基于Polymer plus的聚乙烯新产品开发

论文题目: 基于Polymer plus的聚乙烯新产品开发

论文类型: 硕士论文

论文专业: 化学工程

作者: 靳由顺

导师: 阳永荣,王靖岱

关键词: 工艺,聚乙烯,模拟,产品设计

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文在充分总结前人工作的基础上,以Unipol气相法聚乙烯的生产工艺为背景,结合乙烯聚合反应机理及其动力学,对Aspen公司的Polymer plus软件进行了二次开发,建立了本文背景装置的气相法聚乙烯新产品设计平台,经实践检验,软件与生产实际符合较好,能够指导新牌号产品的开发。具体工作如下: 1.基于Polymer Plus软件,首先建立了Unipol气相法聚乙烯生产过程的静态模型,其中包括单中心反应动力学模型和多中心反应动力学模型。建立的模型中包含了气相流化床工艺LLDPE的五个牌号,包括反应器、气体循环/反应器冷却和下游的排放气回收部分。 2.在所建静态模型的基础上,添加相应动态信息,生成动态文件,并进行了参数和控制器的设置后,建立了Unipol气相法聚乙烯生产过程的动态模型。 3.对所建立的模型进行了验证和具体应用。验证结果表明所建模型与实际生产符合较好,可以用来进行新产品的设计。在具体应用过程中,首先采用灵敏度分析的方法,确定了主要工艺参数对聚乙烯产率、质量指标的影响,为生产多牌号产品和开发新牌号奠定了基础。最后在所建新产品设计平台上,对产品的工艺操作条件进行模拟,进行了新牌号DNDC-7150B和QLLF05的实际开发,结果表明通过该模型的指导,牌号切换的周期有较大幅度的缩短,单耗和过渡料也都明显减少。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章前言

第二章文献综述

2．1 聚乙烯工业概述

2．2 聚乙烯新产品的开发

2．3 气相法聚乙烯工艺

2．4 化工流程模拟系统

2．4．1 概述

2．4．2 烯烃聚合过程的数学模拟

2．4．3 Polymer Plus软件在国内的应用

2．5 本文的研究目的及意义

第三章 POLYMER PLUS软件简介

3．1 软件模块结构及模拟工具

3．2 模型生命周期

3．3 关于聚合物过程建模的问题

3．4 POLYMER PLUS用于聚合物过程建模的工具

3．5 POLYMER PLUS在本文中的应用

第四章聚乙烯生产过程静态模型的建立

4．1 流程和工艺描述

4．2 模拟范围

4．3 流程的模型化

4．4 组分(COMPONENTS)

4．5 物性方法的选择

4．5．1 物性方法简介

4．5．2 物性方法的参数

4．6 单中心反应动力学模型

4．6．1 Polymer Plus中的具体反应设置

4．6．2 反应的描述

4．6．3 单中心动力学参数的确定方法

4．6．4 适合产率的实际数据

4．6．5 适合熔融指数的实际数据

4．6．6 适合密度的实际数据

4．6．7 单中心模型速率常数的最终结果

4．7 多中心反应动力学模型

4．7．1 聚合分散度

4．7．2 GPC数据数值解析

4．7．3 参数的确定

4．8 全流程模拟

4．8．1 增加出料系统

4．8．2 增加调温水系统

4．5．3 增加脱气和回收系统

第五章聚乙烯生产过程动态模型的建立

5．1 增加动态信息，生成动态文件

5．1．1 回收系统的完善

5．1．2 输入动态操作参数

5．1．3 单相物流的设定

5．1．4 生成 Aspen Dynamics文件

5．2 动态模型的部分参数设定

5．2．1 压缩组分向量

5．2．2 闭合流程

5．2．3 改变换热器等一些规定

5．2．4 增加 MI和 DEN的计算

5．2．5 MI和 DEN作图

5．3 控制器的设置

5．3．1 设置压力控制器

5．3．2 增加 H2/C2=控制器 H2C2Ratio

5．3．3 增加 C4/C2控制器 C4C2Ratio

5．3．4 设置温度控制器

5．4 增加脚本用于各产品牌号

第六章模型的验证与应用

6．1 模型的验证

6．2 模型的应用

6．2．1 灵敏度分析

6．2．2 模型在新牌号开发中的应用

第七章结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

附录

致谢

发布时间: 2006-05-10

参考文献

[1].基于POLYMER PLUS的丙烯腈聚合反应的建模与仿真研究[D]. 王钦明.哈尔滨工业大学2007

基于Polymer plus的聚乙烯新产品开发

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