全国化工大赛-恒逸石化杯-神木市电石集团年产10万吨VAC项目7-2附录二：能量衡算一览表.docxVIP

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团队成员：陈怡和熊泽韬王毅博张静怡李飞指导老师：白净段锟

团队成员：陈怡和熊泽韬王毅博张静怡李飞

指导老师：白净段锟张亚涛侯翠红

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

郑州大学烯望酯有你团队

能量衡算一览表

神木市电石集团

年产10万吨VAC项目

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章总述 3

第二章本项目能量衡算 4

2.1热量衡算的原理和准则 4

2.2热量衡算任务 4

2.3热量衡算一览表 5

第一章总述

本项目中采用乙炔法制醋酸乙烯工艺，拟建一套10万吨/年含三废处理的醋酸乙烯生产分厂。在生产过程中，伴随着物料从一个体系或单元进入另一个体系或单元，过程中发生着质量传递的同时也伴随着能量的消耗、转移和释放。其中的能量变换关系和数量可以从能量衡算求得。对于一个项目的设计，可以依此来确定设备的热负荷。再根据设备的热负荷大小、所处理的物料的性质及工艺要求来选择恰当的设备。总之，通过下述能量衡算，可以为下个阶段工作中能量的优化利用，降低能耗提供主要依据。

第二章本项目能量衡算

2.1热量衡算的原理和准则

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能量平衡方程：

输入设备热量的总和=出设备热量的总和+损失热量的总和

对于连续系统：

Q+W=ΣHout-ΣHin

其中，

Q——设备的热负荷。

W——输入系统的机械能。

ΣHout——离开设备的各物料焓之和。

ΣHin——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。

2.2热量衡算任务

在进行本项目装置的热量衡算中，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）确定吸收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。

2.3热量衡算一览表

乙炔气进料压缩机（C0302）：

表2.2乙炔气进料压缩机C0302进出料流股条件表

项目

进料

出料

温度，℃

35.5307

79.9835

压力，KPag

3

80

气相分率

1

1

质量流率，kg/hr

40182.57

40182.57

焓值，KW

81252.14

82098.66

ΣH，KW

81252.14

82098.66

表2.3乙炔气进料压缩机C0302能量衡算表

ΣHin，KW

ΣHout，KW

ΣQ，KW

ΣW，KW

误差

81252.14

82098.66

0

846.52

0

醋酸进料泵（P0301）

表2.4醋酸进料泵P0301进出料流股条件表

项目

进料

出料

温度，℃

76.4233

76.6933

压力，KPag

100

300

气相分率

0

0

质量流率，kg/hr

25440.44

25440.44

焓值，KW

-53399.03

-53396.47

ΣH，KW

-53399.03

-53396.47

表2.5醋酸进料泵P0301能量衡算表

ΣHin，KW

ΣHout，KW

ΣQ，KW

ΣW，KW

误差

-53399.03

-53396.47

0

2.56

0

醋酸乙烯反应器（R0301）

表2.6醋酸乙烯反应器R0301进出料流股条件表

项目

进料

出料

温度，℃

190

195

压力，KPag

55

55

气相分率

1

1

质量流率，kg/hr

63036.32

63036.32

焓值，KW

39917.16

35517.21

ΣH，KW

39917.16

35517.21

表2.7醋酸乙烯反应器R0301能量衡算表

ΣHin，KW

ΣHout，KW

ΣQ，KW

ΣW，KW

误差

39917.16

35517.21

-4399.95

0

0

精馏塔（T0401）