全国化工大赛-恒逸石化杯-中海油惠州石化——年产10万吨醋酸乙烯酯项目7能量衡算说明书.docx
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“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛合肥工业大学酯短情长队团队成员：李瑞瑞房高宏郝红超卢昊鹏袁霖之指导老师：杨则恒姚运金张卫新徐超朱文拿合肥工业大学酯短情长队
“东华科技-恒逸石化杯”
第十三届全国大学生化工设计竞赛
合肥工业大学酯短情长队
团队成员：李瑞瑞房高宏郝红超卢昊鹏袁霖之
指导老师：杨则恒姚运金张卫新徐超朱文拿
合肥工业大学酯短情长队
参赛队员：郝红超李瑞瑞袁霖之房高宏卢昊鹏
指导老师：杨则恒姚运金张卫新徐超朱文拿
能量衡算说明书报告
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
惠州石化
10万吨醋酸乙烯酯项目
参赛学校：合肥工业大学
团队名称：酯短情长
指导老师：杨则恒、姚运金、张卫新、徐超、朱文拿
团队成员：郝红超、李瑞瑞、袁霖之、房高宏、卢昊鹏
完成时间：2019年7月20日
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章概述 1
第二章能量衡算原理 3
第三章能量衡算任务 4
第四章能量衡算表 5
4.1石脑油裂解工段 5
4.1.1裂解反应炉R0101 5
4.1.2催化剂再生反应器R0102 6
4.1.3多级压缩机C0101 6
4.2乙烯提纯分离工段 7
4.2.1精馏塔T0201 7
4.2.2精馏塔T0202 8
4.2.3精馏塔T0203 9
4.2.4精馏塔T0204（含压缩机C0201） 9
4.2.5精馏塔T0205 11
4.2.6精馏塔T0206 11
4.2.7乙烯合成反应器R0201 12
4.3VAc合成工段 13
4.3.1VAc合成反应器R0301 13
4.3.2闪蒸罐FLA0301 14
4.3.3压缩机C0301 15
4.3.4精馏塔T0301 15
4.3.5精馏塔T0302 16
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第一章概述
本项目以广东惠州石化的炼油装置副产的石脑油为原料，通过石脑油裂解工段、乙烯提纯分离工段、VAc合成工段，年产VAc11万吨，副产乙烯9万吨。设计过程中利用AspenPlus对全流程分工段进行模拟，并在此基础上完成物料衡算以及能量衡算，AspenPlus分工段模拟流程图如图1-1、1-2、1-3所示。
图1-1工段模拟流程图1——石脑油裂解工段
图1-2工艺模拟流程图2——乙烯提纯分离工段
图1-3工艺模拟流程图3——VAc合成工段
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。
第三章能量衡算任务
（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。
第四章能量衡算表
本项目的设备能量衡算将分为石脑油裂解工段、乙烯提纯工段、VAc合成工段三个阶段分别进行详细计算说明。
4.1石脑油裂解工段
石脑油裂解工段具有能量交换的主要设备有裂解反应炉R0101、催化剂再生反应器R0102、多级压缩机C0101。经过AspenPlus10.0详细模拟后结果见表4-1至表4-6。
物流编号
单位
1-4
1-5
温度
C
750
775
压力
bar
1.0133
5.0663
流量
kmol/hr
1000.0000
5498.9311
流量
kg/hr
157494.4550
157494.4550
流量
cum/hr
41999.1807
80362.7272
气相分率
-
0.5000
0.8480
液相分率
-
0.0000
0.0000
固相分率
-
0.5000
0.1520
焓
kcal/mol
-148.6220
-15.87