年产2万吨聚丙烯车间生产工艺设计
1 纯度(mol) 2 含氧量(mol) 3 含水量(mol) 二 产品质量指标 1 熔融指数 2 等规指数 3 总灰分 4 抗张拉伸屈服强度 5 捞曲模量 6 洛氏硬度 7 热变形温度 8维卡软化点 9 氯化物含量 10 黄色指数 三 工艺操作条件 1 预精制流量 2 球1.2液位 3 电解槽温度 4 氢储罐D993压力 5 D201温度TIC211 6 P200冲洗丙烯流量 7 R210冲洗丙烯流量 8 R200进料丙烯流量 9 R200温度 10 R200压力 11 D202液位 12 D202压力 13 R201压力 14 R201温度 % ppm ppm g/10min % ppm MPa MPa R ℃ ℃ ppm T/H M ℃ MPa ℃ Kg/h Kg/h Kg/h ℃ MPa % MPa MPa ℃ 39
≤99.9 ≤5 ≤3.5 2.0-4.0 94.5-99.0 ≤400 ≥29 ≥1421 ≥90 ≥86 ≥150 ≤50 ≤4 8.0-14.0 ≤9.5 80-90 1.2-1.4 9-22 360-44- 760-840 2700-3300 12-20 3.30-3.45 35-45 3.30-3.45 3.30-3.45 69-71
年产2万吨聚丙烯车间生产工艺设计
15 D301料位 16 E201温度 17 R201密度 18 D301顶部温度 19 F301料位 20 F301-D501压差 21 T301顶部压力 22 T301液位 23 D302液位 24 P301出口压力 25 D301顶部丙烯流量 26 D501料位 27 D502料位 28 T701液位 29 T701顶部压力 30 PK705出口压力 31 工艺热氮温度 32 EX801负荷 33 EX801 34 G/P入口压力 35 S/C前后压差 36 PCW温度 37 PCW温度 38 热油温度 39 每袋产品净量 四 动力指标 1 循环水上水压力 2 循环水上水温度 3 低压蒸汽压力 % ℃ Kg/m3 ℃ % MPa MPa % % MPa Kg/h % % % MPa MPa ℃ T/h ℃ MPa MPa ℃ M3/h ℃ Kg MPa ℃ MPa 40
15-50 9-11 560-585 68-75 20-55 ≥0.03 1.6-2.0 40-60 55-75 4.3-4.7 7000-10000 20-60 20-60 40-60 1.7-2.3 4.8-5.2 80-100 6-13 200-260 0.5-2.0 ≤10 50-80 ≥130 260-330 24.95-25.50 ≥0.45 ≤32 ≥0.8
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4 仪表风压力 5 新鲜水压力 6 脱盐水压力 7 氮气纯度 8 氮气含水量 9 氮气含氧量 10 氮气压力 五 环保指标 （一）装置外派污水 1 CODCr 2 悬浮物 3含油量 4 PH值 （二）装置边沟废水 1 PH值 2 含油量 （三）噪音
MPa MPa MPa % ppm ppm MPa Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l DB(A) ≥0.55 ≥0.4 ≥0.4 ≥99.99 ≤10 ≤10 0.6-0.8 ≤500 ≤300 ≤100 6.0-10 6.0-9.0 ≤10 ≤85
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第二章 物料衡算
物料衡算的理论依据是质量守恒定律。对于没有化学反应的生产过程来说，
质量守恒定律为：进入一个装置的全部物料质量等于离开这个装置的全部物料质量再加上装置内积累起来的物料质量。写成公式为： 流入量=流出量+积累量+损失量
对于有化学反应的过程来说，要将化学反应的计量关系结合到质量守恒定律中，写成公式为：
流入量+反应生成量=流出量+反应消耗量+积累量+损失量[15]
2.1 计算基础
丙烯聚合生成聚丙烯的反应方程式为：
n CH3—CH==CH2 → -[CH-CH2]n- + Q放 ∣ CH3
本次设计为连续生产，故计算基准为：Kg/h或t/h 2.1.1设计条件
生产规模：年产2万吨
生产时间：年工作时数7200小时
每吨聚丙烯消耗全额：1.02吨丙烯（100％）
全装置总收率按98％计算，损耗为2％，损耗分配如下： 精制工段丙烯损失 0.5％ 闪蒸工段丙烯损失 0.5％ 汽蒸工段丙烯损失 0.8％ 造粒工段PP损失 0.2％ 2.1.2丙烯进料量
PP每小时净生产量：20000÷7200=2.7778t/h
由于造粒工段损失聚丙烯0.2％，则实际生产中PP的产量为：
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2.7778÷（1-0.2％）=2.7834 t/h
需要100％丙烯：2.7778×1.02=2.8334 t/h
按转化率56％，则需要100％丙烯进料量为：2.8334÷56％=5.0596 t/h 原料纯度为99.5％，则原料量为：5.0596÷99.5％=5.0850t/h 2.1.3催化剂用量
① 主催化剂
主催化剂活性：25～31KgPP/gcat 取：30 KgPP/gcat 则主催化剂用量为：2.7834×103÷30=92.7789 g/h ②其他
按主催化剂∶助催化剂∶Donor∶油脂=0.06∶0.35∶0.015∶0.35得： Teal用量：92.7789×0.35÷0.06=541.2103 g/h Donor用量：92.7789×0.015÷0.06=23.1947 g/h 油脂用量：92.7789×0.35÷0.06=541.2103 g/h
则催化剂总量为：92.7789+541.2103+23.1947+541.2103=1198.3942 g/h 即：1.1984 Kg/h 2.1.4氢气用量
H2消耗定额为：0.009～0.31 Kg/tPP，此处取：0.15 Kg/tPP 则H2用量为：0.15×2.7834=0.4175 Kg/h
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