图2  聚丙烯生产工艺流程图

该工艺的主要化学反应方程式如下：

3。3。1 丙烷提纯工段

原料丙烷经进料泵输送后，进入换热器，被加热到77℃，进入丙烷提纯精馏塔分离。塔顶产出纯度达到99。5%的丙烷，塔底为碳四组分。具体工艺流程如图3所示。

3。3。2 丙烷脱氢反应工段

提纯后的丙烷，经换热器、加热炉加热到650℃后进入径向反应器反应。主反应生成丙烯和氢气，副反应生成甲烷和乙烯。反应器出口组分经压缩机压缩进入下一个加热炉和反应器。如此连续总共经过四台加热炉和径向反应器，具体工艺流程如图4所示。

3。3。3 丙烯精制工段

粗丙烯物料经过压缩干燥降温，在闪蒸罐中先分离出氢气等轻组分物料，此处氢气有三个去向：一是循环回丙烷脱氢工段来抑制结焦；二是作为丙烯聚合工段的反应物；三是作为产品。罐底下降液进入脱碳二塔、碳三热泵分离塔，最终得到纯度为99。5%的丙烯，具体工艺流程如图5和图6所示。

3。3。4 预聚合工段

助催化剂和给电子体经混合器混合后与上一个工段产生的丙烯在预聚合反应器中进行预聚合，在此过程中催化剂被生成少量粗聚丙烯包裹，提高催化剂颗粒机械强度，避免在主反应过程中因高强度聚合反应而使催化剂颗粒破碎[7]，具体工艺流程如图7所示。

3。3。5 聚合反应工段

丙烯、氢气以及来自预聚合反应器的混合物依次经过第一环管反应器和第二环管反应器。高速循环的聚合物淤浆从第二环管反应器底部排出，经过一条闪蒸加热管加热，以保证随浆液排出的液相单体全部汽化，然后将气态和固态物料送到旋风分离器，在1。8MPa压力下将未反应的丙烯分离出去，从而与聚合物分离。高压闪蒸后的聚合物仍含少量丙烯单体，进一步用袋滤器分离出丙烯单体，袋滤器操作压力约0。5MPa。然后物料进入气相反应器生产高抗冲聚丙烯，具体工艺流程如图8和图9所示。论文网

3。3。6 聚丙烯精制反应工段

从气相反应器底部出来的抗冲共聚物粉料，进入袋滤器，分离出丙烯、乙烯、氢气等单体。低压混合气经压缩后进入精馏塔，塔顶分离出乙烯、氢气循环回气相反应器，塔底分离出的丙烯循环回均聚反应器。从袋滤器底部出来的粉料进入汽蒸罐，在此与低压蒸汽直接接触，吹除粉料中的丙烯和丙烷，同时使残留催化剂失去活性。蒸汽经冷凝后排至隔油池后再送生化处理，被蒸出来的丙烯和丙烷经压缩升压后送出界区以便回收，具体工艺流程如图10所示。

图3 丙烷提纯工段工艺流程图

图4 丙烷脱氢反应工段工艺流程图

图5 丙烯精制工段工艺流程图

图6 丙烯精制工段工艺流程图

图 7 预聚合工段工艺流程图

图8 聚合反应工段1工艺流程图

图9 聚合反应工段2工艺流程图

图 10 聚丙烯精制工段工艺流程图

4 自动化控制设计

4。1 设计依据及概述

自动控制相对人工控制概念而言指在没人参与情况下，利用控制装置使被控对象自动按预定规律运行。为了实现各种复杂控制任务，首先将被控制对象和控制装置按照一定方式连接起来，组成一个有机总体，这就是自动控制系统[8]。

计算机和仪表自动控制系统在化工生产过程中发挥重要作用。强化化工流程自动控制，是化工生产过程的发展趋势和方向。化工流程自动化控制具有以下优点：

（1）提高关键工艺参数精确度，提高产品质量和收率； 年产40万吨聚丙烯项目可行性研究(9):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_202625.html