全国化工大赛-恒逸石化杯-中石油抚顺石化公司年产30万吨醋酸乙烯项目附录2.能量衡算报告.docxVIP

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章、概述 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

4.1VAM合成工段 4

V0101 4

V0102 4

T0101 5

R0101 5

R0102 5

E0101 6

E0102 6

E0103 6

E0104 7

E0105 7

E0106 7

4.2CO2精制工段 9

T0201 9

P0201 9

S0201 9

4.3VAM精制工段 11

V0301 11

V0302 11

V0303 11

P0301 12

T0301 12

T0302 13

4.4醋酸循环 14

T0401 14

E0401 14

P0401 14

P0402 15

V0401 15

5能量衡算总结 16

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第一章、概述

拟建一套乙烯处理利用工艺，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，可以为后续设计工作中提高热量的利用率，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热量平衡方程：

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：

其中，

——设备的热负荷；

——输入系统的机械能；

——离开设备的各物料焓之和；

——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

在进行生产并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：

①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；

②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；

③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；

④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；

⑤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

4.1VAM合成工段

V0101

IN

OUT

S37

S5

S32

S7

Temperature

C

223.5

30.0

30.0

30.0

Pressure

kPag

1200.0

1500.0

1200.0

1200.0

MolarVaporFraction

1.0

1.0

1.0

0.0

MolarEnthalpy

J/kmol000

-390000000.0

MassEnthalpy

J/kg

582968.2

1851187.0

966138.6

-7151037.0

MolarEntropy

J/kmol-K

-22035.3

-77147.5

-46930.7

-270421.0

MassEntropy

J/kg-K

-708.3

-2750.5

-1574.5

-4975.0

MolarDensity

kmol/cum

0.3

0.7

0.5

17.4

MassDensity

kg/cum

9.8

19.5

16.0

943.4

EnthalpyFlow

kW

10407.6

10024.1

21603.6

-6485.9

V0102

S45

S13

IN

OUT

Temperature

C

40

40

Pressure

kPag

1200

1200

MolarVaporFraction

1

1

MolarEnthalpy

J/kmol

196985.8

196985.8

MassE