聚丙烯环管反应器的模拟

以荆门石化总厂7万t/a聚丙烯装置为基础，介绍了环管反应器的特点，分析了物料在环管反应器的流动特性，建立了符合其性能的数学模型。通过对模型的求解，得到了固含率，单体浓度，反应器温度，冷却水温度，聚合反应速率，链转移反应速率和催化剂失活速率等参数与环管反应器管长度的关系，为聚丙烯环管反应器的优化操作提供了理论依据。     

聚丙烯环管反应器的模拟

以荆门石化总厂 7万t/a聚丙烯装置为基础 ,介绍了环管反应器特点 ,分析了物料在环管反应器中的流动特性 ,建立了符合其性能的数学模型。通过对模型的求解 ,得到了固含率、单体浓度、反应器温度、冷却水温度、聚合反应速率、链转移反应速率和催化剂失活速率等参数与环管反应器管长度的关系 ,为聚丙烯环管反应器的优化操作提供了理论依据     

聚丙烯环管中试装置稳态模拟

利用Polymer Plus模拟软件对聚丙烯环管中试装置单环管聚合进行了稳态模拟,建立了丙烯均聚模型,对聚合物的熔体流动速率(MFR)、等规指数、相对分子质量分布等进行了模拟计算,模拟结果与试验结果的相对误差在±13%以内。还利用模型分析了氢气加料量、环管反应温度对聚合物熔体流动速率及活性的影响,得出氢气加料量与聚合物的MFR在对数坐标中呈线性关系：在60～80℃内,随反应温度的升高,聚合物的MFR增大,聚合活性增大。     

聚丙烯环管反应器的动力学特征

讨论了聚丙烯环管反应器内聚丙烯反应机理，反应速率；以齐鲁石化公司塑料厂的实际运行数据为基础，建立了物热衡算数学模型；并通过对模型求解，得到了反应器内的聚合速率，固含率在不同产量下随温度的变化规律，通过分析得出其温度的最佳操作域。     

大型国产化聚丙烯环管反应器发展现状与展望

介绍了聚丙烯的特性、应用、发展状况、环管法聚丙烯工艺,以及大型国产化聚丙烯环管反应器的工业应用、特点、技术发展、创新与突破、结构发展及原理与工作原理。同时展望了环管反应器未来的研究与发展方向。     

论聚丙烯环管反应器的建模研究

近年来,聚丙烯工业有了飞速的发展,聚丙烯产品逐渐成为世界合成树脂中发展最快,品种开发最活跃、应用范围最广的品种之一。丙烯聚合属于非均相阴离子配位反应,其反应机理非常复杂,加之聚丙烯生产工艺多种多样,如何建立聚合反应过程的数学模型,并实现聚合过程的计算机仿真是进行聚丙烯生产过程优化和控制的基础。本文就是主要针对聚丙烯环管反应器建立相应的数学模型。     

聚丙烯环管反应器ESD设计与实现

根据聚丙烯环管反应器的特点,总结了生产中可能出现的危险因素,即超温、超压、循环中断等紧急状况,据此设计了反应器的紧急停车动作,同时介绍了TRICON系统的特点,以及如何在TRICON系统中实现紧急停车动作,包括硬件组态和软件组态两个方面     

聚丙烯系统热力学及反应器模拟研究

热力学模型的可靠性是流程模拟的关键,本文基于Aspen plus软件,核算了聚丙烯系统的热力学性质和相平衡,对计算偏差较大的物性参数重新拟合,最终得到新的计算结果与实验值吻合较好。建立三种不同反应器组合模型来模拟环管反应器,得到循环比对反应器出口温度、反应器热负荷、聚丙烯产量和聚丙烯分子量的影响。对比不同模型发现,组合环管反应器可以根据夹套冷却水温度分布,有效解释管内淤浆的温度分布变化,从而有利于优化循环比及反应温度。     

环管反应器的吊装

环管反应器做为进行化学反应过程的"心脏"设备,体积庞大,结构复杂,通过对其两种就位方法的对比,可看出,不同环境及工况使用相应的吊装方法,既可缩短工期,又可节省费用。     

PSP-01催化剂在环管工艺聚丙烯装置的应用

中国石油化工研究院自主研发的PSP-01聚丙烯催化剂在抚顺石化公司乙烯化工厂90 kt/a聚丙烯装置上进行了3次工业应用,累计生产均聚、无规共聚、抗冲共聚7个牌号约2万t产品。对三次试用过程进行了详细的总结,结果表明PSP-01催化剂作为主催化剂能够满足聚丙烯生产的需要,生产期间装置运行平稳,产品质量合格。     

环管反应器内传热过程的数值模拟

为了对环管反应器内传热规律进行研究,在Euler-Euler双流体动量传递模型和环管反应器聚合传质模型的基础上,考虑了环管反应器内传热过程,建立了环管反应器传热数学模型,对工业烯烃聚合环管反应器内流动、传热和传质及聚合反应过程进行了研究。反应器内浆液温度的模拟值与工业现场值吻合,说明所建立的环管反应器传热数学模型是有效的。模拟结果表明,环管反应器温度与物料浓度存在不均匀分布。在上升段,温度分布呈中心对称,在弯管段不再呈中心对称,下降段的温度因弯管段的不均匀分布而不再呈中心对称分布;随着浆液入口速度或入口固体颗粒相体积分数的增加,环管反应器上升直管段,弯管段以及下降直管段温度降低;管壁冷却水温度不同,对环管反应器内冷却能力也不同,在反应器内相同的释放热量情况下,冷却水温度越低,对反应器内物料的冷却能力就越强。     

环管反应器中聚丙烯颗粒内部的质量与热量传递模型

针对环管反应器中Ziegler-Natta催化剂催化的聚丙烯颗粒增长过程,采用多层模型建立了聚丙烯颗粒内部的质量与热量传递预测模型.通过模型模拟得到聚丙烯颗粒内部的丙烯单体浓度梯度和温度梯度.此外,通过模型分析了聚丙烯颗粒的增长规律.结果表明,环管反应器中的聚丙烯颗粒内部的单体浓度梯度明显,该浓度梯度值随扩散系数的增大而减小,随催化剂初始粒径减小而减小;相比于浓度梯度而言,聚丙烯颗粒内部的温度梯度并不明显,温度值随聚合进行而增加,温度梯度则随催化剂初始粒径的增加而增加;不同大小的催化剂颗粒增长得到的聚丙烯颗粒的增长倍数不同.     

下喷式环流反应器传质特性研究

本文以空气-水为实验体系,考察了下喷式环流反应器的传质特性与空塔气速、液速以及反应器结构尺寸等参数的关系。得出了最优的导流筒直径与反应器直径之比为0.4—0.5,给出了谊反应器容积传氧系数的计算关联式:与其它反应器相比,该反应器表现出良好的传质特性,具有较大的容积传氧系数。     

环流反应器研究进展

介绍了环流反应器的类型及其工作原理 ,总结了环流反应器的研究及应用现状 ,分析了特性参数气含率、循环液速、液相体积传质系数的影响因素 ,并对流动模型进行了归纳 ,以期对有关工作者及研究者提供一定的借鉴作用。     

射流环流反应器中颗粒悬浮的数值模拟

为确定射流环流反应器中射流所能驱动的环流速度的大小,以此来确定催化剂颗粒的粒度。在二维轴对称假定下,采用雷诺应力模型(RSM)模拟考察了导流筒与反应器直径比(De/D)、反应器底部型式、射流口与导流筒下缘距离(Hn)的变化对环流流量与射流流量比(RQ)的影响,并结合离散相模型(DPM),模拟了不同几何结构,不同射流速度下,不同粒径催化剂颗粒的悬浮情况。研究表明,De/D为0.67时RQ最大,而不同底部型式和Hn下的RQ相差均低于3.6%,影响可以忽略;但反应器底部的锥形设计以及较低的Hn值有助于改善催化剂颗粒的悬浮状况;按给定的设备结构参数和物性参数,得出了低体积浓度(约0.1%)下实现催化剂完全悬浮于整个设备的临界射流速度(Vnc),建立了Vnc与催化剂颗粒粒径的关联式。通过模拟方法实现了催化剂粒径的设计、射流速度的选择和设备结构的优化。     

环管反应器内液固两相流的数值模拟

为了对环管反应器内液固两相的流动形态进行研究,建立了以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型.在浆液流速远大于自由沉降速度的情况下,模拟了不同浆液入口速度时的环管反应器上升段压力降,同时对管道内液固两相流中的一些重要参数进行了数值研究:在入口液固两相体积分布均匀的情况下,环管反应器上升段、弯管段以及下降段液固两相体积分布和液固两相速度均不一样,在弯管段由于离心力存在而引起管道内二次流,使得固相颗粒甩向弯管的外侧壁,引起固相体积分数在弯管外侧壁明显增大,管道内固体颗粒相分布不均.在浆液速度v =3 m·s-1时,液相和固相的速度有一定的速度差,随着入口速度增大,速度差变小;当浆液速度v =7 m·s-1时,固体颗粒相速度分布与液相速度基本相同,两者之间的滑移速度可以忽略.计算结果与传统经验公式的比较表明模型能有效地描述环管反应器内压力降和反应器内浆液流动形态.     

液固环流反应器流动状况的数值模拟

利用计算流体力学方法对液固环流反应器内的液固流动行为进行了数值模拟. 由Euler法的双流体模型和颗粒动力学理论建立了数学模型，对液固环流反应器内液固两相流动状况进行模拟，模拟结果很好地解释了液固环流反应器内的流动行为，固体颗粒速度模拟计算值与实验值的吻合说明了模型的可信性.