PAGEPAGE41聚丙烯聚合工藝的物料衡算和熱量衡算計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u26368聚丙烯聚合工藝的物料衡算和熱量衡算計(jì)算案例 116933第1章物料衡算 12757 111879 126602 214169 222937第2章熱量衡算 329666 318906 4第1章物料衡算物料衡算的內(nèi)容是根據(jù)反應(yīng)過程中物料的定量換算關(guān)系，計(jì)算整個(gè)反應(yīng)過程和生產(chǎn)設(shè)備中各種物料的數(shù)量和組成。以質(zhì)量守恒定律為基礎(chǔ)，用物質(zhì)平衡法在計(jì)算聚合反應(yīng)產(chǎn)物時(shí)，必須要將聚合反應(yīng)中的化學(xué)計(jì)量關(guān)系與質(zhì)量守恒定律結(jié)合起來。我們可以用這個(gè)公式：1、年產(chǎn)量：20000噸；2、工作日320天，操作時(shí)間約為7600小時(shí)；3、聚丙烯在閃蒸工段損失1%；4、原料丙烯純度（含丙烷）：99%；5、丙烯轉(zhuǎn)化率85%；6、主要催化劑：25kgPP/gcat，主要催化劑∶輔助催化劑TEAL∶電子體DONOR∶烴油十脂=0.05∶0.3∶0.01∶0.3；7、氫氣消耗量0.20kg/tpp；8、反應(yīng)平均溫度：75℃；9、反應(yīng)需要時(shí)間：4-6h反應(yīng)時(shí)間4至6小時(shí)，取4小時(shí)投料時(shí)間和卸料時(shí)間分別取0.5小時(shí)和0.5小時(shí)，則一批料反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)該操作時(shí)間為7600小時(shí)，則共進(jìn)行1520批。則每批聚丙烯量20000/1聚丙烯在閃蒸工段損失1%，則參加反應(yīng)的聚丙烯13.16氫氣消耗：0.20kg/tpp。則氫氣用量：0.20×則所需丙烯13290轉(zhuǎn)化率為85%所要求100%丙烯進(jìn)料量：/批原料純度為99%，則所需原料/批丙烷量：沒有反應(yīng)丙烯量：主催化劑：25-30kgPP/gcat?。?5kgPP/gcat主催用量：13290/25=531.6g其他按：主催∶助催Teal∶給電子體Donor∶烴油十脂=0.05∶0.3∶0.01∶0.3；助催Teal用量：531.6×0.3/0.05=3189.6g給電子體Donor用量：531.6×0.01/0.05=106.32g烴油十脂：531.6×0.3/0.05=3189.6g則催化劑總量：3189.6+106.32+531.6+3189.6=7017.12g≈7.0kg表5-1物料衡算表第2章熱量衡算開始的熱量由熱水提供的，反應(yīng)釜入口的溫度范圍為20-30℃,本設(shè)計(jì)選取30℃，出口溫度為60-80℃,選取70℃；夾套傳熱用于保持反應(yīng)溫度70℃，冷卻水進(jìn)口的溫度控制在20℃；出口溫度控制在40℃。由此可得物料的定性溫度為（70+30）℃÷2=50℃查書《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》得到50℃時(shí)，丙烷：Cp=0.800kcal/（kg℃）丙烯：Cp=0.762kcal/（kg℃）氫氣：Cp=3.510kcal/(kg℃)進(jìn)料的條件T=50℃；帶進(jìn)的熱量：丙烯熱量：kJ/批丙烷熱量：kJ/批氫氣熱量：kJ/批冷卻顯熱：kJ/批聚丙烯聚合熱為：2.173103kJ/kgPP丙烯的聚合熱kJ/批設(shè)攪拌熱為聚合熱的5%則：kJ/批大氣吸熱為總換熱量的5%則：=5%(43459000+2172950+2493120.05)=2406253.5025kJ/批根據(jù)熱量守恒則冷卻水帶走的熱量：=2493120.05+2172950+43459000-2406253.50=45718816.55kJ/批所以冷卻水用量：=45718816.55/0.997/4.186/（40-20）=547735.13Kg/批表6-1聚合釜的熱量衡算丙烯的汽化所帶走的熱量:173.52344.82=40