年产9万吨年醋酸乙烯酯-附录二能量平衡一览表..docxVIP

PAGE5

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

九江学院非常队

英德年产9万吨醋酸乙烯项目

能量平衡计算书一览表

设计单位

九江学院化学与环境工程学院

设计团队

非常队

成员姓名

刘杰庆高海平刘文严朱凌君汪雨晨

指导教师

刘祥丽李国朝曾湘晖杨涛乔波

2019年7月

九江石化年产1.5万吨2,4-二叔丁基苯酚项目-附录二

英德年产9万吨醋酸乙烯项目九江学院非常队

PAGEI

目录

TOC\o1-4\h\z\u1.概述 1

2.热量衡算原理 1

3.热量衡算任务 1

4.系统能量衡算 2

4.1反应工段 2

4.1.1VAC合成反应器 2

4.1.2混合器 3

4.2精制工段 3

4.2.1VAC精制塔T0301 3

4.2.2粗产品输送泵 4

4.2.3VAC萃取精制塔T0303 5

英德市年产9万吨醋酸乙烯项目 九江学院非常队

英德年产9万吨醋酸乙烯项目 九江学院非常队

PAGE6

英德年产9万吨醋酸乙烯项目 九江学院非常队

1.概述

拟建一套年产值12万吨的醋酸乙烯装置，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。

2.热量衡算原理

系统的能量衡算以能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即：

输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量

对于连续系统，有：

Q+W=

注：

Q—设备的热负荷；

W—输入系统的机械能；

Hout—

Hin—

本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。

3.热量衡算任务

（1）确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。

（2）确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。

（3）确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。

（4）最终计算出所需的能量和费用，判定工艺过程的经济性。

4.系统能量衡算

4.1反应工段

4.1.1VAC合成反应器

表4-1热负荷表

Q

Heatduty/Gcal/h

-3.73902

表4-2流股焓变计算表

IN

OUT

streamname

E0101OUT

R0101OUT

Temperature

C

140

220

Pressure

bar

1

1

MolarVaporFraction

1

1

MolarEnthalpy

cal/mol

9551.079

8361.636

MassEnthalpy

cal/gm

269.7162

205.4962

EnthalpyFlow

cal/sec

4362062

3323446

AverageMW

35.41158

40.68998

MoleFlows

kmol/hr

1644.152

1430.869

MassFlows

kg/hr

58222.02

58222.02

VolumeFlow

l/min

941294.9

977810.9

表4-3热量平衡计算一览表

Q

Hin

Hout

Error

-3.73902

15.70342

11.9644

0.238102

4.1.2混合器

表4-4热负荷表

Q

Heatduty/Gcal/h

0

表4-5流股焓变计算表

IN

OUT

streamname

V0201LIQ

M0202OUT

Temperature

C

20

20.00008

Pressure

bar

0.5

0.5

MolarVaporFraction

0

0

MolarEnthalpy

cal/mol

-96692.8

-96692.8

MassEnthalpy

cal/gm

-1477.9

-1477.9

EnthalpyFlow

cal/sec

-1E+07

-1E+07

AverageMW

65.42577

65.42577

MoleFlows

kmol