四M達(dá)刑石化年產(chǎn)勿萬噸醋酸乙烯項目

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)

參賽隊員

指導(dǎo)老師

目錄

第一章概述...........................................................................................................2

第二章物料衡算原理..................................................................................................4

第三章物料衡算任務(wù)..................................................................................................6

第四章全流程物料衡算................................................................................................7

第五章分工段物料衡算................................................................................................10

5.1乙煥合成工段物料衡算.........................................................................................10

5.2乙烘提濃工段物料衡算.........................................................................................18

S3醋酸乙烯合成工段物料衡算......................................................................................30

5.4醋酸乙烯精制工段物料衡算.....................................................................................36

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸陰酸乙烯項目物料衡算計算書

第一章概述

本項目旨在四川省達(dá)州市達(dá)州化工園區(qū)新建年產(chǎn)10萬噸的醋酸乙烯項目，該項目以天然氣為原料，通過天然氣裂解部分氧化制取

乙塊工段、乙烘提濃工段、醋酸乙烯合成工段以及醋酸乙烯精制工段，生產(chǎn)醋陂乙烯，并且最終獲得高純度的產(chǎn)品（99.6%）,以及副

產(chǎn)物乙醛、丙酮和炭黑。

設(shè)計過程中利用AspenPlus對全流程進(jìn)行模擬，并在此基礎(chǔ)上完成物料衡算、能量衡算。

?XspcnPlus模擬流程如圖1-1所示。

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河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)醋溜土豆絲用隊

圖1“AspenPlus模擬流程資

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四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸船酸乙烯項目物料衡算計算書

第二章物料衡算原理

工藝設(shè)計中，物料衡算是在工藝流程確定后進(jìn)行的。目的是根據(jù)原料與產(chǎn)品之間的定量轉(zhuǎn)化關(guān)系，計算原料的消耗量，各種中間

產(chǎn)品、產(chǎn)品和副產(chǎn)品的產(chǎn)量，生產(chǎn)過程中各階段的消耗量以及組成，進(jìn)而為熱量衡尊、其他工藝計算及設(shè)備計算打基礎(chǔ)。對于已有裝

置.，物料衡算可以弄清原料的來龍去脈，找出生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，為改進(jìn)生產(chǎn)、完善管理提供可靠的依據(jù)和明確方向，并可作為檢杳

原料利用率及三廢處理完善程度的一種手段。

系統(tǒng)的物料衡算以質(zhì)量守恒為理論基礎(chǔ)，研究某一系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)出物料量及組成的變化，即：

系統(tǒng)累計的質(zhì)量=輸入系統(tǒng)的質(zhì)量一輸出系統(tǒng)的質(zhì)量+反應(yīng)生成的質(zhì)量一反應(yīng)消耗的質(zhì)量

假設(shè)系統(tǒng)無泄漏，有：

dF

至=%-Fout+GR_CR

當(dāng)系統(tǒng)無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時，有：

dF

~dt=Fin~F°ut

在穩(wěn)定狀態(tài)下，有：

竺

de

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河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)的溜上可絲團隊

其中，5”一進(jìn)入系統(tǒng)的物料流率：

己,"一流出系統(tǒng)的物料流率:

GR-反應(yīng)產(chǎn)生物料速率：

CR-反應(yīng)消耗物料速率。

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸船酸乙烯項目物料衡算計算書

第三章物料衡算任務(wù)

通過對系統(tǒng)整體以及部分主要單元的詳細(xì)物料衡算，得到主、副產(chǎn)品的產(chǎn)量，原料的消耗量，''三廢"的排放量以及最后產(chǎn)品的質(zhì)

量指標(biāo)等關(guān)鍵經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，對所選工藝珞線、設(shè)計流程進(jìn)行定量評述，為后階段的設(shè)計提供依據(jù)。

6.'54

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第四章全流程物料衡算

全流程物料衡算表格如下：

表4-1全流程物料衡算表

全流程物料輸出總量

MassFlowkg/hrinout

CO017966.43403

CO202.38E+O3

H：O0201412.9639

H2020098.53632

O:141)1.47795.6654063

N246474.3646474.35896

C2H2017445.4704

CH4019.11367267

7/54

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸醋酸乙烯項目物料衡物計與書

續(xù)表4-1

C01147.034

NMP01.36E+O3

HAC017.49673628

CHJCHO03.61E+02

CH3coeFh03.7IE+O2

VAC012881.6)594

CH3cH300

BW00.00E+00

DXQ0131.0465005

ETHYL-01076.56439

ACETI-01087.89226079

K+02.23723E-O5

H3O+04.9672E-14

HC03-0I.2999E-13

OH-00

CO」0I.7I7O6E-O5

K2CO300

K2CO3S00

8/54

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)醋溜土豆絲用隊

續(xù)表4-1

CSJZ00

AR00

ZJJ0440.45016

TotalFlowkg/hr323466.9175323466.9175

9/54

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸船酸乙烯項目物料衡算計算書

第五章分工段物料衡算

5.1乙煥合成工段物料衡算

乙塊合成工段模擬流程圖如下圖所示:

10.54

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5.1.1乙快合成工段物料衡算

表5-1乙快合成物料衡算表

乙煥合成工段物料衡算

MassFlowkg/hrinout

CO000017966.44000

co：00002099.85000

H2O0018000001719.062174960500040

H2012095.280020098.54000

O214111.47006.93425788.7312000

N246474.360046097.67376.689000

C2H2000021665.81000

CH4039304.760019.11367000

c00001147.034000

NMP00000000

HAC00000000

11.54

四川達(dá)州有化年產(chǎn)10萬噸酣酸乙烯項目物料衡里計算書

續(xù)表5-1

CHUCHO00000000

CH3coeH300000000

VAC00000000

CH3cH300000000

BW00000000

DXQ00000000

ETHYL-0100000000

ACETI-Oi00000000

K+00000000

H3O+00000000

HCOs-00000000

OH-00000000

CO3200000000

K2c0300000000

12.'54

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)的溜上可絲團隊

續(xù)表5-1

K283s00000000

CSJZ00000000

AR00000000

ZJJ00000000

TotalFlow

210084509991.5181645.7711721.549711.756277.54222.220337

kmol/hr

TotalFlowkg/hr60585.8351400.0418000046104.6165881.27174960500040

總il291985.87291985.88

TotalFlow1/min8676219974693003.70389293.44198243046361301324911059.929

TemperatureC252520-189.3993415.8383415.8383415.8383

Pressurebar13.5123222

VaporFrac11011111

LiquidFrac00100000

Enthalpycal/scc7.11E-I0-1.2E+07-1.9E+08-69422011250100-1.5E+O8-4199100-33592.6

13.54

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸醋酸乙烯項目物料衡算計與書

5.1.2TO1O1物料衡算

表5-2空分塔物料衡算

空分塔物料衡算

MassFlowkg/hrinout

CO000

CO2000

H2O000

H2000

O2w0.216703■0.7833

N216591645.55313.4467

C2H2000

CH4000

C000

NMP000

HAC000

CHJCHO000

CH3coeH3000

VAC9-000

14.54

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)的溜土立絲團隊

續(xù)表5-2

CH3cH3000

BW000

DXQ000

ETHYL-C1000

ACETI-01000

K+000

H?0+000

HCOV000

OH-000

cor2000

K2co3000

K2co3s000

CSJZ000

AR000

ZJJ000

TotalFlowkmol/hr21001645.77454.23

TotalFlowkg/hr60585.83461()4.6114481.23

15.54

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸船酸乙烯項目物料衡算計算書

續(xù)表52

總計60585.8360585.84

TblalFlowbmin1349.85189293.44219.1238

TemperatureC-171-189.39-175.082

Pressurebar622.3

VaporFrac010

LiquidFrac101

EnthalpycaVsec-1460900-694220-379170

5.13反應(yīng)器R0101物料衡算

表5-3反應(yīng)器物料衡算

反應(yīng)器物料衡算

MassFlowkg/hrinout

CO0641.4202

CO:047.71323

H2O095.42243

H26(XX)9970.106

O2440.783324.64877

16.54

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)的溜土立絲團隊

續(xù)表5-3

N213.446713.4467

C2H20832.0883

CH424501.19142

C095.49866

NMP00

HAC00

CH.xCHO00

CHACOCHA00

VAC00

CH3cH300

BW00

DXQ00

ETHYL-0100

ACETI-Oi00

K+00

H.xO+00

HCOv00

OH-00

17.'54

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸醋酸乙烯項目物料衡算計與書

續(xù)表53

COr200

K2C600

K2co.600

CSJZ00

AR00

ZJJ00

TotalFlowkmol/hr8904.2311721.54

TotalFlowkg/lir65881.2765881.27

總計65881.2765881.27

TotalFlowl/min57839109329590

TemperatureC1133.1241450

Pressurebar33

VaporFrac11

LiquidFrac00

Enthalpycal/sec1380570046581800

5.2乙煥提濃工段物料衡算

乙煥棉濃工段流程圖如下:

18.54

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)醋溜土豆絲用隊

乙煥提濃工段

圖5-2乙快提濃工段模擬流程圖

19.54

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸船酸乙烯項目物料衡算計算書

5.2.1乙塊提濃工段物料衡算

表54乙快提濃物料衡算表

乙煥提濃工段物料衡算

MassFlowkg/hrinout

CO0000.7696384.30E-4717692.4273.26442.13E-16

CO:0001.0742072.78E-351678.422420.3531I.60E-12

H2O14412.22003023.8512763.645.89E-34264325979.4666.

H2012095.2802.12E-062.25E-5920078.1920.346323.1OE-22

O2014104.5400.065662I.14E-47774.829213.8363I.55E-17

N20376.68900.0123773.7IE-49371.34875.3278823.37E-18

C2H200013.633283.23E-3336.9409621615.243.10E-10

CH』039304.7600.0()64547.C5E-4618.397720.709499I.6IE-I7

C0001147.0340000

NMP0(273854.09E-161332.712

HAC00000000

CH3CHO00000000

CH3coeH300000000

VAC00000000

20!54

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)的溜土立絲團隊

續(xù)表5S

CH3cH300000000

BW00000000

DXQ00000000

ETHYL-0100000000

ACETI-OI00000000

K+00000000

K0+00000000

HCOv00000000

OH-00000000

CO3200000000

K2CO300000000

K283s00000000

CSJZ00000000

AR00000000

ZJJ00000000

TotalFlowkmol.'hr11721.548()013.7263.9262708.4X9910670.12874.885317.8543

TotalFlowkg/hr65881.2714412.221358.1174186.44612763.6440679.8122613.41412.179

總計81655.47581655.475

21.54

四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸浦酸乙烯項目物料衡克計并書

續(xù)表54

TotalFlow1/min1982430241.664121.9569350.70091205.292736208929394525.6552

TemperatureC93252()43.13645-19.819320.717()417.80072141.300?

Pressurebar313111121.21.2

VaporFrac10000110

LiquidFrac0111100I

Enthalpycal/sec11250100-1.5E+07-242240852317-1.4E+O7-570330011994000-299180

22!54

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)醋溜土豆絲團隊

5.2.2T0201物料衡算

表5-5除炭黑塔物料衡算表

除炭黑塔物料衡算

MassFlowkg/hrinout

CO641.420200.0274768641.3927

CO?47.7132300.024408347.68882

H2O95.42243800167.8492727.5732

H29970.10601.05E-069970.106

O224.6487700.0020520224.64672

N213.446700.00044182213.44626

C2H2832.088300.5235939831.5647

CH41.1914200.0004022841.191018

c95.49866095.498662.29E-180

NMP0000

HAC0000

CH3CHO0000

CH3coeH30000

VAC0000

CH3CH30000

BW0000

DXQ0000

ETHYL-010000

ACETI-010000

K+0000

H3O+0000

HCOy0000

OH-0000

CO320000

K2CO30000

K2CO3S0000

CSJZ0000

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四川達(dá)州石化年產(chǎn)10萬噸醋酸乙烯項目物料衡算計算書

續(xù)表5-5

AR0000

ZJJ0000

TotalFlowkmol/hr11721.54800263.926212257.61

TotalFlowkg/hr65881.2714412.224186.44676107.05

總計80293.4980293.496

TotalFlow1/min1982430241.664150.700915250040

TemperatureC9325