年产8万吨醋酸乙烯酯项目附录五-1-能量平衡计算书.pdf

年产8万吨醋酸乙烯酯项目——能量平衡计算书

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

能量平衡计算书

年产8万吨醋酸乙烯酯项目

参赛队伍：宿州学院——宿愿队

参赛队员：李梦如张迪赵子杰蒋国华章越

年产8万吨醋酸乙烯酯项目——能量平衡计算书

目录

1.1概述1

1.2热量衡算原理1

1.3热量衡算任务2

1.4热量衡算2

1.4.1反应进料工段热量衡算2

1.4.2反应工段热量衡算3

1.4.3气体分离及脱气工段热量衡算4

1.4.4气体处理工段热量衡算5

1.4.5产品精制工段热量衡算7

1.5总结9

年产8万吨醋酸乙烯酯项目——能量平衡计算书

1.1概述

拟建一套年产8万吨的醋酸乙烯酯装置，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：

QinQoutQl

其中，

Qin——表示输入设备热量的总和；

Qout——表示输出设备热量的总和；

Ql——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。

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年产5万吨甲基丙烯酸甲酯项目——能量计算书

1.3热量衡算任务

在进行醋酸乙烯装置的热量衡算中，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反应进料工段热量衡算

1.4.1.1T0101醋酸蒸发塔

表1-1热负荷表

WCondenserReboilerQ

HeatDuty（Gcal/hr）006.714566.715

表1-2流股焓变计算表

inout

物流编号5