[发明专利]一种烯烃聚合反应动力学参数的拟合计算方法

说明书

本发明公开一种烯烃聚合反应动力学参数拟合计算方法，其包括以下步骤：S1单活性位反应动力学参数计算；S2催化剂多活性位个数确定；S3多活性位反应动力学参数计算；其中S1进一步包括：S101利用流程模拟方法建立流程模拟的物性模型；S102根据催化剂种类及反应机理，确定并输入反应动力学模型的反应种类；S103获取聚合反应动力学模型的催化剂活性位浓度、活化能、指前因子初值和聚合反应的实测数据；S104根据前述数据对聚合反应器进行模拟，获得聚合产物的产率、数均分子量和等规度；S105基于实测数据及反应器模型，利用数据拟合功能拟合计算出适用范围广的聚合反应动力学参数。

技术领域

本发明涉及聚合反应工艺技术，具体涉及一种聚烯烃聚合反应，更具体涉及一种全流程建模中聚烯烃聚合反应动力学参数的拟合计算方法。

背景技术

聚烯烃(如聚丙烯聚乙烯)由于具有优异的热性能和机械性能，使得其成为最重要的热塑性产品之一，国内外聚烯烃装置产能也有进一步扩大的趋势。聚合流程的模型化研究对优化装置生产、降低能耗以及开发新牌号起到指导作用，从而节省实验的人力和资金成本，为企业生产提高经济效益。聚合反应是全流程的关键和核心，因此建立精确的烯烃聚合反应动力学模型对准确描述聚烯烃工业过程至关重要。

通过前期文献调研发现，现有技术中，大多采取手动、分步调整聚合反应动力学参数，第一步是通过调整催化剂活化速率、链增长、失活速率常数和催化剂的活性位浓度来适合产率，第二步是调整链转移速率常数来适合分子量数据。手动分步调整反应动力学参数存在以下缺陷：无法考虑反应之间的耦合作用，需要多次反复调整；针对多活性位模型，反应数量多，参数可达几十个，使得参数估算过程繁琐耗时；手动调节获得的参数难以同时适用于多个牌号的聚烯烃产品，目前文献报道(例如：Steady-state and dynamic modelingof commercial bulk polypropylene process(Chemical Engineering Journal,2009,149(1-3):370-382.)；聚丙烯装置Aspen Plus软件建模及应用(齐鲁石油化工,2015,v.43；No.198(03):21-25+32.)；烯烃聚合反应机理研究与流程模拟(中外能源,2012(03):88-93.))都限于两个牌号的数据，限制了动力学模型的应用范围。

发明内容

本发明提供一种简便有效、准确度高、适应范围广的烯烃聚合反应动力学参数拟合计算方法，用以克服现有的烯烃聚合反应动力学参数计算方法中计算过程繁琐且使用范围小的不足。

为达到上述目的，本发明提供了一种烯烃聚合反应动力学参数拟合计算方法，包括以下步骤：

S1：单活性位反应动力学参数计算；

S2：催化剂多活性位个数确定；

S3：多活性位反应动力学参数计算；

其中，所述步骤S1进一步包括：

S101：利用流程模拟方法，建立流程模拟的物性模型；

S102：根据催化剂种类及反应机理，确定并输入反应动力学模型的反应种类；

S103：获取聚合反应动力学模型的催化剂活性位浓度、活化能、指前因子初值和聚合反应的实测数据；

S104：根据上述数据，对聚合反应器进行模拟，获得聚合产物的产率、数均分子量和等规度；

S105：基于步骤S103的实测数据及步骤S104建立的反应器模型，利用数据拟合功能，拟合计算出适用范围广的聚合反应动力学参数；以及

其中，所述步骤S2进一步包括：