全国化工大赛-恒逸石化杯-扬子石化年产40万吨醋酸乙烯项目7-1附录一 物料衡算一览表.doc
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2019年“
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
武汉科技大学酯有香如故队
武汉科技大学酯有香如故队
扬子石化年产
扬子石化年产40万吨醋酸乙烯项目
物料衡算
物料衡算
指导老师：雷杨
指导老师：雷杨
团队成员：肖文、李豪、唐欣伟、王维珊、陈宇
目录
TOC\o1-3\h\z\u70671.概述 3
4822.物料衡算原理 4
286663.物料衡算任务 7
67424.物料衡算表 8
304744.1异丁烯提纯工段 8
247104.1.1混合器(M0101) 8
113864.1.2换热器(E0101、E0110) 8
229984.1.3塔设备(T0101~T0104) 9
242654.2MAL合成工段 12
99314.2.1换热器(E0201~E0202) 12
41964.2.2反应器(R0201) 错误!未定义书签。
317944.2.3塔设备(T0201~T0202) 15
139924.2.4压缩机(C0205) 17
262594.3MMA合成工段 21
281904.3.1换热器(E0302、E0304) 21
128044.3.2反应器(R0301) 23
136754.3.3塔设备(T0301) 25
250564.4MMA提纯工段 27
32584.4.1换热器(E0407) 27
161084.4.2塔设备(T0401、T0402) 33
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1.概述
本项目选择在江苏省南京市六合区建成扬子石化分厂，以醋酸和乙烯为原料，依次进行原料气的预处理、醋酸乙烯的合成与吸收、CO2再生及醋酸乙烯提纯四个工段。
循环乙烯和新鲜乙烯经压缩机升压至稍高于反应压力，通入醋酸蒸发器，与醋酸逆流接触。混合气体用过热蒸汽加热至稍高于反应温度后进入流化床反应器，氧气单独通入反应器中，反应器中装填钯基催化剂，原料气在给定的温度、压力条件下与催化剂接触反应。经过一系列的分离吸收过程，最终蒸汽从脱轻组分塔塔顶经冷凝后即得质量达聚合级要求的醋酸乙烯精品。
设计过程中利用AspenPlus对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算，Aspenplus全模拟流程如图1-1所示。
图1-1全流程模拟
2.物料衡算原理
系统累计的质量＝输入系统的质量－输出系统的质量＋反应生成的质量－反应消耗的质量
假设系统无泄漏，有：
dF
当系统无化学反应发生时，有：
dF
在稳定状态下，有：
dF
注：
FIN
FOUT
GR
CR
3.物料衡算任务
通过对系统整体以及部分主要单元的详细物料衡算，得到主、副产品的产量，原料的消耗量，“三废”的排放量以及最后产品的质量指标等关键经济技术指标，对所选工艺路线、设计流程进行定量评述，为后阶段的设计提供依据。
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4.物料衡算表
4.1原料预处理工段
4.1.1醋酸输送泵(P0101)
醋酸输送泵(P0101)物料衡算见表4-1。
表4-1醋酸输送泵(P0101)物料衡算
In
Out
StreamNo.
0101
0103
Temperature（℃）
25
25.1
Pressure（MPa）
0.1
0.2
VaporFrac
0
0
MoleFlow（kmol/hr）
800
800
MassFlow（kg/hr）
48042.05
48042.05
VolumeFlow（m3/hr）
44.793
44.798
Enthalpy（Gcal/hr）
-87.344
-87.342
MassFlow（kg/hr）
H2O
0
0
O2
0
0
C2H4
0
0
C2H4O2
48042.05
48042.05
N2
0
0
VAC
0
0
CO2
0
0
K2CO3
0
0
C2H4O
0
0
C6H10O4
0
0
C3H4O
0
0
C4H8O2
0
0
C3H6O2
0
0
K+
0
0
HCO3-
0
0
CO3--
0
0
KHCO3
0
0
4.1.2醋酸蒸发塔(T0101)
醋酸蒸发塔(T0101)物料衡算见表4-2。