年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目6-附录二能量平衡一览表.docx
中石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目 附录二
中石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目 可行性报告
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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
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
中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目
附录二能量平衡一览表
九江学院-
九江学院-核反应堆队
中石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目 附录二
2019年“东华科技—恒逸石化杯”
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第十三届全国大学生化工设计竞赛
中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目
附录二能量平衡一览表
设计单位
九江学院化学与环境工程学院
设计团队
核反应堆
成员姓名
郑苏霞刘飞鸿刘思含崔雪王葛
指导教师
刘祥丽李国朝乔波杨涛曾湘晖
2019年7月
中石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目 附录二
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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醋酸乙烯反应工段 2
4.1.1反应器 2
4.1.2混合器 3
4.1.3乙炔精制塔 4
4.1.4乙炔闪蒸罐 4
4.2脱气粗分工段 5
4.2.1乙炔回收罐 5
4.2.2混合器 6
4.2.3醋酸乙烯粗分塔 7
4.2.4醋酸精制塔 8
4.4产品精制工段 10
4.4.1醋酸提纯塔 10
4.4.2醋酸乙烯精制塔 11
4.4.3混合器 11
中石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目 附录二
中石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目 附录二
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中石化长城能源化工（宁夏）有限公司年产8.7万吨醋酸乙烯酯项目 附录二
1.概述
拟建一套年产值8.7万吨的醋酸乙烯装置，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：
注：
QUOTEQQ—设备的热负荷；
QUOTEWW—输入系统的机械能；
QUOTE—离开设备的各物料焓之和；
QUOTE—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.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醋酸乙烯合成工段
4.1.1反应器
表4-1热负荷表
Q
Heatduty/Gcal/h
-0.9698
表4-2股流焓变计算表
In
Out
Streamname
0116
0117
Temperature/℃
89
192
Pressure/bar
1.6
1.5
MolarVaporFraction
1
1
MolarEnthalpy/cal/mol
13796.806
14288.011
MassEnthalpy/cal/gm
389.21896
372.02614
EnthalpyFlow/cal/s
6098616.9
5829225.0
MoleFlows/kmol/h
1591.3118
1468.7285
MassFlowskg/h
56407.890
56407.890
VolumeFlow/l/min
511429.53
646400.23
AverageMW
35.447415
38.405932
表4-3热量平衡计算一览表
Q
Hin
Hout
Error
-0.9698
21.9550
20.9852
0.0442
4.1.2混合器
表4-4