7.84万吨苯乙烯生产项目第四章物料衡算.docVIP

第四章 物料衡算 4.1总论 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，通过对整个生产系统、生产车间，以及部分重要的生产单元进行物料衡算计算出主、副产品的产量，原材料的消耗定额、“三废”排放量及组成，以及产品收率等各项经济技术指标，从而定量地评述初步设计所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理，技术上是否先进，为后阶段的设计提供数据。 本项目采用气相法乙苯生产工艺和的SM脱氢工艺生产苯乙烯（99.6wt%），年产量为7.84万吨，副产甲苯（99.9wt%）5900 系统中的积累 输入-输出+生成-消耗 式中，生成或消耗项是由于化学反应而生成或消耗的量；积累量可以是正值，也可以是负值，当系统中积累量不为零时称为非稳定状态过程；积累量为零时，称为稳定状态过程。稳定状态过程时，可以简化为： 输入 输出-生成+消耗 对无化学反应的稳定过程，又可表示为： 输入 输出 物料衡算包括总质量衡算、组分衡算和元素衡算。各种衡算方法的适用情况如表-1所示： 表4-1 物料横算式适用范围 类别 物料衡算形式 无化学反应 有化学反应 总衡算式 总质量衡算式 适用 适用 总物质的量衡算式 适用 不适用 组分衡算式 组分质量衡算式 适用 不适用 组分物质的量衡算式 适用 不适用 元素原子衡算式 元素原子质量衡算式 适用 适用 元素原子物质的量衡算式 适用 适用 由于系统中存在化学反应，我们主要采用总质量衡算的的衡算方法，同时列出每种物料组分的质量流量便于查找和计算。 4.3 总项目核算 从原料入厂到产品输出，其工艺路线可分为如下4个工段：苯与乙烯反应工段、乙苯精馏工段、乙苯脱氢工段、苯乙烯精制工段。 4.3.1 总工艺流程图 全流程工艺流程图 4.3.2 物料衡算任务 对于本厂，工艺采取年工作8000小时计，其中一年内的3~4周（约25天）用于固定的停车设备检修及紧急情况处理。物料衡算的主要任务在于： 确定产品苯乙烯、甲苯等的实际产量以及质量指标 确定循环苯和循环苯乙烯的量以及损失率等指标； 确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标； 汇总全流程物料衡算，数据用于完成物料流程图等后续设计任务。 4.3.3 苯与乙烯反应工段物料衡算 （1）烃化反应部分物料衡算 烃化反应部分工艺流程图 烃化反应部分物料衡算表 入口 出口 物流编号 ET B1 REB 18 物流说明 乙烯 新鲜苯1 循环苯 烃化反应器出口 300 25 80.3 100 10 10 10 10 1 0 0 0 100 62.60 743.14 806.92 2796.97 4968.49 58049.93 65815.38 475.33 5.64 70.73 82.81 1.599 0.690 10.086 10.101 H2 0 0 0 0 N2 0 0 0 0 CH4 11.23 0 0.012 11.24 C2H4 2785.74 0 0.32 13.93 C2H6 0 0 0 0 C3H6 0 0 0 0 CO 0 0 0 0 CO2 0 0 0 0 O2 0 0 0 0 C6H6 0 4452.50 58038.41 55158.05 C8H10-01 0 0 1.16E-05 9441.84 C10H1-01 0 0 4.26E-18 663.15 C7H8 0 515.99 11.07 527.05 C8H8 0 0 6.14E-10 6.14E-10 H2O 0 0 0.11 0.11 （2）反烃化反应部分物料衡算 反烃化反应部分工艺流程图 反烃化反应部分物料衡算表 入口 出口 物流编号 14 B2 6 物流说明 多乙苯 原料苯2 去往乙苯精馏 189.9 200 219.5 1.23 28 28 0 0 0 5.09 40.20 45.29 680.42 3148.31 3828.73 0.95 4.96 6.30 -0.0217 0.734 0.750 H2 0 0 0 N2 0 0 0 CH4 0 0 0 C2H4 0 0 0 C2H6 0 0 0 C3H6 0 0 0 CO 0 0 0 CO2 0 0 0 O2 0 0 0 C6H6 5.27E-07 3118.58454 2732.6597 C8H10-01 10.座机电话号码 29.726872 1089.36938 C10H1-01 669.825562 0 6.座机电话号码 C7H8 00 0 C8H8 4.77E-12 0 0 H2O 7.24E-24 0 0 4.3.4 乙苯精馏工段物