环管反应器中稳态操作的丙烯液相本体聚合的模拟

采用机理建模方法,研究了丙烯在环管反应器中的液相本体聚合过程。基于流体全混流流动模式并联用机理分析方法,建立了环管反应器中的丙烯液相本体聚合的微观数学模型,模拟了在稳态操作条件下环管反应器中丙烯液相本体聚合动力学。以采集到的工业数据对模型进行了考核。从反应器内反应物料密度和聚合物熔融指数来看,模拟结果与工业现场采集数据相吻合。采用模型考察了稳态下,主要工艺条件对丙烯聚合过程的影响。结果表明,丙烯转化率和聚合产物质均相对分子质量均随聚合温度升高而增加;随丙烯进料量的增加,转化率下降,聚合产物质均相对分子质量则先增加后减小;随催化剂量的增加,转化率与聚合产物质均相对分子质量均增加;而H2进料量对转化率没有影响,但增加H2进料量将导致聚合产物质均相对分子质量下降。

工业丙烯液相本体聚合过程的稳态模拟

采用Polymers Plus软件对HYPOL聚丙烯工艺进行了模拟。建立了与现场流程及Polymers Plus软件均相匹配的模拟流程;采用PC-SAFT状态方程,并根据Ziegler-Natta催化体系的丙烯聚合机理,确定了丙烯聚合动力学。此外,通过文献提供的现场数据分析并确定了丙烯聚合动力学参数。最终建立了完整的HYPOL工艺流程模型。以采集的工业数据对模型进行验证,并采用模型考察了工业稳态操作下的主要工艺条件对丙烯聚合过程的影响。结果表明,模拟结果与工业现场采集数据比较吻合。随着H2进料量增加,聚合产品的熔融指数(MI)增大,数均相对分子质量(Mn)及其多分散分布指数(PDI)下降;催化剂及丙烯进料量的增加都将使各反应釜的聚合物产量增加。

非稳态操作下的聚丙烯液相环管反应器中微观模拟

采用机理建模方法对丙烯在环管反应器中的液相聚合过程进行了模型化研究。分析了流体在反应器中的混合模式,并联用机理分析方法建立了环管反应器中丙烯液相聚合微观数学模型(方程组)。此外,应用所建立的模型分析了工业上几种典型的非稳态操作过程。结果表明,在非稳态操作下,模拟结果和工业数据吻合较好。

DQC催化剂的丙烯本体聚合动力学研究

利用自建的动力学评价装置,采用单体补充法对DQC催化剂的本体聚合动力学进行了研究,考察了聚合温度、外给电子体种类及加氢量对催化剂聚合动力学的影响。实验结果表明,在60-70℃时,聚合温度的升高有利于提高反应速率;在70-80℃时,聚合温度对反应速率的影响不明显。外给电子体对DQC催化剂聚合动力学的影响差别不大,但二异丁基二甲氧基硅烷和环己基甲基二甲氧基硅烷在聚合初始阶段对DQC催化剂的激活作用更大。使用二异丙基二甲氧基硅烷时,DQC催化剂的聚合活性较高。DQC催化剂的聚合活性随加氢量的增大呈先增大后减小的趋势,当加氢量为77.2 mg时,聚合活性最高。

物料阶跃变化下的本体法环管式丙烯聚合过程模拟

采用机理建模方法对环管反应器中丙烯液相本体聚合过程进行了模型化研究,建立了环管反应器内丙烯液相本体聚合的微观动态模型。采用该微观动态模型,考察了非稳态操作条件下物料阶跃变化时,环管反应器的主要物料进料量对丙烯聚合过程的影响。结果表明,随丙烯进料量增加,体系转化率降低,聚合物的质均相对分子质量和熔融指数变化不大;对催化剂进料量的阶跃变化而言,随着催化剂进料量增加,体系转化率增加,质均相对分子质量和熔融指数的变化较小;H2进料量的改变不会使体系转化率发生变化,但是随着H2进料量的增加,产品质均相对分子质量降低。

预接触时间对聚丙烯DQC球形催化剂聚合性能的影响

以甲基环己基二甲氧基硅烷(C-donor)、二环戊基二甲氧基硅烷(D-donor)、二异丙基二甲氧基硅烷(DIP)和二异丁基二甲氧基硅烷(DIB)4种外给电子体,对聚丙烯DQC球形催化剂进行了预接触时间液相本体聚合研究。采用GPC,DSC,13C NMR等方法对聚合物的热性能、相对分子质量分布及分子序列结构进行表征。实验结果表明,聚合时延长DQC催化剂与助催化剂三乙基铝和外给电子体的预接触时间,催化剂的聚合活性降低;得到聚合物的等规指数升高,熔体流动指数下降,细粉含量增加。表征结果显示,聚合时延长DQC催化剂的预接触时间,得到的聚合物的Mn和Mw均下降,相对分子质量分布变窄;聚合物的熔融温度、熔融焓,结晶温度、结晶焓等热性能数值均有不同程度的提高;聚合物的全同立构三单元组mm和五单元组mmmm均增加,说明预接触时间延长可提高聚合物的立构规整度。