工成型十分方便,可以很容易用擠出、注塑、吹塑等方法直接加工成型。耐熱性PP熔點(diǎn)較高，為164～170℃（純等規(guī)物熔點(diǎn)達(dá)176℃)，軟化點(diǎn)為150℃以上，是通用樹脂中耐熱性能最好的一種.密度小PP相對(duì)密度為0.90～0.91，是所有樹脂中最輕的。良好的物理機(jī)械性能PP拉伸屈服強(qiáng)度一般可達(dá)30～38MPa，這也是通用合成樹脂中最高的品種之一，它表面強(qiáng)度大，彈性較好，耐磨性良好.介電性能優(yōu)良吸水性小抗沖擊強(qiáng)度較低這是PP的最大缺點(diǎn)，特別是在低溫下其抗沖擊強(qiáng)度急劇下降。但是可以通過(guò)共聚或共混攻性來(lái)改善它的耐低溫沖擊性能。2、聚丙烯的化學(xué)性質(zhì)PP具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，它與絕大多數(shù)化學(xué)品接觸幾乎不發(fā)生作用，其熱化學(xué)穩(wěn)定性也好，在100℃下，無(wú)機(jī)酸、堿、鹽溶液除具有強(qiáng)氧化性者外,其余對(duì)PP幾乎都無(wú)破壞作用。PP是非極性有機(jī)化合物，對(duì)極性有機(jī)溶劑都很穩(wěn)定，醇類、酚類、醛類、酮類和大多數(shù)羧酸都不易使其發(fā)生溶脹。只有芳烴和氯代烴（如苯、四氯化碳、氯仿等）在80℃以下時(shí)對(duì)聚丙烯有溶解作用。由于聚丙烯結(jié)構(gòu)中存在叔碳原子,因此易被氧化性介質(zhì)侵蝕。PP在光、紫外線、熱、氧存在的條件下會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，使其變質(zhì)，失去原有的性質(zhì)。要是PP不老化是不可能的，只有通過(guò)添加抗氧劑、紫外線吸收劑、防老劑等來(lái)減緩PP的老化速度，改善其抗老化性能。下面簡(jiǎn)要為大家介紹一下國(guó)內(nèi)外聚丙烯的生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r.1、國(guó)外聚丙烯生產(chǎn)工藝發(fā)展史。1953年，德國(guó)Zigle（齊格勒）發(fā)明用TiCl4金屬烷基化合物作催化劑，以乙烯為原料進(jìn)行聚合得到聚乙烯。1954年，意大利Natta(納塔)教授在Zigle發(fā)明的催化劑基礎(chǔ)上，發(fā)展了烯烴聚合催化劑，用具有定向能力的TiCl3為催化劑，以丙烯為原料進(jìn)行聚合，成功制得了高結(jié)晶性高立構(gòu)規(guī)整性（等規(guī)）的聚丙烯[2］，并創(chuàng)立了定向聚合理論.1957年，根據(jù)Natta教授的研究成果，意大利Montecatini(蒙特卡蒂尼)公司在Frara首建世界上第一套間歇式PP工業(yè)生產(chǎn)裝置（6Kt/a）。同年，美國(guó)Hercules（大力神)公司也建成了一套9Kt/aPP裝置[3]。1958～1962年,德、美、法、日等國(guó)先后都實(shí)現(xiàn)了PP工業(yè)化生產(chǎn).1964年，美國(guó)Dart(達(dá)特）公司的Rexall（雷克薩爾分公司）首用第一代催化劑及釜式反應(yīng)器開創(chuàng)了液相本體法PP生產(chǎn)工藝。1969年,Bsaf（巴斯夫公司)開發(fā)了立式攪拌床氣相聚合Novolen工藝。1971年，以Solvay（索爾維)公司開發(fā)的TiCl3-R2O（異戊醚）-TiCl4-Al（C2H5)2Cl絡(luò)合型催化劑為典型代表的第二代催化劑（絡(luò)合Ⅰ型催化劑）使液相本體法PP有了很大發(fā)展。70年代后,Phillips（菲利浦）石油公司首用環(huán)管式反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了液相本體法PP生產(chǎn)工業(yè)化。1980年，美國(guó)Amoco（阿莫科)公司采用自己的高效催化劑，選用臥式攪拌床，開發(fā)了新的氣相聚合工藝，并建成世界上最大的氣相法PP生產(chǎn)裝置（135kt/a）。1983年，美國(guó)UCC（聯(lián)合碳化物)公司借鑒流化床聚乙烯工程放大生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),和成功開發(fā)超高活性PP催化劑（Shac)的Shell（殼牌）公司合作共同開發(fā)了“Unipol”PP氣相流化床聚合工藝，于1985年在Texas（德克薩斯)建立了80kt/a裝置，這是世界上第一個(gè)把高效催化劑與氣相流化床相結(jié)合的新工藝。同年，意大利的Montecatini公司(即現(xiàn)在的蒙埃公司)也開發(fā)了“Spheripol”本體聚合新工藝，在意大利Brindise（希林迪西）建成投產(chǎn)80kt/aPP裝置.該公司于1983年11月與美國(guó)Hercules公司合營(yíng),改稱Himont(海蒙特）公司。Himont公司均聚反應(yīng)采用液相法環(huán)管反應(yīng)器，而嵌段共聚反應(yīng)采用氣相法密相流化床反應(yīng)器[8].2、國(guó)內(nèi)聚丙烯生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r六十年代末，蘭州化學(xué)工業(yè)公司石油化工廠從英國(guó)引進(jìn)了采用Vickers—Zimmer（維克－吉瑪）工藝技術(shù)及常規(guī)催化劑體系的5kt/a溶劑法PP生產(chǎn)裝置。1973年，北京燕山石化公司向陽(yáng)化工廠利用國(guó)內(nèi)研制的催化劑和溶劑法工藝,建成投產(chǎn)了一套5kt/a國(guó)產(chǎn)溶劑法PP生產(chǎn)裝置。1979年，北京化工研究院等單位在絡(luò)合Ⅰ型催化劑的基礎(chǔ)上研制成活性定向能力更好的絡(luò)合Ⅱ型催化劑即TiCl3-R2O（正丁醚)—Al(C2H5）2Cl催化劑。絡(luò)合Ⅱ型催化劑不但可以用于溶劑法聚丙烯工藝，而且由于它的高活性合高定向能力,也為用于液相本體法PP工藝打下了良好基礎(chǔ)。1975年，遼寧瓦房店紡織廠與大連物化所協(xié)作，建立了一套300t/a（1.5m3)聚合釜間歇式液相本體PP中間試驗(yàn)裝置.隨后,江蘇省丹陽(yáng)化肥廠于1978年首先建成一套4m3聚合釜千噸液相本體法PP裝置，同年試車成功，在我國(guó)首先實(shí)現(xiàn)了液相本體法PP生產(chǎn)工業(yè)化.國(guó)內(nèi)液相本體法（習(xí)慣稱之為小本體法）PP工藝是間歇式單釜操作工藝，該工藝以液相丙稀為原料，采用絡(luò)合Ⅱ型三氯化鈦為催化劑，以一氯二乙基鋁為活化劑,以H2為聚合物分子量調(diào)節(jié)劑。到1995年，全國(guó)已在約50個(gè)廠中建立近七十套國(guó)內(nèi)液相本體法聚丙烯生產(chǎn)裝置。80年代末,我國(guó)開始引進(jìn)國(guó)外液相－氣相組合式本體法聚丙烯工藝，使我國(guó)的聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到了比較先進(jìn)的水平。1989年揚(yáng)子石化公司引進(jìn)日本三井油化Hypol工藝建成140kt/aPP裝置，1990年和1991年齊魯石化公司和上海石化總廠先后采用Himont公司S—PP工藝建成70kt/aPP裝置。其后，92－96年，撫順石化公司乙烯化工廠，洛陽(yáng)石化總廠,廣州石化總廠，獨(dú)山子乙烯工程，中原乙烯工程，茂名石化公司,大連西太平洋石化公司先后建成了這兩種工藝的大型裝置。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)不斷消化吸收世界先進(jìn)工藝、設(shè)備技術(shù)，加緊實(shí)現(xiàn)催化劑、工藝技術(shù)設(shè)計(jì)與設(shè)備制造的國(guó)產(chǎn)化。隨著聚丙烯產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)及PP后加工生產(chǎn)的迅速發(fā)展。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)PP的需求量越來(lái)越大。94年我國(guó)PP產(chǎn)量接近86萬(wàn)噸，進(jìn)口81萬(wàn)噸，95年國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口都超高100萬(wàn)噸。在這種形勢(shì)下，原中國(guó)石化總公司決定在“九五"期間利用煉廠氣丙稀資源建設(shè)一批大型PP生產(chǎn)裝置，包括九江石化總廠、長(zhǎng)嶺煉化總廠、武漢石化廠、福建煉化股份公司、濟(jì)南煉油廠及荊門石化總廠等6家企業(yè)的70kt/aPP裝置，這6套裝置均由中國(guó)石化北京石油化工工程公司(簡(jiǎn)稱BPEC)承擔(dān)設(shè)計(jì)采用國(guó)產(chǎn)化S-PP工藝建設(shè)而成［8］。聚丙烯的合成工藝可以概括為以下幾種［9］：1、溶劑聚合法工藝特點(diǎn):①丙稀單體溶解在惰性液相溶劑中（如乙烷中），在催化劑的作用下進(jìn)行溶劑聚合，聚合物以固體顆粒狀態(tài)懸浮在溶劑中,采用釜式攪拌反應(yīng)器。②有脫灰，脫無(wú)規(guī)物和溶劑回收工序，流程長(zhǎng)，較復(fù)雜，裝置投資大，能耗高，但生產(chǎn)易控制，產(chǎn)品質(zhì)量好。③以離心過(guò)濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒。工藝條件：T=70~75℃P=1。0MPa2、溶液聚合法工藝特點(diǎn)：①使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑，在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布。②高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯，再擠壓造粒得粒料產(chǎn)品.③生產(chǎn)廠家只有美國(guó)EastmanKodak公司一家。工藝條件：T=160~250℃3、氣相本體法工藝特點(diǎn)：①系統(tǒng)不引入溶劑，丙稀單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合.②流程簡(jiǎn)短，設(shè)備少，生產(chǎn)安全，生產(chǎn)成本低.③聚合反應(yīng)器有流化床（聯(lián)碳/殼牌Unipol工藝)、立式攪拌床(巴斯夫Novolen工藝)及臥式攪拌床（阿莫科/埃爾帕索工藝)。工藝條件：T=40～70℃P=2.0～3.5MPa4、液相本體法（含液相氣相組合式)工藝特點(diǎn):①系統(tǒng)中不加溶劑，丙稀單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行液相本體聚合，乙烯丙稀在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣相共聚。②流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資省，動(dòng)力消耗及生產(chǎn)成本低。③均聚采用釜式攪拌器（Hypol工藝），活環(huán)管反應(yīng)器(Spheripol工藝），無(wú)規(guī)共聚和嵌段共聚均攪拌式流化床中進(jìn)行.工藝條件：T=65～75℃P=3.0~4.0MPa聚丙烯是合成樹脂中發(fā)展最快的一個(gè)品種，隨著丙稀聚合及催化劑技術(shù)的快速發(fā)展,聚丙烯的品種，牌號(hào)不斷增加，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，聚丙烯已經(jīng)成為一種十分重要的合成材料.近年來(lái)，世界聚丙烯生產(chǎn)能力不斷增加,聚丙烯催化劑經(jīng)歷幾代的發(fā)展不僅活性呈幾百倍甚至上千倍的提高,其等規(guī)度也達(dá)98％以上；聚丙烯生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單，無(wú)需脫灰和脫無(wú)規(guī)物等；聚丙烯產(chǎn)品的表征手段進(jìn)一步提高，牌號(hào)開發(fā)中微觀設(shè)計(jì)已可達(dá)分子水平，聚丙烯產(chǎn)品品種不斷增加；隨著聚丙烯改性研究的深入,聚丙烯的應(yīng)用范圍更加廣泛［1]。目前，PP已被廣泛應(yīng)用到化工、化纖、輕工、家電、建筑、包裝、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通運(yùn)輸、民用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域，在聚丙烯樹脂中，是僅次于聚氯乙稀、聚乙烯之后的第三大塑料.由于PP良好的機(jī)械性能，可以用來(lái)制造各種機(jī)械設(shè)備的零附件,經(jīng)改性后可制造工業(yè)管道、農(nóng)用管道、電機(jī)風(fēng)扇、基建模板等。在汽車制造業(yè)方面，改性PP可以制造汽車上的許多內(nèi)外部件,如汽車方向盤、儀表盤等。在建筑業(yè)，PP用玻璃纖維增強(qiáng)改性或用橡膠、SBS改性后可制作建筑用模板，發(fā)泡后可用作裝飾材料.在電氣用品方面,改性PP可用于制電視機(jī)、收錄機(jī)外殼及洗衣機(jī)內(nèi)桶,還可用作電線、電纜和其他電器絕緣材料。在包裝材料方面,PP更顯示其獨(dú)特的作用.PP最適合于拉制扁絲織成編織袋，編織袋廣泛用于各種固體物體的包裝。PP制作的打包帶(捆扎帶)比鐵皮打包帶更好。PP還可以制各種薄膜，包括用于重包裝材料的雙向拉伸薄膜（BOPP）。在日常生產(chǎn)方面,PP可以制作家具,如桌、椅、板凳、菜藍(lán)、衛(wèi)生間家用衛(wèi)生設(shè)備如箱、盆、桶、盛水器等，還可用作各種其他擠出或注塑塑料制品.在紡織工業(yè)方面,PP是重要合成纖維——丙綸的原料。聚丙烯之所以是各種聚丙烯烴材料中發(fā)展最快的一種，關(guān)鍵在于其催化劑技術(shù)的飛速發(fā)展.從1954年Natta發(fā)明四氯化鈦，后來(lái)改用結(jié)晶三氯化鈦?zhàn)髦鞔呋瘎寐却榛X為助催化劑制備立體規(guī)整結(jié)構(gòu)的聚丙烯以來(lái)，開發(fā)研究活性更高、性能更好的聚丙烯催化劑的工作就一直在全世界進(jìn)行。到目前為止，聚丙烯催化劑的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了好幾個(gè)不同的發(fā)展階段［7］。按照Montell公司的劃分方法，將目前為止聚丙烯催化劑的發(fā)展階段確定為六代。1、第一代催化劑聚丙烯最早是由Montecatini和Hercules實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的，它們?cè)?957年首先建成了工業(yè)生產(chǎn)裝置，所使用的催化劑是三氯化鈦和一氯二乙基鋁體系。該催化劑體系的產(chǎn)率和等規(guī)度都比較低，產(chǎn)品的等規(guī)指數(shù)大約只有90%。為了使所得到的聚丙烯樹脂能作為正式產(chǎn)品提供給下游塑料加工用戶使用,還需要從聚合物中脫除催化劑殘?jiān)摶遥┖蜔o(wú)規(guī)聚合物組分(脫無(wú)規(guī)），因此，此時(shí)的聚丙烯裝置工藝流程很長(zhǎng),工序多而復(fù)雜。Natta的研究組和Esso公司等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，如果將三氯化鈦與三氯化鋁的固體溶液來(lái)代替三氯化鈦?zhàn)鳛橹鞔呋瘎?那么所得到的催化劑的活性要比單純使用三氯化鈦高得多。研究還發(fā)現(xiàn)將鋁還原的三氯化鈦進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的研磨，或者，將三氯化鈦與三氯化鋁的混合物進(jìn)行研磨，可以在三氯化鈦中產(chǎn)生共結(jié)晶的三氯化鋁。這種含有1/3三氯化鋁的三氯化鈦稱為AA-三氯化鈦催化劑（AA表示經(jīng)鋁還原和活化的)。1959年，Stauffer化學(xué)公司采用這類催化劑進(jìn)行了工業(yè)化。這就是第一代聚丙烯Z—N催化劑。2、第二代催化劑關(guān)于減小催化劑微晶的尺寸，增加催化劑表面活性鈦原子比例方面的研究工作，最成功的例子是70年代初由Solvay公司開發(fā)成功的三氯化鈦催化劑.Solvay公司的研究人員為了增加可接觸的鈦原子中心,引入了路易斯堿,由此開發(fā)出了新的三氯化鈦催化劑,其比表面積由原來(lái)AA—三氯化鈦催化劑的30～40m2/g，提高到了150m2/g以上，活性增加了五倍，等規(guī)指數(shù)提高到約95％，采用一氯二乙基鋁（DEAC)為助催化劑于1975年投入工業(yè)生產(chǎn).這種催化劑通常被稱作Solvay催化劑，它是第二代聚丙烯催化劑的代表。雖然Solvay催化劑的活性得到了大幅度提高，但是此類催化劑中大部分的鈦鹽仍然是非活性的,它們會(huì)以殘?jiān)男问綒埩粼诰酆衔镏袕亩绊懏a(chǎn)品的質(zhì)量，因此仍需要將其除去.故采用此類催化劑的聚合工藝仍需有后處理系統(tǒng)。3、第三代催化劑采用將鈦化合物載負(fù)在高比表面積的載體上以提高催化劑效率的方法，從60年代就開始了研究,并且經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間的研究后首先在乙烯聚合催化劑上獲得成功，但是類似的催化劑用于丙稀聚合時(shí)效果不理想.研究發(fā)現(xiàn),載體氯化鎂的活化是一個(gè)關(guān)鍵，必須采用經(jīng)過(guò)活化的活性氯化鎂作為載體才有可能獲得高活性的催化劑，但是僅此還不能解決聚丙烯的立構(gòu)整規(guī)性問(wèn)題。其后的研究又發(fā)現(xiàn),加入適當(dāng)?shù)慕o電子體化合物可以提高催化劑的丙稀聚合定向能力。通過(guò)將氯化鎂、四氯化鈦及一種給電子體共研磨就可以得到活性高、立構(gòu)規(guī)整性好的聚丙烯催化劑.聚合時(shí)，該催化劑與助催化劑三烷基鋁與第二種給電子體聯(lián)合使用。這個(gè)催化劑體系可以簡(jiǎn)單的表示為［13］：MgCl2˙TiCl4˙PhCOOEt-AlEt3˙CH3PhCOOEt70年代末，Montedision和三井油化分別將此體系的催化劑用于工業(yè)生產(chǎn)。該催化劑就是第三代催化劑,也是第一種載體催化劑。不過(guò)，盡管此催化劑活性很高,可以在聚合工藝中免去脫除催化劑殘?jiān)牟襟E,但是其聚合定向能力還不夠理想，還有6%～10％的無(wú)規(guī)聚合物需要脫除，另外催化劑的顆粒性能也有待改進(jìn)。4、第四代催化劑在給電子體方面研究工作的進(jìn)展,促使80年代初超高活性第三代催化劑的開發(fā)成功。特別是發(fā)現(xiàn)了采用鄰苯二酸酯作為內(nèi)給電子體，用烷氧基硅烷為外給電子體的催化體系后,可以得到很高活性和立構(gòu)規(guī)整度的聚丙烯.Montell根據(jù)此催化體系使用的給電子體由單酯改變?yōu)殡p酯，并且聚合性能有顯著提高，因此將其定為第四代聚丙烯催化劑.此代催化劑可表示如下［14］：MgCl2˙TiCl4˙Ph（COOiBu）2－AlEt3˙Ph2Si（OMe)2在第四代催化劑中，還有一種由Himont公司開發(fā)的球形載體催化劑，這類催化劑除了具有第四代催化劑相類似的聚合活性和立體定向能力外,特別突出的是它能直接生成1~5mm的聚丙烯樹脂顆粒，可以不經(jīng)造粒而直接供后加工使用，為開發(fā)無(wú)造粒工序的聚丙烯工藝創(chuàng)造了條件。5、第五代催化劑80年代初的后半期，Montell公司發(fā)現(xiàn)了一種新的給電子體1，3－二醚類化合物。在催化劑合成中采用這種給電子體化合物，不僅可以得到具有極高活性和立構(gòu)規(guī)整度的催化劑，而且最特別的是此催化劑可以在不加入任何外給電子體化合物的情況下達(dá)到同樣的效果。由于此類給電子體化合物突破了前兩代催化劑必須有內(nèi)、外給電子體協(xié)同作用的限制，僅僅用內(nèi)給電子體即可保持催化劑的高活性和高定向能力，因此Montell公司將其列為第五代聚丙烯催化劑。6、第六代催化劑——茂金屬催化劑Kaminsky、Sinn兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn),一定種類的茂金屬化合物如果用甲基鋁氧烷(MAO)作主催化劑,此催化體系不但具有極高的聚合活性,而且可以合成出具有各種立構(gòu)規(guī)整度的等規(guī)或間規(guī)聚丙烯。這一發(fā)現(xiàn)不僅具有很高的科學(xué)價(jià)值,而且還有可能合成出現(xiàn)有的聚丙烯所不具備的特性的新材料。因此，類似茂金屬催化劑類型的單活性中心催化體系可以被認(rèn)為是第六代的聚丙烯催化劑。除去上述各類催化劑外，人們還在研究如何能把幾類不同的催化劑進(jìn)行復(fù)合，例如把Z-N鈦鎂催化劑和單活性中心催化劑結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮幾種催化劑的優(yōu)勢(shì),以求合成出新的、性能更好的復(fù)合催化劑.表1展示了各代聚丙烯催化劑的性能。該表為上面所有各代催化劑在己烷漿液聚合或本體聚合條件下得到的數(shù)據(jù)。表1各代催化劑的性能各代催化劑的比較活性/㎏PP/gcat（㎏PP/gTi）等規(guī)度/％形態(tài)控制工藝要求1δ—TiCl30。33AlCl3+DEAC0。8～1.2（3～5)90~94不能脫灰，脫無(wú)規(guī)物2δ-TiCl3/Ether+DEAC3~5(12～20）94～97可以脫灰3TiCl4/Ester/MgCl2+AlR3/Ester5～10（～30）90～95可以脫無(wú)規(guī)，不脫灰4TiCl4/Diester/MgCl2+TEA/Silane10～25(300～600）95～99可以不脫灰,不脫無(wú)規(guī)5TiCl4/Diether/MgCl2+TEA/Silane25～35（700～1200)95～99可以不脫灰，不脫無(wú)規(guī)6茂金屬+MAO5×103～9×103(以鋯計(jì)）90~99可能成功不脫灰，不脫無(wú)規(guī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介在前言為大家簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外聚丙烯的生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r，幾十多年來(lái)已有二十幾種生產(chǎn)聚丙烯的工藝技術(shù)路線,各種工藝技術(shù)按聚合類型可分為溶液法，漿液法(也稱溶劑法），本體法，本體和氣相組合法，氣相法生產(chǎn)工藝。按生產(chǎn)工藝的發(fā)展和年代劃分，可分為第一代工藝，生產(chǎn)過(guò)程包括脫灰和脫無(wú)規(guī)物,工藝過(guò)程復(fù)雜,主要是70年代以前的生產(chǎn)工藝，采用第一代催化劑；70年代開發(fā)了第二代催化劑,生產(chǎn)工藝中取消了脫灰過(guò)程，稱為第二代工藝；80年代以后,隨著高活性、高等規(guī)度（HY/HS）載體催化劑的開發(fā)成功和應(yīng)用,生產(chǎn)工藝中取消了脫灰和脫無(wú)規(guī)物，稱為第三代工藝[1］。1、漿液法最早的漿液法工藝采用攪拌釜反應(yīng)器，加入一種惰性液態(tài)烴溶劑(如已烷、庚烷)，在溫度低于90℃和能夠在液態(tài)溶劑中溶解10％～20％丙烯單體的壓力下進(jìn)行聚合反應(yīng).采用紫色結(jié)晶的TiCl3催化劑和AlEt2Cl助催化劑.顆粒狀的聚合物以20%～40％的漿液濃度排出反應(yīng)器，閃蒸分離未反應(yīng)的單體。聚合物中加入HCl和乙醇或其他極性有機(jī)溶劑以去活并溶解催化劑,通過(guò)離心分離、過(guò)濾或水相萃取從聚合物中分離出殘余催化劑。無(wú)定形聚丙烯溶解在液態(tài)烴中，通過(guò)蒸發(fā)溶劑而分離回收[2]，催化劑的活性和產(chǎn)品的等規(guī)度都較低。漿液法工藝由于需要凈化和循環(huán)溶劑和乙醇而能耗大和投資高.副產(chǎn)品無(wú)定形聚丙烯，最早幾乎沒(méi)有用途，后來(lái)可用于某些領(lǐng)域，可作為產(chǎn)品銷售。與其他丙烯聚合工藝方法相比,漿液法工藝反應(yīng)條件較溫和，能生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)越的產(chǎn)品，此法聚合反應(yīng)壓力低，裝置操作簡(jiǎn)單，設(shè)備維修容易。在某些產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域如大部分特殊拉伸PP膜，漿液法裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品比一些更先進(jìn)的裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品更受歡迎。一般來(lái)說(shuō)，漿液法工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品等規(guī)度稍低，分子量分布較寬，因而需要拉成薄膜的力較小，有較高的熔融強(qiáng)度使擠出的穩(wěn)定性較高。漿液法和使用的TiCl3催化劑的局限性在于隨著溶解聚合物的增加，反應(yīng)器易于結(jié)垢,因而生產(chǎn)高熔體流動(dòng)速率的產(chǎn)品和高共聚單體含量的產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性較差.2、溶液法溶液法也是最老的聚丙烯工藝之一.工藝流程復(fù)雜，且成本較高，溶液法聚合溫度可高達(dá)140℃以上，結(jié)晶PP溶解在α—烯烴中.Eastman工藝是惟一工業(yè)化生產(chǎn)結(jié)晶PP的溶液法聚合工藝,它采用了一種特殊改進(jìn)的催化劑體系--鋰化合物，如氫化鋰鋁,這種催化劑能適應(yīng)高的溶液聚合溫度。這種工藝取消了使用乙醇和多步蒸餾的過(guò)程,主要用于生產(chǎn)一些與漿液法產(chǎn)品相比模量更低、韌性更高的特殊牌號(hào)產(chǎn)品。溶液法工藝之所以只有Eastman公司采用，這與Eastman公司豐富的溶液聚合經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，該公司采用溶液聚合工藝大量生產(chǎn)用于照相膠片的醋酸纖維素，這種工藝雖然獨(dú)特但也有一定的靈活性，生產(chǎn)的產(chǎn)品與其他工藝相比更軟，熔點(diǎn)更低,由于采用特殊的高溫催化劑因而產(chǎn)品范圍有限。3、本體法本體法聚合工藝以液態(tài)丙烯作為聚合介質(zhì)，液相本體聚合反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于溶劑聚合反應(yīng)速率，本體法由于沒(méi)有使用溶劑而減少了溶劑回收工序，流程短，易于操作。與采用溶劑的漿液法相比，采用液相丙烯本體進(jìn)行聚合有很多優(yōu)點(diǎn)：①因?yàn)樵谝合啾┲芯酆希皇褂枚栊匀軇?，反?yīng)系統(tǒng)內(nèi)單體濃度高，聚合速率快，催化劑活性高，反應(yīng)器的時(shí)－空生產(chǎn)能力更大；②由于聚合過(guò)程不用溶劑,沒(méi)有溶劑的精制和循環(huán),因而工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，生產(chǎn)成本低，“三廢”少；③顆粒本身的熱交換性好，反應(yīng)器采用全凝冷凝器，容易除去聚合熱，并使撤熱控制簡(jiǎn)單化，可以提高單位反應(yīng)器體積的聚合量；④在液相丙烯中，能除去對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)有不良影響的低分子量無(wú)規(guī)聚合物和催化劑殘?jiān)?因此，在產(chǎn)品潔凈度方面，可得到高質(zhì)量的產(chǎn)品；⑤漿液粘度低，機(jī)械攪拌簡(jiǎn)單，耗能小.本體法工藝的主要缺點(diǎn)在于反應(yīng)氣體需氣化，冷凝后才能循環(huán)回反應(yīng)器.反應(yīng)器的高壓液態(tài)烴類物料容量大，有潛在的危險(xiǎn)性，此外,反應(yīng)器中乙烯的濃度不能太高，否則在反應(yīng)器中形成一個(gè)單獨(dú)的氣相，使得反應(yīng)器難以操作，因而共聚產(chǎn)品中的乙烯含量不會(huì)太高.4、本體和氣相組合法80年代初，隨著第三、四代載體高活性/高立體選擇性（HY—HS）催化劑研制成功,Montedisom公司開發(fā)出采用環(huán)管反應(yīng)器具有劃時(shí)代意義的本體法新工藝-—Spheripol工藝，三井油化公司開發(fā)出采用釜式反應(yīng)器的生產(chǎn)抗沖共聚物。下面以Spheripol工藝為例簡(jiǎn)單介紹一下此工藝技術(shù).由于高效載體第四代聚丙烯球形催化劑和硅烷給電子體開發(fā)成功，這種新的工藝技術(shù)具有以下特征［4]:①能生產(chǎn)市場(chǎng)所需的全范圍產(chǎn)品，包括均聚物、無(wú)規(guī)共聚物、抗沖共聚物，且能生產(chǎn)溶體流動(dòng)速率更高的均聚物和更高橡膠相含量的高抗沖共聚物。②采用球形催化劑來(lái)控制聚合物的形態(tài)，使生產(chǎn)工藝更為簡(jiǎn)單，并能充分獲得高生產(chǎn)率和高等規(guī)指數(shù)。③具有最小的停留時(shí)間，以降低牌號(hào)切換時(shí)的過(guò)渡成本。④使進(jìn)入擠壓造粒的聚合物是完全惰性的，且不含輕質(zhì)烴，可以避免危害下游操作并減少環(huán)境污染。Spheripol工藝是當(dāng)今最先進(jìn)可靠的聚丙烯工藝之一，與其他技術(shù)不同的是，其催化劑生產(chǎn)的粉料呈圓球形,顆粒大而均勻，此外,均聚反應(yīng)采用液相環(huán)管反應(yīng)器，多相共聚采用氣相法密相流化床反應(yīng)器.Spheripol工藝采用的液相環(huán)管反應(yīng)器有很多優(yōu)點(diǎn),前文的本體法工藝中已有所介紹，如：①有很高的反應(yīng)器時(shí)－空產(chǎn)率（可達(dá)400kgPP/h·m3）,因而反應(yīng)器的容積較小，投資少。②反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材質(zhì)要求低,可用低溫碳鋼,設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)單，由于管徑?。≒N500或PN600）,即使壓力較高，管壁也較簿.③帶夾套的反應(yīng)器直腿部分可作為反應(yīng)器框架的支柱，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低了投資。④由于反應(yīng)器容積小，停留時(shí)間短，產(chǎn)品切換快，過(guò)渡料少。⑤聚合物顆粒懸浮于丙烯液體中，聚合物與丙烯之間有很好的熱傳遞.采用冷卻夾套撤出反應(yīng)熱,單位體積的傳熱面積大,傳熱系數(shù)大，據(jù)稱環(huán)管反應(yīng)器的總體傳熱系數(shù)高達(dá)1600W/（m2?！妫?。⑥環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的漿液用軸流泵高速循環(huán)，流體流速達(dá)7m/s,因此可使聚合物淤漿攪拌均勻,催化劑體系分布均勻，聚合反應(yīng)條件容易控制而且可以控制得很精確，產(chǎn)品質(zhì)量均一,而且不容易產(chǎn)生熱點(diǎn),不容易粘壁,軸流泵的能耗也較低。⑦反應(yīng)器內(nèi)聚合物漿液濃度高〔>50％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）〕，反應(yīng)器的單程轉(zhuǎn)化率高,均聚的丙烯單程轉(zhuǎn)化率為50％～65％。以上這些特點(diǎn)使環(huán)管反應(yīng)器很適宜生產(chǎn)均聚物和無(wú)規(guī)共聚物。此外，Spheripol工藝采用模塊化設(shè)計(jì)方式可以滿足不同用戶的要求，易于分步建設(shè)，裝置的生產(chǎn)能力也容易擴(kuò)大。Spheripol工藝有嚴(yán)格完善的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使裝置有很高的操作穩(wěn)定性和安全性。Spheripol工藝過(guò)程包括原料精制、催化劑制備、預(yù)聚合及液相本體反應(yīng)系統(tǒng)，氣相反應(yīng)系統(tǒng)，聚合物脫氣及單體回收，聚合物汽蒸干燥、擠壓造粒等工序。5、氣相法[5,6］氣相法工藝中丙烯在氣相聚合，采用攪拌或流化床反應(yīng)器，用部分丙烯液體氣化和冷卻循環(huán)氣撤出反應(yīng)熱。氣相法技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)最早是建立在不脫灰，不脫無(wú)規(guī)物基礎(chǔ)上的，采用高效催化劑的氣相流化聚合工藝，具有一般高效本體法工藝的特點(diǎn)，不需要脫除催化劑殘?jiān)?，也不需要脫除無(wú)規(guī)物.由于是氣相聚合,生產(chǎn)過(guò)程中也不需閃蒸分離或離心干燥。氣相法生產(chǎn)工藝,與漿液法和本體法工藝相比,具有下列一些特點(diǎn)：①可在寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)產(chǎn)品品種。②適宜抗沖聚丙烯的生產(chǎn)。③安全性好，開停車方便.④反應(yīng)器是氣－固相出料,沒(méi)有液相單體需要?dú)饣?，蒸汽消耗量?反應(yīng)器出口可直接得到干燥的產(chǎn)品，而不需干燥工序.⑤氣相法工藝流程較短，設(shè)備臺(tái)數(shù)少,固定投資費(fèi)用低。但氣相聚合工藝中也有其他工藝中沒(méi)有的技術(shù)困難和問(wèn)題，如流化床反應(yīng)器中氣體的分布，床層的均勻流化，控制露點(diǎn)使氣體在反應(yīng)器中不致液化,聚合熱的移出及反應(yīng)溫度的控制，如何防止聚合物結(jié)塊,適宜氣相聚合的催化劑的開發(fā)等。第一章工藝流程確定前面介紹了五種聚丙烯工藝技術(shù)，但時(shí)至今日仍具競(jìng)爭(zhēng)力和生命力的工藝技術(shù)主要是氣相法、本體法和兩者的組合技術(shù).本體法工藝都有催化劑的預(yù)聚合過(guò)程,而氣相法工藝一般直接將催化劑加入聚合反應(yīng)器，流程較簡(jiǎn)單，設(shè)備臺(tái)數(shù)相對(duì)較少。有人在分析了現(xiàn)有的各種聚丙烯工藝后提出了如下的看法：最好的聚丙烯均聚物生產(chǎn)技術(shù)是環(huán)管反應(yīng)器，但是流化床反應(yīng)器對(duì)聚丙烯共聚技術(shù)有較大的靈活性[5]，因此,均聚物和無(wú)規(guī)共聚物生產(chǎn)的最佳方案是本體法環(huán)管式反應(yīng)器，然后在壓力下閃蒸，高抗沖共聚物生產(chǎn)的最佳方案是混合型，均聚物閃蒸分離后進(jìn)入流化床共聚反應(yīng)器。根據(jù)以上比較及本次實(shí)習(xí)單位—-荊門石化所采用的工藝技術(shù)，將本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的聚丙烯合成工藝定為Spheripol工藝（簡(jiǎn)稱－S—PP工藝），采用液相預(yù)聚和液相均聚相結(jié)合的聚合工藝。S—PP工藝中聚丙烯生產(chǎn)的工藝流程如下：丙烯→預(yù)精制→精制→預(yù)聚合→聚合→閃蒸→汽蒸→干燥→擠壓造?！b（碼垛）→入庫(kù)下面具體介紹每個(gè)工段的基本情況：1.1催化劑的配置和計(jì)量1.1。1三乙基鋁的儲(chǔ)存和計(jì)量單元TEAL鋼瓶體積為1m3，在N2保護(hù)下送到裝置，用N2將TEAL壓送到三乙基鋁儲(chǔ)罐D(zhuǎn)111內(nèi),再用N2將TEAL壓送到計(jì)量罐D(zhuǎn)101中。在D111、D101加入TEAL過(guò)程中，罐內(nèi)密封用N2經(jīng)過(guò)安全罐D(zhuǎn)103進(jìn)入TEAL密封罐Z103后從罐頂放空，所攜帶的TEAL留在Z103中.TEAL從D101底部抽出，經(jīng)過(guò)濾器F101，由計(jì)量罐P101A/B送到催化劑預(yù)接觸罐D(zhuǎn)201。沖洗油從油桶由P102將油打到要沖洗的管線和設(shè)備處,廢油匯集到廢油罐D(zhuǎn)102中，再由P102打到廢油處理罐D(zhuǎn)607進(jìn)行處理。1。1。2給電子體的配制和計(jì)量單元純度為100%的Donor和烴油用200L的桶送到裝置,由容積式氣動(dòng)泵P103送到給電子體儲(chǔ)罐D(zhuǎn)110A/B，加N2密封。這兩個(gè)罐加不同的給電子體，提高了操作的靈活性.Donor由D110底部抽出，經(jīng)過(guò)F104A/B過(guò)濾掉大于10um的顆粒，由計(jì)量泵P104A/B送到D201中。整個(gè)回路上應(yīng)有蒸汽拌熱。1.1.3主催化劑的配制和計(jì)量單元在E102中用蒸汽加熱脂使之融化，然后和油一起先后用齒輪泵P105打入到油脂混合罐D(zhuǎn)105中，油脂比例為2：1,加料至D105液位的80％,開啟攪拌器A105，使油脂混合均勻。D105上設(shè)有N2密封，由現(xiàn)場(chǎng)表FIC131控制N2封流量。D105底部和油脂加料（或循環(huán)）管線上設(shè)有蒸汽夾套，由TIC131控制TV131閥開度，使D105溫度保持在70℃，油脂混合均勻后，用泵P105打循環(huán)，同時(shí)用Z110對(duì)D105鼓泡，以帶走氧氣和水分。鼓泡至少兩小時(shí)，直到從P105出口取樣分析含水量小于20ppm為止。達(dá)到要求即可將油脂送往D106,若D105中液位低于30％,就要另行加料。根據(jù)要配制的催化劑濃度，計(jì)量出要加入的油脂量，在FQS131上設(shè)定，讓油脂經(jīng)F105過(guò)濾后，經(jīng)FV131A閥由泵P105打入D106中。D106中油脂加料結(jié)束后，啟動(dòng)螺帶式攪拌器A106攪拌。A106上帶有密封系統(tǒng)，包括密封油罐Z106和油脂循環(huán)線，Z106頂部與D106頂部氮封系統(tǒng)相連,用于油罐的密封，油罐Z106上的LAL131低報(bào)時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)油。約80Kg的催化劑桶稱重后，用提升機(jī)Z104提升到一定高度，用N2吹掃催化劑進(jìn)料管線，連接催化劑桶與D106的進(jìn)料口,在N2封情況下，打開HV136，催化劑粉末在振蕩中加到D106中.在該操作中，D106上的N2封閥HV314必須打開以平衡D106中的壓力，而加壓N2閥HV133、放空閥HV315和抽真空閥HV132必須關(guān)閉。加料時(shí)D106溫度應(yīng)保持在70℃，這時(shí)催化劑分散效果最佳。催化劑加完后HV136閥關(guān)閉。攪拌分散好后，用D106的夾套水冷卻，冷卻至30℃時(shí),催化劑體系已凍成膏.然后關(guān)閉N2封HV314，開D106中的催化劑冷至10℃，打開HV133破壞真空。這樣催化劑膏就配制好了，由于D106的夾套既用于加熱，又用于冷卻，就設(shè)置了加熱器E101，當(dāng)D106溫度要維持70℃時(shí)，用蒸汽將由泵P106打循環(huán)的夾套水加熱；當(dāng)需要冷卻時(shí)，就關(guān)低壓蒸汽，向循環(huán)中加入冷凍水實(shí)現(xiàn)降溫，加壓N2在HV133打開后可使D106中的壓力達(dá)到10Kg/cm3，該壓力也是下游D108中充填需要的壓力。催化劑膏在注入到D108之前先取樣分析,確定催化劑濃度。催化劑經(jīng)加壓N2壓出后，被送到催化劑計(jì)量系統(tǒng)PK101，在該管線和D108A/B上始終有夾套水冷卻，以確保催化劑膏的溫度為10℃,而不受環(huán)境溫度的影響，防止催化劑沉降影響催化劑加料濃度的準(zhǔn)確性.1。2丙烯預(yù)精制和丙烯保安精制及氫氣壓縮1.2。1丙烯預(yù)精制從氣分來(lái)到丙烯含有水及硫化物、CO、CO2、O2、ASH3等雜質(zhì)，其中大部分水及硫化物、CO2在預(yù)精制工段脫除，其雜質(zhì)在保安精制工段脫除。氣分來(lái)的丙烯進(jìn)入固堿塔（T001A/B)，正常操作時(shí)，一臺(tái)使用，一臺(tái)備用.丙烯從塔的底部側(cè)面進(jìn)，塔頂出.固堿吸附丙烯中的水而形成堿液,堿液在塔底沉降與丙烯分離,每隔8小時(shí)手動(dòng)放入堿液收集器(D003A）中，塔頂裝有采樣閥,當(dāng)T001A出口丙烯水含量>500PPm時(shí)使用T001B，并沖洗T001A中由于吸附硫而變黃的固堿,同時(shí)補(bǔ)充由于吸附水而溶解的固堿。D003A靜止24小時(shí)后,丙烯與堿分離，打開放空閥泄壓，通氣氮?dú)獯祾?，然后關(guān)閉放空閥，加入一定量工業(yè)水稀釋，用堿液回收泵P002送出界外。D003B備用。固堿塔頂出來(lái)的丙烯進(jìn)入裝填3Ao分子篩的丙烯脫水塔T002A/B，正常時(shí)，一臺(tái)使用,一臺(tái)備用，丙烯從塔底進(jìn)，塔頂出。塔頂裝有采樣閥,當(dāng)T002A出口丙烯水含量>10PPm時(shí)，使用T002B同時(shí)對(duì)T002A進(jìn)行再生操作.精制合格的丙烯送入丙烯罐區(qū)。經(jīng)預(yù)精制后的丙烯，其規(guī)格為：組分mol％丙烯99.5％（min）丙烷平衡不凝組分(H2，N2,CH4）100PPM(max)乙烷200PPM(max)氧10PPM(max）CO5PPM（max)CO210PPM(max）COS0。2PPM（max）總硫10PPM(wt）（max）水10PPM（wt)（max）1。2。2丙烯保安精制及氫氣壓縮經(jīng)過(guò)預(yù)精制后的丙烯，雜志含量仍然較高，不能滿足聚合級(jí)丙烯的規(guī)格要求，主要是因?yàn)楸┲械腍2O、COS、CO及砷等雜質(zhì)對(duì)催化劑產(chǎn)生中毒作用，降低催化劑活性。因此必須經(jīng)過(guò)保安精制。聚合級(jí)丙烯要求：組分mol％丙烯99.5%（m.h）丙烷平衡不凝組分（H2,N2，CH4）100PPM(max）乙烷200PPM（max）氧2PPM（max)CO0.05PPM(max)CO25PPM(max)COS0.02PPM(max）總硫1PPM（wt)（max)水2PPM(wt)(max)砷0.03PPM(max)來(lái)自罐區(qū)的液態(tài)丙烯，在以D302料位控制器(LIC331）控制的丙烯流量（FQAC004)下送到丙烯保安精制單元.丙烯首先進(jìn)入游離水分離器D701,分離出丙烯中的游離水.D701下部液包設(shè)有蒸汽加熱盤管，丙烯從上部出口引出，富集的水在LIC714的控制下，排入水收集器D702，通過(guò)D702內(nèi)蒸汽盤管的加熱,使水中少量的丙烯汽化到BDL，D702下部還設(shè)有N2管線，可以通過(guò)鼓泡充分帶走水中的丙烯，防止排放的水里丙烯含量過(guò)高。而水則通過(guò)HV712定期排至地溝。然后從D701頂部出來(lái)的丙烯經(jīng)HV711進(jìn)入T701進(jìn)料/頂部出料換熱器E703預(yù)熱(充分利用T701底部出料的熱量)，之后，從T701頂部進(jìn)入T701.脫除丙烯中所含的CO、CO2及其它少量的輕組分，T701的操作壓力通常是2.2MPa。在反應(yīng)器緊急事故加入阻聚劑CO而失活的情況下，需打開P302A/B至E703管線上的手閥將來(lái)自P302A/B的含CO丙烯進(jìn)入T701，將CO氣提出來(lái)，在這種情況下，其操作壓力應(yīng)設(shè)定為2.0MPa。在冬季，進(jìn)入T701之前，必須通過(guò)T701進(jìn)料線上的蒸汽夾套對(duì)新鮮的原料丙烯進(jìn)行預(yù)熱處理，使其溫度到達(dá)45℃左右.E703后還有一條來(lái)自E302的支線主要是為了對(duì)T701系統(tǒng)進(jìn)行氣相丙烯置換。T701的氣相組分自塔頂流冷凝器E701，E701用冷卻水做冷介質(zhì)，它保證了一定的冷凝量。氣相丙烯經(jīng)E701冷凝后，靠重力流回T701，回流量由PIC713控制PV713來(lái)實(shí)現(xiàn)，目的是為了保證T701的操作壓力。在E701中大部分丙烯被冷卻下來(lái)，少量丙烯、丙烷和CO集聚在其中，當(dāng)E701液位LI712低報(bào)時(shí)(說(shuō)明惰性組分含量高)，就可通過(guò)FV712排至界區(qū)，這樣就達(dá)到除去CO的目的。T701底部設(shè)有再沸器E702，E702以低壓蒸汽為加熱介質(zhì)，通過(guò)控制返回的蒸汽冷凝液量保證一定的塔底溫度，從而保證一定的汽化量。從T701底部送出的丙烯再E703中冷卻，并在E704中進(jìn)一步冷卻后，在T701的液位控制（LIC711）送望COS脫除塔T702A/B，在塔中將H2S和COS脫除,T702的操作壓力為2。2MPa左右.T702A/B兩塔內(nèi)填充脫硫催化劑,與COS反應(yīng)生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，不能再生，因此T702A/B需定時(shí)更換催化劑。除第一個(gè)塔中的催化劑達(dá)到飽和需要更換時(shí)采用第二個(gè)塔單獨(dú)操作外,正常情況兩塔串聯(lián)操作。根據(jù)每個(gè)塔的設(shè)計(jì)容量和丙烯中的最大COS含量計(jì),其設(shè)計(jì)操作周期約為半年，塔采用的催化劑為活性氧化鋅脫硫劑。更換催化劑后，更換后的塔串在未更換塔后面。T702A/B塔頂有一條來(lái)自E302的氣相丙烯線，它用于T702A/B的氣相丙烯置換.從T702A/B出來(lái)的丙烯進(jìn)入丙烯干燥塔T703A/B，對(duì)丙烯進(jìn)行脫水干燥，以保證丙烯中水的含量小于2PPM（wt),該塔所用的填料為3Ao分子篩（可再生）,設(shè)計(jì)操作周期3—4年。3Ao分子篩吸附劑除去水分,若下游的濕度分析儀AT712報(bào)警，說(shuō)明分子篩吸附的水分已飽和,這時(shí)需要再生。即將E713加熱的氮?dú)鈴捻敳亢椭胁恳隩703A/B，熱氮就可把水汽帶走，這是一開路循環(huán)。只有一塔再生時(shí)才單塔操作，正常時(shí)兩塔串聯(lián)操作。兩塔塔頂有一條來(lái)自E302的氣相丙烯線，用于T703A/B的氣相丙烯置換.塔T703A/B和氮?dú)饧訜崞鱁713是干燥系統(tǒng)的組成部分。經(jīng)過(guò)干燥后的丙烯進(jìn)入AsH3脫除塔T704A/B兩塔通常也為串聯(lián)操作，只有當(dāng)?shù)谝粋€(gè)塔中的催化劑飽和需要更換時(shí)，另一個(gè)塔才進(jìn)行單獨(dú)操作，跟換后的塔串在未更換塔之后。T704A/B催化劑設(shè)計(jì)操作周期2－3年，催化劑初步定為R3－12.兩塔頂也有一條來(lái)自E302的氣相丙烯線.最后，精制后的丙烯經(jīng)F701過(guò)濾后送到丙烯原料罐D(zhuǎn)302中。F701上的PDI701可監(jiān)視F701的工作情況，若PDAH751高報(bào)，說(shuō)明F701堵,應(yīng)及時(shí)處理。1.3預(yù)聚合與液相本體聚合1.3。1預(yù)接觸罐（D201）在催化劑配劑和計(jì)量單元送來(lái)的主催化劑以及給電子體和三乙基鋁按一定的比例送至催化劑預(yù)接觸罐D(zhuǎn)201。在D201中A201攪拌罐使催化劑體系充分摻合，混合均勻并使催化劑的反應(yīng)中心活化。D201操作壓力為3。4MPa，操作溫度10℃，其溫度控制是通過(guò)夾套循環(huán)水的補(bǔ)充冷凍水量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由泵P203給夾套水提供循環(huán)動(dòng)力。為了保證D201的密封性，引用了一股高壓沖洗填料密封沖洗油用量用一根毛細(xì)血管恒定,流量限定在200～300㎝3/hr，由于流量低不利于控制，故又引用冷凍水冷卻沖洗油以增大黏度，降低流速。1。3。2Z203系統(tǒng)Z203A/B是線型混合器,其作用就是將混合好的三種催化劑與冷丙烯充分混合,催化劑進(jìn)料是插到Z203A/底部的，保證了來(lái)自E201的丙烯將催化劑及時(shí)帶走。并使催化劑均勻分散在丙烯中。為了保證預(yù)聚合反應(yīng)進(jìn)出物料管線的暢通，進(jìn)入Z203A/B的流量丙烯不得低于2500Kg/hr，這股丙烯流量由FIC204控制.1。3。3預(yù)聚合反應(yīng)器(R200）預(yù)聚合反應(yīng)器（R200）體積為0.44m3.為了能使聚合物顆粒尺寸均勻，形狀達(dá)到要求，就需要催化劑顆粒形狀也均勻。由于以MgCL2為載體的TICL4催化劑，在溫度升高時(shí)會(huì)爆裂,因此不能直接將其加入到R200中，要先在較低溫度下進(jìn)行預(yù)聚合，這樣就可以在催化劑的表面包裹上一層薄薄的聚丙烯。而在溫度突然高升到反應(yīng)所需的70℃時(shí)不會(huì)爆裂，保證了顆粒粒度，防止了大量細(xì)粉的生成。R200的操作條件如下：溫度：20℃，壓力:304MPa,停留時(shí)間：約四分鐘。R200主要有兩股進(jìn)料:一股來(lái)自Z203A/B,其中含有一定量的催化劑混合物和聚丙烯，這是反應(yīng)主物料;另一股是沖洗泵P200的機(jī)械密封面的丙烯。R200為滿環(huán)管操作，用軸流泵P200打循環(huán)以達(dá)到均勻混合的目的。反應(yīng)器內(nèi)物流的流速為4m/s。來(lái)自Z203A/B的物料經(jīng)Z211A/B進(jìn)入到R200，這兩根管懸互為備用，一旦運(yùn)行線堵塞，可立即切至備用線，物料通過(guò)HV223A/B排向R201，當(dāng)發(fā)生緊急事故時(shí)，可通過(guò)HV223/2將小環(huán)管中物料排至排放系統(tǒng)。R200頂部設(shè)有PV201在R200進(jìn)行吹掃，置換,氣密等操作時(shí)，可通過(guò)該閥向D601排放。在R200進(jìn)液相丙烯時(shí),可從此閥排出的丙烯溫度是否持續(xù)在0℃以下，判斷R200內(nèi)是否已充滿(TE223檢測(cè)）。R200的反應(yīng)熱是由泵P204所建立的夾套冷卻水循環(huán)系統(tǒng)來(lái)撤除的。其循環(huán)水量保持恒定。R200的溫度控制是通過(guò)補(bǔ)充冷卻水的量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1。3。4聚合反應(yīng)條件反應(yīng)溫度：70℃反應(yīng)壓力：3.3～3.4MPa停留時(shí)間：1.5hr淤漿濃度：50％（以重量計(jì)）丙烯供料到聚合反應(yīng)器R201從丙烯過(guò)濾器F201A/B來(lái)的丙烯，在D201的密度控制DIC241與FIC203的串級(jí)控制下進(jìn)入R201.這部分丙烯分成五股：在FIC204控制下，經(jīng)E201換熱至10℃的丙烯經(jīng)Z203A/B進(jìn)入R200。在FIC241控制下，丙烯去沖洗泵P201.在FIC221控制下，丙烯去沖洗泵P200.在PIC231控制下,液相丙烯經(jīng)E203蒸發(fā)后由頂部進(jìn)入D202。在總流量控制下，液相丙烯經(jīng)閥FV203被直接送到R。2氫氣供料到聚合反應(yīng)器R201氫氣在一定加量范圍內(nèi)能提高反應(yīng)活性，而作為分子量調(diào)節(jié)劑,它主要控制產(chǎn)品的熔融指數(shù)。在本裝置中，氫氣經(jīng)F202A/B過(guò)濾后加入到總丙烯物流中，通過(guò)在線分析控制AIC201分析丙烯中氫氣濃度。并根據(jù)產(chǎn)品牌號(hào)所要求的氫氣濃度與所分析的值相比較來(lái)調(diào)節(jié)氫氣加入量，這個(gè)調(diào)節(jié)是通過(guò)AI201與FIC201來(lái)串級(jí)控制的.為了滿足不同產(chǎn)品的牌號(hào)的需求的用量,設(shè)置了兩個(gè)不同量程的氫氣加入流量控制,分別為FIC201A—FV201A，F(xiàn)IC201B-FV201B，使控制更加精確.1.3。4。3反應(yīng)系統(tǒng)的保壓反應(yīng)通過(guò)保壓罐D(zhuǎn)202來(lái)維持壓力，保證整個(gè)系統(tǒng)處于過(guò)冷態(tài)。D202的壓力是通過(guò)E203加熱蒸發(fā)丙烯得到的。這股丙烯是由PIC231來(lái)控制的,若D202中壓力升高,PIC231自動(dòng)關(guān)小PV231減少汽化量；反之，PV231會(huì)開大。當(dāng)D202中壓力過(guò)高時(shí)，PIC230調(diào)節(jié)不能使壓力有效降低時(shí),由PIC230來(lái)打開PV232向BDL排放.D202還通過(guò)FIC232向閃蒸管線提供200Kg/hr的吹掃丙烯。D202上設(shè)置了液位測(cè)量變送系統(tǒng),由LIC231控制R201的出料，D202底部還通過(guò)HC2365與R201相連,這樣,實(shí)現(xiàn)了上述控制。1。3.4。4反應(yīng)器中的漿液密度控制反應(yīng)器中聚合物的濃度僅僅是為了漿液循環(huán)的能量限制.工業(yè)經(jīng)驗(yàn)表明，在70℃的反應(yīng)溫度下,反應(yīng)器內(nèi)的漿液濃度達(dá)到560—565Kg/m3前，反應(yīng)器軸流泵均可正常運(yùn)行，超過(guò)這個(gè)密度，軸流泵P201的功率消耗會(huì)迅速上升,漿液流速下降,漿液密度不均勻造成生產(chǎn)不穩(wěn)定,難以控制。無(wú)國(guó)密度過(guò)低,則生產(chǎn)能力提不上去。且給后面工段回收丙烯增加了負(fù)荷.因此在生產(chǎn)中要獲得釋放較高的生產(chǎn)率，總是將漿液密度盡可能地設(shè)定高一些,這是由DIC241串級(jí)控制丙烯進(jìn)FIC203來(lái)實(shí)現(xiàn)的，漿液濃度維持在50％，一般情況下，進(jìn)入反應(yīng)器的單體是生成聚合物1.8～1。9倍。1。3。4.5軸流泵（P201）泵P201和泵P200一樣，是槳式軸流泵,它是R201內(nèi)物料循環(huán)的唯一動(dòng)力，也是實(shí)現(xiàn)該工藝的關(guān)鍵。為了使泵P201正常工作，設(shè)置了丙烯沖洗，目的是要在軸流泵的軸承外部加入新鮮丙烯，形成新鮮丙烯屏障，防止聚丙烯粉末進(jìn)入軸承，損壞設(shè)備。由于P201在較高壓力下工作，因此還設(shè)置了壓力密封油系統(tǒng)和安全密封系統(tǒng)。泵P201的壓力密封油是一個(gè)自循環(huán)系統(tǒng)，但有輔助外壓系統(tǒng)Z201活塞對(duì)密封油進(jìn)行加壓。Z201活塞的壓力來(lái)自另一側(cè)的丙烯壓力,該丙烯的是從由FIV241控制的泵P201沖洗丙烯上引出的一股，大約有3。4MPa左右的壓力，和P201壓力相當(dāng)。1.3。4。6反應(yīng)器冷卻系統(tǒng)用夾套循環(huán)水來(lái)控制反應(yīng)溫度,夾套水循環(huán)泵P205A/B，使水流保持恒定流速，反應(yīng)熱由板式換熱器E202除去.由TIC241檢測(cè)環(huán)管溫度后,與夾套水回水溫度TIC242串級(jí)控制E202中去換熱的夾套水流量。當(dāng)裝置不是滿負(fù)荷運(yùn)行及沒(méi)有達(dá)到E202設(shè)計(jì)值時(shí)，只有部分夾套水經(jīng)過(guò)TV242A去E202換熱，而另一部分經(jīng)TV242B直接去泵P205A/B。為保證R201夾套充滿水，防止泵P205A/B發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，設(shè)置了夾套水緩沖罐D(zhuǎn)203，由于夾套水采用的是冷凝液，D203上部通氮?dú)夥饪刂茰?zhǔn)確的PH值.D203又可作儲(chǔ)水罐，由LIC241來(lái)控制D203液位在50%左右。當(dāng)LAL241報(bào)警時(shí)，LV241自動(dòng)打開補(bǔ)水，當(dāng)LAH242報(bào)警時(shí)，LV241關(guān)閉,停止補(bǔ)水。1。3.4。7環(huán)管反應(yīng)器的接管在R201頂部的三個(gè)彎頭上各裝有兩個(gè)閥，其中有三個(gè)安全閥PSV241,PSV242,PSV243（設(shè)定壓力為3.75MPa)分別裝在三個(gè)彎頭上。PV241,HV242和HV243可用于反應(yīng)器進(jìn)液相丙烯時(shí)的排氣操作.在R201系統(tǒng)故障或閃蒸管線不通時(shí)，也可里利用這些閥緊急排放環(huán)管中的物料。在R201底部彎頭上有三個(gè)緊急排放閥:HV244/1.2。3，在緊急停車時(shí)將物料排放到高壓排放罐D(zhuǎn)601。另外有兩個(gè)正常出料閥：LV231A/B,由D202的液位LIC231控制R201的出料,此外，還有備用出料口LV245和LV246也裝在無(wú)軸流泵的兩個(gè)底部彎頭上。經(jīng)過(guò)LV231A/B和HV245，HV246的物料都通過(guò)閃蒸線去D301.這些走漿液的管線都引有一股沖洗丙烯，防止排放時(shí)堵塞閥門和管線，又可在排放后清潔管線，避免緊急啟動(dòng)時(shí)閥門打不開或排料不暢。1。3.4.8CO終止系統(tǒng)在緊急情況發(fā)生時(shí)，為了及時(shí)使反應(yīng)終止，設(shè)置了CO終止系統(tǒng)。該系統(tǒng)分兩部分.一部分在丙烯進(jìn)料線上加CO,其意義之一是終止預(yù)聚合反應(yīng)，其二是使整個(gè)供料系統(tǒng)失去被引發(fā)的可能性。這時(shí)CO濃度為10％,另一部分是直接將CO加入到R201底部料腿根部，CO濃度為2％,發(fā)生緊急事故時(shí)啟動(dòng)連鎖I211，CO便可注入到R201中。1.4聚合物閃蒸和脫氣本單元主要包括丙烯的閃蒸脫氣工藝、氣體回收洗滌凈化工藝、低壓脫氣脫氣、除三乙基鋁工藝及低壓氣體壓縮回收工藝。1。4.1高壓閃蒸從R201出來(lái)的漿液中含有大量的液體丙烯,為了使液相丙烯與聚丙烯粉末分離,本裝置采用了液相汽化并分離的方法將單體丙烯與聚丙烯粉末分離，并且回收丙烯.1.4。1。1閃蒸線為確保丙烯完全汽化和過(guò)熱，本工藝采用閃蒸線和閃蒸罐相結(jié)合的方法。工藝要求閃蒸前、后的溫度均為70℃.因此,本工藝采用低壓蒸汽給閃蒸線加熱，以補(bǔ)償丙烯的汽化潛熱。閃蒸線位于R201和閃蒸罐之間，閃蒸線直徑逐漸增大,以適應(yīng)丙烯的膨脹和限速.通過(guò)控制從閃蒸罐頂部出來(lái)的氣相本工藝采用丙烯的溫度來(lái)串及控制閃蒸線夾套的蒸汽壓力，并根據(jù)裝置的生產(chǎn)負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)閃蒸能力，且要使壁溫盡可能地低。1。4.1。2閃蒸罐如果閃蒸罐故障，從環(huán)管反應(yīng)器排出的物料通過(guò)閃蒸罐前的三通閥HV301排向排放系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)閃蒸線的物料沿切線方向進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行閃蒸。閃蒸罐D(zhuǎn)301是一個(gè)類似旋風(fēng)分離器的錐形容器,外部有低壓蒸汽保溫,頂部排出的氣相丙烯進(jìn)入丙烯洗滌塔T301。為了保證T301進(jìn)料氣體量的穩(wěn)定，在D301頂部氣體排出管線上設(shè)有一個(gè)流量控制回路，通過(guò)調(diào)節(jié)沖洗LV231A丙烯的量來(lái)保證T301進(jìn)料氣體量的穩(wěn)定,也就穩(wěn)定了T301的操作。D301的操作壓力是1.8MPa，這個(gè)壓力是由T301的操作壓力來(lái)保證的。在D301底部有一個(gè)取樣罐Z302,由指示系統(tǒng)壓力的壓力表,確認(rèn)是否可以取樣。丙烯氣排放到火炬系統(tǒng),然后,用氮?dú)膺M(jìn)行徹底吹掃,從取樣罐底部閥排出安全的聚合物樣品。1.4。1。3動(dòng)力分離器由于從D301頂部出來(lái)的氣體要回收利用,要盡可能地少夾帶或不夾帶粉末，因此D301頂部出口設(shè)置了一個(gè)動(dòng)力分離器A301.用它將粉末盡可能分離掉,同時(shí)還應(yīng)有較小的氣體流動(dòng)阻力，因此，它具有較大的氣體流通面,其原理是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)一個(gè)將氣體出口封閉的柵欄結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)力屏障,使氣體中夾帶的粉末與其充分碰撞,失去與氣流同向的動(dòng)力，回落動(dòng)D301中,該動(dòng)力分離器A301可使大部分粉末留在D301中,提高D301的分離效率.由于該動(dòng)力分離器的工作介質(zhì)的壓力是1.8MPa，因此要有壓力油密封系統(tǒng)以保證氣體不泄露,并保證動(dòng)力機(jī)械密封的冷卻和潤(rùn)滑。1.4。1.4閃蒸罐出料在D301頂部的氣相出料主要是丙烯、丙烷,同時(shí)還含有汽化的三乙基鋁和夾帶的聚丙烯粉末.這些雜質(zhì)在洗滌塔T301中被洗掉，然后被塔底流出物帶走,進(jìn)入袋式過(guò)濾器F301,粉末在F301中沉降，三乙基鋁則在油洗塔T302中被凡士林油粘附脫除。其中的固體物料通過(guò)底部的料位閥LV301排向袋式過(guò)濾器F301.從D301頂部的出氣管線設(shè)置了一條到D301底部LV301出口處的吹掃管線，它可以對(duì)LV301以下的管線進(jìn)行吹掃，以便在堵塞時(shí)得到即時(shí)清理。1。4.2低壓脫氣為了將經(jīng)高壓閃蒸后的物料中的丙烯進(jìn)一步脫除，設(shè)置了低壓脫氣部分，經(jīng)過(guò)這部分處理后，粉末中丙烯含量將大大降低。1.4。2.1袋式過(guò)濾器F301進(jìn)料經(jīng)高壓閃蒸后的粉末進(jìn)入F301。當(dāng)F301故障時(shí),可由三通閥HV311將物料排向排放罐D(zhuǎn)601或D602。1。4。2。2袋式過(guò)濾器F301F301上部裝有濾袋，濾袋可使氣體通過(guò)而將粉末擋住。由于大量粉末附在濾袋上，會(huì)使濾袋前后壓差增大（氣流阻力增大）而使濾袋損壞，從而導(dǎo)致失去過(guò)濾作用.即使袋子不損壞，濾袋的分離效率也大大降低,因此該部分設(shè)置了反吹系統(tǒng)。反吹氣是經(jīng)過(guò)T301洗滌后的丙烯，壓力為1.8MPa.為了保證氣量、氣壓，該系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)蓄氣罐D(zhuǎn)303，反吹氣減壓后進(jìn)入D303。反吹氣定期反吹,可以保證濾袋正常工作,濾袋器的工作狀況（壓差)可由壓差計(jì)PDI312來(lái)監(jiān)視。為了保證工藝過(guò)程的順利實(shí)現(xiàn)，保證氣體能達(dá)到分離要求,必須保證F301的設(shè)計(jì)操作壓力。壓力過(guò)高或過(guò)低對(duì)氣體的分離及粉末的輸送都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。粉末的傳送要依靠壓差，而氣體的回收需要有一定的氣體壓力才能進(jìn)入壓縮機(jī)的入口.因此.為了達(dá)到回收單體的目的，設(shè)置了壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng).在正常操作時(shí),由D303提供丙烯氣，向袋濾器的粉末部分通入恒定的氣體丙烯（同時(shí)在氣體排出線上設(shè)有向低壓系統(tǒng)排放的調(diào)節(jié)閥）。當(dāng)F301超壓時(shí)，由壓力控制回路PIC311控制通向火炬泄放管線的調(diào)節(jié)閥PV311。1.4。2。3袋式過(guò)濾器F301出料F301中的粉料在低部料位閥LV311控制下，排向汽蒸罐D(zhuǎn)501.F301頂部的氣相經(jīng)循環(huán)氣安全過(guò)濾器F302后進(jìn)入油洗塔T302，最后再進(jìn)入PK301。在F301中濾袋破裂后，F(xiàn)302可以起到保護(hù)PK301的作用。1.4.3丙烯洗滌部分丙烯洗滌是回收的一部分，其目的是將丙烯凈化，洗去所帶有的粉末和少量三乙基鋁。1。4.3.1T301的進(jìn)料T301的進(jìn)料主要有兩部分。一是D301丙烯閃蒸罐中經(jīng)A301分離的丙烯氣體。二是經(jīng)袋濾器及安全過(guò)濾器過(guò)濾后,再經(jīng)PK301系統(tǒng)壓縮后的丙烯.一般情況下,T301的進(jìn)料為氣態(tài)過(guò)熱丙烯，因?yàn)閬?lái)自D301的丙烯為70℃，1.8MPa。1。4.3.2T301出料1.由塔頂出來(lái)的一股氣相丙烯，去D303作為F301的反吹氣和補(bǔ)充氣。2。塔底的出料,由流量控制回路FIC324進(jìn)行自動(dòng)控制。該出料線外設(shè)有低壓蒸汽夾套，其目的是使所含的丙烯全部氣化,再進(jìn)入F301.這股丙烯含有在塔中被洗滌下來(lái)的聚丙烯粉末和三乙基鋁,聚丙烯粉末在F301中被分離，而三乙基鋁在T302中被除去。3.塔頂出來(lái)的氣相丙烯主要進(jìn)入冷凝器E301中被冷卻，在E301頂部設(shè)有一采出線，通過(guò)對(duì)返回進(jìn)料罐D(zhuǎn)302的回收丙烯進(jìn)行氣相色譜分析排放出過(guò)量丙烷。這是因?yàn)樵媳┲泻幸欢康谋椋诒痉磻?yīng)中丙烷是不參加反應(yīng)的惰性組分.經(jīng)反復(fù)回收累積,丙烷量將越來(lái)越大以致于影響正常反應(yīng),所以要不斷排除。經(jīng)PK501在飽和條件下把丙烯和丙烷排出界區(qū).這條氣相采出線的另一個(gè)作用是排除不凝組分，提高E301的冷卻效果。4.從E301底部出來(lái)的液相丙烯進(jìn)入泵P302A/B經(jīng)PV323回收到D302，這股丙烯隨進(jìn)料量而改變。1。4.3.3循環(huán)丙烯洗滌塔T301該塔的設(shè)置是為了洗滌從D301頂部出來(lái)的氣相丙烯，該塔共有21塊塔板，氣相丙烯從塔底進(jìn)入，與回流的液體丙烯逆向接觸.在塔的底部設(shè)有再沸器E303，為T301的操作提供熱量,同時(shí)也可保證裝置低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下的最小回流量。E303的操作熱負(fù)荷視回流量的大小而定，其目的是保證塔底的液位，塔頂?shù)幕亓鞅┦菑腅301底排出而由P302A/B打入的，回流量的大小決定著洗滌效果和塔的操作負(fù)荷。1.4.3。4塔頂氣冷凝及回流系統(tǒng)塔頂?shù)谋┦怯蒃301來(lái)冷凝的,T301的操作負(fù)荷與該冷凝器有直接關(guān)系,而E301的冷凝能力是由E301中冷凝室與丙烯氣的接觸面積決定，如果接觸面積大，則冷卻負(fù)荷大，反之則小.E301中氣體的傳熱面積與冷凝液的貯量有關(guān)，貯量大則LJ322液位高，傳熱面積就小，反之傳熱面積就大。操作中,E301的操作壓力一定，底部的出料一定，則液位一定。該塔的傳熱面積主要是回流泵P302A/B，由于該傳熱面積至關(guān)重要，一旦故障將引起部分停車，因此設(shè)置兩臺(tái)泵，互為備用。1。4.4丙烯進(jìn)料罐系統(tǒng)丙烯進(jìn)料罐系統(tǒng)D302既能接收回收丙烯，既能接收來(lái)自精制單元的丙烯,然后向聚合系統(tǒng)供料。在開車時(shí)，D302還能為裝置提供置換用氣相丙烯和充料用液相丙烯.1.4.4。1丙烯進(jìn)料罐系統(tǒng)D302的進(jìn)料主要來(lái)自丙烯洗滌塔T301的回流泵P302A/B的回收丙烯以及從精制單元經(jīng)F701排出的液相丙烯。P302A/B出口去D302的回收丙烯線上分出一條去T701塔頂?shù)墓芫€，這條線是在緊急停車并向環(huán)管中打入一氧化碳后為了除去回收丙烯中的一氧化碳而設(shè)的。由于這時(shí)回收丙烯中一氧化碳含量較高，所以要先經(jīng)精制系統(tǒng)精制后再回到D302.D302的出料由丙烯進(jìn)料泵P301來(lái)實(shí)現(xiàn)，丙烯送至反應(yīng)器。丙烯進(jìn)料罐D(zhuǎn)302D302是一個(gè)儲(chǔ)罐，設(shè)有液位控制，來(lái)調(diào)節(jié)界區(qū)丙烯進(jìn)料量。D302正常操作壓力是2.0MPa,丙烯液體是處于過(guò)冷態(tài)的,它的壓力是由一個(gè)加壓系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)維持的，并設(shè)有兩條丙烯供料管線.1.4。4.3D302的加壓部分D302的加壓是通過(guò)蒸發(fā)器E302來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)改變丙烯的蒸發(fā)量來(lái)得到所要求的壓力.E302除了維護(hù)D302的正常操作壓力外，還向丙烯精制系統(tǒng)、聚合系統(tǒng)（D302）提供氣態(tài)丙烯,一是用于開車前的置換，二是用于停車時(shí)的倒料。1.4.4。4D302的回流系統(tǒng)P301A/B是D302的出料泵,所有反應(yīng)用液相丙烯均由它供給,并且丙烯的大循環(huán)也由它完成。如果P301A/B同時(shí)故障全裝置需緊急排放并倒空。為了維護(hù)泵的穩(wěn)定流量，在泵的出口設(shè)有流量控制回路,通過(guò)調(diào)節(jié)回流量來(lái)使得P301出口流量保持恒定，同時(shí)也保持恒定的壓力，所以,P301也是D302的回流泵?；亓鞅┯蒔301出口經(jīng)FV331進(jìn)入E305冷卻后回到D302，目的是降低D302中液體丙烯的溫度.1。4。5低壓丙烯洗滌系統(tǒng)該系統(tǒng)的目的是洗去丙烯氣中所攜帶的三乙基鋁.1。4。5.1T302的進(jìn)、出料經(jīng)F301過(guò)濾后，帶有少量三乙基鋁的氣相丙烯從底部進(jìn)入低壓丙烯洗滌塔T302。丙烯氣洗去三乙基鋁后經(jīng)E304冷卻再進(jìn)入霧沫分離器D304。上升到T302頂部的丙烯氣中含有油滴和一些可凝物質(zhì)，E304使一部分冷凝后回到T302，另一部分隨丙烯氣進(jìn)入D304.在D304中被分離的油滴被P303打回到T302底部，干凈的丙烯從D304頂部排出,進(jìn)入循環(huán)氣壓縮機(jī)系統(tǒng)PK301。在頂部出料線上設(shè)有排放閥HV341，可向低壓系統(tǒng)進(jìn)行緊急排放.1.4。5.2T302及回流T302是板式洗滌塔,共9層。洗滌液是凡士林油和Atmer163以2：1的體積比混合成的液體，二者分別來(lái)自P109和P110。洗滌液由頂部向下,丙烯氣由下而上，經(jīng)過(guò)物質(zhì)交換后，三乙基鋁及可能夾帶的粉末被洗掉。Teal是與Atmer163反應(yīng)產(chǎn)生穩(wěn)定的液態(tài)油溶性絡(luò)合物而洗去的,油必須每?jī)蓚€(gè)月或當(dāng)油