高聚物聚丙烯合成仿真实验Word下载.docx
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()—空穴配位点;
Pn—集合物增长链
三乙基铝的主要作用与主催化剂络合反应形成Ti-C键,以[Cat]+R-表示上述TiCl3-Al(C2H5)3络合催化剂,络合催化剂是非均相的,丙烯单位是插入Ti+-C-键之间进行反应的,而且链增长是阴离子,其反应式如下:
四、实验过程
(一)聚丙烯生产的冷态开车
✓1、种子粉料加入D203
(1)启动种子粉料加入按钮
(2)料位10%后,关此阀
(3)开高压氮气阀POP2012充压
(4)当D203充压至0.5MPa,关氮气阀
(5)现场开D203气相至E203手阀,开HC231
(6)放空至0.05MPa后,关HV231
(7)总控启动D203搅拌
✓2、丙烯置换
(1)引气态丙烯进系统D200置换
(2)现场启动气态丙烯进料阀
(3)开FIC201阀将丙烯引入D200
(4)压力达0.5MPa后关FIC201
(5)开现场火炬阀放空至0.05MPa
(6)关现场火炬阀
✓3、D201置换
(1)开FIC211阀,将气态丙烯引入D201
(2)开FIC212阀
(3)开C201A/B入口阀
(4)开C201A/B出口阀
(5)启动C201A/B,调节转速
(6)当PIA211达0.5MPa时,关FIC211阀
(7)停D201风机
(8)开HIC211阀放空
(9)放至0.05MPa,关HC211
✓4、D202置换
(1)开FIC221阀,将气态丙烯引入D202
(2)开FIC222
(3)开C202入口阀
(4)开C202出口阀
(5)启动C202,调整转速
(6)当PIAS221达0.5MPa时,关FIC221
(7)停C202风机
(8)开HC221阀放空
(9)放至0.05MPa,关HC221阀
✓5、D203置换
(1)现场开D007来气相丙烯阀
(2)充压至0.5MPa后,关此阀
(3)开HC231阀,放空
(4)放空至PIC231为0.05MPa后,关HC231
(5)重新升压
✓6、D200升压
(1)开FIC201,升压
(2)PI201指示为0.7MPa后,关FIC201
✓7、D201升压
(1)开FIC211引气相丙烯
(2)PIA211指示为0.7MPa后,关FIC211
✓8、D202升压
(1)开FIC221引气相丙烯
(2)PIAS221指示为0.7MPa后,关FIC221
✓9、向D200加液态丙烯
(1)开液态丙烯进料阀
(2)开E200BWR入口阀
(3)开D200夹套BW入口阀
(4)开FIC201,引液丙烯入D200
(5)启动D200搅拌
(6)当PI201指示为3.0MPa时,开现场釜底阀
✓10、向D201加液态丙烯
(1)开FIC211,向D201进液态丙烯
(2)启动D201搅拌
(3)现场开E201CWR入口阀
(4)开LICA211A一条线前后手阀
(5)开C201A或B机入口阀
(6)开C201A或B机出口阀
(7)开C201A或B机
(8)调整转速
(9)调节FCI212为45M3/h
(10)开MS阀,釜底TIC212升温
(11)调节TIC211,控制釜温为65℃
✓11、向D202加液态丙烯
(1)开FIC221,向D202进液相丙烯
(2)启动D202搅拌
(3)现场开E202CWR入口阀,开E207CW入口阀
(4)开C202入口阀
(5)开C202出口阀
(6)启动C202
(7)调节转速
(8)调节FIC222为40M3/h
(9)釜底TIC222升温,控制釜温为60℃
(10)调节FIC221冲洗进料量为500KG/h
✓12、向D203加液态丙烯
(1)当D202出料至D203后,即为D203进液相丙烯
(2)开E203CWR入口阀
(3)开E208CWR出口阀
(4)启动P213
(5)开MS阀,釜低TRC233升温
(6)调整TRC231,控制釜温为80℃
(7)启动P203A
✓13、给D201加入H2,循环至D201、D202、D203中
✓14、向系统加催化剂
(1)现场调节C-Cat进反应釜D200
(2)中控全线联锁投用,阻聚剂CO加入系统,现场打开CO管线手阀。
(3)现场调节B-Cat进反应釜D200
(4)现场调节A-Cat进反应釜D200
(二)聚丙烯生产的正常运行
仪表位号
标准设定值
项目名称
备注
PI201
3.1/3.7MPaG
D200压力
FIC201
450kg/hr
进D200丙烯总流量
PIA211
3.0/3.6MPaG
D201压力
FIC211
2050kg/hr
进D201丙烯流量
FIC212
45m3/hr
进D201循环气流量
LICA211
45%
D201液位
LI212
1848mm
LIA213
2000mm
D201回流液管液位
TR210
70℃
D201气相温度
TIC211
D201液相温度
TIC212
P211出口温度
HC211
D201气相压力
ARC211
0.24~9.4%
D201气相色谱
XV212A/B/C
D201加CO
PIA221
FIC221
进D202丙烯流量
FIC222
40m3/hr
进D202循环气流量
LICA221
D202液位
LI222
LIA223
D202回流液管液位
TR220
D202气相温度
TIC221
67℃
D202液相温度
TIC222
P212出口温度
HC221
D202气相压力
ARC221
D202气相色谱
XV222A/B/C
D202加CO
PIC231
2.8MPaG
D203压力
FIC233
15m3/hr
P203A/B出口流量
LICA231A
900mm
D203料位
LI231B
TRC231
80℃
D203温度
TR232A/B/C
TIC233
P213出口温度
HC231
XV232A/B/C
D203加CO
(三)聚丙烯生产的正常停车
✌1、停催化剂进料
(1)停催化剂A
(2)停催化剂B
(3)停催化剂C
(4)停止氢进入D201
✌2、维持三釜的平稳操作
(1)D201夹套CW切换至HW
(2)控制D201温度在65-70℃
(3)D202夹套CW切换至HW
(4)控制D202温度在60-64℃
(5)D203夹套CW切换至HW
(6)控制D203温度在80℃左右
✌3、D201,D202排料
(1)关闭丙烯进料FV201,FV211,FV221
(2)停E200,D200冷冻水
(3)D200停搅拌
(4)从D201向D202卸料
(5)当D201倒空后,停止D201出料
(6)停D201搅拌
(7)停C201,E201
(8)从D202向D203卸料
(9)当D202倒空后,停止D202出料
(10)停D202搅拌
(11)停C202,E202,E207
(12)当D203倒空后,关闭LICA231A
(13)停P203,E203,E208
(14)停D203搅拌
(15)关闭AV221,PV231}
✌4、放空
(1)开D200放空阀
(2)开D201放空阀
(3)开D202放空阀
(4)开D203放空阀
(四)聚丙烯生产的故障及处理
☞一、停电
事故现象:
停电
处理方法:
紧急停车
☞二、停水
冷却水停
☞三、停蒸汽
蒸汽停
☞四、IA停
仪表风停止供应,必须紧急停车全系统联锁停车
☞五、原料中断
☞六、氮气中断
造成干燥闪蒸单元不能正常操作
1、关闭LICA231阀,停止向干燥系统放料
2、D201隔离进行自循环
3、D202隔离进行自循环
4、D203隔离进行自循环
☞七、低压密封油中断
低压密封油中断(LSO):
P812A/B停泵出口压力下降很大各个用户FG,PG指示下降
☞八、高压密封油中断
☞九、A-CAT不上量
1、减小FIC201的进料量
2、维持D201温度,压力控制
☞十、聚合反应异常
1、调整A-Cat的转动周期,减小A催化剂的量
2、适当增加FIC201的流量
☞十一、D201的温度压力突然升高
D201的温度压力突然升高
1、提高TIC212的CW阀开度,减少蒸汽
2、提高FIC201进料量
☞十二、D203的温度压力突然升高
D203的温度压力突然升高
1、关闭TRC231前后手阀
2、开付线阀调整流量
☞十三、D203下料系统堵塞
☞十四、浆液管线不下料
1、增大TIC212蒸汽量,提高夹套水温
2、D202向T302泄压
3、最终调节D201比D202压差为0.2Mpa
☞十五、D201液封突然消失
☞十六、D201搅拌停
☞十七、D201-D202间SL管线全堵
1、现场开另一条D201至D202浆液调节阀前后手阀
2、开D201至D203浆液线调节阀前后手阀
Â
紧急停车步骤
1、联锁旁路(全面停车旁路)
2、现场CO截止阀关闭
3、控制D201温度在65℃
4、控制D202温度在60℃
5、保持D201,D202的压差
6、关闭FIC201,FIC211
7、停E200,D200夹套冷冻水
8、当D201排净后,关闭LICA211
9、停C201,E201,开HC211
10、排净D202后,关闭LIC221
11、停C202,E203,E207,开HC221
12、当D203料位排完后,停止排料
13、停P203,E203,E208
14、开D203放空阀HC231
五、结果与讨论
1.加入的种子是什么?
起什么作用?
如何获取?
答:
加入的种子是少量丙烯和催化剂在低动力学条件下发生反应,起催化作用,聚合会缓慢形成一层包裹催化剂颗粒的聚合物薄层,以防止在高动力学反应条件下催化剂颗粒爆裂产生大量细粉。
2.向D203充氮气的作用是什么?
为什么?
向D203充氮气的作用是:
向D203充氮气至0.5MPa,然后放空至0.05MPa,用来置换釜内氧气,且作为保护气,保护出料。
3.步骤的置换和升压作用是什么?
置换是用来置换出反应系统的气体,使其在惰性气体氛围下进行聚合反应。
置换后放空再升压可以降低反应系统中氧气的浓度,
4.为什么D200,D201,D202需要升压而D203不需升压?
D200,D201,D202是用气态丙烯直接置换釜内氧气,需要经过升压,放空,再升压过程使氧气浓度降低。
D203是用氮气置换,使其在氮气保护下反应出料。
5.D200,D201,D202,D203如何升压操作?
降压操作?
D200升压降压操作:
(1)开FIC201,升压
(2)PI201指示为0.7MPa后,关FIC201(3)开现场火炬阀放空至0.05Mpa,关现场火炬阀。
D201升压降压操作:
(1)开FIC211引气相丙烯
(2)PIA211指示为0.7MPa后,关FIC211(3)开HIC211阀和现场开火炬阀放空至0.05MPa,关HC211阀和火炬阀。
D202升压降压操作:
(1)开FIC221引气相丙烯
(2)PIAS221指示为0.7MPa后,关FIC221(3)开HC221阀和现场开火炬阀放空至0.05MPa,关HC221阀和火炬阀。
D203升压降压操作:
(1)开高压氮气阀POP2012充压
(2)当D203充压至0.5MPa,关氮气阀(3)现场开D203气相至E203手阀,开HC231(4)放空至0.05MPa后,关HC231
6.反应釜处于加热升温状态和高于环境温度能否液态丙烯进料?
不能。
液态丙烯会气化。
7.反应釜升温保温降温如何操作?
反应釜的升温操作:
开启反应釜夹套热水进口调节阀,根据各釜要求设定温度,开蒸汽调节阀,根据需要同时打开冷却水调节阀,调节水温,启动泵,蒸汽进入反应釜夹套进行加热。
反应釜的保温操作:
当达到各个反应釜设定温度时,关闭反应釜的热水进口阀,关闭热水泵出口阀,停止泵运行。
反应釜的降温操作:
开启反应釜夹套冷却水进口调节阀,开启冷却水出口阀,启动泵,冷却水进入反应釜夹套进行冷却。
8.各反应釜温度控制在何范围?
如何调整?
D201温度控制在为700C±
2,设置TIC211自动值为70,打开蒸汽阀和冷却水阀设置温度,启动P211。
D202控制在670C±
3,设置TIC221自动值为67,打开蒸汽阀和冷却水阀设置温度,启动P212。
D203温度控制在800C±
5,设置TRC231自动值为80,打开冷却水阀,启动P213。
9.各反应釜压力控制在何范围?
D200压力控制在3.7MPa,D201压力控制在3.2MPa±
0.5,D202压力控制在3.0MPa±
0.5,D203压力控制在2.8MPa±
0.5。
10.各反应釜液位控制在何范围?
D201液位控制在45%±
5,设置LICA211自动值为45,调整FIC211进料量和FIC221出料量。
D202液位控制在45%±
5,设置LICA221自动值为45,调整FIC221进料量。
D203液位控制在45%~60%,超过最大值要放料,设置LICA231A周期。
11.D201,D202,D203单体循环量在何范围?
D201单体循环量为45m3/h,设置FIC212自动值为45。
D202单体循环量为40m3/h,设置FIC222自动值为40。
D203单体循环量为6m3/h,设置FIC233自动值为6。
12.D203液位的实际意义是什么?
是用什么方法测得的?
D203液位的实际意义是聚丙烯的转化率。
13.分析过程给出聚丙烯合成的总转化率和各釜转化率?
D200转化率接近100%,D201转化率约为22%,D202转化率约为30%,D203转化率(总转化率)在45%~60%之间。
14.对总系统进行物料衡算,给出生产量和生产能力
答:
丙烯进料量:
3690Kg/h,转化率:
55%
生产量:
3690×
55%=2029.5Kg/h
年产量:
2029.5×
24×
330=1.61(万吨/年)
15.给出D200,D201,D202,D203的丙烯置换的操作步骤及规程
D200丙烯置换:
(1)引气态丙烯进系统D200置换
(2)现场启动气态丙烯进料阀(3)开FIC201阀将丙烯引入D200(4)压力达0.5MPa后关FIC201(5)开现场火炬阀放空至0.05MPa(6)关现场火炬阀
D201丙烯置换:
(1)开FIC211阀,将气态丙烯引入D201
(2)开FIC212阀(3)开C201A/B入口阀(4)开C201A/B出口阀(5)启动C201A/B,调节转速(6)当PIA211达0.5MPa时,关FIC211阀(7)停D201风机(8)开HIC211阀放空(9)放至0.05MPa,关HC211
D202丙烯置换:
(1)开FIC221阀,将气态丙烯引入D202
(2)开FIC222(3)开C202入口阀(4)开C202出口阀(5)启动C202,调整转速(6)当PIAS221达0.5MPa时,关FIC221(7)停C202风机(8)开HC221阀放空(9)放至0.05MPa,关HC221阀
D203丙烯置换:
(1)现场开D007来气相丙烯阀
(2)充压至0.5MPa后,关此阀(3)开HC231阀,放空(4)放空至PIC231为0.05MPa后,关HC231(5)重新升压
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