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7-2 附录二 能量衡算一览表.doc
项目附录、概述、计算表等可站内按相同项目名称查询下载
项目附录、概述、计算表等可站内按相同项目名称查询下载
2019年“东华科技-
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
能量衡算
能量衡算
指导老师：雷杨团队成员：肖文、李豪、唐欣伟、王维珊、陈宇
指导老师：雷杨
团队成员：肖文、李豪、唐欣伟、王维珊、陈宇
扬子石化年产40万吨醋酸乙烯项目--能量衡算一览表
PAGE1
PAGE1
TOC\o1-3\u1.概述 1
2.能量衡算原理 3
3.能量衡算任务 4
4.能量衡算表 5
4.1原料预处理工段 5
4.1.1醋酸输送泵(P0101) 5
4.1.2醋酸蒸发塔(T0101) 5
4.1.3混合器(M0101～M0102) 6
4.1.3原料压缩机(C0101) 7
4.2VAc合成与吸收工段 8
4.2.1反应器(R0201) 8
4.2.2换热器(E0301~E0305) 8
4.2.3塔设备(T0301~T0302) 11
4.2.4泵设备(P0301～P0302) 12
4.2.5分流器(F0301～F0302) 13
4.3CO2吸收工段 14
4.3.1气体压缩机(C0401) 14
4.3.2换热器(E0401～E0402) 14
4.3.3塔设备(T0401～T0402) 16
4.3.4泵设备(P0401～P0402) 17
4.3.5混合器(M0301) 18
4.4VAc提纯工段 18
4.4.1换热器(E0503,0504,0703,0801,0804,0805) 18
4.4.2分流器(F0501～F0502) 22
4.4.3塔设备(T0501、T0502、T0601、T0602、T0701、T0801) 24
4.4.4泵设备(P0702～P0703，P0802～P0803) 27
4.4.5分离器(V0502～V0503) 29
项目附录、概述、计算表等可站内按相同项目名称查询下载
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.能量衡算原理
系统的能量衡算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：
注：
Q—设备的热负荷；
W—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。
项目附录、概述、计算表等可站内按相同项目名称查询下载
项目附录、概述、计算表等可站内按相同项目名称查询下载
项目附录、概述、计算表等可站内按相同项目名称查询下载
4.能量衡算表
4.1原料预处理工段
4.1.1醋酸输送泵(P0101)
醋酸输送泵(P0101)能量衡算见表4-1。
表4-1醋酸输送泵(P0101)能量衡算
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
Entropy J/(kg˙K)
-4070.419
-4