شبيه سازي دو راكتور متوالي بستر سيال فاز گازي توليد پلي اتيلن سبك خطي در حالت پايا

Preparation of Acrylamide-based Anionic Polyelectrolytes for Soil Establishment

در اين پژوهش، فرايند كامل توليد پلي اتيلن سبك خطي (LLDPE) در دو راكتورمتوالي بستر سيال فاز گازي و نيز ساير بخش هاي فرايند به كمك نرم افزار Aspen Polymer Plusدر حالت پايدار شبيه سازي شده است. هر دو راكتور بستر سيال به شكل راكتورهاي مخزني همزن دار پيوسته (CSTR) متوالي فرض شده اند كه متشكل از دو فاز پليمري و گازي اند. براي جريان هاي پليمري از معادله حالت POLY-SRK و براي جريان هاي غيرپليمري از معادله حالت NRTL-RK استفاده شده است. در همين راستا يك مدل سينيتكي بر مبناي وجود دو نوع مركز فعال در كاتاليزور ناهمگن زيگلر- ناتا براي شبيه سازي فرايند توليد LLDPE در دو راكتور متوالي به كار گرفته شد. شبيه ساز با بهره گيري از اين مدل سينتيكي، قابليت پيش بيني خواص مهم LLDPE هم چون شاخص جريان مذاب (MFI)، چگالي (?)، شاخص چند توزيعي (PDI)، وزن مولكولي متوسط عددي ( Mn) و وزني (Mw,) و كسر مولي كوپليمر(SFRAC) را فراهم مي سازد. نتايج حاصل از شبيه ساز با داده هاي تجربي يك واحد صنعتي پتروشيمي مقايسه شد كه حاكي از عملكرد بسيار خوب و دقيق شبيه ساز است. عملكرد شبيه ساز در مقايسه با داده هاي صنعتي به ترتيب بيانگر خطاي نسبي 59/0 ، 67/2 و 04/0 درصد در پيش بيني سرعت جريان جرمي پليمر (MLLDPE)، MFI و ? محصول نهايي خروجي از راكتور دوم، است.

A linear low density polyethylene (LLDPE) production process, including two- fluidized bed reactors in series (FBRS) and other process equipment, was completely simulated by Aspen Polymer Plus software. Fluidized bed reactors were considered as continuous stirred tank reactors (CSTR consisted of polymer and gas phases). POLY-SRK and NRTL-RK equations of state were used to describe polymer and non-polymer streams, respectively. In this simulation, a kinetic model, based on a double active site heterogeneous Ziegler-Natta catalyst was used for simulation of LLDPE process consisting of two FBRS. Simulator using this model has the capability to predict a number of principal characteristics of LLDPE such as melt flow index (MFI), density, polydispersity index, numerical and weight average molecular weights (Mn,Mw) and copolymer molar fraction (SFRAC). The results of the simulation were compared with industrial plant data and a good agreement was observed between the predicted model and plant data. The simulation results show the relative error of about 0.59% for prediction of polymer mass flow and 2.67% and 0.04% for prediction of product MFI and density, respectively.