5-能量平衡计算书

洛阳石化8.29万吨/年丙烷资源化利用项目可行性研究报告I独山子石化年5800吨甲硫醇项目能量平衡计算书南京理工大学N5-ii.目录第一章概要11.1热平衡计算原理11.2热平衡计算任务1第二章热平衡计算22.1 MDEA脱硫工程热平衡计算22.1.1 C0101压缩机22.1.2 V0103气液分离器22.1.3 T0101 MDEA吸收塔32.1.4V0104闪存鼓42.1.5 T0101拆装塔42.1.6 V0106气液分离器52.1.7 P0104吸收液循环泵52.1.8 E0103贫液加热器62.1.9 P0107回流液供给泵72.2反应分离纯化工序的热平衡计算72.2.1 C0201酸性气体压缩机72.2.2 P0201甲醇供应泵82.2.3 E0201甲醇预热器92.2.4 R0201甲醇硫化氢反应器92.2.5 E0202粗制品电容器102.2.6 V0203气液分离器112.2.7 T0201甲醇吸收塔112.2.8 T0102汽提塔122.2.9 C0203循环气体压缩机132.2.10 E0203循环气体加热器132.2.11 T0203萃取精馏塔142.2.12 T0204甲硫醇精制塔152.2.13T0204甲醇回收塔152.3低烃/氢低烃回收利用工序热量平衡计算162.3.1 C0301压缩机162.3.2 C0302压缩机172.3.3 C0303压缩机172.3.4 T0301丁烷吸收塔182.3.5 T0303脱甲烷塔192.3.6 T0304脱乙烷丙烷塔192.3.7 T0304脱乙烷丙烷塔202.4总结21第一章概述计划建设年产5800吨甲硫醇的装置，在整个工程中，随着材料从一个系统或单元进入另一个系统或单元，在发生质量传递的同时，也伴随着能量的消耗、释放和转化。 其中能量转换数的关系可以从能量平衡中求出，对于新设计的工厂，可以决定设备的热负荷。 根据设备热负荷的大小、处理材料的性质和工艺要求，选择合适的设备。 也就是说，通过下述的能量平衡计算，可以为在后续的设计作业中提高热量的利用率，减少能量消耗提供主要依据。1.1热平衡的计算原理工程应根据化工设计中热平衡计算的基本思想和要求，按照基本规范与实际技术相结合的原则进行热平衡计算书的编制。 其主要依据之一是能量平衡方程式式中-表示输入设备的热量总和-表示输出设备的总热量-表示损失热量的总和。对于连续系统：Q W=Hout - Hin式中Q设备的热负荷。输入W系统的机械能。使Hout远离设备的各材料焓之和。Hin可以进入设备的各材料焓之和。在对全厂进行热平衡计算时，以机组设备为基本单位，考虑机械能转换、化学反应释放和简单物理变化引起的热变化。 最后对全过程进行系统级热平衡计算，指导节能设计。1.2热平衡计算任务甲硫醇装置的热平衡计算主要通过定量计算完成以下基本任务(1)为了便于设备的设计和选定，决定工艺单元的材料输送机械(泵等)所需的电力(2)决定操作精馏等单元所需的热量、冷热量和传递速度，计算热交换设备的尺寸，决定加热剂和冷却剂的消耗量，在后续设计中，为例如蒸汽、制冷、供水等专业提供设备条件(3)确定去除或加入以保持一定反应温度的传热系数，指导反应器的设计和选择(4)提高热量的内部集成度，利用馀热，提高能源利用率，降低能耗(5)最终计算总需求能源和能源的费用，从而确定过程的经济可行性。第二章热平衡计算2.1 MDEA脱硫工程热平衡计算2.1.1 C0101压缩机表2-1热负荷计wq.qHeat Duty(Gcal/hr )10.760表2-2流股焓计算表inout物流编号01020103Temperature()30.00377.71Pressure(MPa )0.11Vapor Frac11Mole Flow(kmol/hr )3695.193695.20质量流量(kg/HR )25000.5425000.54卷流(l/min )9316570020061600Enthalpy(Gcal/hr )-13.69-2.93表2-3热平衡计算一览表W(Gcal/hr )Q(Gcal/hr )Hin(Gcal/hr )热(gcal/HR )错误10.760-13.69-2.9302.1.2 V0103气液分离器表2-4热负荷计wq.qHeat Duty(Gcal/hr )09.9表2-5流股焓计算表inout物流编号010501060132Temperature()000Pressure(MPa )011Vapor Frac010Mole Flow(kmol/hr )3695.1913690.6574.533614质量流量(kg/HR )25000.54249118.8781.67846卷流(l/min )8508300840334081.72837Enthalpy(Gcal/hr )-4.60-14.28-0.31表2-6热平衡计算一览表W(Gcal/hr )Q(Gcal/hr )Hin(Gcal/hr )热(gcal/HR )错误09.9-4.6-14.5902.1.3 T0101 MDEA吸收塔表2-7热负荷计wq.qHeat Duty(Gcal/hr )00表2-8流股焓计算表inout物流编号0107011901090108Temperature()35.0035.0031.0035.00Pressure(MPa )110.80.8Vapor Frac1001Mole Flow(kmol/hr )3690.6571027.4471019.1433698.961质量流量(kg/HR )249118.8723416.923513.7424822.16卷流(l/min )948717023108.7123885.7511889800Enthalpy(Gcal/hr )-13.29-72.06-70.77-14.58表2-9热平衡计算一览表W(Gcal/hr )Q(Gcal/hr )Hin(Gcal/hr )热(gcal/HR )错误00-85.35-85.3502.1.4V0104闪存盘表2-10热负荷计wq.qHeat Duty(Gcal/hr )00表2-11流股焓计算表inout物流编号011001130120Temperature()656565Pressure(MPa )0.80.50.5Vapor Frac001Mole Flow(kmol/hr )1019.1431019.0850.0578626质量流量(kg/HR )23513.7423513.190.5438589卷流(l/min )24337.724287.78325.3124Enthalpy(Gcal/hr )-70.08-70.080表2-12热平衡计算一览表W(Gcal/hr )Q(Gcal/hr )Hin(Gcal/hr )热(gcal/HR )错误00-70.8-70.802.1.5 T0101拆装塔表2-13热负荷计wCondenserReboilerq.qHeat Duty(Gcal/hr )0-7.59.391.89表2-14流股焓计算表inout物流编号0114012601230133Temperature()8484.00121.60115.26Pressure(MPa )0.480.60.20.2Vapor Frac0001Mole Flow(kmol/hr )1019.08592.157611003.529107.7165质量流量(kg/HR )23513.191665.79822986.342192.873卷流(l/min )24584.891726.60924023.51718830Enthalpy(Gcal/hr )-69.69-6.17-68.67-5.31表2-15热平衡计算一览表W(Gcal/hr )Q(Gcal/hr )Hin(Gcal/hr )热(gcal/HR )错误01.89-75.86-73.9802.1.6 V0106气液分离器表2-16热负荷计wq.qHeat Duty(Gcal/hr )0-1.09表2-17流股焓计算表inout物流编号012301240201Temperature()000Pressure(MPa )0.20.10.1Vapor Frac101Mole Flow(kmol/hr )107.716592.1576115.55885质量流量(kg/HR )2192.8731665.798527.0743卷流(l/min )3521181668.408350115Enthalpy(Gcal/hr )-5.31-6.31-0.09表2-18热平衡计算一览表W(Gcal/hr )Q(Gcal/hr )Hin(Gcal/hr )热(gcal/HR )错误0-1.09-5.31-6.31-0.092.1.7 P0104吸收液循环泵表2-19热负荷计wq.qHeat Duty(Gcal/hr )-0.009表2-20流股焓计算表inout物流编号01150116Temperature()102.8501103.1452Pressure(MPa )0.181Vapor Frac00Mole Flow(kmol/hr )1003.5291003.529质量流量(kg/HR )22986.3422986.34卷流(l/min )23656.6223654.6Enthalpy(Gcal/hr )-69.05-69.045表2-21热平衡计算一览表W(Gcal/hr )Q(Gcal/hr )Hin(Gcal/hr )热(gcal/HR )错误-0.009-69.05-69.04502.1.8 E0103贫液加热器表2-22热负荷计wq.qHeat Duty(Gcal/hr )-1.382表2-23流股焓计算表inout物流编号01160117Temperature()103.145235Pressure(MPa )11Vapor Frac00Mole Flow(kmol/hr )1003.5291003.529质量流量(kg/HR )22986.3422986.34卷流(l/min )23654.622676.35Enthalpy(Gcal/hr )-69.04558-70.42772表2-24热平衡计算一览表W(Gcal/hr )Q(Gcal/hr )Hin(Gcal/hr )热(gcal/HR )错误-1.382-69.045-70.42802.1.9 P0107回流液供给泵表2-25热负荷计wq.qHeat Duty(Gcal/hr