年产8万吨醋酸乙烯酯项目附录2 能量衡算一览表.docx
中石化集团四川维尼纶厂分厂年产8万吨醋酸乙烯酯项目
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中石化集团四川维尼纶厂分厂年产8万吨醋酸乙烯酯项目湖北工业大学
中石化集团四川维尼纶厂分厂
年产8万吨醋酸乙烯酯项目
湖北工业大学易燃易爆队
能量衡算一览表
2019年“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛
指导老师：唐强
指导老师：唐强孙丹范明霞闵捷胡兵
团队成员：余文卉陆江锋鲁佳丽严静兰张枫楷
附录二
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章概述 2
第二章能量衡算原理 3
第三章能量衡算任务 4
第四章能量衡算 5
4.1VAC合成工段 5
4.2乙炔回收工段 10
4.3醋酸回收工段 15
4.4乙醛精制工段 18
4.5醋酸乙烯酯精馏工段 19
第一章概述
本项目是中国石化四川维尼纶厂的一个年产8.05万吨醋酸乙烯酯的分厂。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。根据设备的热负荷大小、所处理物料的性质及工艺要求去选择恰当的设备。通过下述能量衡算，可以为后续设计工作中提高能量的利用率，降低能耗提供主要依据。
第二章能量衡算原理
工程依据化工设计中关于能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，进行能量衡算书的编制。其中一个主要依据是能量平衡方程：
Q
其中，
Qin——
Qout——
Ql——
对于连续系统：
Q+W=
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——
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。
第三章能量衡算任务
（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。
第四章能量衡算
4.1VAC合成工段
4.1.1M101
M101热负荷表
W
Q
HeatDuty(Gcal/hr)
0
0
流股焓变计算表
In
Out
物流编号
C2H2-R
INC2H2
101
Temperature℃
30
30
20.994
Pressurebar
3
1
1
VaporFrac
1
0.965289
1
MoleFlowkmol/hr
374.843
134.437
2509.28
MassFlowkg/hr
9760.13
3420.23
13180.4
VolumeFlowcum/hr
3149.3
3270.94
12455
EnthalpyGcal/hr
20.4505
6.16374
26.6142
4.1.2M102
M102热负荷表
W
Q
HeatDuty(Gcal/hr)
0
0
流股焓变计算表
In
Out
物流编号
HAC-R
INHAC
102-1
Temperature℃
135.257
30
67.8709
Pressurebar
1.67829
1
1
VaporFrac
0
0
0
MoleFlowkmol/hr
70
129.991
199.991
MassFlowkg/hr
4203.68
7806.32
12010
VolumeFlowcum/hr
4.57212
7.322
11.811
EnthalpyGcal/hr
-7.49133
-14.1977
-21.671
4.1.3M103
M103热负荷表
W
Q
HeatDuty(Gcal/hr)
0
0
流股焓变计算表
In
Out
物流编号
101
103
201
Temperature℃
20.994
169
81.901
Pressurebar
1
1.67829
1.01325
VaporFrac
1
1
0.998317
MoleFlowkmol/hr
509.28
199.991