全国化工大赛-恒逸石化杯-恒力石化年产10万吨乙酸乙烯项目附录7-换热网络设计.docxVIP

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2019“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛河南科技大学我将无我，不负青春团队恒力

2019“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

河南科技大学

我将无我，不负青春团队

恒力石化年产10万吨

乙酸乙烯项目

可行性研究报告

2019年“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

恒力石化

年产10万吨乙酸乙烯项目

参赛学校：河南科技大学

团队名称：我将无我，不负青春

指导老师：刘振、刘军娜、李欣、芦雷鸣、宋文生

团队成员：李梦雯、徐鹏、时莎莎、李旺、王云霞

完成时间：2019年7月20日

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、换热网络设计概述 1

二、较大能量回收的换热网络的设计 2

2.1过程流股的提取： 2

2.1塔设备流股的提取： 2

三、确定能量目标 4

四、换热网络设计 7

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一、换热网络设计概述

本项目为中国大连恒力石化公司设计的年产10万吨醋酸乙烯装置，运行成本是该项目的一个很重要的考核参数，而公用工程的消耗又是其中很重要的一部分。通过换热网络的设计和优化，可以尽可能地实现对内部流股热量集成最大化利用，减少公用工程的消耗。为此，我们运用AspenEnergyAnalyzerV9软件来进行换热网络的设计，并且寻找可能节能的措施，以最大限度的降低成本。

本项目采用乙烯气相法生产工艺，该工艺由反应工段、粗分工段、吸收工段、精制工段四个工段组成。

从整个工艺流程来看，本项目需要较大量的公用工程。其中冷公用工程包括冷却水和冷冻液，主要用于冷凝器的冷凝和冷却中间流股；热公用工程主要用于流股的预热及塔釜再沸器加热等过程，所使用的热公用工程包括高压蒸汽和中压蒸汽。

冷公用工程集成厂址所在地的大连恒利石化厂区内的循环水站及冷冻站，热公用工程同样集成大连恒利石化厂区内蒸汽系统。

二、较大能量回收的换热网络的设计

2.1过程流股的提取：

表2-1工艺过程物流信息表

工艺流股

进口温度/℃

出口温度/℃

热负荷/kW

S29_To_S30

232.21

103

3826.798468

S34_To_S35

118.67

25

424.0878

S56_To_S3

330.74

161

115.7354

S5_To_S6

161

49.85

10515.3491

S23_To_S24

186.70

147.85

695.5821

S46_To_S2

82.55

161

4394.2238

2.1塔设备流股的提取：

表2-2塔设备物流信息表

塔位号

换热器类型

进口温度/℃

出口温度/℃

热负荷/kW

T0201

Reboiler

217.34

232.21

7118.6824

T0201

Condenser

138.45

60.26

544.2767

T0401

Reboiler

117.22

118.67

12143.0619

T0401

Condenser

79.69

36.85

13659.1972

T0402

Reboiler

76.75

76.99

828.6330

T0402

Condenser

64.15

61.87

538.5429

T0403

Reboiler

123.47

123.91

4806.2374

T0403

Condenser

102.67

99.94

4748.6959

C0302

Reboiler

106.41

113.82

2937.4443

C0302

Condenser

64.20

63.70

2283.9421

三、确定能量目标

将上述工艺流股信息输入到AspenEnergyAnalyzerV9，在能量分析器中，对最小传热温差进行经济评估，获得总费用-最小传热温差关系曲线如图3-1所示。

图3-1总费用与ΔTmin关系曲线

图中可以看出，系统为我们推荐的点是大约3℃，也是为何默认最小温差是3℃(明显与经验值不符合)

经过分析，取经验值10℃时，满足条件，得到组合曲线如图3-2所示

图3-2组合曲线

从组合曲线上我们可以得到我们热集成所的能量目标；

需要热公用工程能量为7.328×107kJ/h，即20.51MW；

需要冷公用工程能量为9.227×107kJ/h，即25.63MW.

图3-3冷热公用工程用量

得到总组合曲线如图3-4所示。

图3-4总组合曲线

通过对总组合曲线进行判断，可以