年产10万吨醋酸乙烯项目附录2物料平衡书.docxVIP

皖维高新年产10万吨醋酸乙烯项目

能量回收的换热网络设计

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2019年“东华科技-恒逸石化杯”

物料平衡书人齐发车团队团队成员：戚良元孙大雨杜芮羽曹操马旭指导老师：姚运金徐超杨则恒姚鑫胡桂菊

物料平衡书

人齐发车团队

团队成员：戚良元孙大雨杜芮羽曹操马旭

指导老师：姚运金徐超杨则恒姚鑫胡桂菊

皖维高新材料股份有限公司

年产10万吨醋酸乙烯项目物料平衡书

皖维高新年产10万吨醋酸乙烯项目

物料平衡书

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合肥工业大学（宣城校区）人齐发车团队

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章概述 2

第二章物料平衡的原理 3

第三章物料衡算的任务 4

第四章各工段物料衡算 5

4.1原料预处理工段 5

4.2醋酸乙烯合成工段 7

4.3醋酸乙烯精制工段物料 8

4.4乙醛精制工段 9

第五章总物料平衡图 11

第一章概述

本项目采用乙炔气相法，在传统乙炔气相法上加以改进，作为皖维高新的醋酸乙烯分厂，在实现乙炔的连续生产去情况下,对换热网络进行优化以及对废液主要组分乙炔,醋酸,乙醛,丁烯醛等有效回收。

设计过程中利用AspenPlus对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算，AspenPlus模拟流程如图1所示。

图1全流程模拟图

本流程主要分为四个工段，分别是原料预处理工段、醋酸乙烯合成工段、醋酸乙烯精制工段、乙醛精制工段。本场所需主要设备有反应器、气液分离器、吸收塔、精馏塔、泵、压缩机、换热器等，涉及到的原料有乙炔、醋酸等，输入整个系统的能量主要有电能、加热介质带入的能量等，输出的能量主要有冷却剂带走的能量和输出物料的焓。

第二章物料平衡的原理

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基础。

系统的物料衡算以质量守恒为理论基础，研究某一系统内进出物料量及组成的变化，即：

系统累积的质量=输入系统的质量-输出系统的质量+反应生成的质量-反应消耗的质量

假设系统无泄漏，有

当系统无化学反应发生时，有

在稳定状态下，有

第三章物料衡算的任务

通过对系统整体以及部分主要单元的详细物料衡算，得到主、副产品的产量，原料的消耗量，“三废”的排放量以及最后产品的质量指标等关键经济技术指标，对所选工艺路线、设计流程进行定量评述，为后阶段的设计提供依据。

第四章各工段物料衡算

4.1原料预处理工段

图4-1原料预处理工段工艺流程图

表4-1原料预处理工段（醋酸提纯）物料平衡表

项目

单位

进口物料

出口物料

0101

0104

0105

0117

相态

液相

液相

液相

液相

温度

℃

25

77.8625

120.656

35

压力kPa

KPa

101.325

101.325

111.325

101.325

摩尔汽相分率

-

0

0

0

0

摩尔液相分率

-

1

1

1

1

密度

kg/cum

1065.19

922.676

939.35

1057.23

总摩尔流量

kmol/hr

185.404

9.27022

176.134

176.134

总质量流量

kg/hr

10778

319.49

10458.5

10458.5

总体积流量

cum/hr

10.1184

0.346265

11.1338

9.89238

质量流率

乙炔

kg/hr

0

0

0

0

醋酸

kg/hr

10616.3

208.732

10407.6

10407.6

乙醛

kg/hr

10.778

10.778

2.09E-12

2.09E-12

水

kg/hr

150.892

99.9801

50.9119

50.9119

丁烯醇

kg/hr

0

0

0

0

醋酸乙烯

kg/hr

0

0

0

0

丙酮

kg/hr

0

0

0

0

二氧化碳

kg/hr

0

0

0

0

质量分率

乙炔

-

0

0

0

0

醋酸

-

0.985

0.653329

0.995132

0.995132

乙醛

-

0.001

0.033735

2.00E-16

2.00E-16

水

-

0.014

0.312936

00丁烯