年产11万吨聚丙烯合成工艺设计(4)

ABSTRACT

This design content is about 110000 tons/year polypropylene production technology design, design including process flow design, material calculation, energy calculation, equipment selection, The safety in production, \ In this paper a detailed calculation out of raw materials, product of dosage units unit output, is by the heat transfer area selected for the various kinds of equipment technology, according to the selection process design out of the process flow diagram and production workshop patterns and equipment drawing.

Through the design, can HuanGuan method of polypropylene synthesis process and polymerization design workshop section in a preliminary understanding and know, and understand to HuanGuan synthesis method of the basic process of polypropylene.

Key words：Polypropylene process flow HuanGuan method material calculation

energy calculation

前 言

此次毕业设计的题目：年产11万吨聚丙烯合成工艺设计，共分为七个部分：文献综述、工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、设备框算、安全生产以及“三废”处理与环境保护。

文献综述主要介绍了聚丙烯的性能、生产工艺、国内外聚丙烯产业发展现状、用途以及催化剂的选择。

工艺流程设计详细介绍了聚丙烯的工艺原理、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。

在安全生产中，主要介绍了聚丙烯生产中易出现的安全问题，并针对这些安全问题详述相关的安全措施。

在“三废”处理与环境保护中重点介绍了“三废”的处理方法，从而达到保护环境的目的。 本次设计虽然经过多次修改，但难免存在不妥之处，望老师在检查过程中给予纠正。

1 绪论

1.1 聚丙烯概述

聚丙烯

英文名称:Polypropylene 分子式:[C3H6]n 简称:PP

聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotactic polyprolene）、无规聚丙烯（atactic polypropylene）和间规聚丙烯（syndiotatic polypropylene）三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯， 若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。

1.2 聚丙烯的性质

1.2.1物理性能

聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0. 90-0. 91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0. 01%，分子量约8万-15万。成型性好，但因收缩率大(为1%~2.5%）.厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，很难于达到要求，制品表面光泽好，易于着色。

1.2.2 力学性能

聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，但下降至某一数值后不再变化。

温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时，冲击破坏呈韧性断裂，低于玻璃化温度呈脆性断裂，且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率，可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性，其制品在常温下可弯折106次而不损坏。但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以抗冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，俗称百折胶。

1.2.3 热性能

聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有-18qC, 0qC, 5℃等，这也是由于人们采用不同试样，其中所含晶相与无定形相的比例不同，使分子链中无定形部分链长不同所致。聚丙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40-50%，约为164-170℃, 100%等规度聚丙烯熔点为176℃。

1.2.4 化学稳定性

聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。

1.2.5 电性能

聚丙烯有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电器绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电器配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。

1.2.6 耐候性

聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。

1.3 聚丙烯工艺发展过程

自1954年纳塔教授发现等规聚丙烯以来，聚丙烯工业得到了长足的发展。据不完全统计,2000

年中期全世界聚丙烯的产量已达到33900kt/a，生产厂家多达150家。世界各地区PP生产能力的增长率显示出明显的不同，北美和亚太（不包括日本）分别达18% 和15%的高增长，而西欧仅5%。 1999年我国PP产量为2666.4kt,与1990年的377.9kt/a相比，增长了605.6%，品均年增长率高达24.9%。2000年我国PP产量达3100kt,其中中国石化集团公司生产了2200kt。导热油加热器 模温机 油加热器 电加热导热油炉 导热油电加热器

尽管我国的PP工业取得了迅猛的发展，生产能力和产量大幅度增长，但在数量和质量以及品种等方面仍不能满足国民经济的高速发展的需要，每年仍需要大量的进口，且数量逐年上升，2000年我国进口PP达1640kt，与1999年相比增长11.4%。

聚丙烯产品自问世以来，一直保持持续的消费增长，广泛应用于注塑、薄膜、单丝、纤维、中空成型、挤出成型领域，产品走向多样化、功能化和高附加值化，市场不断拓宽，遍及工农业及日常生活品各个领域。导热油加热器 模温机 油加热器 电加热导热油炉 导热油电加热器 …… 此处隐藏：1788字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……