附录4-物料衡算书

国电中石化宁夏能源化工年产30万吨醋酸乙烯项目物料平衡书指导教师：钟秦、陈迁乔、丁杰、张舒乐 团队成员：代明萱、张铭甲、赵金燕、陈梦晴、孟亚寒 国电中石化宁夏能源化工年产30万吨醋酸乙烯项目 物料平衡书第一章 概述本项目是国电中石化宁夏能源化工年产30万吨醋酸乙烯项目。该项目采用传统的电石乙炔法制备醋酸乙烯，并创新性的使用NMP洗涤分离技术路线，以国电中石化宁夏能源化工有限公司生产的30万吨年的高纯醋酸，以及工业园区来的电石乙炔干法制取的乙炔气来制备更具有附加价值的醋酸乙烯及其下游产品。设计过程中利用Aspen Plus对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算，Aspen Plus模拟流程如图1-1所示。图1-1 全流程模拟图本流程主要分为四个工段，分别是醋酸乙烯反应工段，醋酸乙烯粗分工段、醋酸乙烯精制工段、副产物分离工段。本厂所需主要设备有反应器、气液分离器、液液分离器、吸收塔、精馏塔、泵、压缩机、换热器等，涉及到的原料有醋酸、乙炔等，输入整个系统的能量主要有电能、加热介质带入的能量等，输出的能量主要有冷却剂带走的能量和输出物料的焓。第二章 物料衡算的目的与原理工艺设计中，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。系统的物料衡算以质量守恒为理论基础，研究某一系统内进出物料量及组成的变化，即： 系统累积的质量=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，有当系统无化学反应发生时，有在稳定状态下，有注： ； ； ； ；9第三章 各工段物料衡算 3.1 醋酸乙烯反应工段 图3-1醋酸乙烯反应工段流程图表3-1 醋酸乙烯反应工段物料衡算表项目单位进料出料1-31-71-81-91-16Mass Flowskg/hr103405.511730.1411139.3426543.71152818.9C2H2kg/hr103162.811693.931.36E-250103164.5CH3COOHkg/hr115.9752011139.3426354.7411259.46H2Okg/hr123.04636.212384.09E-06151.184671.54791C6H10O4kg/hr1.12E-05000188.8686C4H6O3kg/hr4.90E-0500.00695337.77713206.9256CR-ALDkg/hr2.83E-0500.000792018.81326CH3CHOkg/hr0.00213504.98E-170659.5791VACkg/hr3.7364601.62E-07037216.2CO2kg/hr5.15E-0500014.21912CH3COCH3kg/hr2.40E-0603.71E-10018.765N-MET-01kg/hr000003.2 醋酸乙烯粗分工段图3-2 醋酸乙烯粗分工段流程图表3-2 醋酸乙烯粗分工段物料衡算表项目单位进料出料1-162-52-62-212-242-172-9192-202-101-3Mass Flowskg/hr152818.9858.77481231.0080.000166361337.422532.28989.9199361608.871652.751121.634103405.5C2H2kg/hr103164.500002.74E-251.796131.34E-360.0105040103162.8CH3COOHkg/hr11259.460006.53E-2822532.2704.37433633671.580115.9752H2Okg/hr71.54791858.77481231.00800.0009348.27E-06859.3217.12E-1371.549661107.415123.046C6H10O4kg/hr188.86860000.01888902.90E-06188.8875001.12E-05C4H6O3kg/hr206.92560001.39E-190.0140650206.91850.02095204.90E-05CR-ALDkg/hr18.813260002.04E-410.00160203.14E-1018.8148302.83E-05CH3CHOkg/hr659.57910004.31E-391.01E-161.03E-068.61E-29659.572200.002135VACkg/hr37216.200003.28E-070.0021611.02E-1537212.4403.73646CO2kg/hr14.219120004.38E-2500.0002494.41E-553.48E-1214.218825.15E-05CH3COCH3kg/hr18.7650002.69E-217.50E-104.12E-087.94E-2418.765302.40E-06N-MET-01kg/hr0000.000166361337.40128.8004361208.6000.3 醋酸乙烯精制工段图3-3 醋酸乙烯精制工段流程图表3-3 醋酸乙烯精制工段物料衡算表项目单位进料出料2-20123-153-193-223-25Mass Flowskg/hr71652.7533671.6337024.76659.542634.82147262C2H2kg/hr0.0105044.10E-2500.0105044.60E-140CH3COOHkg/hr33671.5833671.60.003367000H2Okg/hr71.549661.24E-0537.063220.00127233.775220.705642C6H10O4kg/hr000000C4H6O3kg/hr0.0209520.0210180000CR-ALDkg/hr18.814830.00239518.812373.26E-212.15E-133.81E-09CH3CHOkg/hr659.57221.51E-165.48E-07659.51780.0715248.21E-16VACkg/hr37212.444.90E-0736950.390.0117360.881894261.109CO2kg/hr3.48E-1200000CH3COCH3kg/hr18.76531.12E-0918.486250.0012690.0928330.185324N-MET-01kg/hr0000003.4 副产物分离工段图3-4副产物分离工段流程图表3-4 副产物分离工段物料衡算表项目单位进料出料2-9194-14-62-52-244-104-114-12Mass Flowskg/hr989.9199361608.82.2080780.135497858.7748361337.44.419905206.85188.8915C2H2kg/hr1.796131.34E-361.6622450H3COOHkg/hr04.3743360006.53E-284.265940.1083957.81E-22H2Okg/hr859.3217.12E-130.5448970858.77480.000934000C6H10O4kg/hr2.90E-06188.88751.19E-082.88E-0600.0188892.96E-313.06E-16188.8686C4H6O3kg/hr0206.91850001.39E-190.153965206.74160.022961CR-ALDkg/hr03.14E-100002.04E-413.06E-107.75E-128.47E-34CH3CHOkg/hr1.03E-068.61E-299.06E-089.43E-0704.31E-39000VACkg/hr0.0021611.02E-150.00070.00146100000CO2kg/hr0.0002494.41E-550.0002361.37E-0504.38E-25000CH3COCH3kg/hr4.12E-087.94E-241.21E-093.99E-0802.69E-21000N-MET-01kg/hr128.8004361208.61.05E-090.0001330361337.4000第四章 项目总结通过对各工段的物料平衡计算，我们得到原料、产品的质量流量，具体数据如下：表4-1 主料原料消耗表序号流股编号流股信息质