年产9万吨年醋酸乙烯酯-附录二能量平衡一览表..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
九江学院非常队
英德年产9万吨醋酸乙烯项目
能量平衡计算书一览表
设计单位
九江学院化学与环境工程学院
设计团队
非常队
成员姓名
刘杰庆高海平刘文严朱凌君汪雨晨
指导教师
刘祥丽李国朝曾湘晖杨涛乔波
2019年7月
九江石化年产1.5万吨2,4-二叔丁基苯酚项目-附录二
英德年产9万吨醋酸乙烯项目九江学院非常队
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目录
TOC\o1-4\h\z\u1.概述 1
2.热量衡算原理 1
3.热量衡算任务 1
4.系统能量衡算 2
4.1反应工段 2
4.1.1VAC合成反应器 2
4.1.2混合器 3
4.2精制工段 3
4.2.1VAC精制塔T0301 3
4.2.2粗产品输送泵 4
4.2.3VAC萃取精制塔T0303 5
英德市年产9万吨醋酸乙烯项目 九江学院非常队
英德年产9万吨醋酸乙烯项目 九江学院非常队
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英德年产9万吨醋酸乙烯项目 九江学院非常队
1.概述
拟建一套年产值12万吨的醋酸乙烯装置，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。
2.热量衡算原理
系统的能量衡算以能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即：
输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量
对于连续系统，有：
Q+W=
注：
Q—设备的热负荷；
W—输入系统的机械能；
Hout—
Hin—
本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。
3.热量衡算任务
（1）确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。
（2）确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。
（3）确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。
（4）最终计算出所需的能量和费用，判定工艺过程的经济性。
4.系统能量衡算
4.1反应工段
4.1.1VAC合成反应器
表4-1热负荷表
Q
Heatduty/Gcal/h
-3.73902
表4-2流股焓变计算表
IN
OUT
streamname
E0101OUT
R0101OUT
Temperature
C
140
220
Pressure
bar
1
1
MolarVaporFraction
1
1
MolarEnthalpy
cal/mol
9551.079
8361.636
MassEnthalpy
cal/gm
269.7162
205.4962
EnthalpyFlow
cal/sec
4362062
3323446
AverageMW
35.41158
40.68998
MoleFlows
kmol/hr
1644.152
1430.869
MassFlows
kg/hr
58222.02
58222.02
VolumeFlow
l/min
941294.9
977810.9
表4-3热量平衡计算一览表
Q
Hin
Hout
Error
-3.73902
15.70342
11.9644
0.238102
4.1.2混合器
表4-4热负荷表
Q
Heatduty/Gcal/h
0
表4-5流股焓变计算表
IN
OUT
streamname
V0201LIQ
M0202OUT
Temperature
C
20
20.00008
Pressure
bar
0.5
0.5
MolarVaporFraction
0
0
MolarEnthalpy
cal/mol
-96692.8
-96692.8
MassEnthalpy
cal/gm
-1477.9
-1477.9
EnthalpyFlow
cal/sec
-1E+07
-1E+07
AverageMW
65.42577
65.42577
MoleFlows
kmol