全国化工大赛-恒逸石化杯-天津石化年产15万吨醋酸乙烯酯项目6-2、附录二：能量平衡计算书.docVIP

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目录

TOC\o1-3\h\u67281.1能量衡算的意义 1

60321.2能量衡算遵循的原则 1

195871.3能量衡算 3

296871.3.1干气除杂工段 3

11871.3.2乙烯精制工段 4

286021.3.3醋酸乙烯酯合成工段 7

1451.3.4醋酸乙烯酯精制工段 10

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能量衡算说明书

能量衡算的意义

化工生产中的物理过程和化学反应过程都与能量的传递或能量形式的变化有关。能量消耗是一项重要的经济指标，它是衡算工艺过程、设备设计、操作水平是否合理的主要指标之一。为了使生产保持在适宜的工艺条件下进行，必须掌握物料带入或带出体系的能量，控制能量的供给速率和放热速率。为此，需要对各生产体系进行能量衡算。能量衡算对于生产工艺条件的确定、设备的设计是不可缺少的一种化工基本计算，可为提高能量的利用率，降低能耗提供主要依据。通过能量衡算，可确定整个工艺系统的能耗是否符合设计合同的要求。

能量衡算遵循的原则

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：

?Qin=Qout+Ql

其中，

Qin—表示输入设备热量的总和；

Qout—表示输出设备热量的总和；

Ql—表示损失热量的总和。

对于连续系统：

Q＋W=Hout－Hin

其中，

Q—设备的热负荷；

W—输入系统的机械能；

Hout—离开设备的各物料焓之和；

Hin—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。

在进行热量衡算过程中，可通过定量计算完成下列基本任务：

（1）计算换热设备尺寸，为后续设计中提供设备条件；

（2）提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率；

（3）最终计算出总需求能量和能量费用，确定工艺过程在经济上的可行性；

（4）确定工艺单元中物料输送机械所需要的功率，以便于设备的设计与选型。

能量衡算

干气除杂工段

1．胺解析塔（T-0102）

表1-1T-0102流股焓变计算表

STREAM

T0102-IN

T0102-OUT

S-0106

S-0107

S-0108

Temperature/℃

100

119.5078635

162.3070596

Pressure/bar

12

2.1

6.01

VaporFrac

0

1

0

LiquidFrac

1

0

1

MoleFlowkmol/hr

1787.208

366.4530026

1420.754997

MassFlowkg/hr

38503.45141

7780.139744

30723.31167

VolumeFlowcum/hr

415696.925589

36EnthalpyMMBtu/hr

-473.1325516

-84-366.985692

Summation

H(in)/MMBtu/hr

H(out）/MMBtu/hr

EnthalpyMMBtu/hr

-473.1325516

-84-366.985692

T-0102的热负荷为-21MMBtu/hr。各流股计算结果如下表所示：

表1-2T-0102热量平衡计算一览表

Total

Units

H(in)

H(out)

Rel.diff

Enthalpy

MMBtu/hr

-473.1325516

-451-21乙烯精制工段

1．脱碳四塔（T-0201）

表1-3T-0201流股焓变计算表

STREAM

T0201-IN

T0201-OUT

S-0201

S-0202

S-0203

Temperature/℃

3839-44.5272484

P