年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸项目附录1 物料平衡计算书.docxVIP

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2025-03-29 发布于四川
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年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸项目附录1 物料平衡计算书.docx

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2019“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

中国石化集团四川维尼纶厂分厂

年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸项目

物料平衡计算书

nova5c团队

团队成员：姬续征冯昊何承浩贺腾飞袁子茜

指导老师：杜俊平张建强蔡立芳李亚坤韩光鲁

TOC\o1-3\h\z\u一、概述 1

二、物料衡算目的 1

三、物料衡算方法 1

四、总项目衡算 2

4.1物料衡算任务 2

4.2羰基化工段 3

4.2.1羰基化反应工段 3

4.2.2羰基化精制工段 4

4.3EDA裂解工段 6

4.3.1EDA裂解反应工段 6

4.3.2EDA裂解提纯工段 7

4.4EDA合成工段 8

4.4.1EDA合成反应工段 8

4.4.2EDA合成回收工段 9

4.5全流程物料衡算 10

五、总结 12

中石化年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸项目物料平衡计算书

PAGE9

PAGE12

一、概述

本项目使用来自中石化四川维尼纶厂的合成气、醋酸甲酯为主要原料，通过合成中间产物亚乙基二乙酸酯——EDA，EDA裂解最终制得年产量8万吨纯度为99.8%的醋酸乙烯，年产量11.3万吨纯度为99.8%的醋酸。

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。

二、物料衡算目的

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。对于已有装置，物料衡算可以弄清原料的来龙去脉，找出生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据和明确方向，并可作为检查原料利用率及三废处理完善程度的一种手段。

三、物料衡算方法

物料衡算是根据质量守恒定律，利用某进出化工过程中某些已知物流的流量和组成，通过建立有关物料的平衡式和约束式，求出其他未知物流的流量和组成的过程。系统中物料衡算一般表达式为：

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3-1所示：

表3-1各衡算方法适用情况

类别

物料衡算形式

无化学反应

有化学反应

总衡算式

总物料衡算式

适用

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

元素原子物质的量衡算式

适用

四、总项目衡算

从合成气入厂，至最终醋酸乙烯产品产出，其工艺路线可分为如下3个工段：

羰基化工段、EDA裂解工段、EDA合成工段。

4.1物料衡算任务

（1）确定醋酸乙烯的实际产量以及质量指标；

（2）确定醋酸甲酯、醋酐、乙醛、合成气的循环量以及损失率等指标；

（3）确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；

（4）各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的选型及设计；

（5）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。

4.2羰基化工段

4.2.1羰基化反应工段

图4-1羰基化反应工段

进口

出口

物流编号

FEED-G

M0102OUT

P0105OUT

物流说明

合成气

醋酸甲酯

粗EDA

温度℃

33.88

70.04

压力bar

1.2

气化分率

摩尔流量kmol/h

375.47

334.00

340.49

质量流量kg/h

7419.91

24742.59

32162.52

体积流量m3/h

9307.55

26.92

31.94

组分

kg/h

质量分率

kg/h

质量分率

kg/h

质量分率

EDA

0.00

16480.34

0.51

VAC

0.00

0.06

0.00

279.81

0.01

AC2O

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