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对基于茂金属催化剂的烯烃聚合的研究已经成为国际上的热点。目前，对此问题的研究国外相对较多，而国内基本为空白。随着经济社会的发展，我国对有特殊性能的烯烃产品的需求越来越大，所以，对此问题进行全面的研究是十分有必要和紧迫的。
迄今为止，由于烯烃聚合过程过于复杂，对此问题，往往依靠于计算机模拟和仿真对反应进行模拟和优化。这样不但效率高，又节约了成本，能够为实际的生产需求提供依据。基于此，首先，本文在前人研究的基础上，针对负载的茂金属催化剂催化的丙烯的淤浆聚合过程，根据负载茂金属催化剂在反应中由外到里逐层破裂的物理化学变化，提出了改进的多粒模型，用来研究丙烯在不同的反应条件下聚合过程。建立的此单颗粒模型，不但可以预测传热和传质对聚合反应的影响，还可以考察催化剂在反应过程中的破裂的行为，同时也分析了催化剂的孔隙率的变化情况。进一步，也得到了耦合扩散的丙烯的聚合的动力学曲线。模拟结果表明：在聚合过程的开始阶段，传质阻力对反应的影响很大，之后逐渐减小，而传热对反应的影响基本上可以忽略不计。同时，随着聚合时间的增大，聚丙烯颗粒内的丙烯浓度梯度先减小后增大，最后逐渐减小。而且，模拟得到的速率曲线和实验结果基本上吻合。研究表明：聚合温度和压强越大，生成的聚丙烯颗粒的倍数越高。粒径越小，生成的聚丙烯颗粒的倍数越大。此外，模拟结果还表明，聚合温度越高，压强越大，催化剂破裂的速度越快。
其次，在单颗粒模型的基础上，结合根据基元反应得到的丙烯聚合的本征动力学，利用矩方法，得到了不同条件下，聚丙烯的分子量及其分布规律。模拟研究表明：随着温度的升高，聚丙烯的分子量分布加宽，平均分子量变大。同时，也可以得到，聚丙烯的分子量随着压强的升高而变大。同时可知，扩散对丙烯的分子量分布影响显著。此外，将计算得到的聚丙烯的平均分子量和实验结果做了比较，大体和实验结果一致。这说明该模型可以预测聚丙烯的平均分子量。
最后，耦合单颗粒模型，利用粒群衡算，对稳态下的聚丙烯颗粒的粒径分布做了预测。考察了传质、聚合温度和压强、催化剂进料速度、催化剂初始粒径大小以及有效传质系数等因素对粒径分布的影响。模拟结果表明：粒径分布明显到温度的影响，升高温度，以及增大压强，粒径分布均加宽。同时，粒径也受到催化剂进料的影响，进料速度变大，粒径分布加宽。而且，有效扩散系数变大，粒径分布变宽。此外，催化剂的粒径增大，聚丙烯颗粒的平均粒径变大，分布加宽。