基于lldpe聚合反应器冷凝态操作模型化研究

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1、北京化工大学硕士学位论文LLDPE聚合反应器冷凝态操作模型化研究姓名：李晓敏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈晓春20080603LLDPE聚合反应器冷凝态操作模型化研究摘要气相法线性低密度聚乙烯(LLDPE)工艺因其流程简单、技术经济性好；操作条件缓和、操作弹性大、安全性好等优点而得到广泛应用。但是气相法流化床工艺有限的移热能力，限制了其生产能力的进一步提高。针对气相法聚乙烯技术撤热能力有限的状况，出现了冷凝态操作工艺。目前，国内传统的气相法聚合工艺正在进行着这种冷凝态操作工艺的改造，在这种新工艺的扩能改造中开展相应的模拟研究是非常必要和有价值的。本文针

2、对气相法冷凝态UDPE工艺，以流化床反应器为主要研究对象，根据物料和能量衡算方程式，建立了聚合反应器的全混流模型和两相模型。采用从聚合反应机理出发的反应动力学模型，模型参数选用文献发表的关于Zie酉er-Natta催化剂的动力学参数。模型的创新之处在于考虑冷凝剂对反应器行为的影响。基于冷凝态操作全混流模型和两相模型，根据实际操作条件，模拟计算出聚合物产率、反应器内乙烯浓度、催化剂残留量、催化剂效率、反应器内热质分布等重要变量；系统研究了冷凝剂含量、催化剂进料流率和入口温度等对反应器行为的影响；提出了各参数的合理范围，为UDPE流化床反应器的优化控制提供了可以参考的依

3、据。实际生产数据与模拟计算结果符合较好，表明两模型均能准确描述UDPE流化床反应器的行为。北京化T人学顺I：学位论文关键词：线性低密度聚乙烯，聚合反应器，冷凝态操作，模型化，反应器行为IlABSTRACTMODELINGOFGAS．PHASELINEARLOWDENSITYPOLYETHYLENEFLUIDIZED．BEDREACTORINCONDENSEDMODEGas—phasefluidizedbediswidelyusedinlinearlowdensitypolyethylene(L，LDPE)polymerization．Usingagas-phasen

4、uidizedbedp01ymerizationprocessreducestheene玛yrequirementsascomparedtootherprocessesandmostimportantlyreducesthecapitalinVestmentrequiredtomnaprocess．HoweVer，thelimitedheattransfercapacityfestrictsthespacetimeyields．，】胁solVetheproblem，theCondensedmodeprocesswascreated．Now；thegas—phasep

5、rocessinourcountryischangingtothecondensedmodeprocess．Consequently，itisnecessa巧tobuildmathematicalmodel，whichcanproVidebasisfortheoptimizationofthepolymerizationreactors．Acontinuousstirredtankmodelandatwo—phasemodelaredeVeloped，whichcomprisesmassbalanceequations，ene唱ybalanceequationsan

6、dreactionkineticequations．Theparametersinthel【ineticmodelareretrieVedfromthearticlespublished．TheinnoVationofthismodelisconsideringtheinnuenceofthecondensedliquidtothereactorbehavior．Basedonthecontinuousstirredtankmodelandthetwo—phasemodelincondensedmode，theLLDPEyield，them北京化丁人学硕I：学位论史

7、ethyie薹le∞nee曲ation，thecatalystf蠹重c￡ioninthepolyethylene，thecatalystactiVityandthedistributionOfconcentrationandheat，andso0n，arecalculatedi11theindust巧situation．NotOnlythekeyresultsarecomputed，butalsothebehaviorofthereactoralongwiththecondensedliquid，thecatalystfeedrateandtheentfance