[發(fā)明專利]一種烯烴聚合反應動力學參數(shù)的擬合計算方法

在審

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• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111724861A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 黃鶯;孫淑蘭;劉燦剛
• 申請（專利權）人: 中國寰球工程有限公司
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發(fā)明公開一種烯烴聚合反應動力學參數(shù)擬合計算方法，其包括以下步驟：S1單活性位反應動力學參數(shù)計算；S2催化劑多活性位個數(shù)確定；S3多活性位反應動力學參數(shù)計算；其中S1進一步包括：S101利用流程模擬方法建立流程模擬的物性模型；S102根據(jù)催化劑種類及反應機理，確定并輸入反應動力學模型的反應種類；S103獲取聚合反應動力學模型的催化劑活性位濃度、活化能、指前因子初值和聚合反應的實測數(shù)據(jù)；S104根據(jù)前述數(shù)據(jù)對聚合反應器進行模擬，獲得聚合產物的產率、數(shù)均分子量和等規(guī)度；S105基于實測數(shù)據(jù)及反應器模型，利用數(shù)據(jù)擬合功能擬合計算出適用范圍廣的聚合反應動力學參數(shù)。

技術領域

本發(fā)明涉及聚合反應工藝技術，具體涉及一種聚烯烴聚合反應，更具體涉及一種全流程建模中聚烯烴聚合反應動力學參數(shù)的擬合計算方法。

背景技術

聚烯烴(如聚丙烯聚乙烯)由于具有優(yōu)異的熱性能和機械性能，使得其成為最重要的熱塑性產品之一，國內外聚烯烴裝置產能也有進一步擴大的趨勢。聚合流程的模型化研究對優(yōu)化裝置生產、降低能耗以及開發(fā)新牌號起到指導作用，從而節(jié)省實驗的人力和資金成本，為企業(yè)生產提高經濟效益。聚合反應是全流程的關鍵和核心，因此建立精確的烯烴聚合反應動力學模型對準確描述聚烯烴工業(yè)過程至關重要。

通過前期文獻調研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中，大多采取手動、分步調整聚合反應動力學參數(shù)，第一步是通過調整催化劑活化速率、鏈增長、失活速率常數(shù)和催化劑的活性位濃度來適合產率，第二步是調整鏈轉移速率常數(shù)來適合分子量數(shù)據(jù)。手動分步調整反應動力學參數(shù)存在以下缺陷：無法考慮反應之間的耦合作用，需要多次反復調整；針對多活性位模型，反應數(shù)量多，參數(shù)可達幾十個，使得參數(shù)估算過程繁瑣耗時；手動調節(jié)獲得的參數(shù)難以同時適用于多個牌號的聚烯烴產品，目前文獻報道(例如：Steady-state and dynamic modelingof commercial bulk polypropylene process(Chemical Engineering Journal,2009,149(1-3):370-382.)；聚丙烯裝置Aspen Plus軟件建模及應用(齊魯石油化工,2015,v.43；No.198(03):21-25+32.)；烯烴聚合反應機理研究與流程模擬(中外能源,2012(03):88-93.))都限于兩個牌號的數(shù)據(jù)，限制了動力學模型的應用范圍。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種簡便有效、準確度高、適應范圍廣的烯烴聚合反應動力學參數(shù)擬合計算方法，用以克服現(xiàn)有的烯烴聚合反應動力學參數(shù)計算方法中計算過程繁瑣且使用范圍小的不足。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種烯烴聚合反應動力學參數(shù)擬合計算方法，包括以下步驟：

S1：單活性位反應動力學參數(shù)計算；

S2：催化劑多活性位個數(shù)確定；

S3：多活性位反應動力學參數(shù)計算；

其中，所述步驟S1進一步包括：

S101：利用流程模擬方法，建立流程模擬的物性模型；

S102：根據(jù)催化劑種類及反應機理，確定并輸入反應動力學模型的反應種類；

S103：獲取聚合反應動力學模型的催化劑活性位濃度、活化能、指前因子初值和聚合反應的實測數(shù)據(jù)；

S104：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，對聚合反應器進行模擬，獲得聚合產物的產率、數(shù)均分子量和等規(guī)度；

S105：基于步驟S103的實測數(shù)據(jù)及步驟S104建立的反應器模型，利用數(shù)據(jù)擬合功能，擬合計算出適用范圍廣的聚合反應動力學參數(shù)；以及

其中，所述步驟S2進一步包括：