聚丙烯工艺优化gc

《聚丙烯工艺优化gc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《聚丙烯工艺优化gc（11页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、聚丙烯合成工艺参数对产量的影响分析谯禄江 化学化工学院应用化学专业07级 指导老师：张运陶摘要：以聚丙烯装置釜产量(袋）为目标值,影响目标值的主要工艺参数为变量，借助atlab平台，设计专门的作图程序，在按单釜产量14袋和单釜产量124袋对某聚丙烯生产装置的前期生产数据采用图形显示技术进行分类分析,通过比较找出各工艺参数对单釜产量高低的影响,由此获取影响该装置产量的工艺参数信息，从而提供有助于提高单釜产量的分析意见用于指导生产.关键词：聚丙烯;工艺参数;影响效果;Matlab;箱型图。InflunceAnalsis ofpolypropylene yield osyhesis press pr

2、metersQiaoLuingollee f mistry ad heica Eierig， Secialty of Applid Chmitry ，Gd07 tuctor:ZhanYntaobsrct： As polyproyene plant reactor yield (ags） o thearget,te min rocess prametersfor the arget ariable，andwith matlab platfom， ehav dsiged specificaly fr th rawi rogra。ting he singe o proution 124 bags b

3、y utolaveba an autolave yiel14 bags ofthe earlstage as a polypropylene pduction plat prdtiondata usn graphicaldsatechiquesforcsificatinanalyi,findng out y compaig the tpu f rocess parameters the levlof sgleeactor, which ud ffect h productionprcess of th deie pramter iforaion， It canbe helpful t mpro

4、v ingle rec outputd cnb use t ie roducion。Key ords：Plyproylee; Proces parmeters； effc; Matla; Bo pot。引言 聚丙烯1 (palypropyn）简称P，是以丙烯单体为主聚合而成的，并易于通过共聚、共混、填充、增强等工艺使其具有优异的性能。由于聚丙烯具有比重轻、耐抗冲、耐腐蚀、高透明、无毒性、强度好、电绝缘性能好且易于加工等优良性能,因而被广泛用于轻工、化工、化纤、建材、家电、包装、汽车等领域。在聚丙烯生产2过程中,有很多工艺参数，对这些工艺参数的控制直接或间接地影响着最终的产率,为了提产率，必须将

5、工艺参数控制在比较适宜的范围,即最优工艺指标内。为了找出各工艺参数的最优工艺指标,可以借助Matab3进行计算、分析处理。Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于一身，能够方便地进行科学计算和大量工程运算的工程软件.它具有简单易用、人机界面良好，能使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有效。本文通过利用Matab对某工厂间歇式液相本体法聚丙烯装置的前期生产数据完成数据分组、绘图、分析，并获取有用的信息，从而为提高聚丙烯产率的操作提供指导意见。工艺流程间歇式液相本体法聚丙烯（简称小本体聚丙烯)工艺，是七十年代结合我国炼厂气资源丰富而分散的特点自行开发的聚丙烯生产技术。该工艺具有流程短、设备

6、简单、投资小、建设快、效益好等特点。此工艺中聚丙烯是在金属有机有规立构催化剂4，如Ti3-(C2H5）2l或TCl-（2H）3（效率30900克聚丙烯/克iCl3)作用下，使丙烯单体在控制的温度和压力条件下合成的，其工艺流程为：液态丙烯和氢气在丙烯总管中混合后,与经预聚合反应器处理过的催化剂淤浆一起进入聚合反应器进行聚合反应.氢气用做链转移剂，对聚合物的分子量进行控制。其工艺5流程简图为图1所示：图12 数据来源本文以在某化工厂聚丙烯生产装置6201年夏共109组生产数据作为研究数据集。以聚丙烯的单釜产量（袋)为目标值（因变量,以表示)，以反应釜顶部顶部温度1（）、顶部温度（）、顶部压力1（M

7、a)、顶部压力2（p)、升温时间（in）、升压时间（min)、稳压时间（mi）、稳压均值(MPa)、回收釜压（MP）、总反应时间（mn）和升温梯度这1个工艺参数为主要影响目标值的自变量（分别以x1,x2,x3，x，5，x6,x7,x8，x9,x10，x表示,其中顶部温度1、顶部温度2以及顶部压力、顶部压力2分别表示不同时间反应釜顶部的温度和压力)。3 分析方法数据处理7是化工生产工艺参数分析的一个必不可少的步骤，同时也是一个很重要的步骤,通过数据处理可以建立过程模型，找到适当的生产工艺参数来指导生产。对于聚丙烯生产装置而言,在装置设备不做改动的条件下,要想提产品产率,需要控制好反应前的原材料纯

8、度和催化剂的用量，以及控制好装置反应过程中的温度、压力变化和反应时间.在此我们选取反应过程中的温度、压力变化和反应时间等作为影响因数来对聚丙烯的产量高低进行研究分析。 数据分析讨论4。1 聚丙烯装置前期生产数据的分组化工厂记录生产数据一般都用Excel电子表格。由于MATLAB是以矩阵或数组的形式进行运算，所以在利用该软件将聚丙烯数据分组之前还要变换数据的形式。校正好数据后就可以直接从Excel表格中复制到文本文档去，编程时需要某部分数据再到文本文档中转录。4.1.1 绘制聚丙烯的产量分布图将聚丙烯的生产数据以散点图的表达方式绘制出来，可以直观地看出每一个填料罐的产量分布。利用ATAB编程如下

9、：A将聚丙烯的数据全部输入;B=;plo（B(12，：）, ）分布图如下方所示：图14。1.聚丙烯装置前期生产数据的分组基于图中数据分布,按单釜产量的高低进行分组,将单釜产量大于等于24袋的分为A组,将小于124袋的分为组。利用ATLAB中的find（ ）函数按照产量高低分组如下：a=ind（B(1,:)=124）a 7 13 16 18 41 4 53 61 6 79 81 87 93 9 0b=B（12，a）b= 124 2 124 15 12 15 124 126 126 2 2 124 14 12 14 125 24 c fid（B（12，：）14）c = 1 2 4 5 6 9 10

10、 11 12 1 17 9 20 21 22 2 2 27 28 29 30 31 33 4 5 36 7 40 42 4 4 6 849 50 51 5 54 55 5 57 8 5960 6 3 64 6 66 68 71 72 7 74 75 76 77 78 8 8 83 84 85 6 89 90 91 9 94 95 9 9 100 02 103 4 05 16 17 18 109B（12,c）= 1 120 18 17 20 12 21 120 120 19 120 120 122 123 12 117 20 1 2 11 118 120 1 105 12 121 12 21 2

11、1 17 18 112 10 12 121 120 10 122 2 121 122 1 11 123 121 10 123 120 12 119 12 122 12 10 12 122 123 1 123 116 2 12 12 1 10 121 123 123 22 12 23 19 1 13 1123 19 122 12 119 118 119 123 23 20 12110 120 1 121 12 12并将分组后的各个数据分别存入数组C和D中：C B(：,a）;D =（:，c）;4。 分组样本数据的图形分析本文对分组样本数据采用箱形图进行分析。箱线图是利用数据中的五个特征值-最小值、

12、第一四分位点、中值、第三四分位点、最大值来描述数据的图形.箱线图可以比较清晰地表示数据的分布特征， 能直观明了地识别数据批中的异常值。特别适用于对几个样本进行比较.将组和B组的各变量分别对应作箱线图进行比较分析，找出异同关系,A组的横坐标设为“组”,B组的横坐标设为“B组”。本文编制的文件程序10如下：fuction u(C，D,i)fur（oor，wite)；定义figue的背景为白色subplot(1，2,1）；Boxpt(C（i，:）;xlabel( 组）i iae1 abe(顶部温度1)s 2 ylbel(顶部温度2）case al(顶部压力)se ylae(顶部压力2)case lb

13、el（升温时间）case 6 ylabe(升压时间）case 7 ylabel（稳压时间)case 8 yabl（稳压均值）cas ybel（回收釜压）cse 10 ylael（总反应时间)se 11 abe（升温梯度)ndsublot(1,2,2）;Boplo(D（i,：);xlabl（ B组)ylabel（) i=i+1；end5 结果与讨论由于顶部温度和顶部压力1是反应系统自动生成的,是不可以通过操作来改变的，所以在此不作分析和讨论。通过作箱线图，A组和组的各工艺参数对比图如下：图1 、组的顶部温度2对比图图2 A、B组的顶部压力2对比图图 、B组的升温时间对比图图 A、B组的升压时间对

14、比图图5 A、B组的稳压时间对比图图6 A、组的稳压均值对比图图7 A、B组的回收釜压对比图图8 A、B组的总反应时间对比图图9 A、组的升温梯度对比图从以上分析图可以看出,反应釜的A组与B组的顶部温度2和及稳压均值相差不是很大，说明这变量对目标值的影响不存在或者影响很小；而顶部压力2、升温时间、升压时间、稳压时间、回收釜压、总反应时间及升温梯度相差明显，说明这变量即工艺参数对目标值的影响很大。选取A组中各变量箱线图的25分位和75分位作为工艺指标的上、下限作为操作参考,可得出最佳工艺指标范围，列表如下：表 聚丙烯合成各工艺参数的工艺指标参考表工艺参数下限上限顶部温度2（）46.7841.88

15、5顶部压力2(a）2。502.62升温时间（in）11.114。03升压时间（mn）30。20380稳压时间(in）。00133。0稳压均值（Mp）3。2963.408回收釜压（p)3393。450总反应时间（in）44。41171.52升温梯度1.1801.341因此,在生产操作中应该将这些工艺参数值控制在上表各工艺参数的工艺指标内，来实现提产率的目的。6 结语本文从某聚丙烯工厂挖掘来的原始数据通过利用Mtlb软件，对各变量进行作箱形图分析找出化工生产数据中的一些影响规律，最后从系列的规律中得出了对生产有利的分析结果及意见。参考文献1 沈倩。聚丙烯生产过程的建模与运行监控研究。浙江大学。00

16、2 范顺杰,徐用懋;聚丙烯反应器的动态模拟J；化工自动化及仪表;2000（5)3杨宪昆. 基于MALA在化工优化设计中的应用贵州化工.205，：5544廉福义.间歇液相本体法聚丙烯生产技术研究。.天津大学。00:33435李海晟.国外丙烯液相本体聚合工艺概况J.塑料工业.19(4）赵克勤.聚丙烯装置先进控制技术应用。炼油设计.2000（0) 7朱涛，徐文艳。 MT在化学工程与工艺实验数据处理中的应用化工高等教育.20（)8吕浩，吴春红aLab在化工分析中的应用。石化技术。21（3）9许国根.基于AA的化学及环境信息可视化技术. 清华大学出版社.201(8）：1111410李海涛,邓樱MTLAB程序设计教程.高等教育出版社。22（）:187214文中如有不足，请您指教！11 / 11