南宁化工分厂年产25万吨VAC项目物料衡算书.docxVIP

南宁化工分厂年产25万吨VAC项目可行性分析报告

三峡大学对本队

2019“东华科技杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

广西南宁化工分厂

年产25万吨VAC项目

物料衡算

三峡大学

对本队

成员：白大志冯海洋张灵陈钰亭朱威林

指导老师：龚大春

目录

23273_WPSOffice_Level11.1概述 3

25157_WPSOffice_Level11.2物料衡算的原理和准则 4

25157_WPSOffice_Level2物料衡算式适用范围表 4

5549_WPSOffice_Level11.3总项目核算 4

5549_WPSOffice_Level21.3.1主要的反应方程式 4

32268_WPSOffice_Level21.3.2物料平衡关系图 5

20826_WPSOffice_Level21.3.3基础数据 6

13728_WPSOffice_Level21.3.4各工序的物料衡算[16] 7

9194_WPSOffice_Level23.4.2反应工序 7

9899_WPSOffice_Level23.4.3分离工序 9

6330_WPSOffice_Level23.4.4精馏工序 9

27141_WPSOffice_Level21.3.5醋酸乙烯生产过程物料衡算汇总[18] 9

物料衡算书

1.1概述

本项目将南宁化工厂生产的乙炔和醋酸通过醋酸乙烯合成装置合成醋酸乙烯，并通过精馏得到纯度为99.5%的VAC，并对醋酸和乙炔进行回收利用，在确定整个工艺流程后，经AspenPlus的全流程模拟，获得了更为准确的数据，由定型阶段转为定量阶段。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。

1.2物料衡算的原理和准则

物料衡算是以质量守恒定律为基础，对物料平衡进行的计算。物料平衡是指“在单位时间内进入系统的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。进行物料衡算时，先必须确定衡算的体系。对于已经达到稳定的体系，通常满足以下关系：

(进料量之和)-(出料量之和)=(系统累积量)

当系统中有化学反应时可表示为：

(进料量之和)-(出料量之和)+(反应消耗量)-(反应生成量)=(系统累积量)

利用以上两个关系，可以对整个工艺系统或子系统进行物料衡算。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下表所示：

物料衡算式适用范围表

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

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。

1.3总项目核算

1.3.1主要的反应方程式

按各个反应的选择性来说，床式反应器内主要发生这三个主要反应。

主反应：C2H2+CH3COOHCH3COOCH=CH2（A）

副反应：CH3COOCHCH2+H2OCH3CHO+CH3COOH（B）

副反应：2CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O（C）

1.3.2物料平衡关系图

M1：电石M2：水M3：乙炔气体M4：醋酸蒸汽

M5：电石灰渣M6：合成气M7：乙炔等混合气M8：冷凝液

M9：HACM10：产品VAcM11：精馏重组分

R1：乙炔发生器R2：固定床反应器T3：分离塔T4：精馏塔

1.3.