深度脱硫年产9万吨每年二硫化碳项目附录1：物料衡算.docx
深度脱硫年产9万吨二硫化碳项目-物料衡算硫然而生
目录
TOC\o1-3\h\z\u第1章总论 1
1.1物料衡算的原理和准则 1
1.2总项目核算 1
1.3物料衡算任务 1
第2章各工段物料衡算 3
2.1燃煤烟气压缩工段 3
2.2燃煤烟气吸收工段 4
2.3燃煤烟气解析工段 5
2.4二氧化硫脱水塔 7
2.5液化气吸收解析工段 8
2.6克劳斯工段 10
2.7二硫化碳生产工段 11
2.8二硫化碳精制工段 12
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第1章总论
项目通过对华能辛店电厂的燃煤废气和齐鲁石化炼油厂液化气深度脱硫，资源化利用制得纯度为99.9%二硫化碳和副产物液态硫化氢。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，技术上是否先进，为后阶段的设计提供数据。
1.1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，通常满足以下关系：
（进料量之和）-（出料量之和）=（系统累积量）
当系统中有化学反应时可表示为：
（进料量之和）-（出料量之和）+（反应消耗量）-（反应生成量）=（系统累积量）
利用以上两个关系，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1-1所示：
表1-1物料横算式适用范围
类别
物料衡算形式
无化学反应
有化学反应
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
适用
元素原子物质的量衡算式
适用
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。
1.2总项目核算
从原料入厂到产品输出，其工艺路线可分为如下8个工段：燃煤烟气压缩工段、燃煤烟气吸收工段、燃煤烟气解工段、二氧化硫脱水工段、液化气吸收解析工段、克劳斯工段、二硫化碳生产工段、二硫化碳精制工段。
1.3物料衡算任务
对于本厂，工艺采取年开工300天（7200小时）的间歇操作，其中一年内的八~九周（约30天）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）确定环氧丙烷以及副产品的实际产量以及质量指标；
（2）确定甲醇、丙烷、氢气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。
第2章各工段物料衡算
2.1燃煤烟气压缩工段
图2-1燃煤烟气压缩工段
齐鲁石化热电厂烟气4-3-2-2与克劳斯炉尾气33混合，及经过四级换热（每级换热为四个并联的换热器）和三级压缩后，分为两股（47和63），分别进入电厂吸收塔T-0301和T-0302，流程见图2-1所示，结果见下表2-1所示。
表2-1燃煤烟气压缩工段
Name
4-3-2-2
33
47
63
Vapour/PhaseFraction
1
1
1
1
Temperature[C]
120
135
140
140
Pressure[kPa]
101
169.1052
1300
1300
MolarFlow[kgmole/h]
73450.65
2280.189
37865.42
37865.42
MassFlow[kg/h]
2193702
96331.61
1145017
1145017
StdIdealLiqVolFlow[m3/h]
3762.859
102.9949
1932.927
1932.927
MolarEnthalpy[kJ/kgmole]
-66413.3
-335634
-73999.6
-73999.6
MolarEntropy[kJ/kgmole-C]
13.26991
9.21125
-6.2023
-6.2023
HeatFlow[kJ/h]
-4.9E+09
-7.7E+08
-2.8E+09
-2.8E+09
SO2
3.0