年产3万吨聚丙烯的工艺设计实现项目可行性方案文档格式.docx

1、1.7 产品均化和包装码垛 371.8 生产原材料的规格 37第二章 物料衡算 422.1 计算基础（2.1.1-2.1.4郑伟玲） 422.1.1设计条件 422.1.2丙烯进料量 422.1.3催化剂用量 432.1.4氢气用量 432.2 原材料消耗定额 432.3 主要设备物料衡算 442.3.1 CO汽提塔T701物料衡算（2.3.1-2.3.4 陈思东） 442.3.2 预聚合反应器R200物料衡算 452.3.3 聚合反应器R201物料衡算 452.3.4 闪蒸罐D301物料衡算 472.3.5 汽蒸罐D501物料衡算（2.3.5-2.3.8 黄允胜） 482.3.6 干燥器D5

2、02物料衡算 492.3.7挤压造粒单元物料衡算 492.3.8总物料平衡表 50第三章 热量衡算 513.1 主要设备热量衡算 513.1.1预聚合反应器R200热量衡算（3.1.1-3.1.3 沈扬华） 513.1.2聚合反应器R201热量衡算 533.1.3闪蒸罐D301热量衡算 553.1.4汽蒸罐D501热量衡算（3.1.4-3.1.6 文豪） 573.1.5干燥器D502热量衡算 593.1.6总热量平衡表 61第四章 设备选型 614.1 主要设备选型 614.1.1 预聚合反应器R200 614.1.2 聚合反应器R201 624.1.3汽蒸罐D501 634.1.4干燥器D5

3、02 674.2 设备一览表 71第五章 聚丙烯装置的安全生产 765.1 静电的危害与防范 765.1.1静电危害 765.1.2 静电的防范措施 765.2 其他安全措施 77第六章 “三废”处理与环境保护 776.1废水 786.2废气 786.3废渣 78参考文献 79摘要：聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂。它作为一种高分子塑料，在现代化工生产中占有重要的地位，是五大工程塑料之一。 聚丙烯之所以是各种聚丙烯烃材料中发展最快的一种，关键在于其催化剂技术的飞速发展。本设计中就详细介绍了聚丙烯随催化剂的发展而发展的情况。 本设计是以荆门石化的S-PP工艺为设计基础

4、，设定年产量为两万吨，然后进行物料衡算、热量衡算、设备选型等过程，最终完成的一份比较完整的设计说明书。 另外聚丙烯来源丰富，价格便宜，易于加工成型，产品综合性能优良，因此被广泛地应用于化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚烯烃树脂中，是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。关键词：聚丙烯 S-PP工艺 液相本体聚合 催化剂Abstract：Polypropylene is a generic synthetic resin ,which is polymerizated by propylene monomer .As a polymer

5、plastic, in the modern chemical production it occupies an important position and was one of the five major engineering plastics. Polypropylene is the fastest developing material in variety of hydrocarbon materials .The key reason is the catalysts rapid development. This design introduced polypropyle

6、nes development with the development of catalyst. The design is based on the Jingmen Petrochemical S-PP technology and set for 20,000 tons of annual output .Then proceed to the material balance 、 energy balance and equipment selection, Finally reached a more complete design specification. Another, B

7、ecause of its rich resource, low price, easy to process takes shape, fine productoverall performance,therefore it is widely applied to chemical,the chemical fiber, the light industry, the electrical appliances, the building, the packing, agricultural, the national defense, thetransportation, the civ

8、il plastic product and so on. In the polyolefine resin,it is only inferior after the PVC、PE the third general plastic.Keywords:Polypropylen S-PP craft liquid phase polymerization catalyst绪论 聚丙烯（Polypropylene，常缩写为PP）是丙烯（Proplylene，缩写为PR）单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料）。 聚丙烯的有关性质如下： 1、聚丙烯的物理性质1可塑性 PP

9、是一种典型的热塑性塑料，它受热时易熔化，冷却时固化成型，且这一过程可以多次重复进行。由于这一特性，使聚丙烯加工成型十分方便，可以很容易用挤出、注塑、吹塑等方法直接加工成型。2耐热性 PP熔点较高，为164170（纯等规物熔点达176），软化点为150以上，是通用树脂中耐热性能最好的一种。3密度小 PP相对密度为0.900.91，是所有树脂中最轻的。4良好的物理机械性能 PP拉伸屈服强度一般可达3038MPa，这也是通用合成树脂中最高的品种之一，它表面强度大，弹性较好，耐磨性良好。5介电性能优良6吸水性小7抗冲击强度较低 这是PP的最大缺点，特别是在低温下其抗冲击强度急剧下降。但是可以通过共聚或

10、共混攻性来改善它的耐低温冲击性能。 2、聚丙烯的化学性质 PP具有优良的化学稳定性，它与绝大多数化学品接触几乎不发生作用，其热化学稳定性也好，在100下，无机酸、碱、盐溶液除具有强氧化性者外，其余对PP几乎都无破坏作用。 PP是非极性有机化合物，对极性有机溶剂都很稳定，醇类、酚类、醛类、酮类和大多数羧酸都不易使其发生溶胀。只有芳烃和氯代烃（如苯、四氯化碳、氯仿等）在80以下时对聚丙烯有溶解作用。 由于聚丙烯结构中存在叔碳原子，因此易被氧化性介质侵蚀。PP在光、紫外线、热、氧存在的条件下会发生老化现象，使其变质，失去原有的性质。要是PP不老化是不可能的，只有通过添加抗氧剂、紫外线吸收剂、防老剂等

11、来减缓PP的老化速度，改善其抗老化性能。 下面简要为大家介绍一下国内外聚丙烯的生产发展状况。 1、国外聚丙烯生产工艺发展史。 1953年，德国Zigle（齐格勒）发明用TiCl4金属烷基化合物作催化剂，以乙烯为原料进行聚合得到聚乙烯。 1954年，意大利Natta （纳塔）教授在Zigle发明的催化剂基础上，发展了烯烃聚合催化剂，用具有定向能力的TiCl3为催化剂，以丙烯为原料进行聚合，成功制得了高结晶性高立构规整性（等规）的聚丙烯2，并创立了定向聚合理论。 1957年，根据 Natta 教授的研究成果，意大利Montecatini（蒙特卡蒂尼）公司在Frara首建世界上第一套间歇式PP工业生

12、产装置（6Kt/a）。同年，美国Hercules（大力神）公司也建成了一套9Kt /aPP装置3。 19581962年，德、美、法、日等国先后都实现了PP工业化生产。 1964年，美国Dart（达特）公司的Rexall（雷克萨尔分公司）首用第一代催化剂及釜式反应器开创了液相本体法PP生产工艺。 1969年，Bsaf（巴斯夫公司）开发了立式搅拌床气相聚合Novolen工艺。 1971年，以Solvay（索尔维）公司开发的TiCl3-R2O（异戊醚）-TiCl4-Al（C2H5）2Cl络合型催化剂为典型代表的第二代催化剂（络合型催化剂）使液相本体法PP有了很大发展。 70年代后，Phillips（

13、菲利浦）石油公司首用环管式反应器实现了液相本体法PP生产工业化。 1980年，美国Amoco（阿莫科）公司采用自己的高效催化剂，选用卧式搅拌床，开发了新的气相聚合工艺，并建成世界上最大的气相法PP生产装置（135kt/a）。 1983年，美国UCC（联合碳化物）公司借鉴流化床聚乙烯工程放大生产经验，和成功开发超高活性PP催化剂（Shac）的Shell（壳牌）公司合作共同开发了“Unipol”PP气相流化床聚合工艺，于1985年在Texas（德克萨斯）建立了80kt/a装置，这是世界上第一个把高效催化剂与气相流化床相结合的新工艺。同年，意大利的Montecatini公司（即现在的蒙埃公司）也开发

14、了“Spheripol”本体聚合新工艺，在意大利Brindise（希林迪西）建成投产80kt/aPP装置。该公司于1983年11月与美国Hercules公司合营，改称Himont（海蒙特）公司。Himont公司均聚反应采用液相法环管反应器，而嵌段共聚反应采用气相法密相流化床反应器8。 2、国内聚丙烯生产发展状况 六十年代末，兰州化学工业公司石油化工厂从英国引进了采用Vickers-Zimmer（维克吉玛）工艺技术及常规催化剂体系的5kt/a溶剂法PP生产装置。1973年，北京燕山石化公司向阳化工厂利用国内研制的催化剂和溶剂法工艺，建成投产了一套5kt/a国产溶剂法PP生产装置。 1979年，北

15、京化工研究院等单位在络合型催化剂的基础上研制成活性定向能力更好的络合型催化剂即TiCl3-R2O（正丁醚）-Al（C2H5）2Cl催化剂。络合型催化剂不但可以用于溶剂法聚丙烯工艺，而且由于它的高活性合高定向能力，也为用于液相本体法PP工艺打下了良好基础。 1975年，辽宁瓦房店纺织厂与大连物化所协作，建立了一套300t/a（1.5m3）聚合釜间歇式液相本体PP中间试验装置。随后，江苏省丹阳化肥厂于1978年首先建成一套4m3聚合釜千吨液相本体法PP装置，同年试车成功，在我国首先实现了液相本体法PP生产工业化。 国内液相本体法（习惯称之为小本体法）PP工艺是间歇式单釜操作工艺，该工艺以液相丙稀为原料，采用络合型三氯化钛为催化剂，以一氯二乙基铝为活化剂，以H2为聚合物分子量调节剂。到1995年，全国已在约50个厂中建立近七十套国内液相本体法聚丙烯生产装置。 80年代末，我国