采用革新聚合工艺的方法提高聚丙烯性能,拓宽其应用范围是工业与学术界一直关注的焦点。多区循环反应器是一种新型的丙烯气相聚合反应装置,其不仅构造简单,操作条件宽泛,生产成本较低,而且产品性能优越。但是国外对该工艺技术细节保密,目前公开文献报道较少。本文采用多段序贯聚合法模拟多区循环反应器中的聚合反应过程,考察了切换频率对聚合活性、聚合物组成及结构和力学性能的影响。实验结果表明,增加切换频率,不仅提高了聚合活性,而且提升了聚合物的力学性能；采用DSC、13C-NMR、GPC对聚合物分级组分进行表征,结果表明切换频率能调控聚合物链段结构,其中对乙丙嵌段共聚物链段结构影响最为明显；随着切换频率的增加,合金材料样条断面中乙丙无规共聚物分散相尺寸变小且分布更加均匀。建立多段序贯聚合实验反应器模型,选用丙烯均聚体系,考察了切换频率、反应时间分配及氢气浓度对聚合产物的影响。模拟结果表明,切换频率对聚合物平均分子量及分子量分布影响不明显；反应时间分配与氢气浓度都能显著改变聚合物的分子量及其分子量分布,其中分子量及分子量分布对氢气浓度最为敏感。基于实验研究和模拟结果,进一步考察多区循环反应器中的颗粒流动特性对聚合反应的影响。考虑到气固混合物在提升管和下降管中平推流模型,结合丙烯聚合反应动力学,建立多区循环反应器丙烯气相聚合的过程模型。考察了循环比对单体在反应器内的空间分布以及聚丙烯分子量的影响；同时对提升管与下降管中单体浓度、氢气浓度和聚合物单程停留时间等参数进行了敏感性分析。模拟结果表明,循环比等参数主要通过改变反应器内聚合物颗粒的停留时间及活性位浓度影响聚合产物的分子量及其分子量分布；改变下降管中操作参数对聚合物的性能影响最为明显。