基于粒群衡算的环管反应器中聚丙烯颗粒粒径分布影响因素的分析

摘要

在液相本体法环管反应器聚丙烯生产过程中,聚丙烯颗粒粒径分布影响聚合速率、气力输送、后处理工序生产成本和最终的聚丙烯物性,特别是对后续工序有流化床烯烃共聚的工艺有重要影响。为预测环管反应器中聚丙烯的粒径分布,考察各操作变量和动力学参数对聚丙烯粒径分布的影响,运用了粒群衡算方法。在综合分析环管反应器中物料流型、聚丙烯颗粒动力学和聚丙烯颗粒生长的基础上,建立了稳态操作时聚丙烯颗粒粒径分布预测模型。模型计算结果表明,当单一粒径催化剂进料时,随着催化剂粒径或是预聚合与主聚合反应温度的增加,聚丙烯粒径分布向大粒径方向偏移,且分布变宽；相比于反应温度,催化剂粒径作用更为显著。同时发现,丙烯进料流速对聚丙烯粒径分布的影响很小。在催化剂粒径有分布的情况下,不同粒径催化剂的质量比不但影响聚丙烯的平均粒径,而且也影响其粒径分布曲线,并在一定的质量比下会出现双峰颗粒粒径分布曲线。