全国化工大赛-恒逸石化杯-榆林煤化年产20万吨醋酸乙烯酯项目6-物料衡算.doc
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年产20万吨醋酸乙烯酯项目设备一览表
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陕西延长石油榆林煤化有限公司年产20万吨醋酸乙烯酯项目
陕西延长石油榆林煤化有限公司
年产20万吨醋酸乙烯酯项目
物料衡算
设计
设计团队：武汉工程大学邮电与信息工程学院
设计团队：莱布妮子的手稿
参赛成员：秦璇孙泉李俊怡杨代纯子肖文静
指导老师：向丽康顺吉
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目录
TOC\o1-3\h\z\u1.概述 1
2.物料衡算原理 2
3.物料衡算任务 3
4.物料衡算表 4
4.1乙炔加压升温工段 4
4.1.1混合器物料衡算 4
4.1.2换热器热量衡算 4
4.2醋酸气化工段 5
4.2.1泵热量衡算 5
4.2.2换热器热量衡算 6
4.3醋酸乙烯反应工段 7
4.3.1反应器物料衡算 7
4.4醋酸乙烯精馏工段 7
4.4.1精馏塔物料衡算 7
4.4.2流股间换热器热量衡算 10
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1.概述
本项目以总厂在陕西省榆林市榆恒煤化有限公司所生产的电石产品为原料，采用干法乙炔工艺进行乙炔气体的生产，以此为原料合成醋酸乙烯酯与电石渣的利用，在达到对醋酸乙烯下游产品的开发的同时对上游的电石利用更加综合。
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1-1全厂工艺流程图
2.物料衡算原理
系统累计的质量＝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
假设系统无泄漏，有：
dF
当系统无化学反应发生时，有：
dF
注：
—进入系统的物料流率；
—流出系统的物料流率；
—反应产生物料速率；
—反应消耗物料速率。
3.物料衡算任务
通过对系统整体以及部分主要单元的详细物料衡算，得到主、副产品的产量，原料的消耗量，“三废”的排放量以及最后产品的质量指标等关键经济技术指标，对所选工艺路线、设计流程进行定量评述，为后阶段的设计提供依据。
4.物料衡算表
4.1乙炔加压升温工段
4.1.1混合器物料衡算
（1）X-101混合器
表1-1X-101
IN
IN
OUT
IN-C2H2
CIRCLE5
1-01
温度℃
35
10
16.593438239759
压力KPaG
3.0000
30.0000
3.0000
摩尔汽相分率
1.0000
1.0000
1.0000
摩尔流量kmol/hr
583.7650
1483.9832
2067.7481
质量流量kg/hr
15200.0000
43620.6706
58820.6706
焓流量kW
37076.1210
77301.6688
114377.7894
质量流量kg/hr
C2H2
15200.0000
35815.3203
51015.3203
CH3COOH
0.0000
0.0000
0.0000
VAC
0.0000
6468.5065
6468.5065
ALD
0.0000
267.5592
267.5592
CO2
0.0000
949.5141
949.5141
CR-ALD
0.0000
0.0056
0.0056
ACT
0.0000
24.5177
24.5177
C6H6
0.0000
0.4483
0.4483
HCOOH
0.0000
0.0000
0.0000
H2O
0.0000
94.7988
94.7988
4.1.2换热器热量衡算
（1）E-101换热器
表1-2E-101
IN
IN
OUT
1-02
3-04
1-01
温度℃
58.12
136.92
109.76
压力KPaG
80
75
75
摩尔汽相分率
1
0.99
0.97607
摩尔流量kmol/hr
2067.75
1691.47
3759.22
质量流量kg/hr
58820.7
101166
159986
焓流量kW
115495
-199109
-83614
质量流量kg/hr
C2H2
51015.3203
0.0000
51015.3203
CH3COOH
0.0000
100903.9599
100903.95