Spheripol年产30万吨聚丙烯聚合工段工艺设计(3)
1 绪论 1
1.1 聚丙烯的性质1
1.1.1 聚丙烯的物理性质1
1.1.2 聚丙烯的化学性质1
1.1.3 聚丙烯的力学性能2
1.2 聚丙烯的结构2
1.3 聚丙烯的合成和反应机理3
1.4 聚丙烯的应用5
1.5 国内外发展现状6
1.5.1国外生产及市场现状 6
1.5.2国内生产及市场现状 9
1.6 聚丙烯生产工艺概述及发展 10
1.6.1 生产工艺发展史 10
1.6.2 生产工艺类型 12
1.6.3 最新进展 15
2工艺流程的设计 25
2.1 生产工艺的选定 25
2.2 工艺流程草图 26
2.3 工艺过程详述 26
3 物料衡算31
3.1 计算依据 31
3.2 计算基础 31
3.3 主要设备物料衡算 33
3.3.1 汽提塔T701物料衡算33
3.3.2 预聚合反应器R200物料衡算34
3.3.3 聚合反应器R201物料衡算35
3.3.4 聚合反应器R202物料衡算35
3.3.5 闪蒸罐D301物料衡算36
3.3.6 汽蒸罐D501物料衡算37
3.3.7 干燥器D502物料衡算38
3.3.8 挤压造粒单元物料衡算 39
3.3.9总物料平衡表 39
4 热量衡算40
4.1 计算依据 40
4.2 主要设备热量衡算 40
4.2.1预聚合反应器R200热量衡算 40
4.2.2聚合反应器R201热量衡算 40
4.2.3聚合反应器R202热量衡算 43
4.2.4闪蒸罐D301热量衡算 44
4.2.5汽蒸罐D501热量衡算 45
4.2.6干燥器D502热量衡算47
4.2.7总热量平衡表 48
5 设备选型50
5.1 预聚合反应器R20050
5.2 聚合反应器R201 R202 51
5.3 汽蒸罐D50152
5.4 干燥器D50255
5.5 设备一览表 57
6 工厂选址和总平面布置59
6.1 选厂指导方针 59
6.2 选厂一般要求 59
6.3 平面布置原则 60
6.4 厂房布局 60
7 安全生产和环境保护61
致谢63
参考文献64
附录66
1绪论
聚丙烯，英文名称：Polypropylene（PP)，分子式：
是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。
1.1 聚丙烯的性质
1.1.1 聚丙烯的物理性质
（1）聚丙烯为无毒、无臭、无的乳白色高结晶的聚合物，机械强度高。
（2）等规聚丙烯玻璃化温度为-13℃~0℃，无规聚丙烯为-18℃~5℃，聚丙烯熔点温度为164℃~170℃。
（3）聚丙烯的熔融流动性好。
（4）聚丙烯密度只有0.90 g/cm3~0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。低密度聚丙烯密度为0.87g/cm3，中密度聚丙烯密度为0.88 g/cm3~0.90g/cm3，高密度聚丙烯密度为0.91 g/cm3~0.915g/cm3。
（5）对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.01%，分子量约80000~150000。
（6）聚丙烯是聚烯烃中耐热最高的一种，但熔体弹性大，冷却凝固速度快，易产生内应力，同时成型收缩率比较大（1％~2.5％），并且具有各向异性。
（7）由于聚丙烯分子量高，结构等规度高而易结晶，比聚乙烯等拉伸强度都大，在100℃时保留常温拉伸强度的一半，并且具有较高的强度和抗挠曲性及高耐磨性，较好的耐应力开裂性和低蠕变性。
（8）聚丙烯屈服强度高，有较高的弯曲疲劳寿命。
（9）聚丙烯可处于三种物理状态，晶态、高弹态和粘流态。
（10）较高的介电系数，随温度的上升，用来制作受热的电器绝缘制品。击穿电压也很高，适合用作电器配件等。
1.1.2 聚丙烯的化学性质
（1）化学稳定性：性能良好，随着结晶度的增加而增大，对溶剂、油脂、碱及大多数化学品都比较稳定，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。
（2）耐热性：性能良好，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，可耐沸水，分解温度可达到300℃以上，与氧接触的情况下，聚丙烯在260℃左右开始发黄。