氯乙烯聚合过程流程模拟及优化操作研究

摘要

该论文研究的主要内容是通过对锦化八万吨PVC装置悬浮聚合反应釜热力学模型、动力学模型的建立,并进行数学模拟,优化聚合反应配方,探讨影响聚合反应的因素,实现对聚合反应转化速率、转化率的软测量.并为优化操作、优化控制奠定基础.根据对聚合釜系统的分析,我们将它定义为全混釜反应器.为描述聚合反应动力学,我们采用了三种方法,既传统的稳态反应模型建立方法、生成函数法及链节分析法.该文通过三种方法的比较,认为链节分析法是一种既简单又适用的方法,能较真实的反应聚合过程的动态特性,并为全流程的仿真模拟奠定了基础.同时,通过对化学反应动力学模型的研究建立及数学模拟,使聚合釜系统得到了优化控制,为生产调优提供了理论基础并得到实际应用,为聚氯乙烯的稳产、高产起到积极的推动作用.

目录

文摘

英文文摘

符号说明

一文献综述

1.1化工系统工程及化工过程数学模拟

1.1.1化工系统工程简介

1.2化工流程模拟及发展概况

1.2.1化工流程模拟概述

1.2.2化工流程模拟系统

1.2.3流程模拟系统的组成

1.2.4化工流程模拟基本方法

1.2.5化工流程模拟技术的应用

1.2.6化工流程模拟发展的新动向

1.3聚氯乙烯工业概述

1.3.1聚氯乙烯工业的发展

1.3.2聚氯乙烯工业的技术进步

1.3.3我国聚氯乙烯工业的发展

1.3.4聚合反应模型研究发展概括

1.4论文选题的目的与意义

1.4.1目的和意义

1.4.2本课题研究的主要内容

1.4.3预期达到的效果

1.4.4研究方案

1.4.5目前装置存在的主要问题

二聚氯乙烯工艺过程

2.1氯乙烯悬浮聚合工艺过程

2.1.1氯乙烯悬浮聚合工艺过程

2.1.2控制指标和影响因素

2.2锦化8万吨/年PVC装置工艺过程

2.2.1生产工艺技术介绍

2.2.2生产工艺流程及叙述

三系统分析

3.1聚合釜系统分析

3.2组分及基础物性研究

3.3氯乙烯聚合化学机理

3.4氯乙烯聚合流动模型

3.4.1全混釜动态模型

3.4.2全混釜动态模型求解

3.4.3氯乙烯液相聚合釜动态模拟计算

四氯乙烯聚合反应过程数学模拟

4.1传统的稳态聚合反应动力学模型

4.2生成函数法

4.3链节分析法

4.4模拟结果与实际数据比较

五工艺优化与控制

5.1聚合转化速率软测量

5.1.1锦化八万吨聚氯乙烯装置A聚合釜传热系数K的求取

5.1.2聚合釜VCM转化成PVC转化率的软测量的实现

5.1.3转化率的优化控制

5.2氯乙烯悬浮体系体积收缩与反应中间注水

5.2.1物料体积收缩对聚合反应的影晌

5.2.2物料体积的收缩

5.2.3反应中间注入水工艺

六结果与讨论

6.1影响聚合反应的主要因素

6.1.1温度的影响

6.1.2链转移反应对聚合度的影响

6.1.3阻聚剂的影响

6.1.4影响PVC树脂质量的因素

6.2反应中间注入水对聚合反应的影响

6.3转化率软测量实现的影响

七结论

参考文献

致谢