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5-换热网络与节能设计.docVIP

南京扬子石化碧辟乙酰公司年产20万吨醋酸乙烯项目——换热网络与节能设计

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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

换热网络与节能设计

成员：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

换热网络与节能设计 3

一、换热网络设计概述 3

二、换热流股确定 3

三、确定能量目标 5

四、换热网络设计 7

五、总结 9

图表目录：TOC\h\z\c表

表1工艺过程物流信息表 3

表2塔设备物流信息表 4

表3换热网络方案优化对比 7

表4公用工程对比表 8

表5公用工程明细表 9

TOC\h\z\c图

图1总费用与ΔTmin关系曲线 5

图2组合曲线 6

图3总组合曲线 6

图4初换热设计方案 错误!未定义书签。

图5换热网络设计方案 8

图6换热网络设计方案 9

换热网络与节能设计

一、换热网络设计概述

本项目为南京扬子石化碧辟乙酰有限责任公司设计的装置，运行成本是该项目的一个很重要的考核参数，而公用工程的消耗又是其中很重要的一部分。通过换热网络的设计和优化，可以尽可能地实现对内部流股热量集成最大化利用，减少公用工程的消耗。本项目共五个工段，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。

从整个工艺流程来看，本项目需要较大量的公用工程。其中冷公用工程包括冷却水和冷冻液，主要用于冷凝器的冷凝和冷却产品；热公用工程主要用于流股的预热及塔釜再沸器加热等过程，所使用的热公用工程包低压蒸汽和中压蒸汽。

冷公用工程集成厂址所在地的大连石化厂区内的循环水站及冷冻站，热公用工程同样集成南京化工内蒸汽系统。

我们运用Aspen?Energy?Analyzer?V8.8件来进行换热网络的设计，并且寻找可能节能的措施，以最大限度的降低成本。

二、换热流股确定

过程流股的提取：

表SEQ表\*ARABIC1工艺过程物流信息表

工艺流股

进口温度/℃

出口温度/℃

热负荷/kW

S419_To_S421

66.36811

25

82.04303

S303_To_S305

83.78145

25

5163.218

S105_To_S107

280

30

8583.738

S313_To_S314

-2.88646

30

6373.73

S110_To_S111

45

25

62.31154

S405_To_S407

75.74938

25

5538.117

S108_To_S112

101.7928

45

567.4497

S337_To_S338

85.05646

-10

16788.53

S335_To_S336

93.67475

110

783.3313

S427_To_S428

123.361

35

4545.908

S202_To_S203

25.01124

120

3061.979

S324_To_S326

105.2087

35

7205.043

S215_To_S401

62.55164

35

12759.16

S329_To_S330

218.6327

15

170.2272

S211_To_S212

140.7767

70

13964.61

S206_To_S207

57.97782

168

15848.13

S102_To_S104

25.00503

280

8579.135

表SEQ表\*ARABIC2塔设备物流信息表

塔位号

换热器类型

进口温度/℃

出口温度/℃

热负荷/kW

T101

Condenser

-27.44

-98.11

1422.667

T101

Reboiler

50.73

101.79

1369.123

T102

Condenser

82.26

70.97

661.8011

T102

Reboiler

104.53

106.5

1261.698

T302

Reboiler

108.30

110.82

5838.866

T304

Condenser

-104.34

-105.3

4265.745

T304

Reboiler

-94.79

84.79

2024.331

T401

Condenser

88.58

75.74

3448.838

T401

Reboiler

121.25

123.3

15250.13