年产25万吨醋酸乙烯酯项目6-物料衡算.docxVIP

年产25万吨醋酸乙烯酯项目创新性说明书

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设计学校：武汉工程大学设计团队：Green-Chem-2025参赛成员：万仁

设计学校：武汉工程大学

设计团队：Green-Chem-2025

参赛成员：万仁周良高晓彬刘文哲杜懿霖

指导老师：金放杨犁张林锋殷霞

——物料衡算

武汉丰源化工有限公司

年产25万吨醋酸乙烯酯项目

年产25万吨醋酸乙烯酯项目物料衡算

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章概述 1

第二章物料衡算原理 2

第四章物料衡算表 4

4.1醋酸乙烯酯合成工段 4

4.1.1换热器物料衡算 4

4.1.2塔热量衡算 7

4.1.3反应器能量衡算 8

4.2醋酸乙烯酯精制工段 9

4.2.1精馏塔热量衡算 9

4.2.2泵热量衡算 12

4.3气体回收分离工段 15

4.3.3洗涤塔物料衡算 17

4.3.3脱气罐物料衡算 18

4.3.4压缩机物料衡算 19

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第一章概述

本项目为年产25万吨醋酸乙烯酯项目。建于武汉中韩石化厂——武汉化工工业区内。本工艺采用乙烯气相法合成醋酸乙烯脂，加工中石化厂石油催化裂解得到的乙烯，将氧气和醋酸与之混合，在催化剂Pd-Au(PT以及醋酸甲的作用下,在反应温度为100-200C,压强条件为0.6-0.8MP下,通过固定床列管式反应器进行反应制备出醋酸乙烯,将反应产物进行分离、精馏最终制备出醋酸乙烯产品。

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全模拟流程如图1-1所示。

图1-1全厂工艺流程图

第二章物料衡算原理

系统累计的质量＝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：

dF

当系统无化学反应发生时，有：

dF

注：

—进入系统的物料流率；

—流出系统的物料流率；

—反应产生物料速率；

—反应消耗物料速率。

第三章物料衡算任务

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。

第四章物料衡算表

4.1醋酸乙烯酯合成工段

4.1.1换热器物料衡算

（1）E0102进料换热器

表1-1E0102

0108

0109

TemperatureC

113.941

148.637

Pressurekpag

850

800

VaporFrac

1

1

MoleFlowkmol/hr

4083.763

4083.763

MassFlowkg/hr

137694.918

137694.918

EnthalpyKw

-32128.510

-29185.906

MassFlowkg/hr

C2H4

59937.043

59937.043

O2

45021.913

45021.913

CH3COOH

31270.172

31270.172

VAC

1387.221

1387.221

H2O

51.294

51.294

CO2

0

0

C3H4O

0

0

C3H6O2

0.406

0.406

C4H8O2

0.762

0.762

C2H4O

25.367

25.367

C6H10O4

0.737

0.737

（2）E0103出料换热器

表1-2E0103

0103

0105

TemperatureC

145

109

Pressurekpag

848.675

828.675

VaporFrac

1

0.986

MoleFlowkmol/hr

4391.224

4391.224

MassFlowkg/hr

155069.562

155069.562

EnthalpyKw

-64516.411

-67459.015

MassFlowkg/hr

C2H4

46280.232

46280.232

O2

50214.049

50214.049

CH3COOH

3120.785

3120.785

VAC

41824.343

41824.343

H2O

9931.277

9931.277

CO2

3563.296

3563.296

C3H4O

0

0

C3H6O2

8.118

8.118

C4H8O2

44.469

44.469

C2H4O

67.7