山东辰龙能源10万吨醋酸乙烯项目附录1物料平衡书.docVIP

山东辰龙能源10万吨/年醋酸乙烯酯项目物料平衡书

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2019年“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

山东辰龙能源分公司

10万吨/年醋酸乙烯项目

物料平衡书

GreenLand团队

裴斐李想徐迎迎章先刚

指导老师：鲁俊

PAGEIGreenLand团队

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1.概述 1

2.物料衡算的目的与原理 1

3.物料衡算 2

3.1反应工段 2

3.2吸收工段 3

3.3精馏工段 3

4.总流程物料衡算 5

5.总结 8

PAGE8GreenLand团队

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1.概述

本项目利用乙烯气相法合成醋酸乙烯，采用流化床反应器在催化剂催化下合成醋酸乙烯酯，再将所得醋酸乙烯酯精馏提纯得到高纯醋酸乙烯酯。

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1-1所示。

图1-1全流程模拟图

本流程主要分为三个工段，分别是合成工段、精馏工段、吸收工段。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、蒸发器、搅拌釜等，涉及到的原料有醋酸、乙烯、碳酸氢钾等，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。

2.物料衡算的目的与原理

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

3.各工段物料衡算

3.1反应工段

图3-1反应工段工艺流程图

表3-1反应工段总物料衡算表

项目

单位

进口物料

出口物料

原料醋酸

原料乙烯

原料氧气

蒸发罐废水

反应液

0101

0103

0110

0108

0109

0124

DR0101

0202

Phase

Liquid

Liquid

Vapor

Vapor

Vapor

Vapor

Liquid

Mixed

Temperature

C

40

5025

25

114.0564137

40

1.46E+02

40

Pressure

bar

1

1.2

1

1

13.01325

13.01325

9.81325

6.01325

VolumeFlow

cum/hr

20.7563111

3913565.98566

21517.55477

6054.096826

446.6728989

0.122122147

15459.3926

MassFlows

kg/hr

21258.60624

39211.93342

15441.57501

24615.24695

74665.94686

7200

100.0000268

182299.0816

C2H4

kg/hr

0

6.17E-61

15441.57501

24200.29556

64768.65895

0

4.088538157

97737.07713

O2

kg/hr

0

2.38E-96

0

230.018841

654.3498085

7200

0.003673997

945.6937508

CH3COOH

kg/hr

21258.60624

38534.03174

0

0

1982.979075

0

9549901.93208

0360

kg/hr

0

3.04E-27

0

160.1139264

2.336609145

0

0.143583485

17023.02685

H2O

kg/hr

0

677.9016813

0

248.24E-07

0

0.147957713

5734.559193

CO2

kg/hr

0

2.36E-66

0

0.255694142

7256.695051

0

0.206895386

10932.27209

C3H4O

kg/hr

0

1.17E-31

0

0.