全国化工大赛-恒逸石化杯-洛阳欧亿石化年产 10 万吨醋酸乙烯酯项目能量衡算书.docVIP

项目附录、概述、计算表等可站内按相同项目名称查询下载

项目附录、概述、计算表等可站内按相同项目名称查询下载

洛阳欧亿石化年产10万吨醋酸乙烯酯项目

能量衡算书

指导老师：张丽雷刘金强王晔

组员：郜琪王明铎李梦寒陈慧娟张璐

团队名称：对不队

目录

TOC\o1-3\h\z\u1概述 3

2能量衡算原理 4

3能量衡算任务 5

4系统能量衡算 6

4.1醋酸乙烯酯合成工段 6

4.2醋酸乙烯酯分离工段 7

4.3醋酸乙烯酯提纯工段 8

5总结 9

1概述

本项目拟建一套年产10万吨的醋酸乙烯酯的装置，在全工艺段中伴随着物料从一个体系或单元进入另一个体系或单元，在发生质量传递的同时也伴随着能量的消耗、释放和转化。对于新设计的装置，可以由此确定设备的热负荷。再根据设备的热负荷大小、所处理物料的性质及工艺要求选择恰当的设备。通过下述能量衡算，可以为后续设计工作中提高热量的利用率，降低能耗提供主要依据。

2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。

3能量衡算任务

（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，确定加热蒸汽和冷却剂的用量，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。

4系统能量衡算

4.1醋酸乙烯酯合成工段

醋酸乙烯酯反应器

醋酸乙烯酯反应器

图4-1醋酸乙烯酯合成工段工艺流程

表4-1醋酸乙烯酯合成工段能量衡算表

StreamName

C2H4

O2

CH3COOH

MIX-OUT1

HOT-OUT1

MIX-OUT2

HOT-OUT3

PRODUCT

Temperature

C

20.00

20.00

20.00

20.00

120.00

-73.02

150.00

175.00

Pressure

bar

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

0.80

Molar

VaporFraction

1.00

1.00

0.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

Molar

LiquidFraction

0.00

0.00

1.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

MolarSolidFraction

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

MassVaporFraction

1.00

1.00

0.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

Mass

LiquidFraction

0.00

0.00

1.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

MassSolidFraction

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

MolarEnthalpy

cal/mol

12490.80

-34.98

-109277.00

7673.19

8642.23

-35606.10

-32995.30

-57060.10

MassEnthalpy

cal/gm

445.25

-1.12

-1819.68

262.20

295.31

-868.58

-804.90

-1196.73

MolarEntropy

cal/mol-K

-12.91

0.90

-58.47

-6.27

-3.44

-24.28

-15.75

-23.26

MassEntropy

cal/gm-K

-0.46

0.03

-0.97

-0.21

-0.12

-0.59

-0.38

-0.49

4.2醋酸乙烯酯分离工段

吸收塔醋酸乙烯酯分离

吸收塔

醋酸乙烯酯分离精馏塔

图4-2醋酸乙烯酯分离工段工艺流程

表4-2醋酸乙烯酯分离工段能量衡算表

StreamName

Units

COOL-OUT

H2O

T0203-V

T0203-L

C2H2-HL

V0202-L

T0202