京扬子石化碧辟乙酰有限责任公司年产20万吨醋酸乙烯项目附件1- 物料平衡书.docVIP

南京扬子石化碧辟乙酰有限责任公司年产20万吨醋酸乙烯项目-物料平衡书

拿手好烯

2019年“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工项目设计竞赛

南京扬子石化年产20万吨醋酸乙烯

物料平衡书

付换然胡彩华朴微佳郭孟飞王岭岭

指导老师：郭泉辉汤雁婷刘勇李杰李庆华河南大学拿手好烯·队

目录

TOC\o1-3\h\z\u物料平衡书 1

1概述 1

2物料衡算目的 1

3物料衡算方法 1

4总项目衡算 2

4.1物料衡算任务 2

4.2乙醇脱水制乙烯工段 2

4.3乙烯制VAC工段 6

4.4三甲苯C2H4吸收解析工段 10

4.5热碱液循环工段 12

4.6醋酸乙烯精馏工段工段 15

4.7总流程物料衡算 20

5总结 28

南京扬子石化碧辟乙酰有限责任公司年产20万吨醋酸乙烯项目-物料平衡书

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拿手好烯

物料平衡书

1概述

本项目主要是用生物乙醇脱水生成乙烯，与来自总厂的醋酸进行反应生成醋酸乙烯。我们的醋酸乙烯年产量为20万吨。在已确定化学生产工艺和流程后，由定性阶段转向定量阶段，通过对整个生产系统、生产车间，以及部分重要的生产单元进行物料衡算计算出主、副产品的产量，原材料的消耗定额、“三废”排放量及组成，以及产品收率等各项经济技术指标，从而定量地评述初步设计所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理。

2物料衡算目的

工艺设计中，物料衡算是在工艺流程确定后进行的。目的是根据原料与产品之间的定量转化关系，计算原料的消耗量，各种中间产品、产品和副产品的产量，生产过程中各阶段的消耗量以及组成，进而为热量衡算、其他工艺计算及设备计算打基础。对于已有装置，物料衡算可以弄清原料的来龙去脉，找出生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据和明确方向，并可作为检查原料利用率及三废处理完善程度的一种手段。

3物料衡算方法

物料衡算是根据质量守恒定律，利用某进出化工过程中某些已知物流的流量和组成，通过建立有关物料的平衡式和约束式，求出其他未知物流的流量和组成的过程。系统中物料衡算一般表达式为：

系统中的积累=输入-输出+生成-消耗

式中，生成或消耗项是由于化学反应而生成或消耗的量；积累量可以是正值，也可以是负值，当系统中积累量不为零时称为非稳定状态过程；积累量为零时，称为稳定状态过程。稳定状态过程时，可以简化为：

输入=输出-生成+消耗

对无化学反应的稳定过程，又可表示为：

输入=输出

物料衡算包括总质量衡算、组分衡算和元素衡算。各种衡算方法的适用情况如表4-1所示：

表3-1各衡算方法适用情况

类别

物料衡算形式

无化学反应

有化学反应

总衡算式

总物料衡算式

适用

适用

物质的量衡算式

适用

不适用

组分衡算式

组分质量衡算式

适用

不适用

组分物质的量衡算式

适用

不适用

元素原子衡算式

元素原子质量衡算式

适用

适用

元素原子物质的量衡算式

适用

适用

4总项目衡算

本生产工艺，一共有五个工段，分别为第一工段乙醇脱水制乙烯工段，第二工段三甲苯C2H4吸收解析工段，第三工段乙烯制VAC工段，第四工段热碱液循环，第五工段醋酸乙烯精馏工段。

4.1物料衡算任务

物料衡算的主要任务在于：

1.确定排空的乙烯含量。

2.确定资源化利用产品醋酸乙烯的产量及质量指标。

3.确定氧气、工艺水、醋酸、乙醇的使用量及损失率

4.各主要工艺物流的物料衡算，指导工艺设备的选型及设计。

4.2乙醇脱水制乙烯工段

表4-1乙醇脱水制乙烯工段总物料衡算

进出口

进口

出口

流股号

S101

S113

S114

S111

流股信息

生物乙醇

乙醇回收

混合物

乙烯

Phase:

Liquid

Liquidr

Liquid

Liquid

MoleFlow

KMOL/HR

487.4003

2.290796

485.1125

428.2184

MassFlow

KG/HR

20850

92.96676

8743.523

12013.51

VolumeFlow

CUM/HR

26.20651

0.123502

9.584395

1248.845

Temperature

C

25

70.97203

104.7294

25

Pressure

Mpa

0.101325

0.12