全国化工大赛-恒逸石化杯-年产25万吨 醋酸乙烯酯项目附录2 能量衡算一览表.docVIP

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能量衡算一览表

能量衡算一览表

目录

TOC\o1-3\h\z\u1.1总述 3

1.2热量衡算原理 3

1.3热量衡算任务 4

1.4热量衡算 4

1.4.1原料处理及合成工段 4

1.4.2气液分离及醋酸循环 9

1.4.3醋酸乙烯酯精制工段 10

1.4.4气体分离及CO2吸收 12

1.1总述

本项目拟建一套年产25万吨醋酸乙烯酯的装置，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热量的消耗、释放和转化。其中的热量变换数量关系可以由热量衡算求得，对于新设计的车间，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。总而言之，通过下述热量衡算，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。

1.2热量衡算原理

工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是热量平衡方程：

其中，

——表示输入设备热量的总和；

——表示输出设备热量的总和；

——表示损失热量的总和。

对于连续系统：

其中，

——设备的热负荷；

——输入系统的机械能；

——离开设备的各物料焓之和；

——进入设备的各物料焓之和。

在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。

1.3热量衡算任务

在进行脱硫并资源化利用装置的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务：

①确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设计和选型；

②确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率，计算换热设备的尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件；

③确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率，指导反应器的设计和选型；

④提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗；

⑤最终计算出总需求能量和能量的费用，并由此确定工艺过程在经济上的可行性。

1.4热量衡算

1.4.1原料处理及合成工段

（1）E0101原料加热器

表1热负荷表

W

Q

HeatDuty（Gcal/hr）

0

2.8

表2流股焓变计算表

In

Out

物流编号

0111

0112

Temperature（℃）

25

120

Pressure（bar）

1100

1050

VaporFrac

1

1

MoleFlow（kmol/hr）

260

260

MassFlow（T/hr）

72.57

72.57

VolumeFlow（cum/hr）

5358

7372

Enthalpy（Kw）

37077

40341

表3热量平衡计算表一览

W（Gcal/hr）

Q（Gcal/hr）

Hin（Kw）

Hout（Kw）

Error

0

2.8

37077

40341

0.01

（2）E0102原料加热器

表4热负荷表

W

Q

HeatDuty（Gcal/hr）

0.0074

0

表5流股焓变计算表

In

Out

物流编号

0113

0115

Temperature（℃）

2177

120

Pressure（bar）

1020

970

VaporFrac

0

0

MoleFlow（kmol/hr）

3.02

3.02

MassFlow（T/hr）

0.18

0.18

VolumeFlow（cum/hr）

0.23

0.19

Enthalpy（Kw）

-368

-377

表6热量平衡计算表一览

W（Gcal/hr）

Q（Gcal/hr）

Hin（Kw）

Hout（Kw）

Error

0.0074

0

-368

-377

0.01

（3）E0103A原料加热器

表7热负荷表

W

Q

HeatDuty（Gcal/hr）

0

1.34

表8流股焓变计算表

In

Out

物流编号

0106

0116

Temperature（℃）

158.6

180

Pressure（bar）

800

750

VaporFrac

1

1

MoleFlow（kmol/hr）

3925

3925

MassFlow（T/hr）

152.4

152.4

VolumeFlow（cum/hr）

15635

17374

Enthalpy（Kw）

-114282

-112723

表9热量平衡计算表一览

W（Gcal/hr）

Q（Gcal/hr）

Hin（