惠州宏瑞环保13万吨炼油废气综合利用项目6-能量平衡计算书.docVIP

洛阳石化8.29万吨/年丙烷资源化利用项目可行性研究报告

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队员：彭龙冯晓飞蒋新波董振华李楚楚

指导老师：谢英男王英磊李入林

能量平衡计算书

惠州宏瑞环保13万吨/年炼油废气综合利用项目

惠州宏瑞环保13万吨/年炼油废气综合利用项目能量平衡计算书

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惠州宏瑞环保13万吨/年炼油废气综合利用项目能量平衡计算书

目录

TOC\o1-3\h\z\u1.1概述 1

1.2热量衡算原理 1

1.3热量衡算任务 2

1.4热量衡算 2

1.4.1克劳斯一级工段热量衡算 2

1.4.2二硫化碳制取工段热量衡算 6

1.4.3克劳斯二级工段热量衡算 8

1.4.4二硫化碳制取工段热量衡算 8

1.5总结 11

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1.1概述

拟建一套年处理13万吨的炼油废气装置，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。其中的能量变换数量关系可以从能量衡算求得，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。总之，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。

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能量平衡方程：

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：

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。

1.3热量衡算任务

在进行处理炼油废气的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务：

=1\*GB3①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\*GB3②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\*GB3③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\*GB3④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\*GB3⑤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第一脱硫工段热量衡算

1.4.1.1燃烧炉

表1-1物流焓变计算表

进料流股1

进料流股2

出料流股1

温度\℃

170

230

1278

压力（Mpa）

0.161

0.065

0.156

气相分率

1

1

1

质量流量kg/s

4.758

10.278

15.036

热焓（MMBtu/hr）

-9.31

-0.288

-7.309

ΣH（MMBtu/hr）

-9.31

-0.288

-7.309

表1-2能量平衡计算表

Q总（Gcal/hr）

W总（Gcal/hr）

ΣHin

（Gcal/hr）

ΣHout（Gcal/hr）

Error

2.28908

0

-9.598

-7.309

1e-5

1.4.1.2一级克劳斯反应器能量衡算

表1-3物流焓变计算表

进料流股1

出料流股1

温度\℃

240

294

压力（Mpa）

0.147

0.144

气相分率

1

1

质量流量kg/s

4.758

15.036

热焓（MMBtu/hr）

-42.876

-42.543

ΣH（MMBtu/hr）

-42.876

-42.543

表1-4能量平衡计算表

Q总（Gcal/hr）

W总（Gcal/hr）

ΣHin

（Gcal/hr）

ΣH