30万吨年丙烷脱氢制丙烯生产项目8-2 附录二 能量平衡计算书

30万吨PDH项目能量平衡计算书30万吨年丙烷脱氢制丙烯

生产项目

附录二能量平衡计算书

西南石油大学Boiling 0

目录

1.概述 (2)

2.热量衡算的原理 (2)

3.热量衡算任务 (2)

4.系统能量衡算 (3)

4.1 原料预处理工段 (3)

4.2 丙烷脱氢反应工段 (9)

4.3 氢气分离及选择加氢反应工段 (16)

能量平衡计算书

1.概述

拟建一套年产值30万吨的丙烯装置，在整个工艺流程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。

2.热量衡算的原理

系统的能量衡算能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即：输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量

对于连续系统，有：

out in Q W H H +=-∑∑

其中，Q —设备的热负荷；

W —输入系统的机械能；

out

H ∑—离开设备的各物流焓之和； in

H

∑—进入设备的各物流焓之和。

本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。

3.热量衡算任务

（1）确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。 （2）确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。

（3）确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。

（4）最终计算出所需的能量和费用，判定工艺过程的经济性。

4.系统能量衡算

4.1 原料预处理工段

4.1.1 E0101原料预热器

表4-1 热负荷表

表4-2 流股焓变计算表

表4-3 热量平衡计算一览表

4.1.2 T0102 脱丙烷塔

表4-4 热负荷表

表4-5 流股焓变计算表

表4-6 热量平衡计算一览表

4.1.3 E0104C4液化气冷却器

表4-7 热负荷表

表4-8 流股焓变计算表

表4-9 热量平衡计算一览表

4.1.4 E0105 脱乙烷塔进料预热器

表4-10 热负荷表

表4-11 流股焓变计算表

表4-12 热量平衡计算一览表

4.1.5 T0103 脱乙烷塔

表4-13 热负荷表

表4-14 流股焓变计算表

表4-15 热量平衡计算一览表

4.1.6 E0108 丙烯精制塔进料冷凝器

表4-16 热负荷表

表4-17 流股焓变计算表

表4-18 热量平衡计算一览表

4.1.7 T0104丙烯精制塔1

表4-19 热负荷表

表4-20 流股焓变计算表

表4-21 热量平衡计算一览表

4.1.8 T0105丙烯精制塔2

表4-22 热负荷表

表4-23 流股焓变计算表

表4-24 热量平衡计算一览表

4.1.9 E0109换热器

表4-25 热负荷表

表4-26 流股焓变计算表

表4-27 热量平衡计算一览表

4.1.10 C0101 丙烯精制塔压缩机

表4-28 热负荷表

表4-29 流股焓变计算表

表4-30 热量平衡计算一览表

4.1.11 E0110 丙烯精制塔2塔顶冷凝器

表4-31 热负荷表

表4-32 流股焓变计算表

表4-33 热量平衡计算一览表

4.2 丙烷脱氢反应工段

4.2.1 E0203 丙烷、氢气预热器

表4-34 热负荷表

表4-35 流股焓变计算表