年产10万吨醋酸乙烯项目附录1物料平衡书.doc
安徽巢湖皖维分公司年产10万吨醋酸乙烯项目物料平衡书
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2019“东华科技-恒逸石化杯”
第十三届全国大学生化工设计竞赛
安徽巢湖皖维分公司
年产10万吨醋酸乙烯项目
物料平衡书
附录一
立皖狂男团队
团队成员：蒋怡斌郭帆徐非凡杨港张艺娴指导老师：陈广美杨明娣黄静金杰李菲菲
目录
TOC\o1-4\h\z\u1. 概述 1
2. 物料衡算的目的与原理 1
3. 各工段物料衡算 2
3.1乙醛合成工段 2
3.2醋酸乙烯合成工段 4
3.3轻组分的回收 5
3.4醋酸乙烯的精馏 7
4. 总流程物料衡 9
5. 总结 13
概述
本项目采用的是乙烯气相法制醋酸乙烯，通过从市场购买的乙醇脱水制乙烯，制得的乙烯原料再作为反应物和醋酸以及氧气在固定床列管式反应器中反应制得粗醋酸乙烯，在通过一系列精馏装置得到高纯度的醋酸乙烯产品，同时回收并精制乙醛，得到乙醛这一重要的副产物。
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模拟流程如图1所示。
图1全流程模拟图
本流程主要分为四个工段，分别是乙烯的合成，，醋酸乙烯的合成，醋酸乙烯的精制以及轻组分的回收。本场所需主要设备有反应器、气液分离器、吸收塔、精馏塔、泵、压缩机、换热器、蒸发器、搅拌釜等，涉及到的原料有甲基叔丁基醚、氨气等，输入整个系统的能量主要有电能、加热介质带入的能量等，输出的能量主要有冷却剂带走的能量和输出物料的焓。
物料衡算的目的与原理
工艺设计中，物料衡算是在工艺流程确定后进行的。目的是根据原料与产品之间的定量转化关系，计算原料的消耗量，各种中间产品、产品和副产品的产量，生产过程中各阶段的消耗量以及组成，进而为热量衡算、其他工艺计算及设备计算打基础。
系统的物料衡算以质量守恒为理论基础，研究某一系统内进出物料量及组成的变化，即：
系统累积的质量=输入系统的质量-输出系统的质量+反应生成的质量-反应消耗的质量
各工段物料衡算
3.1乙醛合成工段
图2乙烯合成工艺流程图
表1异丁烯提纯工段总物料衡算表
项目
单位
进口物料
出口物料
乙烯原料
醋酸乙烯原料
吸收气
废液
废液
粗醋酸乙烯
乙醇
氧气
ABSORBR3
F0401LIQ
T0401LIQ
C0101OUT
Phase
LiquidPhase
VaporPhase
LiquidPhase
LiquidPhase
LiquidPhase
VaporPhase
Temperature
C
20
20
10
10
28153.667966
Pressure
bar
1
1
1
1
1.2
8.106
VolumeFlow
cum/hr
402755.693076
11311211517.37577
MassFlows
kg/hr
37901
3620.776216
19816.13318
32061.14358
20795.73316
94654.1587
C2H4
kg/hr
0
0
0
5.627513383
0.619233164
39265.79326
HAC
kg/hr
0
0
0
0
0
30019.4283
O2
kg/hr
0
3620.776216
0
0
0
5760.165549
CO2
kg/hr
0
0
0
0
0
0.799029288
H20
kg/hr
28425.75
0
396.3226636
31771.72997
436.3048427
12VAC
kg/hr
0
0
0
0
0
8.31E-06
BXQ
kg/hr
0
0
0
0
0
2.62E-09
CSJZ
kg/hr
0
0
0
0
0
9.99E-10
CSYZ
kg/hr
0
0
0
0
0
1.48E-06
YQ
kg/hr
0
0
0
0
0
4.003200671
YECEYSZ
kg/hr
0
0
0
0
0
0.258608803
N2
kg/hr
0
0
0
0
0
19590.71496
H2SO4
kg/hr
0
0
19419.81052
0
19419.81032
0YM
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