广西广维化工有限责任公司年产8.5万吨醋酸乙烯酯项目5-1附录一 物料衡算计算书.docVIP

广西广维化工有限责任公司年产8.5万吨醋酸乙烯酯项目 物料衡算计算书

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2019“东华科技-恒

2019“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

指导教师：白净、段锟、张亚涛、侯翠红

成员：李俊锋、岑振凯、黄梦雪、郭碧莹、刘相廷

郑州大学雏鹰联盟

物料衡算计算书

广西广维化工有限责任公司

年产8.5万吨醋酸乙烯酯项目

目录

TOC\o1-3\h\z\u1.1概述 2

1.2物料衡算目的 2

1.3物料衡算方法 2

1.4总项目衡算 3

1.4.1物料衡算任务 3

1.4.2醋酸乙烯合成工段 4

1.4.2.1醋酸汽化塔（T0101） 6

1.4.2.2醋酸乙烯反应器（R0101，R0102，R0103，R0104） 8

1.4.2.3气液分离器（T0102） 10

1.4.3MDEA吸收以及CO2四级压缩工段 12

1.4.3.1酸洗塔（T0201） 16

1.4.3.2除酸塔（T0202） 18

1.4.3.3MDEA脱碳塔（T0203） 20

1.4.3.4MDEA解吸塔（T0204） 23

1.4.3.5气液分离器（V0201） 25

1.4.3.6除水塔（V0202） 27

1.4.4醋酸乙烯及副产品的精制工段 29

1.4.4.1酸烯分离塔（T0301） 35

1.4.4.2醋酸乙烯粗分塔（T0302） 37

1.4.4.3醋酸乙烯回收塔（T0303） 39

1.4.4.4烯醛分离塔（T0304） 41

1.4.4.5乙烯回收塔（T0305） 43

1.4.4.6碳醛分离塔（T0306） 45

1.4.4.7醋酸粗分塔（T0307） 47

1.4.4.8醋酸回收塔（T0308） 49

1.4.4.9醋酸乙烯产品塔（T0309） 51

1.4.4.10烯酯分离塔（T0310） 53

1.4.4.11烯水分离塔（T0311） 56

1.4.5热泵精馏工段 58

1.4.5.1酸水精馏塔（T0401） 60

1.4.6总物料衡算 62

1.5总结 68

1.1概述

本项目采用乙烯气相法对醋酸乙烯进行合成，并以乙烯，氧气，醋酸为主要原料，通过在Pd-Au-SiO2催化剂上乙烯氧化、醋酸氧化以及乙烯氧乙酞化反应等工艺合成纯度为99.9%（wt）的醋酸乙烯，年产量为8.5万吨，副产精制二氧化碳，乙醛，醋酸乙酯。

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：

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

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

从乙烯，氧气，醋酸原料的预处理到醋酸乙烯以及各种副产品的输出和剩余物料的循环，其工艺路线可分为如下3个工段：

（1）醋酸乙烯合