全国化工大赛-恒逸石化杯-中石化上海石化年生产八万吨醋酸乙烯项目附录二 能量衡算一览表.docVIP

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1.1概述 3

1.2热量衡算原理 3

1.3热量衡算任务 4

1.4热量衡算 4

1.4.1醋酸乙烯酯合成工段 4

1.4.2气液分离净化工段 13

1.4.3二氧化碳吸收及解析工段 21

1.4.4醋酸及醋酸乙烯酯精馏工段 25

1.1概述

拟建一套以煤化工中间含硫废气为原料进行深度脱硫及资源化利用的装置，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。

1.2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能量平衡方程：

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：

Q+W=∑Hout-∑Hin

其中，

Q——设备的热负荷。

W——输入系统的机械能。

∑Hout——离开设备的各物料焓之和。

∑Hin——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。

1.3热量衡算任务

在进行脱硫及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。

1.4热量衡算

1.4.1醋酸乙烯酯合成工段

1.4.1.1V0101醋酸进料缓冲罐

表1SEQ图\*ARABIC\s11热负荷表

W

Q

HeatDuty（KW）

0

-3表1SEQ图\*ARABIC\s12流股焓变计算表

进出口

IN

OUT

流股编号

0101

0103

TemperatureC

40

40

PressurekPag

400

400

VaporFrac

0

0

MoleFlowkmol/hr

696.0569

696.0569

MassFlowkg/hr

41800

41800

VolumeFlowcum/hr

40.81236

40.81236

EnthalpyKW

-94021.05

-94024.54

表1SEQ图\*ARABIC\s13热量平衡计算一览表

W（KW）

Q（KW）

Hin（KW）

Hout（KW）

Error

0

-3-94021.0506

-94024.5393

0

1.4.1.2P0102醋酸加压泵

表14热负荷表

W

Q

HeatDuty（KW）

31.6743

0

表15流股焓变计算表

进出口

IN

OUT

流股编号

0103

0104

TemperatureC

40

40

PressurekPag

400

1600

VaporFrac

0

0

MoleFlowkmol/hr

696.0569

696.0569

MassFlowkg/hr

41800

41800

VolumeFlowcum/hr

40.81236

40.81236

EnthalpyKW

-94024.5393

-93992.865

表16热量平衡计算一览表

W（KW）

Q（KW）

Hin（KW）

Hout（KW）

Error

31.6743

0

-94024.5393

-93992.865

0

1.4.1.3V0102乙烯进料缓冲罐

表17热负荷表

W

Q

HeatDuty（KW）

0

0

表18流股焓变计算表

进出口

IN

OUT

流股编号

0108

0109

TemperatureC