聚丙烯生产实习报告

时间:2017-12-05 编辑:胡萍 手机版

  近年来,聚丙烯作为一种较为优秀的新型化工产品十分受到人们的喜爱,随着我国研究人员在氯化聚丙烯生产及产品开发领域的相关研究不断的深入,对氯化聚丙烯的品种分支也越来专业、细致。以下是聚丙烯生产实习报告,欢迎阅读。

  聚丙烯生产实习报告1

  一、聚丙烯简介

  聚丙烯(PP)是一种通用的热塑性塑料,通常为半透明无色固体,无臭无毒。PP是在金属有机有规立构催化剂(Ziegler-Natta型),如δ-TiCl3-(C2H5)2AlCl或TiCl3-(C2H5)3Al(效率300~900克聚丙烯/克TiCl3)作用下,使丙烯单体在控制的温度和压力条件下合成的。

  因所用催化剂和聚合工艺不同,所得聚合物的分子结构有三种不同类型的立体化学结构,数量也不一样。这三种结构是指等规聚合物、间规聚合物和无规聚合物。在等规聚丙烯(最常见的商品形式)中,甲基原子团都处在聚合物骨架的同一侧,这一结构很容易形成结晶态。由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达167℃,耐热,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。耐腐蚀,抗张强度30MPa,强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。具有优良的力学性能,良好的耐热性,高频绝缘性能优良,它的击穿电压也很高抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化并且耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。它广泛用于化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等诸多工业领域。

  二、仿真工段简介

  装置仿真培训系统以仿DCS操作为主,而对现场操作进行适当简化,以能配合内操(DCS)操作为准则,并能实现全流程的开工,正常运行,停工及事故处理操作;调节阀的前后阀及旁路阀如无特殊需要不做模拟;泵的后阀如无特殊需要不做模拟;对于一些现场的间歇操作(如化学药品配制等)不做仿真模拟;其中开工操作从各装置进料开始,假定进料前的开工准备工作全部就绪。

  本单元仿真培训软件仿真范围如下:

  200单元:丙烯聚合反应

  以下单元工段不在本软件仿真范围内

  000单元:丙烯原料的精制

  100单元:催化剂的配制与计量

  300单元:丙烯回收及产品的汽蒸干燥

  公用工程系统及其附属系统不进行过程定量模拟,只做部分事故定性仿真(如仿突然停水、电、汽、风;工艺联锁停车;安全紧急事故停车);压缩机的油路和水路等辅助系统不做仿真模拟。

  三、聚丙烯聚合原理和合成工艺

  丙烯聚合反应的机理相当复杂,一般来说,多为人们接受的是阴离子配位聚合机理,可以分为四个基本反应步骤:活化反应形成活性中心、链引发、链增长及链终止。

  活化:助催化剂TEAL与载体催化剂表面的四氯化钛反应,将Ti4+还原为Ti3+,被还原的Ti即被活化,并形成了TEAL-TiCl4化合物,Ti作为聚合反应的活性中心。

  引发:丙烯分子插入活性中心开始形成大分子链。

  增长:丙烯分子在活性中心连续插入,聚合物链从催化剂颗粒表面开始增长,Ti-C键的插入可以有两种方式发生。

  终止:链终止反应主要有三种方式分别为向单体链转移、向助催化剂转移、向氢气转移。这三个转移反应中,向氢气转移是最有效的链终止方式。因此,氢气用作聚合物分子量的控制剂。

  丙烯聚合的反应速度常用下式表示:

  Rp=kp[C*][M]

  丙烯的聚合速度与反应速度常数、活性中心浓度以及丙烯单体浓度成正比。聚合反应速度随时间先增加后衰减,最终达到稳态。

  聚丙烯的反应动力学受催化剂和聚合条件的影响,如催化剂的化学物理结构和活化剂的性能、催化剂和活化剂的比例及浓度、氢浓度、温度、搅拌速度等。催化剂体系的复杂性以及非均相特性使得准确分析动力学参数非常困难,对于不同类型的催化剂,它们的反应速度常数有很大差别。

  目前,聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法和气相法和本体法-气相法组合工艺。溶剂法,聚合条件为160~170℃、2.8~7.0MPaG,特点为分子量、分子量分布容易控制,无规物高达20%~30%,产品需脱催化剂残渣和脱无规物。淤浆法,在稀释剂(如己烷)中聚合,是最早工业化、也是迄今生产量最大的方法。液相本体法,在70℃和3MPa的条件下,在液体丙烯中聚合。气相法,在丙烯呈气态条件下聚合。后两种方法不使用稀释剂,流程短,能耗低。液相本体法现已显示出后来居上的优势。具体工艺主要有BP公司的气相Innovene工艺、Chisso公司的气相法工艺、Dow公司的Unipol工艺、Novolene气相工艺、Sumitomo气相工艺、Basell公司的本体法工艺、三井公司开发的Hypol 工艺以及Borealis公司的Borstar工艺等。

  四、聚丙烯的合成工艺流程

  以淤浆法为例说明整个工艺流程:

  000单元:

  原料丙烯经D001A/B固碱脱水器粗脱水,D002羰基硫水解器、D003脱硫器掊去羰基硫及H2S,然后进入二条可互相切换的脱水、脱氧、再脱水的精制线:D004A/B氧化铝脱水器,D005A/B Ni 催化剂 脱氧器、D006A/B分子筛脱水器,经上述精制处理后的丙烯中水份脱至10PPm以下,硫脱至0.1PPm以下,然后进入丙烯罐D007,经P002A/B丙烯加料泵打入聚合釜。

  100单元:

  高效载体催化剂系统由A(Ti催化剂)、B(三乙基铝)及C(硅烷)组成。A催化剂由A催化剂加料器Z101A/B加入D200预聚釜。B催化剂存放在D101B催化剂计量罐中,经B催化剂计量泵P101A/B加入D200予聚合釜,B催化剂以100%浓度加入D200。这样做的好处是可以降低干燥器入口挥发分的含量,但安全上要特别注意,管道的安装、验收要特别严格,因为一旦泄漏就会着火。C催化剂的加入量非常小,必须先在D110A/B、C催化剂计量罐中配制成15%的已烷溶液,然后用C催化剂计量泵P104A/B打入D200。

  200单元:

  丙烯、A、B、C催化剂先在D200预聚釜中进行预聚合反应,预聚压力3.1-3.96MPa,温度低于20℃,然后进入第1、2反应器(D201、D202)在液态丙烯中进行淤浆聚合,聚合压力3.1-3.96MPa,温度70-67℃。由D民02排出的淤浆直接进入第3反应器D203进行气相聚合,聚合压力2.8-3.2MPa,温度80℃。

  300单元:

  聚合物与丙烯气依靠自身的压力离开第3反应器D203进入旋风分离器D301、D302-1、-2,分离聚合物之后的丙烯气相经油洗塔T301洗去低聚物、烷基铝、细粉料后经压缩机C301加压与D203未反应丙烯一起,进入高压丙烯洗涤塔T302,分离去烷基铝、氢气之后的丙烯回至丙烯罐D007,T302塔底的含烷基铝 、低分子聚合物、已烷及丙烷成分较高的丙烯送至气分以平衡系统内的丙烯浓度,一部分重组分及粉料气化后回至T301入口,T302的气相进丙烯回收塔T303回收丙烯。

  心得体会:

  此次仿真实习分为两个部分,一部分在实验室中进行棉籽油的提取,另一部分是上机操作。 经过这几天的化工仿真实习,让我收获颇多。

  实验室中我们应用了CBHS-I化工传质单元综合实验平台,模拟了从棉籽中提取棉油,并对杂质棉酚进行分离和回收的工艺过程。此单元由四个单元系统,浸取单元、萃取单元、精馏单元和蒸发结晶单元。采用了浸出法制备棉油,它是应用了萃取的原理,选用某种能够溶解幼稚的有机溶剂,经过对油料的接触(浸泡或喷淋),使油料中的油脂被萃取出来的一种制油的方法。

  在实验室中老师首先让大家自己熟悉流程,然后分两小组,将名称标签及流向标签贴在相应的储槽及管线上,并让同学讲解流程,虽然比较耗费时间,但是通过此可以使大家尽快熟悉流程,清晰明了棉籽油产出过程,一切准备就绪后我们在老师的指导下开始启动机器。这个棉籽油提取的过程是比较轻松的,基本都是机器完成,我们只需根据情况调整按钮控制温度流量等,不得不感慨科技的力量,也正是由于这一点,当我们需要根据分光度测量结晶前后溶液的浓度时,对于以前接触过的紫外分光光计,大家在它面前都是束手无策,科技在不断的发展,我们也得加快步伐学习使用化工高科技产品,同时也要加强自身的实验动手操作技能。当然光是机器自身还是不能完成实验的,我们也要细心及时的记录液位的变化,观察精馏塔中分界面的位置,不得过高或者过低和精确配置所需溶液。

  上机实习虽然只有三天,但是这种直观的上机操作学到的东西令我印象深刻,感到自己真正地接触到了自己专业,不再是空洞的理论,也不再是抽象的用途。仿真实验是以仿真机为工具,用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。仿真机是基于电子计算机、网络或多媒体部件,由人工建造的,模拟工厂操作与控制或工业过程的设备,同时也是动态数学模型实时运行的环境。

  仿真实验为学生提供了充分动手的机会,可在仿真机上反复进行开车、停车训练,在仿真机上,学生变成学习的主体。学生可以根据自己的具体情况有选择地学习。在此次仿真实习我们做的是聚丙烯,当中遇到不少问题,起初时,按照评分标准中的步骤一步一步跟着做,到后来的步骤由于前面没能满足他的实行条件致使实验无法进行下去,而且操作速度也比较慢, 经过分析可能是如下原因:一是操作前没有熟悉工艺流程、操作设备控制系统和开车规程,导致操作速度缓慢,因没能及时关闭阀门而使压强超过规定值,这不仅影响产品的质量而且还容易导致事故发生。二是操作时易大起大落,;例如打开进料阀时为了使其尽快达到规定值而将开度调到最大,由于惯性和滞后的存在,一时看不出变化,因而暂时看不出变化,而一定时间后又出现被调量超出期望值,同样又急于扳回,导致被控变量反复震荡,难以稳定。三是没能从整体上统筹大局,单个釜操作时没注意保持三个釜内的压强和流量的平衡与稳定。具体单元中总体的进物料量和出物料量是动态平衡的,能量也是如此,因此可以通过这个平衡来间接判断设备的运行状态,来合理的调整开车步骤,把握各个环节的开启时机。

  这次仿真实习对我们化工班的学生来说可谓是意义重大,它不仅使我们加强了对理论知识的理解,更使我们明白光掌握好课本知识是不够的,要加强理论与实践相结合,增强动手能力和分析解决实习问题的能力,而且统观全局,细心观察,使用先进的设备也是我们所需必备的能力,同时它让我们提前体会到了坐在总控室操控工厂生产的感受。让我们感受到了整个工厂生产系于我身的责任感,工作中必须全神贯注,一点点的差错都可能造成产品质量问题甚至事故危险。化工这个特殊的行业也决定着对我们化工人特殊的要求,做为一个化工科班学生,我们学的还有很多,要走的路还很长。

  聚丙烯生产实习报告2

  20**年10月9~10月27日我们河北科技大学2004级高分子材料与工程专业的120多名同学在老师的带领下先后在石家庄炼油厂聚丙稀生产车间进行了生产实习。

  首先感谢石家庄炼油厂给我们提供这样的实习机会,感谢十多天里老师在工作和生活上对我们的关心和照顾。使其在我们的大学生涯里留下了精彩的一章。

  这次能有机会去工厂实习,我感到非常荣幸。虽然只有三个礼拜的时间,但是在这段时间里,在老师和工人师傅的帮助和指导下,对于一些平常理论的东西,有了感性的认识,感觉受益匪浅。这对我们以后的学习和工作有很大的帮助,我在此感谢学院的领导和老师能给我们这样一次学习的机会,也感谢老师和各位工人师傅的的悉心指导

  这次实习是对我们所学理论知识的一次全面的检验,是一次将理论和实践想结合的机会,通过这次实习我们对自己所学理论知识有了更深刻的理解,使我们感觉到自己所学的强弱所在,同时对我国现代石油化工的生产技术、产业现状有了一定的了解,为自己以后走上工作岗位打下了坚实的基础。

  在石家庄炼油厂我们在师傅们的指导下学习工艺流程,爬塔参观学习,初步了解了该厂聚丙稀生产的基本流程和相关操作。现场的各种塔、罐、仪表、换热器、加热炉逐一与书本所学对照,了解了它们的基本性能、操作参数以及注意事项。了解了车间的各个工作岗位的基本情况和要求。同时,我们了解到像这样的企业目前在我国是举步维艰,成本和技术应该是制约他们发展的最大障碍。聚丙烯(PP)是目前用量最大的通用塑料之一,因其具有密度小,价格低,无毒性,加工性能优良,耐腐蚀,透明性好,耐用力龟裂及耐化学药品性较佳等,被广泛的应用于化工,机械,汽车,日用品等各个领域,在制品领域中所占的市场份额越来越大,但PP材料的缺点是收缩率大,韧性差,耐磨性差,低温时脆性更大,作为结构件材料,存在许多不足,这就大大限制了PP的进一步推广应用,为此,提高PP的韧性,可以产生可观的经济效应。

  在参观实习里,石家庄炼油厂是一家主要从事聚丙稀的生产和销售。

  首先感谢石家庄炼油厂给我们提供这样的实习机会,感谢十多天里老师在工作和生活上对我们的关心和照顾。使其在我们的大学生涯里留下了精彩的一章。 这次能有机会去工厂实习,我感到非常荣幸。虽然只有三个礼拜的时间,但是在这段时间里,在老师和工人师傅的帮助和指导下,对于一些平常理论的东西,有了感性的认识,感觉受益匪浅。这对我们以后的学习和工作有很大的帮助,我在此感谢学院的领导和老师能给我们这样一次学习的机会,也感谢老师和各位工人师傅的的悉心指导 这次实习是对我们所学理论知识的一次全面的检验,是一次将理论和实践想结合的机会,通过这次实习我们对自己所学理论知识有了更深刻的理解,使我们感觉到自己所学的强弱所在,同时对我国现代石油化工的生产技术、产业现状有了一定的了解,为自己以后走上工作岗位打下了坚实的基础。 在石家庄炼油厂我们在师傅们的指导下学习工艺流程,爬塔参观学习,初步了解了该厂聚丙稀生产的基本流程和相关操作。现场的各种塔、罐、仪表、换热器、加热炉逐一与书本所学对照,了解了它们的基本性能、操作参数以及注意事项。了解了车间的各个工作岗位的基本情况和要求。同时,我们了解到像这样的企业目前在我国是举步维艰,成本和技术应该是制约他们发展的最大障碍。聚丙烯(pp)是目前用量最大的通用塑料之一,因其具有密度小,价格低,无毒性,加工性能优良,耐腐蚀,透明性好,耐用力龟裂及耐化学药品性较佳等,被广泛的应用于化工,机械,汽车,日用品等各个领域,在制品领域中所占的市场份额越来越大,但pp材料的缺点是收缩率大,韧性差,耐磨性差,低温时脆性更大,作为结构件材料,存在许多不足,这就大大限制了pp的进一步推广应用,为此,提高pp的韧性,可以产生可观的经济效应。

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