Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Теоретическая часть 8
1.1 Катализаторы стереоспецифической полимеризации 8
1.2 Каталитическая система 12
1.2.1 Катализатор CDi 12
1.2.2 Сокатализатор триэтилалюминий 13
1.2.3 Внешний донор на основе силана 14
1.3 Механизм гомополимеризации пропилена 17
1.4 Конфигурация молекул 24
1.5 Кинетика гомополимеризации пропилена 27
1.6 Влияние условий проведения реакции на процесс полимеризации 34
1.6.1 Влияние концентрации мономера и компонентов катализатора 35
1.6.2 Влияние температуры 36
1.6.3 Влияние давления 37
1.6.4 Влияние примесей 37
1.6.5 Регулирование молекулярного веса 38
2 Технологическая часть 40
2.1 Общая характеристика производства полипропилена 40
2.2 Характеристика сырья и готовой продукции 41
2.3 Описание технологической схемы установки полимеризации 55
2.4 Спецификация основного технологического оборудования и технических устройств 60
2.5 Конструкция реактора 63
3 Расчетная часть 67
3.1 Материальный баланс 67
3.2 Тепловой баланс 73
4. Экологичность и безопасность 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
Список используемых источников 89
ПРИЛОЖЕНИЯ 91
Среди полимеров, возникших за последние годы, важную роль играет высокомолекулярный кристаллический полипропилен. Имея необходимые свойства, при относительно малой стоимости, он широко используется во многих отраслях промышленности.
В первые для продажи полипропилен начали производить в Италии в 1956 г. на установке фирмы Монтекатини, которая уже в 1957 г. вывела производство на большие производственные мощности. Вскоре промышленный выпуск полипропилена был также организован большими холдингами всего мира [1].
Промышленность пластмасс производит огромное количество марок полимеров пропилена с большим разнообразием свойств в зависимости от условий переработки и назначения материала [2].
Мировые объемы по выпуску полипропилена непрерывно растут. В 60е годы по темпам роста производство полипропилена превзошло все другие важнейшие виды полимерных материалов. Производство полипропилена увеличилось с 61 тыс.т в 1960 г. до 1,3 млн.т в 2013 г. и заняло четвертое место в ряду многотоннажных полимеров после полиэтилена, поливинилхлорида и полистирола.
«Диапазон рабочих температур изделий из полипропилена очень широк: от -800 ОС до 140-1500 °C Благодаря низкой плотности (0,9-0,91 мг/м3) из 1 кг его можно изготовить больше изделий заданных размеров, чем из 1 кг другого термопласта, что существенно с точки зрения стоимости»¹.
На сегодняшний день во всем мире полипропилен применяется в химической, автомобильной, электротехнической, медицинской, пищевой отраслях промышленности и в сельском хозяйстве.
Главной целью данной работы являлось увеличение производительности установки путем замены катализатора Циглера-Натта третьего поколения на катализатор Циглера-Натта четвертого поколения на примере установки полимеризации полипропилена завода «СИБУР Тобольск» без изменения технологической схемы.
В работе была рассмотрена технология газофазной полимеризации пропилена на титан-магниевом катализаторе. Был рассчитан материальный баланс производительностью по целевому продукту 250 тыс. тонн в год(одна линия). Составлен тепловой баланс и рассчитаны возможные потери тепла в окружающую среду.
