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摘要：采用機理建模方法，研究了丙烯在環(huán)管反應器中的液相本體聚合過程�；�于流體全混流流動模式并聯(lián) 用機理分析方法，建立了環(huán)管反應器中的丙烯液相本體聚合的微觀數(shù)學模型，模擬了在穩(wěn)態(tài)操作條件下環(huán)管 反應器中丙烯液相本體聚合動力學。以采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)對模型進行了考核。從反應器內(nèi)反應物料密度和聚 合物熔融指數(shù)來看，模擬結(jié)果與工業(yè)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)相吻合。采用模型考察了穩(wěn)態(tài)下，主要工藝條件對丙烯聚 合過程的影響。結(jié)果表明，丙烯轉(zhuǎn)化率和聚合產(chǎn)物質(zhì)均相對分子質(zhì)量均隨聚合溫度升高而增加；隨丙烯進料 量的增加，轉(zhuǎn)化率下降，聚合產(chǎn)物質(zhì)均相對分子質(zhì)量則先增加后減��；隨催化劑量的增加，轉(zhuǎn)化率與聚合產(chǎn) 物質(zhì)均相對分子質(zhì)量均增加；而h2進料量對轉(zhuǎn)化率沒有影響，但增加h2進料量將導致聚合產(chǎn)物質(zhì)均相對分 子質(zhì)量下降。
關鍵詞：丙烯液相本體聚合；環(huán)管反應器；穩(wěn)態(tài)模擬；聚合動力學 中圖分類號：0643.32 文獻標識碼：A

molecular mass of the product polymer to be decreased.
Key words： liquid phase bulk propylene polymerization； loop reactor； steady simulation； polymerization kinetics
聚丙烯(PP)是一類通過丙烯聚合得到的熱塑性材料。自1957年工業(yè)化以來，由于性能優(yōu)異、原料 來源豐富，已成為通用樹脂中發(fā)展最快的一種[1]。
近40年來，PP的生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展，由最初的漿料法發(fā)展到目前廣泛使用的液相本體法和氣相 法。自1980年高效載體催化劑在本體聚合裝置上應用以來，液相本體聚合工藝越來越受到人們的重視 并得到迅速發(fā)展，已成為我國PP工業(yè)中的主要生產(chǎn)工藝。
有關烯烴(包括丙烯）聚合的計算機模擬，國外主要集中在聚合機理及聚合物顆粒間傳熱與傳質(zhì)過程 方面[卜<];國內(nèi)則主要針對連續(xù)攪拌釜反應器和環(huán)管反應器中的聚合過程[5_8]，得到固含率（轉(zhuǎn)化率）、 床層溫度和熔融指數(shù)等參數(shù)的變化規(guī)律。針對環(huán)管液相反應器，并結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，采用機理建模法 進行模型化的研究還不多。
筆者針對環(huán)管中液相本體法(Spheripol工藝）的丙烯聚合過程進行了模型化研究。在分析其反應機 理的基礎上，利用生成函數(shù)法建立了聚合過程的動力學模型，對PP生產(chǎn)過程進行模擬與仿真。
1環(huán)管反應器簡介
Spheripol工藝的核心裝置是環(huán)管反應器[9-1(1]。環(huán)管反應器主要由一個封閉的環(huán)形主管道構(gòu)成，環(huán) 管的橫截面是圓形且均勻。反應器操作時，反應的混合物漿料被軸流泵推動在環(huán)管中高速流動，充滿環(huán) 管，使物料達到充分混合。環(huán)管反應器帶有夾套，夾套內(nèi)通入冷卻水，用以帶走聚合反應產(chǎn)生的熱量， 控制聚合溫度。
2丙烯聚合機理分析
丙烯聚合為配位陰離子聚合，普適的基元反應主要由鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移、鏈終止等組成。由 此建立的模型[1卜12]適用于丙烯聚合（含共聚）。鏈轉(zhuǎn)移反應除考慮向H2R移外，還考慮其它轉(zhuǎn)移，如 向丙烯單體、烷基