二甲苯生產(chǎn)的物料衡算及熱量衡算計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u31251二甲苯生產(chǎn)的物料衡算及熱量衡算計(jì)算過程案例 1103801.1物料衡算 1261821.1.1二甲苯精餾塔 1263881.1.2C5餾分加氫反應(yīng)器 3139261.1.3吸收穩(wěn)定工段出料降溫?fù)Q熱器 551661.2能量衡算 753251.2.1二甲苯精餾塔 734491.2.2C5餾分加氫反應(yīng)器 867921.2.3吸收穩(wěn)定工段出口降溫?fù)Q熱器 81.1物料衡算工藝設(shè)計(jì)中，物料衡算根據(jù)原料與產(chǎn)品的關(guān)系，計(jì)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)過程各階段的消耗量和構(gòu)成。系統(tǒng)的物質(zhì)平衡是根據(jù)質(zhì)量守恒定律來研究進(jìn)入和離開系統(tǒng)的數(shù)量和組成的變化。穩(wěn)定狀態(tài)過程時(shí)，可以簡化為：輸入=輸出-生成+消耗；對(duì)不穩(wěn)定過程，又可表示為：輸入=輸出。1.1.1二甲苯精餾塔在AspenPlus軟件中輸入二甲苯精餾塔（T0402）進(jìn)口物料組成參數(shù)，見圖6。圖6二甲苯精餾塔（T0402）進(jìn)口物料組成流程模擬運(yùn)行通過后，二甲苯精餾塔（T0402）的物料衡算結(jié)果見表2。表2二甲苯精餾塔（T0402）的物料衡算表項(xiàng)目進(jìn)料塔頂出口塔底出口相態(tài)液相液相液相溫度（℃）160.92150.42205.00壓力（kPa）600131.325191.325體積流量（cum/hr）11.3710.450.80質(zhì)量流量（kg/hr）8346.467767.431579.02N-C4H100001-C5H10000C-C5H10000T-C5H100002-M-1-B0002-M-2-B000I-C5H12000N-C5H120001,4-C5H8000H2000C1000H2O000C2H4000C2H6000C3H6000C3H8000C4H8000I-C4H10000C6H6000C6H12000C6H14000C7H80.040.040C7H16000C8H107046.617045.960.65C8H18000CO000CO2000CH3OH000C9H121070.30720.66349.63C10H14229.510.76228.75TOTAL11209.9411209.941.1.2C5餾分加氫反應(yīng)器在AspenPlus軟件中輸入芳構(gòu)化反應(yīng)器（R0101）進(jìn)口物料組成參數(shù)，見圖7。圖7C5餾分加氫反應(yīng)器（R0101）進(jìn)口物料組成流程模擬運(yùn)行通過后，C5餾分加氫反應(yīng)器（R0101）的物料衡算結(jié)果見表3。表3C5餾分加氫反應(yīng)器（R0101）物料衡算表項(xiàng)目進(jìn)料出料相態(tài)汽相汽相溫度（℃）150186.68壓力（kPa）31003100體積流量（cum/hr）4452.064781.98質(zhì)量流量（kg/hr）26828.6326828.67N-C4H1066.54366.541-C5H101539.5320.10C-C5H10481.80481.80T-C5H10980.72980.722-M-1-B2724.652724.652-M-2-B541.80541.80I-C5H125029.545029.54N-C5H127478.209808.011,4-C5H8721.820H27258.017171.49C100H2O00C2H400C2H600C3H600C3H800C4H800I-C4H1000C6H600C6H1200C6H1400C7H800C7H1600C8H1000C8H1800CO00CO200CH3OH00C9H1200C10H14001.1.3吸收穩(wěn)定工段出料降溫?fù)Q熱器在AspenPlus軟件中，輸入吸收穩(wěn)定工段出料降溫?fù)Q熱器（E0304）進(jìn)口物料組成參數(shù)，見圖8。圖8吸收穩(wěn)定工段出料降溫?fù)Q熱器（E0304）進(jìn)口物料組成流程模擬運(yùn)行通過后，吸收穩(wěn)定工段出料降溫?fù)Q熱器（E0304）的物料衡算結(jié)果見表4。表4吸收穩(wěn)定工段出料降溫?fù)Q熱器（E0304）的物料衡算表項(xiàng)目進(jìn)料出料相態(tài)溫度（℃）49.9640壓力（kPa）2831.322831.32體積流量（cum/hr）611.45590.31質(zhì)量流量（kg/hr）19858.3619858.36N-C4H10001-C5H100.890.89C-C5H1000T-C5H10002-M-1-B002-M-2-B00I-C5H1200N-C5H12212.95212.951,4-C5H800H2971.45971.45C1634.22634.22H2O301.99301.99C2H400C2H62537.512537.51C3H600C3H8770.10770.10C4H800I-C4H10966.83966.83C6H6704.83704.83C6H1200C6H1400C7H84557.164557.16C7H1600C8H106830.146830.14C8H1800CO27.8927.89CO251.3351.33CH3OH00C9H121060.201060.20C10H14228.83228.831.2能量衡算在全工藝段中隨著物料從一個(gè)體系或單元進(jìn)入另一個(gè)體系或單元，在發(fā)生質(zhì)量傳遞的同時(shí)也伴隨著能量的消耗、釋放和轉(zhuǎn)化。其中的能量的變換數(shù)量關(guān)系可以從能量衡算求得。其中能量衡算一個(gè)主要依據(jù)是熱量平衡方程：其中，——表示輸入設(shè)備熱量的總和；——表示輸出設(shè)備熱量的總和；——表示損失熱量的總和。對(duì)于連續(xù)系統(tǒng)：其中，——設(shè)備的熱負(fù)荷；——輸入系統(tǒng)的機(jī)械能；——離開設(shè)備的各物料焓之和；——進(jìn)入設(shè)備的各物料焓之和。1.2.1二甲苯精餾塔在AspenPlus軟件中，輸入圖6所示參數(shù)并運(yùn)行，流程模擬運(yùn)行通過后，二甲苯精餾塔（T0402）的能量衡算結(jié)果見表5。表5二甲苯精餾塔（T0402）焓變計(jì)算表項(xiàng)目進(jìn)料出料流股041104190421相態(tài)液相液相液相溫度（℃）160.921150.425205.001壓力（bar）61.311.91焓流量（kW）-35.7525-32.042-36.9434摩爾流量（kmol/hr）76.987872.36854.61927質(zhì)量流量（kg/hr）8346.467767.43579.03體積流量（cum/hr）11.374910.45190.809431.2.2C5餾分加氫反應(yīng)器在AspenPlus軟件中，輸入圖7所示參數(shù)并運(yùn)行，流程模擬運(yùn)行通過后，C5餾分加氫反應(yīng)器（R0101）的能量衡算結(jié)果見表6。表6C5餾分加氫反應(yīng)器（R0101）焓變計(jì)算表項(xiàng)目進(jìn)料出料流股01050106相態(tài)汽相汽相溫度（℃）150186.683壓力（bar）3131焓流量（kW）-2786.78-2786.78摩爾流量（kmol/hr）3874.983832.06質(zhì)量流量（kg/hr）26828.626828.7體積流量（cum/hr）4452.074781.981.2.3吸收穩(wěn)定工段出口降溫?fù)Q熱器在AspenPlus軟件中，輸入圖8所示參數(shù)并運(yùn)行，流程模擬運(yùn)行通過后，吸收穩(wěn)定工段出口降溫?fù)Q熱器（E0304）的能量衡算結(jié)果見表7。表7吸收穩(wěn)定工段出口降溫?fù)Q熱器（E