广西广维化工有限责任分公司10万吨年VAC项目5-1 附录一 物料衡算计算书.docVIP

广西广维化工有限责任分公司10万吨/年VAC项目物料衡算计算书

目录

TOC\o1-5\h\z\u1.1概述 1

1.2物料衡算目的 1

1.3物料衡算方法 1

1.4总项目衡算 2

1.4.1物料衡算任务 2

1.4.2乙烯合成工段 3

1.4.2.1乙醇一段反应器（R0101） 7

1.4.2.2乙醇二段反应器（R0102） 10

1.4.2.3乙醇精馏塔（T0102） 13

1.4.3VAC合成工段 1

1.4.3.1VAC合成反应器R0201 7

1.4.3.2VAC合成反应器R0202 1

1.4.3.3（T0203） 4

1.4.4VAC精制工段 7

1.4.4.1(T0301) 11

1.4.4.2（T0302） 14

1.4.4.3VAC精制塔（T0303） 17

1.4.4.4醋酸精制塔（T0304） 21

1.4.5总物料衡算 24

1.5总结 34

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1.1概述

本项目主要通过对玉米秸秆的资源化利用，并以玉米秸秆为主要原料，通过发酵、脱水、氧化等工艺合成纯度为99.86％wt的乙酸乙烯酯，年产量为10万吨，副产精制乙烯。

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精算出主、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。

1.2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下基础。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。

1.3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

系统中的积累=输入-输出+生产-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1-1所示：

表1-1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

总物流衡算式

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

原始原子物质的量衡算式

适用

适用

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

1.4总项目衡算

从玉米秸秆入厂到产品输出，其工艺路线可分为如下3个工段：

乙烯合成工段、VAC合成工段、VAC精制工段。

1.4.1物料衡算任务

对于本厂，工艺采取年开工300天（7200小时）的连续操作，其中一年内的两月（约64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：

（1）确定VAC以及副产品的实际产量以及质量指标；

（2）确定水、乙醇、醋酸的循环量及损失率等指标；

（3）确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；

（4）各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的尺寸确定；

（5）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。

1.4.2乙烯合成工段

图1-1乙烯合成工段

表1-2乙烯合成工段总物料衡算表

进出口

进口

出口

StreamName

0101

0109

0113

0114

0116

0135

0133

Phase

Mixed

Liquid

Vapor

Liquid

Liquid

Vapor

Liquid

Temperature/

C

58

25

88

88

76.403089223

70.974167366

0

Pressure

/bar

1.01325

1.1

1.092

1.092

0.41

1

0.4

VolumeFlow

/cum/hr

660.995

5

2326.503632956