MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POLYPROPYLENE BẰNG PHẦN MỀM HYSIS

MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 5 1.1. GIỚI THIỆU VỀ PROPYLENE: 5 1.1.1. Tính chất vật lý [3] 6 1.1.2. Tính chất hóa học [4] 7 1.1.3. Quá trình phát triển và các nguồn thu nhận chính [5] 8 1.2. GIỚI THIỆU VỀ HYDROGENE:[6] 9 1.2.1. Tính chất vật lý: [7] 9 1.2.2. Tính chất hóa học [8] 10 1.2.3. Ứng dụng và sản xuất[9] 10 1.3. SẢN PHẨM POLYPROPYLEN 11 1.3.1. Lịch sử ra đời[10] 11 1.3.2. Đặc tính chung[11] 11 1.3.3. Công dụng[12] 11 1.3.4. Phân loại Polypropylen[13] 12 1.3.5. Cấu trúc phân tử[15] 13 1.3.6. Hình thái học[17] 14 1.3.7. Tính chất nhiệt động học[18] 17 1.4. CHẤT XÚC TÁC[21] 18 1.4.1. Lịch sử ra đời và phát triển 18 1.4.2. Cấu tạo, thành phần của chất xúc tác 20 1.5. LÝ THUYẾT TRÙNG HỢP PROPYLENE [22] 22 1.5.1. Cơ chế trùng hợp Propylene 22 1.5.2. Vấn đề điều hòa lập thể và điều hòa vùng trong sự chèn monomer.25 CHƯƠNG 2 [23] 28 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT POLYPROPYLEN 28 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POLYPROPYLENE 31 3.1. NHỮNG QUÁ TRÌNH POLIMER HÓA PROPYLEN THÔNG DỤNG [24] 31 3.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHUNG[25] 31 3.2.1. Khu vực xử lý nguyên vật liệu ban đầu: 32 3.2.2. Khu vực polimer hóa 33 3.2.3. Khu vực tách và thu hồi khí 33 3.2.4. Khu vực xử lý cặn và khử mùi: 33 3.2.5. Khu vực ép tao hạt và qui trình xử lý các hạt nhỏ 33 3.2.6. Khu vực đóng bao và đóng thùng: 33 3.3. MÔ TẢ VỀ CÁC CÔNG NGHỆ ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY[26] 33 3.3.1. Công nghệ pha lỏng 33 3.3.1.1. Mô tả qui trình công nghệ SPHERIPOL 33 3.3.1.2. Mô tả công nghệ HYPOL-II 38 3.3.2. Công nghệ pha khí: 41 3.3.2.1. Mô tả qui trình công nghệ NOVOLEN 41 3.3.2.2. Mô tả chu trình công nghệ "UNIPOL" 45 3.3.2.3. Mô tả qui trình công nghệ của INNOVENE 48 3.4. KHÁI QUÁT VỀ PHÁT PHÁT TRIỂN CÔNG NGHIỆP POLYPROPYPROPYLENE [27] 51 3.5. GIẢI TRÌNH VỀ SỰ LỰA CHỘN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PP [28] 51 MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POLYPROPYLENE BẰNG PHẦN MỀM HYSIS 55 4.1. Những thông số ban đầu: [29] 55 4.2. TÍNH CÁC GIÁ TRỊ BAN ĐẦU CHO QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG 57 4.3. TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH NHỜ MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM HYSYS[30] 63 4.3.1. Giới thiệu về phần mềm Hysys 63 4.3.2. Các bước mô phỏng sơ đồ công nghệ sản xuất Polypropylene 64 4.3.2.1. Xây dựng mô hình, điều kiện phản ứng 64 4.3.2.2. Xây dựng thiết bị phản ứng 69 4.3.2.3. Xây dựng các thiết bị tách loại 71 4.3.3. Kết quả thu được từ quá trình mô phỏng 73 TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH 77 5.1. TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CHO THIẾT BỊ CHÍNH 77 5.1.1. Các thiết bị phản ứng 77 5.1.2. Thiết bị tách loại 77 5.1.3. Kết quả thu được từ mô phỏng 77 5.2. CÁC THIẾT BỊ PHỤ KHÁC 78 XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA QUÁ TRÌNH[31] 83 6.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 83 6.1.1. Các nguyên tắc cơ bản của quá trình điều khiển 83 6.1.1.1. Điều khiển đóng mở 83 6.1.1.2. Điều khiển quá trình 83 6.1.2. Hệ thống điều khiển phân tán DCS trong các nhà máy hiện đại 83 6.1.3. BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 84 6.1.3.1. Vai trò của bộ điều khiển PID 84 6.1.4. Lựa chọn khâu tác động và các thông số đặt trưng cho PID 85 6.1.5. Hệ thống điều khiển trong nhà máy sản xuất POLYPROPYLEN 86 6.1.5.1. Bộ điều khiển lưu lượng : Gồm các thiết bị điều khiển lưu lượng : 87 6.1.5.2. Bộ điều khiển nhiệt độ 87 6.1.5.3. Bộ điều khiển nồng độ 87 6.1.5.4. Bộ điều khiển mức 88 6.2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN MỘT SỐ THÔNG SỐ DÒNG VẬT CHẤT BẰNG HYSIS 88 6.2.1. Tiến hành và hoàn tất mô phỏng tỉnh quá trình trao đổi nhiệt của dòng Propylen : 88 6.2.2. Xây dựng hệ thống điều khiển PID cho thiết bị : 88 Tài liệu tham khảo của Chương I 93 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, khi chúng ta trở thành thành viên chính thức của WTO thì nền công nghiệp đã có nhiều cơ hội phát triển hơn, trong đó ngành Công nghệ Lọc - Hóa Dầu được ưu tiên phát triển hàng đầu. Đó là một trong những ngành mũi nhọn để phát triển đất nước, phù hợp với tiềm năng Dầu mỏ hiện có của nước ta. Chính điều này đã tạo những tiềm năng rất lớn cho một tương lai về tận dụng những sản phẩm hóa dầu, trong đó tổng hợp các hợp chất Polymer là ngành đang có xu hướng phát triển mạnh ở Việt Nam. Đó là một ngành khoa học nghiên cứu về việc tổng hợp các chất hữu cơ có ứng dụng rộng rãi trong đời sống bằng cách tận dụng nguồn nguyên liệu từ dầu mỏ. Việc sản xuất, sử dụng polymer ngày càng được mở rộng và có quy mô phát triển nhanh. Đặc biệt khi tình hình nguyên liệu thiên nhiên đã và đang ngày càng khan hiếm, sự tiêu thụ các nguồn năng lượng cũng như các hợp chất hóa học có sẵn diễn ra với tốc độ ngày cao đặt ra những vấn đề với các nhà hóa học là phải tìm ra những hợp chất thay thế chúng. Polypropylene cũng là một trong số những polymer được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới vì tính phổ dụng, giá thành monomer thấp, giá thành sản xuất thấp, và các tính chất được ưa chuộng của nó. Hiện nay, nước ta có nhiều dự án xây dựng Nhà máy lọc dầu đã và đang được triển khai. Đây được coi là điểm hứa hẹn cung cấp nguồn Propylene nguyên liệu dồi dào. Việc xây dựng nhà máy sản xuất Polypropylene là yêu cầu rất cần thiết và cấp bách mang tính xã hội, tính kinh tế góp phần cùng với nhịp độ tăng trưởng kinh tế chung cho đất nước. Với sự ra đời Nhà máy lọc dầu số 1 với công suất 6,5 triệu tấn/năm tại Khu Công Nghiệp Dung Quất, tỉnh Quảng Ngãi. Cần thiết phải có nhà máy sản xuất Polypropylene đưa vào vận hành đồng thời. Mặt khác, trong thời đại ngày nay, cùng với sự phát triển không ngừng của các tiến bộ khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng các phần mềm chuyên dụng vào trong các lĩnh vực kỹ thuật khác nhau cũng đã trở nên rất phổ biến. Nhờ có sự xuất hiện của các công cụ đắc lực này mà việc điều khiển, vận hành các quy trình công nghệ ngày càng hiện đại và tối ưu hơn. Bên cạnh đó, các phần mềm chuyên dụng này còn giúp các nhà thiết kế cũng như vận hành có thể tiến hành tính toán, thiết kế và tối ưu các thông số của quá trình. Đó chính là nhờ sự ra đời của các phần mềm mô phỏng. Các phần mềm mô phỏng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với ngành dầu khí nói riêng và các ngành kỹ thuật khác nói chung. Nó cho phép người sử dụng tiến hành các thao tác mô phỏng một quy trình đã có trong thực tế hoặc thiết kế một quy trình mới nhờ có thư viện dữ liệu phong phú và chính xác với từng ngành khác nhau. Một trong số đó chính là phần mềm Hysis Là phần mềm tính toán chuyên dụng trong các lĩnh vực công nghệ hóa học, đặc biệt trong lĩnh vực lọc - hóa dầu, polymer, hóa dược. Từ những phân tích trên, em quyết định chọn đề tài: “Tổng quan công nghệ và mô phỏng thiết kế nhà máy sản xuất Polypropylene – Năng suất: 150000 Tấn/năm” bằng phần mềm Hysis. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1. GIỚI THIỆU VỀ PROPYLENE: Propylen (tên thông thường), có tên quốc tế là Propen là một hydrocacbon không no, thuộc họ alken. - Công thước phân tử: C 3 H 6 - Công thức cấu tạo: Là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất Polypropylene. Các nguồn thu nhận Propylene chính: [1] Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất Polypropylene là Propylene. Sản xuất Propylene là lĩnh vực sản xuất quy mô lớn, có mức tăng trưởng nhanh. Propylene là nguyên liệu cho nhiều sản phẩm hóa dầu quan trọng nhưng cho đến nay nó vẫn được coi là sản phẩm phụ hoặc sản phẩm đồng hành của các nhà máy lọc dầu (NMLD) và các nhà máy sản xuất Ethylene. Về cơ bản, toàn bộ lượng Propylene sử dụng cho công nghiệp hóa chất đều được sản xuất từ các NMLD (cracking xúc tác) hoặc là đồng sản phẩm của Ethylene trong các nhà máy cracking bằng hơi nước. Ngoài ra, còn những lượng Propylene tương đối nhỏ được sản xuất bằng các phương pháp khác như: Tách Hyđrogen khỏi Propane, phản ứng trao đổi Etylene – Butene, chuyển hoá từ Methanol (MeOH - UOP/Hydro MTO hay Lurgi MTP). Trong một báo cáo thị trường của tập chí Nghiên cứu thị trường công nghiệp hoá chất thế giới tháng 11-2003, thì sản lượng Propylene của thế giới khoảng 72 triệu tấn trong đó: 61% từ cracking bằng hơi nước (tỉ lệ Propylene:Ethylene là 3,5:10 đến 6,5:10); 36% từ NMLD; 3% các quá trình còn lại. Hình 1 : Các nguồn thu nhận Propylene[2] 1.1.1. Tính chất vật lý [3] Propylen có công thức phân tử (C 3 H 8 ), công thức cấu tạo CH 2 = CH - CH 3 là thành viên đơn giản thứ hai trong họ Alkene. Propylen là một chất khí, không tan trong nước, trong dầu mỡ, dung dịch Amoni Đồng cũng như các chất lỏng phân cực như: Ether, Etanol, Axeton, Fufurol Do trong phân tử có liên kết π, nhưng tan tốt trong nhiều sản phẩm hóa dầu quan trọng, và là chất khí dễ cháy nổ. Propylen cũng là nguyên liệu không màu, không mùi, do đó người ta thường pha thêm mercaptan có mùi gần giống như tỏi vào thành phần của nó để dễ dàng nhận biết. − Sau đây là các hằng số vật lý cơ bản của Propylen: − Khối lượng phân tử: 42,08 đvC. − Áp suất tới hạn: P c = 4.7MPa. − Tỷ trọng ở trạng thái lỏng (15 o C, 760mmHg): 0.51. − Tỷ trọng ở trạng thái hơi (15 o C,760mmHg): 1.49. − Độ tan (trong nước ở -50 o C): 0.61g/m 3 . − Độ nhớt(20 o C): 0.3cSt, (tại 20 o C và 1at 8.35.10 -6 N.s/m 2 ). − Độ nhớt (16,7 o C):8,34µPa * s. − Nhiệt độ tới hạn: T c = 92.3 0 C. − Nhiệt nóng chảy: -185.2 o C(88K). − Nhiệt độ sôi: -47.6 o C (225.5K). − Nhiệt cháy: 10.94 kcal/kg ở 25 o C. − Điểm bốc cháy: -108 o C. − Giới hạn nồng độ hỗn hợp nổ với không khí: 2.0% ÷ 11,7%. − Độ acid: 43 (44 in DMSO). − Hằng số khí R= 198. 1.1.2. Tính chất hóa học [4] Liên kết π ở nối đôi của anken kém bền vững nên trong phản ứng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết σ với các nguyên tử khác. Vì thế liên kết đôi C=C là trung tâm phản ứng gây ra những phản ứng hóa học đặc trưng cho anken như phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp và phản ứng oxi hóa. Phản ứng cộng Hydro (Hydro hóa). Khi có mặt của chất xúc tác Ni, Pt, Pd, cùng với nhiệt độ thích hợp thì Propylen cộng Hidro vào nối đôi tạo thành Propan, phản ứng tỏa nhiệt: R 1 R 2 C=CR 3 R 4 + H 2 R 1 R 2 CH-CHR 3 R 4 CH 2 =CH-CH 3 + H 2 CH 3 -CH 2 -CH 3 Phản ứng cộng Halogen (Halogen hóa). xt,t o xt,t o Clo và Brom dễ cộng hợp với Propylen để tạo thành dẫn xuất đihalogen không màu, do tính chất làm mất màu dung dịch Clo (Brom) nên người ta thường dùng dung dịch nước Clo (brom) để nhận biết anken: CH 2 = CH - CH 3 + Cl 2 ClCH 2 -CHCl-CH 3 . (1,2 diclopropan). Phản ứng cộng Acid và cộng nước.  Cộng Acid. Hydrogen halogenua, Acid sunfuric đậm đặc có thể cộng vào Propylen. CH 2 =CH-CH 3 + Cl-H (khí) CH 3 – CHCl - CH 3 . Phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn liên tiếp: - Phân tử H + -Cl - bị phân cắt, H + tương tác với liên kết π tạo thành cacbocation, còn Cl - tách ra. - Cacbocation là tiểu phân trung gian không bền, kết hợp ngay với anion Cl - tạo thành sản phẩm.  Cộng nước (Hidrat hóa). Ở nhiệt độ thích hợp và có xúc tác Acid, Propylen có thể cộng hợp nước: CH 2 =CH 2 -CH 3 +H-OH CH 3 - CH 2 - CH 2 - OH (Propanol) Quy tắc cộng hợp tuân theo quy tắc Mac - côp – nhi - côp, (Phần điện tích dương của tác nhân cộng vào cacbon mang nhiều H hơn (tức là cacbon bậc thấp hơn), còn phần mang điện tích âm của tác nhân sẽ cộng vào cacbon mang ít H hơn). Phản ứng trùng hợp. Propylen có khả năng cộng hợp nhiều phân tử lại với nhau tạo thành những phân tử mạch rất dài và có khối lượng rất lớn trong điều kiện nhiệt độ, áp suất, xúc tác thích hợp: n CH 2 = CH ( - CH - CH - ) n CH CH PolyPropylen. Phản ứng trùng hợp là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành những phân tử rất lớn gọi là polymer. Phản ứng Oxi hóa. Propylen cũng như các Hydrocacbon khác khi cháy tạo thành CO 2 , H 2 O và tỏa nhiều nhiệt. 2 C 3 H 6 + 9 O 2 6 CO 2 + 6H 2 O. Ngoài ra Propylen cũng có khả năng làm mất màu quỳ tím như những Anken khác. 3C 3 H 6 + 2KMnO 4 + 4H 2 O 3CH 3 -CH(OH)-CH 2 OH + MnO 2 + 2KOH 1.1.3. Quá trình phát triển và các nguồn thu nhận chính [5] Những nguồn thu nhận chính của propylen từ quá trình cracking (crackinh xúc tác hoặc crackinh hơi) các hydrocacbon. Lúc đầu quá trình này được thiết kế để sản xuất những sản phẩm khác, propylen chỉ là sản phụ không mong muốn. Quá trình này sinh ra nhiều sản phẩm phụ, hàm lượng Propylen sinh ra tùy thuộc nguồn nguyên liệu và điều kiện phản ứng. Nguồn nguyên liệu chính là dầu mỏ và etan. Khi dầu mỏ trở thành nguồn nguyên liệu chính thì hàm lượng Propylen sản xuất được tăng lên. Sự tiêu thụ tăng lên dẫn đến tăng độ nghiêm ngặt quá trình cracking xúc tác của nhà máy lọc dầu, kết quả là tăng lượng sản phẩm Propylen. Propylen thu được từ quá trình crackinh xúc tác của nhà máy lọc dầu được làm sạch bằng quá trình chưng cất để loại bỏ Propan và phần không tinh khiết khác. Propylen loại thương mại hóa (xấp xỉ 95% propylen) và loại trùng hợp (>99,5% Propylen) có tạp chất chủ yếu là Propan. Propylen cũng được sản xuất bằng sự chuyển vị giữa buten và etylen . Quá trình này được đưa vào nhà máy lọc dầu hoặc phân xưởng crackinh hơi để tăng sản phẩm propylen. Lúc đầu quá trình này được phát triển bởi Phillip nhưng bây giờ bản quyền là của ABB LUMMUS. Ngoài ra Propylen còn được sản xuất bằng cách khử hydro của Propan dưới tác dụng của xúc tác, quá trình này được dự đoán là quá trình cung cấp Propylen chính ở Trung Đông. Hai quá trình chính đang áp dụng là quá trình Catofin trước đây được phát triển bởi Houdry và giờ cấp phép bởi ABB Lummus và quá trình Oleflex được cấp phép bởi UOP. Khí thiên nhiên có thể được dùng như nguyên liệu cho quá trình sản xuất PP bằng cách thêm quá trình Lugri MTP vào một nhà máy sản xuất methanol thông thường. Nhìn chung, về cơ bản, toàn bộ lượng Propylen sử dụng cho công nghiệp hóa chất đều được sản xuất từ các NMLD (crackinh xúc tác) hoặc là đồng sản phẩm của Etylen trong các nhà máy crackinh bằng hơi. Ngoài ra còn một lượng Propylen tương đối nhỏ được sản xuất bằng phương pháp khác như: Tách Hydro khỏi Propan, phản ứng trao đổi Etylen – Butene, chuyển hóa từ Methanol. 1.2. GIỚI THIỆU VỀ HYDROGENE:[6] - Công thức phân tử : H 2 - Công thức cấu tạo : H – H Hydrogen là khí nhẹ nhất trong tất cả các khí, được tìm thấy trong khí quyển với nồng độ rất thấp, phần lớn thu được từ các quá trình trong nhà máy lọc dầu (Reforming xúc tác chiếm khoảng 70 – 90 % thể tích ), khí thiên nhiên, than cốc, điện phân dung dịch… Hình 2 : Phân xưởng thu hồi Hydrogen trong Nhà máy lọc dầu (PSA) 1.2.1. Tính chất vật lý: [7] Ở nhiệt độ thường, Hydrogen là chất khí không màu, không mùi, không vị, tan ít trong nước (1,6 mg/l) và các dung môi hữu cơ, khả năng cháy nổ cao, không duy trì sự sống và dễ dàng phản ứng với các chất, hợp chất hóa học khác. Bảng 1 : Một số tính chất vật lý của Hydrogen Khối lượng phân tử, (g/mol) 2,016 Khối lượng riêng ở thể lỏng, (g/cm 3 ) 0,06986 Khối lượng riêng ở thể khí, (g/cm 3 ) 0,001312 Nhiệt độ ngưng tụ, ( o C) - 252,6 Nhiệt độ kết tinh, ( o C) -259 Nhiệt độ tới hạn, ( o C) -230,82 Áp suất tới hạn, (bar) 19,29 Giới hạn cháy nổ với không khí, (%V) 4,0 ÷ 75 Độ nhớt ở 15 o C, (cP) 0,00866 Năng lượng liên kết H-H, (kj/mol) 435 Độ dài liên kết, ( o A ) 0,74 1.2.2. Tính chất hóa học [8] • Tính bền nhiệt : Phân tử H 2 có độ bền nhiệt lớn, nên rất khó phân hủy thành nguyên tử. Quá trình phân hủy thu nhiệt nhiều. H 2 → 2H, ΔH = 435 (KJ/mol) • Tính oxy hóa : Ở nhiệt độ thường, Hydrogen rất kém hoạt động nhưng khi đun nóng kết hợp được với nhiều nguyên tố. Khi phản ứng với chất khử mạnh như các kim loại kiềm, kiềm thổ thì Hydrogen thể hiện tính oxy hóa. 2Li + H2 → 2LiH • Tính khử :  Phản ứng với Oxy Ở nhiệt độ thường H 2 không phản ứng với Oxy mà bắt đầu phản ứng ở nhiệt độ 550 o C. 2 2 2 2H (K) + O (K) 2H O(K)→ , ∆H = - 241,82(KJ/mol) Khi cháy với Oxy nguyên chất làm nhiệt độ ngọn lửa lên đến 2500 o C, nên được ứng dụng trong công nghiệp hàn, cắt kim loại. Tuy nhiên, nếu ở tỉ lệ thích hợp 2:1 thì phản ứng trên trở thành phản ứng nổ rất nguy hiểm.  Phản ứng với kim loại kém hoạt động (trừ các oxyt kim loại hoạt động từ đầu dãy điện hoá đến Al) 2 2 3 4 2 2 CuO H Cu H O; Fe O 4H 3Fe H O; + → + + → +  Phản ứng cộng Tham gia các phản ứng Hydrogen hoá các hợp chất không no, tác nhân ngắt mạch các phản ứng dây chuyền tạo chuỗi polymer. Đặc biệt, Hydrogen có ý nghĩa rất lớn trong các quá trình Hydrocracking, Hydrotreatment trong Nhà máy lọc dầu. 1.2.3. Ứng dụng và sản xuất[9] Hydrogen có độ tinh khiết thường được sử dụng trong công nghiệp sản xuất các hợp chất dẻo, các polyester và nylon (sợi tổng hợp), tổng hợp NH 3 , HCl, CH 3 OH và công nghiệp hàn (kết hợp với oxygen). Gần đây, người ta đã tạo ra được trạng thái mới của Hydrogen (Hydrogen kim loại), khi nén dưới áp suất 3 triệu atm ở nhiệt độ khoảng - 270 o C. Hydrogen kim loại này là một chất rắn có độ dẫn điện - nhiệt cao và các tính chất khác của kim loại được ứng dụng trong công nghiệp điện tử, các vật liệu bán dẫn. Là nhiên liệu quan trọng trong các tàu vũ trụ, tên lửa và tổng hợp hạt nhân. Hiện nay trên thế giới đang hướng đến dùng làm nhiên liệu chạy cho động cơ, pin nhiệt điện.Vì nhẹ nên dùng bơm vào khí cầu, phao phục vụ cho quân sự và dân sự. 1.3. SẢN PHẨM POLYPROPYLEN 1.3.1.Lịch sử ra đời[10] Việc phát minh ra Polypropylen diễn ra vào đầu những năm 1950. Có nhiều nhóm cùng tham gia phát minh này: Montecatini (có sự góp mặt của các giáo sư Giulio Natta đồng đạt giải nobel 1963 với Karl Ziegler), Nhóm Ziegler. [...]... trong các công nghiệp và phục vụ đời sống con người, phục vụ sản xuất các mặt hàng nhựa dân dụng, công nghiệp ôtô Công nghệ Hypol II được ứng dụng cho nhà máy là một trong những công nghệ tiên tiến nhất hiện nay trên thế giới, đảm bảo sản xuất ra các sản phẩm chất lượng cao cũng như đáp ứng yêu cầu của thị trường trong và ngoài nước Được biết, trên thế giới hiện có khoảng 21 nhà máy sản xuất Polypropylen... thúc 3.2.6 Khu vực đóng bao và đóng thùng: Sản phẩm polypropylen được đóng gói và định lượng vào các bao bì lớp màng co - polypropylen, sau đó được đưa kho chưa bằng xe nâng 3.3 MÔ TẢ VỀ CÁC CÔNG NGHỆ ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY[26] 3.3.1 Công nghệ pha lỏng 3.3.1.1 Mô tả qui trình công nghệ SPHERIPOL Công nghệ Spheripol được hỗ trợ bởi một tổ chức R&D mạnh nhất trong công nghiệp và trên thế giới Basell đã sáng... copolymer trong tương lai) • Khu vực gia công sản phẩm PP (tạo viên) • • Khu vực tự động đóng hàng • Silô và kho chứa để đồng đều hoá và chứa sản phẩm PP • Khu chứa sản phẩm, bao gồm cả hệ thống xử lý và bảo quản tự động • Thiết bị sản xuất màng PE để sản xuất túi, bao gồm cả việc in nổi nhãn • Thiết bị sản xuất màng PE co giãn để đóng gói sản phẩm • hiệu Khu vực đóng sản phẩm vào các túi 25 kg và bốc lên... tổng công suất, Basell chiếm ưu thế trong việc gieo mầm cho ngành công nghiệp sản xuất nhựa cho thị trường và sử dụng một số nguyên liệu nạp mới cho nhà máy Hình 14 : Sơ đồ sản xuất PP theo công nghệ Spheripol Trong chu trình công nghệ của Basell, hỗn hợp đồng nhất của các hạt PP được luân chuyển bên trong lò phản ứng dạng vòng Khi sản xuất copolymer ngẫu nhiên (random copolymer) hoặc terpolymer, Etylen... Polypropylen sử dụng công nghệ Hypol II, trong đó ở khu vực Đông Nam Á có 5 nhà máy • Công suất cơ sở: 150 ngàn tấn nguyên liệu propylen/năm • Dải công suất hoạt động của Phân xưởng: 50%-100% công suất thiết kế • Phân xưởng sẽ hoạt động 8000 giờ/năm Phần polymer hoá bao gồm: một lò phản ứng để sản xuất polymer đồng thể (homopolymers) và polymer ngẫu nhiên (random copolymers) trong tương lai Mặt bằng Phân xưởng... như các nhà sản xuất PP khác chuyên sử dụng loại xúc tác Metallocen, Basell đã chiếm vị thế mạnh với hệ xúc tác Ziegler-Natta Với sự liên kết giữa Tagor và Montell để thành lập Basell, loại xúc tác Metallocen cũng được tăng cường mạnh bởi Tagor Công nghệ Spheripol có thể sản xuất rất nhiều chủng loại sản phẩm nhờ lò phản ứng đa năng của Nhà bản quyền Là Công ty dẫn đầu thế giới về tổng công suất, Basell... một hay nhiều thiết bị phản ứng, quá trình này hiện nay được sử dụng rất phổ biến, chúng cho phép sản xuất được tất cả các loại Polypropylen (co-homopolymer), polymer chuỗi hay khối 3.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHUNG[25] Nhìn chung sản xuất Polypropylene có thể tóm tắt theo sơ đồ sau: Hình 13 : Qui trình sản xuất chung 3.2.1.Khu vực xử lý nguyên vật liệu ban đầu: Phải qua giai đoạn loại bỏ các tạp chất, chất... trật tự trong mạch …-A–A–A–A–B–B–B–B–B–A–A-… Hình 3 : Hình dạng của Polypropylene trong công nghiệp[14] 1.3.5 Cấu trúc phân tử[15] Polypropylen là một hợp chất cao phân tử có công thức hóa học chung là: Ba loại cấu trúc lập thể của polypropylene là atactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, isotactic polypropylene • Isotactic polypropylene: Có các nhóm - CH3 cùng nằm về một phía mặt phẳng trong... thành phần chính là TiCl 4 dóng vai trò xúc tác trên chất mang MgCl 2, Al(C2H5)3 (TEAL) là chất trợ xúc tác, chúng được phân tán trong dầu khoáng và mỡ nhờn Xúc tác này cho hiệu suất và độ chọn lọc cao Bằng việc thay đổi tỉ lệ các hợp phần xúc tác, lựa chọn chế độ công nghệ mà người ta có thể sản xuất các polymer có cấu trúc không gian khác nhau Người ta sử dụng Hydrogen để tắt mạch phản ứng tạo ra sản. .. hẹp.Trong phản ứng polymer tạo Polypropylene Phụ thuộc khả năng định hướng của nhóm metyl, có 3 dạng mạch PP khác nhau Bằng việc thay đổi tỉ lệ các hợp phần xúc tác, lựa chọn chế độ công nghệ mà người ta có thể sản xuất các polymer có cấu trúc không gian isotactic có giá trị kinh tế cao Hình 7 : Hạt xúc tác Ziegler–Natta (a) và hạt polymer tương ứng (b) Bảng 3 : Thành phần chính của các loại xúc tác . CHỘN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PP [28] 51 MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POLYPROPYLENE BẰNG PHẦN MỀM HYSIS 55 4.1. Những thông số ban đầu: [29] 55 4.2. TÍNH CÁC GIÁ TRỊ BAN ĐẦU CHO QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG. TOÁN QUÁ TRÌNH NHỜ MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM HYSYS[30] 63 4.3.1. Giới thiệu về phần mềm Hysys 63 4.3.2. Các bước mô phỏng sơ đồ công nghệ sản xuất Polypropylene 64 4.3.2.1. Xây dựng mô hình, điều kiện. 33 3.3. MÔ TẢ VỀ CÁC CÔNG NGHỆ ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY[26] 33 3.3.1. Công nghệ pha lỏng 33 3.3.1.1. Mô tả qui trình công nghệ SPHERIPOL 33 3.3.1.2. Mô tả công nghệ HYPOL-II 38 3.3.2. Công nghệ pha