毕业设计---12kta聚丙烯装置的工艺设计

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1、 12kt/a 聚丙烯装置的工艺设计 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。 本设计是以中原石化的 S-PP 工艺为设计基础，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

2、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 目 录 前 言 1 第 1 章 工艺流程确定 .13 1.1 催化剂的配置和计量 . 13 1.2 丙烯预精制和丙烯保安精制及氢气压缩 15 1.3 预聚合与液相本体聚合 . 17 1.4 聚合物闪蒸和脱气 . 18 1.5 聚合物的汽蒸和干燥 . 19 1.6 生产原材料的规格 . 20 第 2 章 物料衡算 .26 2.1 计算基础 26 2.1.1 设计条件 26 2.1.2 丙烯进料量. 27 2.1.3 催化剂

3、用量. 27 2.1.4 氢气用量 28 2.2 原材料消耗定额 28 2.3 主要设备物料衡算 29 2.3.1 CO 汽提塔 T701 物料衡算 29 2.3.2 预聚合反应器 R200 物料衡算 . 30 2.3.3 聚合反应器 R201 物料衡算 . 31 2.3.4 闪蒸罐 D301 物料衡算 . 32 2.3.5 汽蒸罐 D501 物料衡算 . 34 2.3.6 干燥器 D502 物料衡算 . 35 2.3.7 挤压造粒单元物料衡算. 36 2.3.8 总物料平衡表. 37 第 3 章 热量衡算 .37 3.1 主要设备热量衡算 37 3.1.1 预聚合反应器 R200 热量衡算

4、. 37 3.1.2 聚合反应器 R201 热量衡算 . 41 3.1.3 闪蒸罐 D301 热量衡算 . 43 3.1.4 汽蒸罐 D501 热量衡算 . 46 3.1.5 干燥器 D502 热量衡算 . 49 3.1.6 总热量平衡表. 52 第 4 章 设备选型 .52 4.1 主要设备选型 52 4.1.1 预聚合反应器 R200 52 4.1.2 聚合反应器 R201 53 4.1.3 汽蒸罐 D501 54 4.1.4 干燥器 D502 60 第 5 章 聚丙烯装置的安全生产63 5.1 静电的危害与防范 63 5.1.1 静电的危害. 63 5.1.2 静电的防范措施. 64 5

5、.2 其他安全措施 64 第 6 章“三废”处理与环境保护65 6.1 废水 66 6.2 废气 66 6.3 废渣 66 参考文献 .66 1 前 言 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 1、聚丙烯的物理性质、聚丙烯的物理性质 可塑性 PP 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。 耐热性 PP 熔点

6、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。 密度小 PP 相对密度为 0.900.91，是所有树脂中最轻的。 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。 介电性能优良 吸水性小 抗冲击强度较低 2 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 共聚或共混攻性来改善它的耐低温冲击性能。 2 2、聚丙烯的化学性质、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