年产30万吨醋酸乙烯生产项目4-1附录一物料平衡书.doc
山东无棣城西工业园区年产醋酸乙烯30万吨项目物料平衡书
追化工的人
山东石化
年产30万吨醋酸乙烯生产项目
物料平衡书
武汉科技大学当代优秀大学生团队
队员：阮世诚林鹏辉赵志富张鹏曹子豪
指导老师：伍林
目录
TOC\o1-3\h\z\u物料平衡书 1
1概述 1
2物料衡算目的 1
3物料衡算方法 1
4总项目衡算 2
4.1物料衡算任务 2
4.2醋酸提纯回流工段 3
4.3乙烯提纯回流工段 4
4.4醋酸乙烯制备工段 6
4.5醋酸乙烯提纯回流工段 8
4.6总流程物料衡算 10
5总结 15
山东无棣热电厂24MW抽凝机组含硫废气深度脱硫及资源化利用项目物料平衡书
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追化工的人
物料平衡书
1概述
本项目主要通过采用乙烯、醋酸、氧气为原料，通过载有鈀、金催化剂和以醋酸钾为助催化剂的固定床反应器，在0.78MPa，136-185℃温度下，气相氧化合成醋酸乙烯（VAC），年产30万吨醋酸乙烯。在已确定化学生产工艺和流程后，由定性阶段转向定量阶段，通过对整个生产系统、生产车间，以及部分重要的生产单元进行物料衡算计算出主、副产品的产量，原材料的消耗定额、“三废”排放量及组成，以及产品收率等各项经济技术指标，从而定量地评述初步设计所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理。
2物料衡算目的
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。对于已有装置，物料衡算可以弄清原料的来龙去脉，找出生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据和明确方向，并可作为检查原料利用率及三废处理完善程度的一种手段。
3物料衡算方法
物料衡算是根据质量守恒定律，利用某进出化工过程中某些已知物流的流量和组成，通过建立有关物料的平衡式和约束式，求出其他未知物流的流量和组成的过程。系统中物料衡算一般表达式为：
系统中的积累=输入-输出+生成-消耗
式中，生成或消耗项是由于化学反应而生成或消耗的量；积累量可以是正值，也可以是负值，当系统中积累量不为零时称为非稳定状态过程；积累量为零时，称为稳定状态过程。稳定状态过程时，可以简化为：
输入=输出-生成+消耗
对无化学反应的稳定过程，又可表示为：
输入=输出
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表3-1所示：
表3-1各衡算方法适用情况
类别
物料衡算形式
无化学反应
有化学反应
总衡算式
总物料衡算式
适用
适用
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
适用
元素原子物质的量衡算式
适用
适用
4总项目衡算
从原料的准备到醋酸乙烯的合成提纯，一共有四个工段，分别为乙烯的提纯回流工段、醋酸的提纯回流工段、醋酸乙烯制备工段、醋酸乙烯的提纯回流工段。
4.1物料衡算任务
物料衡算的主要任务在于：
1.确定排空尾气中的二氧化硫含量。
2.确定资源化利用产品醋酸乙烯的产量及质量指标。
3.确定氢氧化钠、工艺水、氢气、丁二烯的使用量及损失率
4.各主要工艺物流的物料衡算，指导工艺设备的选型及设计。
4.2乙烯的提纯回流工段
表4-2乙烯的提纯回流工段总物料衡算
进出口
进口
流股号
0103
0228
0104
0213
流股信息
乙烯原料
补加磷酸盐
吸收贫液
含磷废水
Phase:
Liquid
Liquid
Liquid
Liquid
MoleFlow
KMOL/HR
558.1129
86.48647
610.9358
12.47552
MassFlow
KG/HR
12601.84
1633.834
12911.53
300.8755
VolumeFlow
CUM/HR
10.4535
1.530597
10.38238
0.199985
Temperature
C
56.94595
20
44.06733
48
Pressure
BAR
1.3
1.3
1.35
1.3
VaporFraction
0
0
0
0
LiquidFraction
1
1
1
1
SolidFraction
0
0
0
0
MolarEnthalpy
KCAL/MOL
-77.7162
-70.5966
-75.7346
-83.2427
MassEnthalpy
KCAL/KG
-3441