附录2 能量平衡计算书

7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学PIEPIE 团队团队 1 1 能量平衡计算书 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学PIEPIE 团队团队 1 1 目目 录录 1.1 1.1 总述总述. 1 1 1.2 1.2 热量衡算的原理和准则热量衡算的原理和准则 . 1 1 1.3 1.3 热量衡算任务热量衡算任务 . 1 1 1.4 1.4 热量衡算热量衡算 . 2 2 1.4.1 1.4.1 ClauClaus s 硫磺回收工段能量衡算硫磺回收工段能量衡算 . 2 2 1.4.2 SCOT1.4.2 SCOT 尾气处理工段能量衡算尾气处理工段能量衡算 . 1212 1.4.3 1.4.3 碳捕集工段能量衡算碳捕集工段能量衡算 . 2525 1.5 1.5 总结总结. 3030 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 1 1 1.1 总述总述 700 万立方米/年含硫废气处理副产 3 万吨硫磺项目， 在全工艺段中伴随着物 料从一个体系或单元进入另一个体系或单元， 在发生质量传递的同时也伴随着能 量的消耗、释放和转化。其中的能量变换数量关系可以从能量衡算求得，对于新 设计的车间，可以由此确定设备的热负荷。再根据设备的热负荷大小、所处理物 料的性质及工艺要求选择恰当的设备。总之，通过下述能量衡算，可以为后续设 计工作中提高热量的利用率，降低能耗提供主要依据。 1.2 热量衡算的原理和准则热量衡算的原理和准则 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： = + 其中， 表示输入设备热量的总和； 表示输出设备热量的总和； 表示损失热量的总和。 对于连续系统： Q + W = 其中， Q 设备的热负荷。 W 输入系统的机械能。 离开设备的各物料焓之和。 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。 1.3 热量衡算任务热量衡算任务 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 2 2 在进行硫磺回收资源化装置的热量衡算中， 主要通过定量计算完成下述基本 任务： 确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设 计和选型； 确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率， 计算换热设备的 尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专 业提供设备条件； 确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率， 指导反应器的设 计和选型； 提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗； 最终计算出总需求能量和能量的费用， 并由此确定工艺过程在经济上的可行 性。 1.4 热量衡算热量衡算 1.4.1 Claus 硫磺回收硫磺回收工段能量衡算工段能量衡算 1.4.1.1 反应器（反应器（R-0101R-0104） 表表 1-1 燃烧炉（燃烧炉（R-0101）物流焓变计算表物流焓变计算表 IN OUT Units S0102 S0103 S0104 Phase Vapor Vapor Vapor Temperature C 38.99364 70 1115.319 Pressure bar 6 6 6 Molar Vapor Fraction 1 1 1 Mass Flows kg/hr 7816.418 7998.67 15815.09 Volume Flow cum/hr 849.4371 1291.624 9126.494 Molar Enthalpy kcal/mol -44.7053 0.276961 -19.0133 Mass Enthalpy kcal/kg -1161.49 9.599897 -569.198 Molar Entropy cal/mol-K 4.112535 -1.59848 14.76172 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 3 3 Mass Entropy cal/gm-K 0.106848 -0.05541 0.441919 Molar Density kmol/cum 0.239074 0.214649 0.051877 Mass Density kg/cum 9.20188 6.192723 1.732877 Enthalpy Flow Gcal/hr -9.0787 0.076786 -9.00191 Hin Gcal/hr -9.00191 Hout Gcal/hr -9.00191 表表 1-2 燃烧炉（燃烧炉（R-0101）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -9.00191 -9.00191 8.43099E-11 表表 1-3 一级一级 Claus 反应器（反应器（R-0102）物流焓变计算表物流焓变计算表 IN OUT Units S0108 S0109 Phase Vapor Vapor Temperature C 250 336.2259 Pressure bar 5.7 5.7 Molar Vapor Fraction 1 1 Volume Flow cum/hr 3352.741 3845.373 Mass Flows kg/hr 14353.38 14353.38 Molar Enthalpy kcal/mol -31.2104 -31.7911 Mass Enthalpy kcal/kg -961.607 -961.607 Molar Entropy cal/mol-K 3.089725 3.381664 Mass Entropy cal/gm-K 0.095196 0.102287 Molar Density kmol/cum 0.131902 0.112904 Mass Density kg/cum 4.281089 3.732637 Enthalpy Flow Gcal/hr -13.8023 -13.8023 Hin Gcal/hr -13.8023 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 4 4 Hout Gcal/hr -13.8023 表表 1-4 一级一级 Claus 反应器反应器（R-0102）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -13.8023 -13.8023 2.83E-15 表表 1-5 二二级级 Claus 反应器（反应器（R-0103）物流焓变计算表物流焓变计算表 IN OUT Units S0112 S0113 Phase Vapor Vapor Temperature C 230 233.0798 Pressure bar 5.6 5.6 Molar Vapor Fraction 1 1 Mass Flows kg/hr 12519.01 12519.01 Volume Flow cum/hr 3154.557 3172.53 Molar Enthalpy kcal/mol -33.8524 -33.8709 Mass Enthalpy kcal/kg -1148.85 -1148.85 Molar Entropy cal/mol-K 0.54319 0.549211 Mass Entropy cal/gm-K 0.018434 0.018628 Molar Density kmol/cum 0.13468 0.133844 Mass Density kg/cum 3.968546 3.946064 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.3824 -14.3824 Hin Gcal/hr -14.3824 Hout Gcal/hr -14.3824 表表 1-6 二二级级 Claus 反应器（反应器（R-0103）能量衡算表能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -14.3824 -14.3824 -8.03E-15 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 5 5 1.4.1.2 换热器（换热器（E-0101E-0106） 表表 1-7 废热锅炉废热锅炉（E-0101）物流焓变计算表物流焓变计算表 IN OUT Units S0104 S0301 S0105 S0302 Phase Vapor Liquid Vapor Vapor Temperature C 1115.319 210 350 450.0349 Pressure bar 6 40 5.9 45 Molar Vapor Fraction 1 0 1 1 Mass Flows kg/hr 15815.09 7298.155 15815.09 7298.155 Volume Flow cum/hr 9126.494 8.540381 3934.798 513.3606 Molar Enthalpy kcal/mol -19.0133 -64.8972 -29.4489 -54.4238 Mass Enthalpy kcal/kg -569.198 -3602.34 -837.477 -3020.98 Molar Entropy cal/mol-K 14.76172 -30.1352 5.504018 -10.8984 Mass Entropy cal/gm-K 0.441919 -1.67276 0.156525 -0.60495 Molar Density kmol/cum 0.051877 47.43455 0.114302 0.789132 Enthalpy Flow Gcal/hr -9.00191 -26.2904 -13.2448 -22.0476 Hin Gcal/hr -35.2923 Hout Gcal/hr -35.2923 表表 1-8 废热锅炉（废热锅炉（E-0101）能量衡算表能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -35.2923 -35.2923 4.64E-09 表表 1-9 一级硫冷凝器（一级硫冷凝器（E-0102）物流焓变计算表物流焓变计算表 Units S0105 S0106 Phase Vapor Mixed Temperature C 350 140 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 6 6 Pressure bar 5.9 5.8 Molar Vapor Fraction 1 0.984671 Mass Flows kg/hr 15815.09 15815.09 Volume Flow cum/hr 3934.798 2583.518 Molar Enthalpy kcal/mol -29.4489 -31.6582 Mass Enthalpy kcal/kg -837.477 -898.833 Molar Entropy cal/mol-K 5.504018 1.247226 Mass Entropy cal/gm-K 0.156525 0.035411 Molar Density kmol/cum 0.114302 0.173801 Enthalpy Flow Gcal/hr -13.2448 -14.2151 Hin Gcal/hr -14.2151 Hout Gcal/hr -14.2151 表表 1-10 一级硫冷凝器（一级硫冷凝器（E-0102）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error -0.970357491 0 -14.2151 -14.2151 0.0682623152 表表 1-11 一级加热器（一级加热器（E-0103）物流焓变计算表物流焓变计算表 Units S0107 S0304 S0108 S0305 Phase Vapor Vapor Vapor Liquid Temperature C 139.9998 450.0349 250 224.1288 Pressure bar 5.8 45 5.7 45 Molar Vapor Fraction 1 1 1 0 Mass Flows kg/hr 14353.38 738.6265 14353.384 738.6265 Volume Flow cum/hr 2580.465 51.95583 3352.7414 0.882568 Molar Enthalpy kcal/mol -32.1627 -54.4238 -31.21043 -64.6182 Mass Enthalpy kcal/kg -990.727 -3020.98 -961.6073 -3586.85 Molar Entropy cal/mol-K 1.029077 -10.8984 3.0897251 -29.5713 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 7 7 Mass Entropy cal/gm-K 0.031699 -0.60495 0.0951958 -1.64146 Molar Density kmol/cum 0.17134 0.789132 0.1319023 46.45533 Mass Density kg/cum 5.562324 14.21643 4.2810889 836.9058 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.2203 -2.23138 -13.80232 -2.64934 Hin Gcal/hr -16.4517 Hout Gcal/hr -16.4517 表表 1-12 一级加热器（一级加热器（E-0103）能量衡算表能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -16.4517 -16.4517 2.01E-09 表表 1-13 燃烧炉（燃烧炉（R-0101）物流焓变计算表物流焓变计算表 Units S0111 S0307 S0112 S0308 Phase Vapor Vapor Vapor Liquid Temperature C 120 450.0349 230 226.745 Pressure bar 5.6 45 5.6 44.9 Molar Vapor Fraction 1 1 1 0 Mass Flows kg/hr 12519.01 684.5806 12519.01 684.5806 Volume Flow cum/hr 2446.526 48.15418 3154.557 0.821432 Molar Enthalpy kcal/mol -34.7624 -54.4238 -33.8524 -64.566 Mass Enthalpy kcal/kg -1179.63 -3020.98 -1148.85 -3583.96 Molar Entropy cal/mol-K -1.48994 -10.8984 0.54319 -29.4666 Mass Entropy cal/gm-K -0.05056 -0.60495 0.018434 -1.63564 Molar Density kmol/cum 0.173643 0.789132 0.13468 46.26068 Mass Density kg/cum 5.117054 14.21643 3.968546 833.3991 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.7678 -2.0681 -14.3824 -2.45351 Hin Gcal/hr -16.8359 Hout Gcal/hr -16.8359 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 8 8 表表 1-14 二二级加热器（级加热器（E-0105）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -16.8359 -16.8359 2.15E-09 1.4.1.3 气液分离器气液分离器（F-0101F-0103） 表表 1-15 气液分离器气液分离器（F-0101）能量衡算表）能量衡算表 IN OUT Units S0106 S0107 S0115 Phase Mixed Vapor Liquid Temperature C 140 139.9998 139.9998 Pressure bar 5.8 5.8 5.8 Molar Vapor Fraction 0.984671 1 0 Mass Flows kg/hr 15815.09 14353.38 1461.704 Volume Flow cum/hr 2583.518 2580.465 3.050653 Molar Enthalpy kcal/mol -31.6582 -32.1627 0.749606 Mass Enthalpy kcal/kg -898.833 -990.727 3.52995 Molar Entropy cal/mol-K 1.247226 1.029077 15.25922 Mass Entropy cal/gm-K 0.035411 0.031699 0.071857 Molar Density kmol/cum 0.173801 0.17134 2.256327 Mass Density kg/cum 6.121533 5.562324 479.1445 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.2151 -14.2203 0.00516 Hin Gcal/hr -14.2151 Hout Gcal/hr -14.2151 表表 1-16 气液分离器（气液分离器（F-0101）物流焓变计算表物流焓变计算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 9 9 0 0 -14.2151 -14.2151 1.01E-07 表表 1-17 气液分离器（气液分离器（F-0101）物流焓变计算表物流焓变计算表 IN OUT Units S0110 S0111 S0116 Phase Mixed Vapor Liquid Temperature C 120 120 120 Pressure bar 5.6 5.6 5.6 Molar Vapor Fraction 0.979945 1 0 Mass Flows kg/hr 14353.38 12519.01 1834.378 Volume Flow cum/hr 2450.167 2446.526 3.641208 Molar Enthalpy kcal/mol -34.0881 -34.7624 -1.13985 Mass Enthalpy kcal/kg -1029.56 -1179.63 -5.40251 Molar Entropy cal/mol-K -1.22931 -1.48994 11.50588 Mass Entropy cal/gm-K -0.03713 -0.05056 0.054534 Molar Density kmol/cum 0.176933 0.173643 2.387769 Mass Density kg/cum 5.858124 5.117054 503.783 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.7777 -14.7678 -0.00991 Hin Gcal/hr -14.7777 Hout Gcal/hr -14.7777 表表 1-18 气液分离器（气液分离器（F-0102）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -14.7777 -14.7777 1.38E-10 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 1010 表表 1-19 气液分离器（气液分离器（F-0103）物流焓变计算表物流焓变计算表 IN OUT Units S0114 S0117 S0122 Phase Mixed Liquid Vapor Temperature C 110 110 110 Pressure bar 5.5 5.5 5.5 Molar Vapor Fraction 0.998388 0 1 Mass Flows kg/hr 12519.01 142.9102 12376.1 Volume Flow cum/hr 2421.344 0.27722 2421.067 Molar Enthalpy kcal/mol -34.9128 -2.46745 -34.9652 Mass Enthalpy kcal/kg -1184.06 -11.8179 -1197.6 Molar Entropy cal/mol-K -1.77034 9.6085 -1.78871 Mass Entropy cal/gm-K -0.06004 0.04602 -0.06127 Molar Density kmol/cum 0.175349 2.469047 0.175086 Mass Density kg/cum 5.170272 515.5122 5.111836 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.8233 -0.00169 -14.8216 Hin Gcal/hr -14.8233 Hout Gcal/hr -14.8233 表表 1-20 气液分离器（气液分离器（F-0103）能量衡算表能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -14.8233 -14.8233 -9.46E-10 1.4.1.4 混合器（混合器（M-0101M-0102） 表表 1-21 混合器混合器（M-0101）物流焓变计算表物流焓变计算表 Units S0101 S0236 S0102 Phase Vapor Vapor Vapor Temperature C 38.8 38.00004 38.99364 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 1111 Pressure bar 6 1 6 Molar Vapor Fraction 1 1 1 Mass Flows kg/hr 7588.473 227.9336 7816.418 Volume Flow cum/hr 820.44 176.0123 849.4371 Molar Enthalpy kcal/mol -45.8857 -10.8854 -44.7053 Mass Enthalpy kcal/kg -1186.55 -327.095 -1161.49 Molar Entropy cal/mol-K 3.989861 9.743461 4.112535 Mass Entropy cal/gm-K 0.103173 0.29278 0.106848 Enthalpy Flow Gcal/hr -9.00411 -0.07456 -9.0787 Hin Gcal/hr -9.07866 Hout Gcal/hr -9.07866 表表 1-22 混合器混合器（M-0101）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -9.07866 -9.0787 3.95E-06 表表 1-23 混合器混合器（M-0102）物流焓变计算表物流焓变计算表 Units S0115 S0116 S0117 S0118 Phase Liquid Liquid Liquid Mixed Temperature C 139.9998 120 110 128.3471 Pressure bar 5.8 5.6 5.5 5.5 Molar Vapor Fraction 0 0 0 0.006733 Molar Enthalpy kcal/mol 0.749606 -1.13985 -2.46745 -0.3964 Mass Enthalpy kcal/kg 3.52995 -5.40251 -11.8179 -1.87247 Molar Entropy cal/mol-K 15.25922 11.50588 9.6085 13.06445 Mass Entropy cal/gm-K 0.071857 0.054534 0.04602 0.061713 Enthalpy Flow Gcal/hr 0.00516 -0.00991 -0.00169 -0.00644 Mass Flows kg/hr 1461.704 1834.378 142.9102 3438.992 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 1212 Volume Flow cum/hr 3.050653 3.641208 0.27722 7.613169 Hin Gcal/hr -0.00644 Hout Gcal/hr -0.00644 表表 1-24 混合器混合器（M-0102）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -0.00644 -0.00644 1.36E-06 1.4.2 SCOT 尾气处理工段尾气处理工段能量衡算能量衡算 1.4.2.1 反应器（反应器（R-0201R-0202） 表表 1-25 SCOT加氢加氢反应器（反应器（R-0201）物流焓变计算表物流焓变计算表 IN OUT Units S0203 S0204 Phase Vapor Vapor Temperature C 220 234.074 Pressure bar 5.5 5.5 Molar Vapor Fraction 1 1 Mass Flows kg/hr 12394.24 12394.58 Volume Flow cum/hr 3207.699 3295.66 Molar Enthalpy kcal/mol -33.3307 -33.3856 Mass Enthalpy kcal/kg -1164.13 -1164.1 Molar Entropy cal/mol-K 0.454934 0.689224 Mass Entropy cal/gm-K 0.015889 0.024032 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.4285 -14.4285 Hin Gcal/hr -14.4285 Hout Gcal/hr -14.4285 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 1313 表表 1-26 SCOT加氢加氢反应器（反应器（R-0201）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -14.4285 -14.4285 1.23E-16 表表 1-27 尾气燃烧炉尾气燃烧炉（R-0202）物流焓变计算表物流焓变计算表 IN OUT Units S0233 S0234 S0235 Phase Mixed Vapor Vapor Temperature C 35.10119 25 150.7067 Pressure bar 4.9 1 1.01325 Molar Vapor Fraction 0.999999 1 1 Mass Flows kg/hr 10235.48 571.1425 10806.62 Volume Flow cum/hr 1657.49 490.5178 11682.38 Molar Enthalpy kcal/mol -27.8475 -0.00161 -26.4254 Mass Enthalpy kcal/kg -867.462 -0.05572 -821.619 Molar Entropy cal/mol-K -1.36059 1.042302 4.066841 Mass Entropy cal/gm-K -0.04238 0.036128 0.126446 Enthalpy Flow Gcal/hr -8.87889 -3.18E-05 -8.87892 Hin Gcal/hr -8.87892 Hout Gcal/hr -8.87892 表表 1-28 尾气燃烧炉尾气燃烧炉（R-0201）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -8.87892 -8.87892 2.34E-13 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 1414 1.4.2.2 换热器（换热器（E-0201E-0207） 表表 1-29 加氢预热器（加氢预热器（E-0201）物流焓变计算表物流焓变计算表 Units S0202 S0309 S0203 S0310 Phase Mixed Vapor Vapor Liquid Temperature C 108.596 450.0349 220 229.5719 Pressure bar 5.5 45 5.5 44.9 Molar Vapor Fraction 0.999875 1 1 0 Mass Flows kg/hr 12394.24 702.5959 12394.24 702.5959 Volume Flow cum/hr 2464.142 49.4214 3207.699 0.846949 Molar Enthalpy kcal/mol -34.2393 -54.4238 -33.3307 -64.5094 Mass Enthalpy kcal/kg -1195.87 -3020.98 -1164.13 -3580.82 Molar Entropy cal/mol-K -1.63268 -10.8984 0.454934 -29.3537 Mass Entropy cal/gm-K -0.05702 -0.60495 0.015889 -1.62938 Molar Density kmol/cum 0.175676 0.789132 0.134954 46.04765 Mass Density kg/cum 5.029839 14.21643 3.863903 829.5613 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.8219 -2.12253 -14.4285 -2.51587 Hin Gcal/hr -16.9444 Hout Gcal/hr -16.9444 表表 1-30 加氢预热器（加氢预热器（E-0201）能量衡算表）能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -16.9444 -16.9444 2.37E-09 表表 1-31 加氢加氢产物冷却产物冷却器（器（E-0202）物流焓变计算表物流焓变计算表 Units S0204 S0205 Phase Vapor Vapor Temperature C 234.074 120 Pressure bar 5.5 5.4 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 1515 Molar Vapor Fraction 1 1 Mass Flows kg/hr 12394.58 12394.58 Volume Flow cum/hr 3295.66 2595.479 Molar Enthalpy kcal/mol -33.3856 -34.3074 Mass Enthalpy kcal/kg -1164.1 -1196.25 Molar Entropy cal/mol-K 0.689224 -1.33824 Mass Entropy cal/gm-K 0.024032 -0.04666 Molar Density kmol/cum 0.131136 0.166512 Mass Density kg/cum 3.760879 4.77545 Enthalpy Flow Gcal/hr -14.4285 -14.827 Hin Gcal/hr -14.827 Hout Gcal/hr -14.827 表表 1-32 加氢产物冷却器（加氢产物冷却器（E-0202）能量衡算表能量衡算表 Q ( Gcal/hr) W (Gcal/hr) Hin ( Gcal/hr) Hout ( Gcal/hr) Error 0 0 -14.4285 -14.827 0.026871 表表 1-33 氨冷氨冷器（器（E-0203）物流焓变计算表物流焓变计算表 Units S0208 S0209 Phase Mixed Mixed Temperature C 70.5919 10 Pressure bar 2.9 2.8 Molar Vapor Fraction 0.005593 0.003158 Mass Flows kg/hr 18537.88 18537.88 Volume Flow cum/hr 74.48883 45.1473 Molar Enthalpy kcal/mol -67.5258 -68.6293 Mass Enthalpy kcal/kg -3720.5 -3781.3 Molar Entropy cal/mol-K -36.1758 -39.7072 7 70000 万立方米万立方米/ /年含硫废气处理年含硫废气处理联产联产硫磺硫磺及甲醇及甲醇项目项目 能量平衡计算书能量平衡计算书 中南大学中南大学 PIEPIE 团队团队 1616 Mass Entropy cal/gm-K -1.9932 -2.18777 Molar Density kmol/cum 13.71199 22.62347 Mass Density kg/cum 248.8679 410.6087 Enthalpy Flow Gcal/hr -68.9702 -70.0972 Hin Gcal/