全国化工大赛-陕鼓杯-广东省茂名石化年产6.5万吨甲基丙烯酸甲酯工程项目 附录一：物料衡算.doc

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广东省茂名石化年产6.5万吨甲基丙烯酸甲酯工程项目

广东省茂名石化年产6.5万吨

甲基丙烯酸甲酯工程项目

附录一

附录一物料衡算

氢氦锂铍团队

团队成员

团队成员魏诗呓卢骞潘罕骞杜纪纲邓弘立

指导老师罗伟平李文生夏新年金波任艳群

2018

2018“东华科技-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1.1物料衡算的意义 1

1.2物料衡算遵循的原则 1

1.3物料衡算的步骤 1

1.4物料衡算 1

1.4.1MTBE合成工段物料衡算 2

1.4.2MTBE分离工段 5

1.4.3MTBE裂解工段物料衡算 9

1.4.4异丁烯分离工段物料衡算 13

1.4.5异丁烯一段氧化工段物料衡算 17

1.4.6MAL分离工段物料衡算 20

1.4.7MAL氧化酯化工段物料衡算 25

1.4.8甲醇回收工段物料衡算 30

1.4.9MMA分离工段物料衡算 32

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1.1物料衡算的意义

在化学工程中，设计或改造工艺流程和设备、了解和控制生产操作过程、核算生产过程的经济效益、确定原材料消耗定额、确定生产过程的损耗量、对现有的工艺过程进行分析、选择最有效的工艺路线、对设备进行最佳设计以及确定最佳操作条件等都要进行物料衡算。而且，化学工程的开发与放大都以物料衡算为基础的。物料衡算是质量守恒定律的一种表现形式。凡引入某一设备的物料成分、质量或体积等于操作后所得产物的成分、质量或体积加上物料损失。

1.2物料衡算遵循的原则

物料衡算的理论基础是质量守恒定理。它是研究某一体系内进出的物料量及组成的变化情况。进行物料衡算时，必须先确定衡算的体系。对一般体系，均可用如下表示：

系统中的积累＝输入－输出＋生成－消耗

在稳定状态下有：

输入＝输出－生成＋消耗

特别地，当系统没有化学反应时，则可简化为：

输入＝输出

1.3物料衡算的步骤

确定衡算范围，画出衡算示意图，标明各股物料的方向及组成。

定出衡算基准，对连续操作常以单位时间为基准如：kg/h，t/h；对间歇操作，常以一批物料（即一个操作循环为基准）。基准选定后，各流股按所选基准进行计算。

1.4物料衡算

本项目利用C4组分进行甲基丙烯酸甲酯的合成。整个流程分为MTBE合成与裂解车间；甲基丙烯醛合成车间，甲基丙烯酸甲酯合成与精制车间。现分别对甲基丙烯酸甲酯生产的各个单元进行物料衡算。

1.4.1MTBE合成工段物料衡算

图1-1MTBE合成工段工艺路线图

表1-1MTBE合成工段总物料衡算

IN

OUT

物流编号

01

02

15

04

TemperatureC

25

25

64.32881

103.889566

Pressurebar

3.237417

1.01325

1

6VaporFrac

0

0

0

0

MoleFlowkmol/hr

310

5.927457

89.22926

320.526759

MassFlowkg/hr

17726.74

187.6101

2834.168

20748.5215

VolumeFlowcum/hr

31.1736

0.236007

3.799599

41.1304052

EnthalpyGcal/hr

-7.17229

-0.33974

-5.01828

-12.152511

MassFlowkg/hr

CH3OH

0

184.6325

2795.288

283.190694

I-C4H8

4977.67

0

0.631501

203.668628

1-C4H8

3135.861

0

0.000391

3135.8614

N-C4H10

758.7046

0

5.53E-05

758.704698

I-C4H10

8854.509

0

1.22E-05

8854.50863

MTBE

0

0

3.117101

7421.96474

MSBE

0

0

0

0

H2O

0

2.977602

35.