醋酸甲酯羰基化年产5万吨醋酸乙烯生产项目附录2 能量平衡书.docVIP

醋酸甲酯羰基化年产5万吨醋酸乙烯项目能量平衡书

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队长：张士林成员：路腾梁秀凤姚亚楠王海洋指导老师：李刚刘丽华陈英赞王要令张延兵2019年东华科技-恒逸石化杯第十三届全国大学生化工设计竞赛

队长：张士林

成员：路腾梁秀凤姚亚楠王海洋

指导老师：李刚刘丽华陈英赞王要令张延兵

2019年东华科技-恒逸石化杯

第十三届全国大学生化工设计竞赛

醋酸甲酯羰基化年产5万吨醋酸乙烯生产项目

能量平衡书

进击的醋酸君团队

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章概述 1

第二章热量衡算原理 1

第三章热量衡算任务 2

第四章热量衡算 3

4.1酯化工段 3

4.1.1P0101 3

4.1.2T0101 3

4.1.3E0101 4

4.1.4T0102 5

4.1.5C0101 5

4.2VAC合成工段 6

4.2.1C0201 6

4.2.2E0201 6

4.2.3E0202 7

4.2.4E0203 8

4.2.5P0201 8

4.2.6R0201 9

4.2.7R0202 9

4.2.8R0203 10

4.2.9S0201 10

4.2.10T0201 11

4.2.11T0202 12

4.3VAC精制工段 12

4.3.1C0301 12

4.3.2T0301 13

4.3.3E0301 13

4.3.4P030 14

4.3.5T0302 15

4.3.6P0301 15

4.3.7T0303 16

4.3.8T0304 17

4.3.9E0302 17

4.3.10D0301 18

4.3.11T0305 18

4.3.12V0301 19

第一章概述

拟建一个生产VAC工艺，在全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。

第二章热量衡算原理

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热量平衡方程：

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：

其中，

——设备的热负荷；

——输入系统的机械能；

——离开设备的各物料焓之和；

——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。

第三章热量衡算任务

在进行脱硫并资源化利用装置的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务：

①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。

第四章热量衡算

4.1酯化工段

4.1.1P0101

表4-1热负荷表

W

Q

HeatDuty(Gcal/hr)

0

0

表4-2物流焓变计算表

IN

OUT

Units

0102

0104

Phase

LiquidPhase

LiquidPhase

Temperature

C

70

70

Pressure

bar

2.027

2.027

EnthalpyFlow

Gcal/hr

-15.7

-15.7

MoleFlows

Kmol/hr

280

280

MassFlows

Kg/hr

8971.81

8971.81

VolumeFlow

l/min

202.914

202.914

表4-3热量平衡计算一览表

W(Gcal/hr)

Q(Gcal/hr)

Hin(Gcal/hr)

Hout(Gcal/hr