南京扬子石化炼化分厂年产22万吨醋酸乙烯酯项目7-2附录二能量衡算一览表.doc
南京扬子石化炼化分厂年产22万吨醋酸乙烯酯项目…….
南京扬子石化炼化分厂年产22万吨醋酸乙烯酯项目
能量衡算一览表
参赛学校：南阳师范学院
团队名称：MCR
指导老师：王琳、张海礁
团队成员：乔东玉、李艳华、刘聪聪、徐澳、刘双艳
完成时间：2019年7月20日
南京扬子石化炼化分厂年产22万吨醋酸乙烯酯项目…….
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南京扬子石化炼化分厂年产22万吨醋酸乙烯酯项目…….
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目录
TOC\o3-3\h\z\u\t标题1,1,标题2,2第一章概述 1
第二章能量衡算原理 2
第三章物料衡算任务书 3
第四章能量衡算表 4
4.1醋酸乙烯酯合成工段 4
4.1.1混合器（V0101-V0102） 4
4.1.2换热器（E0101-E0102） 6
4.1.3反应器（R0101） 8
4.1.4压缩机（C0102） 9
4.2二氧化碳再生阶段 10
4.2.1混合器（V0201） 10
4.2.2换热器（E0201-E0202） 11
4.2.3塔设备（T0201） 13
4.2.4压缩机（C0201） 14
4.3醋酸乙烯酯精馏工段 16
4.3.1混合器（V0302、V0304） 16
4.3.2换热器（E0301） 18
4.3.3塔设备（T0301-T0302） 19
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第一章概述
本项目为南京扬子石化炼化新建一家22万吨/年醋酸乙烯酯分厂。以南京石化总厂烃类衍生物中乙烯和醋酸组分为原料项目，经过醋酸钾的催化作用获得醋酸乙烯酯，再经醋酸乙烯酯精制装置获得高纯度醋酸乙烯酯，同时对二氧化碳和乙烯进行循环再利用，提高乙烯的利用率，达到原料的充分利用并实现清洁生产。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1-1Aspenplus全模拟流程
第二章能量衡算原理
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：
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。
第三章物料衡算任务书
（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。
第四章能量衡算表
4.1醋酸乙烯酯合成工段
4.1.1混合器（V0101-V0102）
表4-1醋酸汽化闪蒸罐（V0101）物流焓变计算表
In
Out
StreamNo.
0101
0105
0104
TemperatureC
25
124.219
120
PressureMPa
0.101325
0.101325
0.101325
VaporFrac
0
1
1
LiquidFrac
1
0
0
MoleFlowkmol/hr
798
864
1662
MassFlowkg/hr
46534.7
24238.5
70773.2
EnthalpykJ/kg
-7717.34
2040.35
4021.72
EntropyJ/(kg˙K)
-4.10982
-1417.81
-2257.85
ΣHin(kW)
-86019.2
ΣHin(kW)
-79063.8
表4-2醋酸汽化闪蒸罐（V0101）能量平衡计算表
Q(kW)
W(kW)
ΣHin(kW)
ΣHout(kW)
Error
6955.4
0
-86019.2
-79063.8
0
表4-3空气混合器（V0102）物流焓变计算表
In
Out
StreamNo.
0108
0111
0112
TemperatureC
173.029
25
118.703
PressureMPa
0.101325
0.1013