6-2、附录二能量平衡计算书

年产15万吨醋酸乙烯酯项目-能量平衡计算书1目录能量衡算说明书11.1 能量衡算的意义11.2 能量衡算遵循的原则11.3 能量衡算31.3.1 干气除杂工段31.3.2 乙烯精制工段41.3.3 醋酸乙烯酯合成工段71.3.4 醋酸乙烯酯精制工段91年产15万吨醋酸乙烯酯项目-能量平衡计算书能量衡算说明书1.1 能量衡算的意义化工生产中的物理过程和化学反应过程都与能量的传递或能量形式的变化有关。能量消耗是一项重要的经济指标，它是衡算工艺过程、设备设计、操作水平是否合理的主要指标之一。为了使生产保持在适宜的工艺条件下进行，必须掌握物料带入或带出体系的能量，控制能量的供给速率和放热速率。为此，需要对各生产体系进行能量衡算。能量衡算对于生产工艺条件的确定、设备的设计是不可缺少的一种化工基本计算，可为提高能量的利用率，降低能耗提供主要依据。通过能量衡算，可确定整个工艺系统的能耗是否符合设计合同的要求。1.2 能量衡算遵循的原则工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是能量平衡方程：Q in=Q out +Q l其中，Q in表示输入设备热量的总和；Q out表示输出设备热量的总和；Q l表示损失热量的总和。对于连续系统：QW=H outH in其中，Q设备的热负荷；W输入系统的机械能；H out离开设备的各物料焓之和；H in进入设备的各物料焓之和。在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。在进行热量衡算过程中，可通过定量计算完成下列基本任务：（1）计算换热设备尺寸，为后续设计中提供设备条件；（2）提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率；（3） 最终计算出总需求能量和能量费用，确定工艺过程在经济上的可行性；（4）确定工艺单元中物料输送机械所需要的功率，以便于设备的设计与选型。1.3 能量衡算1.3.1 干气除杂工段1胺解析塔（T-0102）表1-1 T-0102流股焓变计算表STREAMT0102-INT0102-OUTS-0106S-0107S-0108Temperature/100119.5078635162.3070596Pressure/bar122.16.01Vapor Frac010Liquid Frac101Mole Flow kmol/hr1787.208366.45300261420.754997Mass Flow kg/hr38503.45141778031167Volume Flow cum/hr41.826563345696.92558936.33491336Enthalpy MMBtu/hr-473.1325516-84.91881796-366.985692SummationH(in)/MMBtu/hrH(out）/MMBtu/hrEnthalpy MMBtu/hr-473.1325516-84.91881796-366.985692T-0102的热负荷为-21.25681664 MMBtu/h r。各流股计算结果如下表所示：表1-2 T-0102热量平衡计算一览表TotalUnitsH(in)H(out)Rel.diffEnthalpyMMBtu/hr-473.1325516-451.87573496-21.256816641.3.2 乙烯精制工段1脱碳四塔（T-0201）表1-3 T-0201流股焓变计算表STREAMT0201-INT0201-OUTS-0201S-0202S-0203Temperature/38.1532406839.43403332-44.5272484Pressure/bar11.6710.129210Vapor Frac101Liquid Frac010Mole Flow kmol/hr170125.5151675.485Mass Flow kg/hr34323.229821289.06155333034.16827Volume Flow cum/hr3772.6312442.4404395573184.837289Enthalpy MMBtu/hr-30.27512015-1.730039586-33.8950102SummationH(in)/MMBtu/hrH(out）/MMBtu/hrEnthalpy MMBtu/hr-30.27512015-1.730039586-33.8950102R-0201的热负荷为-5.3499296 MMBtu/hr。各流股计算结果如下表所示：表1-4 T-0201热量平衡计算一览表TotalUnitsH(in)H(out)Rel.diffEnthalpyMMBtu/hr-30.275120155-35.62505-5.34992962乙烯精馏塔（T-0203）表1-5 T-0203流股焓变计算表STREAMT0203-INT0203-OUTS-0210S-0211S-0212Temperature/-201.07169495432.87465914Pressure/bar424242.4284Vapor Frac000Liquid Frac111Mole Flow kmol/hr3493.4660193463147.466019Mass Flow kg/hr111704.63629707.638589101996.9976Volume Flow cum/hr237.892751928.59494111292.1968239Enthalpy MMBtu/hr-223.335251315.22323682-200.362115SummationH(in)/MMBtu/hrH(out）/MMBtu/hrEnthalpy MMBtu/hr-223.335251315.22323682-200.362115R-0203的热负荷为38.1963735MMBtu/hr。各流股计算结果如下表所示：表1-6 T-0203热量平衡计算一览表TotalUnitsH(in)H(out)Rel.diffEnthalpyMMBtu/hr-223.3352513-185.1388838.19637351.3.3 醋酸乙烯酯合成工段1醋酸乙烯酯合成反应器（R-0301）表1-7 R-0301流股焓变计算表STREAMR0301-INR0301-OUTS-0310S-0311Temperature/164.9999864180Pressure/bar88Vapor Frac11Liquid Frac00Mole Flow kmol/hr12952.7120112867.45546Mass Flow kg/hr398379.5397398379.5397Volume Flow cum/hr58982.1488460599.90298Enthalpy MMBtu/hr-195.1509201-228.9589484SummationH(in)/MMBtu/hrH(out)/MMBtu/hrEnthalpy MMBtu/hr-195.1509201-228.9589484R-0301的热负荷为Q=-33.8080283 MMBtu/hr。各流股计算结果如下表所示：表1-8 R-0301热量平衡计算一览表TotalUnitsH(in)H(out)Rel.diffEnthalpyMMBtu/hr-195.1509201-228.9589484-33.80802832水洗塔（T-0302）表1-9 T-0302流股焓变计算表STREAMT0302-INT0302-OUTS-0321S-0324S-0325S-0327Temperature/18.998200962017.7290067417.24825468Pressure/bar887.0027Vapor Frac1001Liquid Frac0110Mole Flow kmol/hr2411.4106441011.377351132410.033293Mass Flow kg/hr72261.05828180.1528527.588045271913.62303Volume Flow cum/hr7260.1762940.1803751650.5228925558259.038942Enthalpy MMBtu/hr-25.65972312-2.71270962-4.327155865-24.0452761SummationH(in)/MMBtu/hrH(out）/MMBtu/hrEnthalpy MMBtu/hr-25.65972312-2.71270962-4.327155865-24.0452761R-0301的热负荷为Q=0MMBtu/hr。各流股计算结果如下表所示：表1-10 R-0301热量平衡计算一览表TotalUnitsH(in)H(out)Rel.diffEnthalpyMMBtu/hr-28.372432-28.37243201.3.4 醋酸乙烯酯精制工段1萃取精馏塔（T-0403）表1-11 T-0403流股焓变计算表STREAMT0403-INT0403-OUTS-0412S-0414S-0415S-0419Temperature/30.04670362294.3377553186.4548964-51.2767986Pressure/bar81.21.01521Vapor Frac00.5128358600Liquid Frac10.4871641411Mole Flow kmol/hr381.031779817601826.03178315Mass Flow kg/hr27332.151162086.7072163339.400526079.45771Volume Flow cum/hr29.541058934772.57514144.43950825.12235421Enthalpy MMBtu/hr-124.3672384-952.0380832-1069.321617-111.945352SummationH(in)/MMBtu/hrH(out）/MMBtu/hrEnthalpy MMBtu/hr-124.3672384-952.0380832-1069.321617-111.945352T-0401的热负荷为Q= -104.8616478MMBtu/hr。各流股计算结果如下表所示：表1-12 T-0403热量平衡计算一览表TotalUnitsH(in)H(out)Rel.diffEnthalpyMMBtu/hr-1076.40532-1181.26699-104.86164782醋酸乙烯酯脱重塔（T-0406）表1-13 T-0406流股焓变计算表STREAMT0201-INT0201-OUTS-0421S-0422S-0423Temperature/75.1243562767.59138779175.4081734Pressure/bar0.95850.850.946Vapor Frac010Liquid Frac101Mole Flow kmol/hr290.525238.5Mass Flow kg/hr25219.3463721694.808713524.537664Volume Flow cum/hr27.764138638118.1384053.17667167Enthalpy MMBtu/hr-104.6010653-74.2