年产11万吨聚丙烯合成工艺设计

学号

毕 业 设 计（论 文）

年产11万吨聚丙烯合成工艺设计

教 学 系： 化学与制药系 指导教师： 专业班级： 化工 学生姓名：

二零一四年五月

毕业设计(论文)任务书

学生姓名 指导教师 设计(论文)题目 设计（论文）主要内容： 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，本设计是关于年产11万吨聚丙烯合成工段进行初步设计，设计中包括工艺流程设计、物料衡算、能量衡算，设备选型，对于聚丙烯的生产具有一定的实践意义。 要求完成的主要任务及其时间安排: 1. 根据论文要求及教师的指导，学生查阅相关科技文献。 2. 对年产11万吨聚丙烯合成工艺进行设计。 3. 完成设备选型，绘图。 4. 在老师的指导下撰写论文，最终得到符合武汉理工大学华夏学院本科毕业设计（论文）规范的毕业论文。 进度安排： 2014年1月4日-- 1月14日：收集资料，完成开题报告。 2014年1月15日-- 3月25日：查阅文献，撰写毕业论文初稿，定期交论文指导老师审查。 2014年3月25日-- 5月14日：在指导老师指导下修改论文，完成绘图，并完善论文。 2014年5月15日-- 5月17日：准备论文答辩。 必读参考资料： [1] 洪定一.聚丙烯—原理、工艺与技术[M].中国石化出版社，2002年9月:23-24. [2] 程增越.通用树脂实用技术手册[M].北京：中国石化出版社，1999. [3] 于文秀.聚丙烯技术新进展[J].石油化工，2003，32（10）：913-917 [4] 孙涛，张森宝，刘田库.聚丙烯生产工艺进展[J].辽宁化工，2007，36（6）：409-411. [5] 中国石化集团上海工程有限公司，《化工工艺设计手册》（上、下册）[M].北京，化学工业出版社，2009. [6] 化工设备设计全书编辑委员会，《化工设备设计全书-塔设备》[M]，北京，化学工业出版社，2004. [7] 化工设备设计全书编辑委员会，《化工设备设计全书-换热器》[M].北京，化学工业出版社，2004. [8] 化工设备设计全书编辑委员会，《化工设备设计全书-管道》[M].北京，化学工业出版社，2004. 指导教师签名： 教研室主任签名： 专业班级 工作单位 化工 化学与制药工程系 年产11万吨聚丙烯合成工艺设计

毕业设计（论文）开题报告

a) 目的及意义（含国内外的研究现状分析） 1956年意大利化学家纳塔改进齐格勒催化剂，成功地合成了结晶等规聚丙烯，开创了聚丙烯技术的新时代。聚丙烯生产最初采用的是淤浆工艺，催化剂活性很低，生产规模很小，工艺冗长落后，设备复杂。由于采用己烷等溶剂作稀释剂，不仅需要脱催化剂残渣和脱无规物工序，而且还需设置溶剂回收工序和设备。因而使设备投资费用高，工厂占地的面积大，操作和维修人员多等一系列问题。随着科学技术的进步和生产的发展，出现了溶剂工艺，即以某种溶剂作稀释剂将丙烯稀释，反应过程在液态下进行。但此方法也存在缺点，如需要脱灰和脱无规物，需要溶剂回收工序和设备等，因而又研究出本体工艺。这种工艺不需要专门的溶剂作为稀释剂，而是甩液态丙烯本身作稀释剂进行聚合反应。若采用高活性催化剂，如日本三井油化公司[3]的高效高立体定向催化剂，则既可省掉脱灰脱无规物工序，又可省掉溶剂回收工序和设备。此后，本体工艺进一步演变为液相本体和气相率体两种工艺。到现在为止，气相工艺是最先进的流化床工艺 中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代，经过30多年发展，已经基本上形成了溶剂法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举，大中小型生产规模共存的生产格局。现在中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主，中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。 中国聚丙烯在以后几年里产量会有较大的增长，但生产仍然供不足需，中国已经成为全球最大的聚丙烯净进口国。但由于国内产量很快增长，进口依存度总体上呈下降趋势。中国聚丙烯未来几年内，表观消费量依然会保持较高增速，进口量将会增大，聚丙烯产业在中国的前景广阔。 本设计的内容是关于11万吨/年聚丙烯的生产工艺设计，设计中包括工艺流程设计、物料衡算、能量衡算，设备选型和安全环保。在本文中比较详细的计算出来了原料的单位用量、产品的单位产量，由算得的换热面积选择出来适合本工艺的各种设备，按照选择的工艺设计出了工艺流程图。 通过本设计，可以对环管法聚丙烯合成车间工艺及聚合工段设计有一个初步的认识和了解，了解到环管法聚丙烯合成的基本流程。

b) 基本内容和技术方案 设计的主要内容： 以下是本次课题任务书提出的任务要求 （1）根据论文要求及教师的指导，查阅相关科技文献。 （2）对年产11万吨聚丙烯合成工艺进行设计，主要内容为： a．工艺流程设计； b．物料衡算； c．热量衡算。 （3）完成设备选型，绘图。 （4）聚丙烯装置的安全生产。 （5）“三废”处理与环境保护。 （6）在老师的指导下撰写论文，最终得到符合武汉理工大学华夏学院本科毕业设计（论文）规范的毕业论文。 技术方案： 本方案选择采用Spheripol工艺，该技术自1982年首次工业化以来，是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺，工艺采用高效催化剂(Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂，催化剂活性达到40kgPP/gcat，产品等规度为90%-99%，可不脱灰、不脱无规物)，生成的PP粉料粒度呈圆球形，颗粒大而均匀，分布可以调节，既可宽又可窄，可以生产全范围、多用途的各种产品。 c) 进度安排 2014年1月4日-- 1月14日：收集资料，完成开题报告。 2014年1月15日-- 3月25日：查阅文献，撰写毕业论文初稿，定期交论文指导老师审查。 2014年3月25日-- 5月14日：在指导老师指导下修改论文，完成绘图，并完善论文。 2014年5月15日-- 5月17日：准备论文答辩。

d) 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日