15万吨/年聚丙烯生产工艺设计 ---- 计算部分、用户手册
目 录
目 录 ................................................................................................................... - 1 - 前言 ........................................................................................................................... - 4 - 第一章 文献综述 ..................................................................................................... - 5 -
1.1 聚丙烯概述 ......................................................................................................... - 5 - 1.2 聚丙烯的性质...................................................................................................... - 5 - 1.3 聚丙烯工艺发展过程 ........................................................................................... - 5 - 1.4 几种主要聚丙烯工艺 ........................................................................................... - 7 - 1.4.1 Spheripol工艺……………………………………………………………………….- 7 - 1.4.2 Hypol工艺………………………………………………………………………..….- 7 - 1.4.3 Novolen工艺……………………………………………………………………….- 8 - 1.4.4 Unipol气相工艺……………………………………………………………………- 8 - 1.4.5 Amoco／Chiaso气相法工艺………………………………………………………- 9 - 1.5 新型催化剂体系的优势........................................................................................ - 9 - 1.5.1 PP生产工艺的优化和改善………………………………………………………...- 9 - 1.5.2 PP产品性能的改进和提高…………………………………………………….......- 10 - 1.5.3 高刚性、高结晶度的产品………………………………………………………...- 10 - 1.5.4 薄膜产品性能的改善……………………………………………………………...- 10 - 1.5.5 纺粘纤维和熔喷纤维……………………………………………………………...- 10 - 1.5.6 无规共聚物………………………………………………………………………...- 11 - 1.5.7 抗冲击共聚产品…………………………………………………………………...- 11 - 1.6 中国聚丙烯工业 .................................................................................................- 11 - 1.7 展望...................................................................................................................- 11 -
第二章 工艺流程设计 ........................................................................................... - 12 -
2.1 工艺原理........................................................................................................... - 12 - 2.2 催化剂的选定.................................................................................................... - 13 - 2.3 生产工艺的选定 ................................................................................................ - 13 - 2.4 工艺流程草图.................................................................................................... - 15 - 2.5 工艺流程概述.................................................................................................... - 15 - 2.5.1 聚合区工艺………………………………………………………………………...- 15 - 2.5.2 造粒区……………………………………………………………………………...- 18 - 2.5.3 包装区……………………………………………………………………………...- 18 - 2.5.4 循环水场…………………………………………………………………………...- 19 -
第三章 物料衡算 ................................................................................................... - 19 -
3.1 设计名称........................................................................................................... - 19 - 3.2 设计条件........................................................................................................... - 20 - 3.2.1 全套装置工艺参数………………………………………………………………...- 20 - 3.2.2 丙烯进料量 （按小时计算）…………………………………………………….- 20 - 3.3 催化剂用量 ....................................................................................................... - 20 - 3.4 R200小环管的物料衡算 ..................................................................................... - 21 - 3.5 氢气用量........................................................................................................... - 22 - 3.6 R201大环管反应器的物料衡算 .......................................................................... - 22 - 3.7 D301闪蒸罐的物料衡算..................................................................................... - 23 - 3.8 F301布袋过滤器的物料衡算 .............................................................................. - 23 - 3.9 T301循环丙烯洗涤塔的物料衡算 ....................................................................... - 25 - 3.10 D501汽蒸罐的物料衡算 ................................................................................... - 26 - 3.11 T501水洗塔的物料衡算 ................................................................................... - 26 - 3.12 D502干燥塔的物料衡算 ................................................................................... - 27 - 3.13 造粒 ................................................................................................................ - 27 -
第四章 热量衡算 ................................................................................................... - 28 -
4.1 计算依据........................................................................................................... - 28 - 4.2 R200小环管的热量衡算 ..................................................................................... - 28 - 4.3 R201大环管反应器的热量衡算 .......................................................................... - 30 - 4.4 D301闪蒸罐的热量衡算..................................................................................... - 31 - 4.5 D501气蒸罐的热量衡算..................................................................................... - 31 - 4.6 D502干燥罐的热量衡算..................................................................................... - 32 -
第五章 设备选型 ................................................................................................... - 33 -
5.1 R200小环管的选型 ............................................................................................ - 33 - 5.1.1 R200小环管的工艺参数…………………………………………………………..- 33 - 5.1.2 主要作用…………………………………………………………………………...- 33 - 5.1.3 选型………………………………………………………………………………...- 33 - 5.2 R201大环管反应器的选型 ................................................................................. - 34 - 5.2.1 R201大环管反应器的工艺参数…………………………………………………..- 34 - 5.2.2 特点………………………………………………………………………………...- 34 - 5.2.3 选型及结构………………………………………………………………………...- 34 - 5.3设备一览表........................................................................................................ - 35 -
第6章 经济技术分析 ......................................................................................... - 36 -
6.1市场分析和建设规模.......................................................................................... - 36 - 6.2 工艺技术........................................................................................................... - 38 -
参考文献 ................................................................................................................. - 39 - 致 谢 ................................................................................................................. - 40 -
前言
此次设计的题目：年产15万吨环管法聚丙烯合成车间工艺及聚合工段设计，共分为五个部分：文献综述、工艺流程设计、物料衡算、能量衡算以及设备框算。
文献综述介绍了聚丙烯的性能、生产工艺、晶型、产业发展现状、用途以及催化剂的选择。
工艺流程设计详细介绍了工艺原理、生产工艺的选择及催化剂的选用，着重叙述了聚合的工艺流程，使我们对整个生产过程有了充分的认识，还对装置及一些化学介质做了说明。
在物料衡算中，根据生产流程对主要设备的进出料情况做了衡算，确定进出设备的物料和设备内部各种物料的流动状况和组成。
在能量衡算中，由物料的流量、状态及性质做出热量的衡算，以及夹套水的用量，确定需要移走或补充的能量。
在设备框算中，则包括了车间内各主要单元的化工计算过程，确定各设备的有效容积、结构尺寸、传热面积等。同时，根据设计的需要绘制了聚合工段的工艺流程图、循环丙烯洗涤塔的装配图、车间的平面布置总图、设备平面布置图和设备立面布置图。本次设计虽然经过多次修改，但难免存在不妥之处，望各位老师在检查过程中给予纠正。