全国化工大赛-恒逸石化杯-安徽皖维年产14万吨醋酸乙烯酯项目6-附录一 物料平衡一览表.docxVIP

安徽皖维年产14万吨醋酸乙烯酯项目附录一

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附录一物料平衡一览表“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛安徽皖维年产

附录一

物料平衡一览表

“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

安徽皖维年产14万吨醋酸乙烯酯项目

设计团队：举个栗子

团队成员：吴振宇，谢军，刘航，刘天雄，刘章珍

指导老师：刘祥丽，李国朝，杨涛

目录TOC\o1-3\h\z\u

1.1总述 1

1.2物料衡算的原理和准则 1

1.3物料衡算任务 2

1.4工段物料数据 2

1.4.1原料预处理工段 2

1.4.2醋酸乙烯合成工段 3

1.4.3乙炔分离工段 5

1.5总物料衡算 9

1.1总述

1.2物料衡算的原理和准则

物料衡算是以质量守恒定律为基础，对物料平衡进行的计算。物料平衡是指“在单位时间内进入系统的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。进行物料衡算时，先必须确定衡算的体系。对于已经达到稳定的体系，通常满足以下关系：

（进料量之和）-（出料量之和）=（系统累积量）

当系统中有化学反应时可表示为：

（进料量之和）-（出料量之和）+（反应消耗量）-（反应生成量）=（系统累积量）

利用以上两个关系，可以对整个工艺系统或子系统进行物料衡算。

物料衡算包括总质量衡算、组分衡算和元素衡算。各种衡算方法的适用情况如下表所示：

表1-1物料衡算式适用范围

类别

物料衡算形式

无化学反应

有化学反应

总衡算式

总质量衡算式

适用

适用

总物质的量衡算式

适用

不适用

组分衡算式

组分质量衡算式

适用

不适用

组分物质的量衡算式

适用

不适用

元素原子衡

元素原子质量衡算式

适用

适用

算式

元素原子物质的量衡算式

适用

适用

由于系统中存在化学反应，我们主要采用总质量衡算的的衡算方法，同时列出每种物料组分的质量流量便于查找和计算。

1.3物料衡算任务

从原料入厂到产品输出，本项目主要工艺路线可分为如下4个工段：

原料预处理工段、醋酸乙烯合成工段、乙炔分离工段、产品精制工段。

对于本分厂，采取年开工330天（7920小时）的连续操作，其中一年内的四~五周（约30天）用于固定的停车设备检修及紧急情况处理。物料衡算的主要任务在于：

确定醋酸乙烯的实际产量以及质量指标；

确定软水、醋酸、乙炔的循环量以及损失率等指标；

确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；

各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的尺寸确定；

汇总全流程物料衡算，数据用于完成物料流程图等后续设计任务。

1.4工段物料数据

1.4.1原料预处理工段

表1-1原料混合V0101物料衡算表

IN

OUT

流股编号

E0101out

E0102out

V0101out

温度℃

117.095

120

118.949

压力bar

1

1

1

气相分率

1

1

1

摩尔流量kmol/hr

550

1500

2050

质量流量kg/hr

32275.7773

39039.4348

71315.2122

体积流量cum/hr

17845.4812

49031.6825

66830.9062

质量流量kg/hr

C2H2

0

39000.3954

39000.3954

CH3COOH

31953.0196

0

31953.0196

VAC

0

0

0

H2O

322.7577

39.03943

361.7972

CH3CHO

0

0

0

ACT

0

0

0

CO2

0

0

0

CR-ALD

0

0

0

质量分率

C2H2

0

0.999

0.54687

CH3COOH

0.99

0

0.44805

VAC

0

0

0

H2O

0.01

0.001

0.005073

CH3CHO

0

0

0

ACT

0

0

0

CO2

0

0

0

CR-ALD

0

0

0

总计kg/hr

71315.2122

71315.2122

1.4.2醋酸乙烯合成工段

表1-2原料预热器E0104物料衡算表

IN

OUT

流股编号

E0103out

E0104out

温度℃

162.826

200

压力bar

1

1

气相分率

1

1

摩尔流量kmol/hr

2050

2050

质量流量kg/hr

71315.212

71315.212

体积流量cum/hr

80645