2024年5月11日发(作者：节诗文)

物料衡算

⑴ 聚合时所用催化剂CS-2的用量计算

催化剂CS-2外观褐色细颗粒，活性指标：≥20000Gpp/gTiCl

3

，查R

TiCl3/PP

（质量）取值

为（40~60ppm），即TiCl

3

/PP≤50ppm，则由公式

Wcat



C

3

H

6

VK(R

TiCl

3

)0.8

500120.85010

6

0.8

330g

上式中：Wcat催化剂的用量，kg；

V聚合釜容积，m

3

；

K装料系数，0.75；



C

3

H

6

丙烯在30℃时的密度，kg/m

3

；

R

TiCl

3

钛烯比，ppm；

0.8催化剂中TiCl

3

含量

⑵ 聚合时活化剂的用量计算

W

AL

W

cat





AL

R

AL/Ti

C

Ti

/



cat

C

AL

3001140.0412/(134.50.98)

124.543g

上式中：W

AL

活化剂的用量，kg；

C

Ti

催化剂中TiCl

3

的含量，一般为80%的质量

C

AL

浓的活化剂中Al（C

2

H

5

）

2

Cl含量，一般为98%；



AL

Al（C

2

H

5

）

2

Cl的分子量，114；



cat

TiCl

3

的分子量，134.5；

R

AL/Ti

活化剂与Ti之比，0.04。

因为活化剂为25g/100ml，所以应加三乙基铝：

V

AL

124.543/0.25498.172ml

⑶ 聚合时氢气用量计算

H

2

在聚合过程中作分子量调节剂，产品熔融指数为M

Ⅰ

=2.0~6.0g/10min，在这里取

M

Ⅰ

=3.8g/10min。由加氢量与熔体流动速率关系知：

lgM

I

2.41g



H

2



2.3

上式中：M

I

熔体流动速率，g/10min；

[H

2

] 液体丙烯中H的摩尔百分率。

代入数据得

lg[H

2

](lg3.82.3)/2.40.717

[H

2

]0.19219.2%

又由于

[H

2

]n

H

2

/(n

C

3

H

6

n

H

2

)

n

H

2

0.201kmol

则

V

H

2

0.20122.44.5024m

3

m

H

2

n

H

2

20.402kg

⑷ 聚合时第三组分DDS的用量

密度=1.070-1.080g/ml（25℃），这里取=1.08，分子量为244.4。一般来说丙烯为8m

3

时，DDS为250ml，则丙烯为9-10m

3

时，DDS为281.5ml。

故 质量为

M



V1.08281.5304.02g

⑸ 进入聚合釜反应丙烯的质量

在30℃时，



C

3

H

6

500kg/m

时，

3

m

C

3

H

6





C

3

H

6

VK98%500120.899%4752kg

（其中K为装料系数，V为反应釜体积）

⑹ 聚合回收损失的丙烯气体

投入丙烯的理论量为4410kg，则生成聚丙烯的量

m

1

为

m

1

441070%3087kg

其中70%为转化率

聚合回收损失的丙烯气体（损失的丙烯气体）为

m

2

：

m

2

m

1

[2%/(91%1.6%1.8%1.8%)]

3292.82%/96.2%

68.743kg

⑺ 进入闪蒸釜中的丙烯

查《化学工艺设计手册》知：等规聚丙烯的密度：0.920.94，这里取



0.92g/cm

3

920kg/m

3

，则聚合釜内PP的体积

V

1

为

V

1

3087/9203.355m

3

而聚合釜的总体积V

0

为12m

3

，则聚合釜剩余的体积V

2

为

V

2

V

0

V

1

123.3558.645m

3

采用高压回收，聚合釜中回收后，压力为1.2MPa，温度为50℃通过闪蒸釜后残压为

0.3MPa，温度为40℃，由

PVnRT

知

故进入闪蒸釜的丙烯的量

n

散

为

n

散

PV

22

/RT

2

PV

11

/RT

1

2024年5月11日发(作者：节诗文)

物料衡算

⑴ 聚合时所用催化剂CS-2的用量计算

催化剂CS-2外观褐色细颗粒，活性指标：≥20000Gpp/gTiCl

3

，查R

TiCl3/PP

（质量）取值

为（40~60ppm），即TiCl

3

/PP≤50ppm，则由公式

Wcat



C

3

H

6

VK(R

TiCl

3

)0.8

500120.85010

6

0.8

330g

上式中：Wcat催化剂的用量，kg；

V聚合釜容积，m

3

；

K装料系数，0.75；



C

3

H

6

丙烯在30℃时的密度，kg/m

3

；

R

TiCl

3

钛烯比，ppm；

0.8催化剂中TiCl

3

含量

⑵ 聚合时活化剂的用量计算

W

AL

W

cat





AL

R

AL/Ti

C

Ti

/



cat

C

AL

3001140.0412/(134.50.98)

124.543g

上式中：W

AL

活化剂的用量，kg；

C

Ti

催化剂中TiCl

3

的含量，一般为80%的质量

C

AL

浓的活化剂中Al（C

2

H

5

）

2

Cl含量，一般为98%；



AL

Al（C

2

H

5

）

2

Cl的分子量，114；



cat

TiCl

3

的分子量，134.5；

R

AL/Ti

活化剂与Ti之比，0.04。

因为活化剂为25g/100ml，所以应加三乙基铝：

V

AL

124.543/0.25498.172ml

⑶ 聚合时氢气用量计算

H

2

在聚合过程中作分子量调节剂，产品熔融指数为M

Ⅰ

=2.0~6.0g/10min，在这里取

M

Ⅰ

=3.8g/10min。由加氢量与熔体流动速率关系知：

lgM

I

2.41g



H

2



2.3

上式中：M

I

熔体流动速率，g/10min；

[H

2

] 液体丙烯中H的摩尔百分率。

代入数据得

lg[H

2

](lg3.82.3)/2.40.717

[H

2

]0.19219.2%

又由于

[H

2

]n

H

2

/(n

C

3

H

6

n

H

2

)

n

H

2

0.201kmol

则

V

H

2

0.20122.44.5024m

3

m

H

2

n

H

2

20.402kg

⑷ 聚合时第三组分DDS的用量

密度=1.070-1.080g/ml（25℃），这里取=1.08，分子量为244.4。一般来说丙烯为8m

3

时，DDS为250ml，则丙烯为9-10m

3

时，DDS为281.5ml。

故 质量为

M



V1.08281.5304.02g

⑸ 进入聚合釜反应丙烯的质量

在30℃时，



C

3

H

6

500kg/m

时，

3

m

C

3

H

6





C

3

H

6

VK98%500120.899%4752kg

（其中K为装料系数，V为反应釜体积）

⑹ 聚合回收损失的丙烯气体

投入丙烯的理论量为4410kg，则生成聚丙烯的量

m

1

为

m

1

441070%3087kg

其中70%为转化率

聚合回收损失的丙烯气体（损失的丙烯气体）为

m

2

：

m

2

m

1

[2%/(91%1.6%1.8%1.8%)]

3292.82%/96.2%

68.743kg

⑺ 进入闪蒸釜中的丙烯

查《化学工艺设计手册》知：等规聚丙烯的密度：0.920.94，这里取



0.92g/cm

3

920kg/m

3

，则聚合釜内PP的体积

V

1

为

V

1

3087/9203.355m

3

而聚合釜的总体积V

0

为12m

3

，则聚合釜剩余的体积V

2

为

V

2

V

0

V

1

123.3558.645m

3

采用高压回收，聚合釜中回收后，压力为1.2MPa，温度为50℃通过闪蒸釜后残压为

0.3MPa，温度为40℃，由

PVnRT

知

故进入闪蒸釜的丙烯的量

n

散

为

n

散

PV

22

/RT

2

PV

11

/RT

1