全国化工大赛-恒逸石化杯-南京扬子石化炼化年产22万吨醋酸乙烯酯项目7-2 附录二 能量衡算一览表.docxVIP

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南京扬子石化炼化分厂年产22万吨醋酸乙烯酯项目

能量衡算一览表

参赛学校：南阳师范学院

团队名称：MCR

指导老师：王琳、张海礁

团队成员：乔东玉、李艳华、刘聪聪、徐澳、刘双艳

完成时间：2019年7月20日

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目录

TOC\o3-3\h\z\u\t标题1,1,标题2,2第一章概述 1

第二章能量衡算原理 3

第三章物料衡算任务书 4

第四章能量衡算表 5

4.1醋酸乙烯酯合成工段 5

4.1.1混合器（V0101-V0102） 5

4.1.2换热器（E0101-E0102） 7

4.1.3反应器（R0101） 9

4.1.4压缩机（C0102） 10

4.2二氧化碳再生阶段 11

4.2.1混合器（V0201） 11

4.2.2换热器（E0201-E0202） 12

4.2.3塔设备（T0201） 14

4.2.4压缩机（C0201） 15

4.3醋酸乙烯酯精馏工段 17

4.3.1混合器（V0302、V0304） 17

4.3.2换热器（E0301） 19

4.3.3塔设备（T0301-T0302） 20

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第一章概述

本项目为南京扬子石化炼化新建一家22万吨/年醋酸乙烯酯分厂。以南京石化总厂烃类衍生物中乙烯和醋酸组分为原料项目，经过醋酸钾的催化作用获得醋酸乙烯酯，再经醋酸乙烯酯精制装置获得高纯度醋酸乙烯酯，同时对二氧化碳和乙烯进行循环再利用，提高乙烯的利用率，达到原料的充分利用并实现清洁生产。设计过程中利用AspenPlus对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算,Aspenplus全模拟流程如图1-1所示:

图1-1Aspenplus全模拟流程

第二章能量衡算原理

系统的能量衡算能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即：

输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量

对于连续系统，有：

Q+W=

注：

Q—设备的热负荷；

W—输入系统的机械能；

Hout—

Hin—

本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。

第三章物料衡算任务书

（1）确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。

（2）确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。

（3）确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。

（4）最终计算出所需的能量和费用，判定工艺过程的经济性。

第四章能量衡算表

4.1醋酸乙烯酯合成工段

4.1.1混合器（V0101-V0102）

表4-1醋酸汽化闪蒸罐（V0101）物流焓变计算表

In

Out

StreamNo.

0101

0105

0104

TemperatureC

25

124.219

120

PressureMPa

0.101325

0.101325

0.101325

VaporFrac

0

1

1

LiquidFrac

1

0

0

MoleFlowkmol/hr

798

864

1662

MassFlowkg/hr

46534.7

24238.5

70773.2

EnthalpykJ/kg

-7717.34

2040.35

4021.72

EntropyJ/(kg˙K)

-4.10982

-1417.81

-2257.85

ΣHin(kW)

-86019.2

ΣHin(kW)

-79063.8

表4-2醋酸汽化闪蒸罐（V0101）能量平衡计算表

Q(kW)

W(kW)

ΣHin(kW)

ΣHout(kW)

Error

6955.4

0

-86019.2

-79063.8

0

表4-3空气混合器（V0102）物流焓变计算表

In

Out

StreamNo.

0108

0111

0112

TemperatureC

173.029

25

118.703

PressureMPa

0.101325

0.101325

0.101325

VaporFrac

1

1

1

Liq