聚丙烯動(dòng)態(tài)機(jī)理建模與生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化.pdf

1、聚丙烯作為原材料在建筑工程、汽車(chē)工業(yè)、家用電器和塑料管材中有廣泛的應(yīng)用，而聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程是一類(lèi)非常重要的化工間歇生產(chǎn)過(guò)程。由于生產(chǎn)過(guò)程具有時(shí)變性、非線性和反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜等特點(diǎn)，屬于難以控制的對(duì)象。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有許多專家學(xué)者致力于聚丙烯的生產(chǎn)研究，所得到的成果大都是基于化學(xué)靜態(tài)工藝進(jìn)行的，內(nèi)容主要集中在如何通過(guò)改善工藝方法和反應(yīng)條件來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。面對(duì)日趨劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以及國(guó)家節(jié)能減排的要求，對(duì)控制系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的要求。由于聚丙烯生產(chǎn)方

2、式的不同、催化劑和活化劑選擇的多樣性以及化學(xué)參數(shù)的時(shí)變性，應(yīng)用于具體對(duì)象的有效機(jī)理模型及其過(guò)程優(yōu)化方法研究的不多。所以針對(duì)聚丙烯間歇生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)，建立聚丙烯動(dòng)態(tài)機(jī)理模型，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提高聚丙烯間歇反應(yīng)溫度的控制水平，為化工間歇生產(chǎn)過(guò)程的先進(jìn)控制創(chuàng)造條件，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文根據(jù)遼寧省工業(yè)裝備先進(jìn)控制系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室50L間歇式反應(yīng)釜的裝置特性以及聚丙烯間歇生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，通過(guò)對(duì)聚丙烯的反

3、應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究和分析，設(shè)定聚丙烯間歇反應(yīng)的初始工藝參數(shù)，建立了聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)理模型；研究了反應(yīng)釜冷卻階段的傳熱特性，并建立了實(shí)現(xiàn)聚丙烯生產(chǎn)的預(yù)熱段、反應(yīng)段以及冷卻段的完整生產(chǎn)過(guò)程；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)而建立了加熱時(shí)間和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：最后根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中聚合反應(yīng)的工藝要求，建立了以節(jié)能降耗和縮短生產(chǎn)周期為目標(biāo)的聚丙烯過(guò)程優(yōu)化模型，并進(jìn)行了求解。計(jì)算結(jié)果表明：所提出的間歇式反應(yīng)釜的過(guò)程優(yōu)化方案為實(shí)現(xiàn)間歇生產(chǎn)過(guò)程的節(jié)能降耗和縮短生產(chǎn)周期的綜合