年产10万吨醋酸乙烯项目7.1-能量平衡计算书.docxVIP

年产10万吨VAc项目——能量平衡计算书

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章总述 1

第二章热量衡算原理 2

第三章热量衡算任务 3

第四章热量衡算 4

4.1 VAc合成工段 4

4.1.1 主反应器热量衡算 4

4.1.2 副反应器热量衡算 4

4.2 VAc精制工段 5

4.2.1 压缩机C201热量衡算 5

4.2.2 压缩机C202热量衡算 6

4.2.3 醋酸精馏塔T201热量衡算 7

4.2.4 醋酸乙烯精馏塔T202热量衡算 7

4.2.5 醋酸乙烯精馏塔T203热量衡算 8

4.3 CO2吸收工段 9

4.3.1 醋酸喷淋塔T301热量衡算 9

4.3.2 CO2吸收塔T302热量衡算 10

4.3.3 CO2解析塔T303热量衡算 10

第五章总结 12

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第一章总述

本项目主要为乙烯气相法制取醋酸乙烯。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。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，可以在后续设计工作中提高热量的利用率，为降低能耗提供主要依据。

第二章热量衡算原理

工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是能量平衡方程：

其中，

——表示输入设备热量的总和；

——表示输出设备热量的总和；

——表示损失热量的总和。

对于连续系统：

Q+W=∑Hout-∑Hin

其中，

Q——设备的热负荷。

W——输入系统的机械能。

∑Hout——离开设备的各物料焓之和。

∑Hin——进入设备的各物料焓之和。

在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。

第三章热量衡算任务

在进行废气处理及资源化利用装置的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务：

确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设计和选型；

确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率，计算换热设备的尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件；

确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率，指导反应器的设计和选型；

提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗；

最终计算出总需求能量和能量的费用，并由此确定工艺过程在经济上的可行性。

第四章热量衡算

VAc合成工段

主反应器热量衡算

表4-SEQ表4-\*ARABIC1流股焓变计算表

IN

OUT

流股编号

S108

S109

TotalFlowkmol/hr

4628.298

4550.944

TotalFlowkg/hr

146909

146909

TotalFlowcum/hr

16483.22

17312.56

TemperatureC

177.1794

185

Pressurebar

10.51325

10.01325

VaporFrac

1

1

LiquidFrac

0

0

SolidFrac

0

0

Enthalpykcal/mol

-0.1412638

-1.450317

Enthalpykcal/kg

-4.450439

-44.92777

EnthalpyGcal/hr

-0.653811

-6.60031

Entropycal/mol-K

-13.28416

-13.51701

Entropycal/gm-K

-0.4185102

-0.4187288

表4-SEQ表4-\*ARABIC2热量平衡计算一览表

W（Gcal/hr）

Q（Gcal/hr）

Hin（GCAL/HR）

Hout（GCAL/HR）

Error

14

-9.985149

1.207229

-8.77792

0

副反应器热量衡算

表4-3流股焓变计算表

IN

OUT

流股编号

S109

S110

TotalFlowkmol/hr

4550.944

4543.849

TotalFlowkg/hr

146909

146909

TotalFlowcum/hr

17312.5