年产10万吨醋酸乙烯项目2-附1物料衡算：物料平衡计算书修改版.docx
年产10万吨醋酸乙烯项目·物料衡算
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年产10万吨醋酸乙烯项目
物料平衡计算书
小组名称：合肥工业大学乙往酯前团队
程修龙池梓维龚瑞杰李俊达王强
目录
TOC\h\z\u\t大标题,1,小标题,2目录 1
第一章总述 2
第二章本项目物料衡算 3
2.1物料衡算的原理和准则 3
2.2物料衡算任务 3
2.3工段物料数据 4
2.3.1乙炔与醋酸反应工段 4
2.3.2未反应原料与粗产品分离工段 6
2.3.3醋酸乙烯粗产品回收工段 8
第一章总述
本项目采用乙炔法制备醋酸乙烯工艺，并可回收副产品乙醛，同时循环乙炔与醋酸，最大化原料利用率，拟建一套10万吨/年醋酸乙烯生产装置。
在项目前期，确定了该生产所采用的工艺与流程后，需要进一步对该项目进行定量计算。通过对整个生产系统、生产工段、以及各个重要的生产单元进行详细的物料衡算，计算得到各个产品的实际产量与规格、各个原料的实际消耗定额、三废的排放量及组成，从而定量的评述初步设计阶段所采用的生产工艺是否合理、先进，并通过衡算所得数据，来进一步对各个阶段所采用的设备进行初步设计。
第二章本项目物料衡算
2.1物料衡算的原理和准则
物料衡算是以质量守恒定律为基础，对物料平衡进行的计算。物料平衡是指“在单位时间内进入系统的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。进行物料衡算时，先必须确定衡算的体系。
对于已经达到稳定的体系：
（进料量之和）-（出料量之和）=（系统累积量）
利用上述关系，可以对整个工艺系统或子系统进行物料衡算。
物料衡算包括总质量衡算、组分衡算和元素衡算。各种衡算方法的适用情况如下表所示：
表2.1物料衡算式适用范围
项目
适用范围
总衡算式
总质量衡算式
适用
适用
总物质的量衡算式
适用
不适用
组分衡算式
组分质量衡算式
适用
不适用
组分物质的量衡算式
适用
不适用
元素原子衡算式
元素原子质量衡算式
适用
不适用
元素原子物质的量衡算式
适用
不适用
由于系统中存在化学反应，我们主要采用总质量衡算的的衡算方法，同时列出每种物料组分的质量流量便于查找和计算。
2.2物料衡算任务
从原料入厂到产品输出，本项目主要工艺路线可分为如下3个工段：
乙炔与醋酸反应工段、未反应原料与粗产品分离工段、粗产品醋酸乙烯精制回收工段。
对于本项目，采取年开工333天（8000小时）的连续操作，其中一年内的四-五周用于固定的停车设备检修及紧急情况处理。物料衡算的主要任务在于：
（1）确定醋酸乙烯等产品的实际产量以及质量指标；
（2）确定公用工程等的循环量以及损失率等指标；
（3）确定工艺中的三废排放量等公共经济指标；
（4）各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的尺寸确定；
（5）汇总全流程物料衡算，数据用于完成物料流程图等后续设计任务
2.3工段物料数据
2.3.1乙炔与醋酸反应工段
（1）对于乙炔鼓风机（C0101）：
表2.2富气压缩机C0101进出料流股条件表
项目
进料
出料
温度，℃
17.2
17.3
压力，MPa
0.1
0.1
气相分率
0.99
0.99
表2.3乙炔鼓风机C0101物料衡算表
组分
质量流率kg/hr
质量分率
进料
出料
进料
出料
H2O
44.8
44.8
0.0088
0.0088
C2H2
5094.9
5094.9
0.9901
0.9901
CH3COOH
0
0
0
0
C4H6O2
0
0
0
0
CO2
0
0
0
0
CH3COCH3
0
0
0
0
H2S
1.9
1.9
0.0004
0.0004
PH3
0
0
0
0
NH3
0
0
0
0
H2SO4
0
0
0
0
H3PO4
3.5
3.5
0.0007
0.0007
NaClO
0.0649
0.0649
0.00001
0.00001
（2）物料间换热器（E0102）
表2.4换热器进出流股条件表
项目
进料1
进料2
出料1
出料2
温度，℃
17.2
180
215
210
压力，MPa
0.1
0.03
0.1
0.1
气相分率
1
1
1
1
表2.5物料间换热器E0102物料衡算表
组分
质量流率kg/hr
质量分率
进料1
出料1
进料2
出料2
进料1
出料1
进料2
出料2
H2O
29.48
29.48
4.48
4.48
0.0006
0.0006
0.0009
0.0009
C2H2
23420.6
23420.6
5049.1
5049.1
0.4456
0.4456
0.9991
0.9991
CH3COOH
8163.5
8163.5
0
0