全国化工大赛-恒逸石化杯-中石化陕西大秦有限公司90Kta醋酸乙烯酯生产项目6-2 附录二：能量平衡计算书.doc
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目录
TOC\o1-3\h\u324451.概述 1
113012.能量衡算原理 2
284663.能量衡算任务 3
142504.能量衡算表 4
38654.1醋酸乙烯酯合成工段 4
13354.1.1醋酸乙烯反应器（R101） 4
13354.1.2流体输送泵（B1） 4
13354.1.3闪蒸罐2（F102） 4
165894.2醋酸乙烯酯精制工段 5
286984.2.1醋酸分离塔（T102） 错误!未定义书签。
180874.2.2流体输送泵（B2） 错误!未定义书签。
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1.概述
本项目为中国陕西大秦有限公司90Kt/a醋酸乙烯酯生产项目。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，计算出产品的产量，原材料的消耗定额，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，技术上是否先进，为后阶段的设计提供数据。
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全模拟流程如下图所示：
2.能量衡算原理
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：
—设备的热负荷；
—输入系统的机械能；
—离开设备的各物料焓之和；
—进入设备的各物料焓之和。
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.能量衡算任务
（1）确定工艺单元中物料输送机械所需要的功率，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。
4.能量衡算表
4.1醋酸乙烯酯合成工段
图4-1工艺流程图
4.1.1醋酸乙烯反应器（R0101）
表4-1醋酸乙烯反应器（R0101）物流焓变计算表
Steam
3
4
Temperature
C
120
200
Pressure
bar
1.01325
1
VaporFraction
1
1
LiquidFraction
0
0
MoleFlows
kmol/hr
1320.63572
1114.29289
MassFlows
kg/hr
47040
47040
VolumeFlow
l/min
655653.1041
725886.4366
EnthalpyFlow
cal/sec
1221980.608
234599.4726
MassFlows
kg/hr
47040
47040
C2H2
kg/hr
22745.49716
16869.80846
HAC
kg/hr
23200.01995
8584.007381
VAC
kg/hr
0
14301.45472
H2O
kg/hr
1094.482886
717.8714034
C2H4O
kg/hr
0
2622.835788
C3H6O
kg/hr
0
1121.898955
CO2
kg/hr
0
850.1121667
ACETI-01
kg/hr
0
1972.011122
EnthalpyFlow
kW
5116.188411
982.221072
表4-2能量平衡计算表
Q(kW)
W(kW)
ΣHin(kW)
ΣHout(kW)
Error
0
0
5116.188411
982.221072
04.1.2流体输送泵（P0101）
表4-3流体输送泵（P0101）物流焓变计算表
Steam
4
5
Temperature
C
200
20
Pressure
bar
1
1
MolarVaporFraction
1
0.677132574
MolarLiquidFraction
0
0.322867426
EnthalpyFlow
cal/se