安庆石化年处理7万吨炼油厂含硫废气项目4-2附录二物料衡算.docxVIP

安庆石化年处理7万吨炼油厂含硫废气项目-物料衡算

RS战队

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安庆石化年处理7万吨炼油厂含硫废气项目

物料衡算

安徽职业技术学院

安徽职业技术学院·RS战队

罗乐帖志鹏韩淑英刘洋陈鹏

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PAGE2RS战队

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物料衡算

总论

本项目使用MDEA吸收硫化氢，然后经过WAS工艺转化为具有价值的产品-硫酸，年产量为1.45万吨；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，技术上是否先进，为后阶段的设计提供数据。

概算方法

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Table1-2所示：

表1-1物料衡算式适用范围

类别

物料衡算形式

无化学反应

有化学反应

总衡算式

总质量衡算式

适用

适用

总物质的量衡算式

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

小结：由于系统中存在化学反应，我们主要采用总质量衡算的的衡算方法，同时列出每种物料组分的质量流量便于查找和计算。

总项目概算

总工艺流程

从含硫废气的吸收到硫酸的制备。其工艺路线可分为两个系统：

含硫废气吸收系统和硫酸转化系统。

图1-1产品总工艺流程图

对于本厂，工艺采取年开工300天的连续操作，其中一年内的三~四周（约25天）用于固定的停车设备检修及紧急情况处理。物料衡算的主要任务在于：

确定硫化氢吸收量和硫酸的实际产量以及质量指标；

确定MDEA吸收剂的循环量以及损失率等指标；

确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；

汇总全流程物料衡算，数据用于完成物料流程图等后续设计任务。

物料衡算任务

吸收系统物料衡算

图1-2吸收系统工艺路线图

表1-2吸收系统总物料衡算

入口

出口

物流编号

1

3

7

12

物质信息

MDEA

GAS

H2S

H2S

H2O

771.8147

48.84718

3.535885

2.789842

MDEA

192.9152

0

6.80E-07

0.1043324

H2S

0

21.12558

0.4846984

20.11622

CO2

0

145.422

0.9524808

1.22218

HCO3-

0

1.14E-04

2.73E-04

5.93E-03

MDEA+

0.0513446

0

3.99E-04

0.2201489

CO3-2

0

3.92E-11

7.01E-09

6.05E-04

HS-

0

1.24E-05

1.26E-04

0.2130127

S-2

0

1.36E-16

1.84E-13

8.58E-07

H3O+

1.13E-11

1.26E-04

2.01E-07

2.59E-10

OH-

0.0513446

7.67E-11

5.77E-10

2.90E-07

N2

0

0

0

0

SO2

0

0

0

0

SO3

0

0

0

0

O2