30万吨环氧丙烷项目-初步设计说明书-附录

30万吨环氧丙烷项目初步设计说明书
附录
第一章物料衡算
氢化反应器
氢化反应器时放热反应，蒽醌转化为氢蒽醌，并放出大量热。

由于aspen数据库中尚无蒽醌类物质，采用文献查得的蒽醌工作液整体性质基本物性导入aspen中进行简化模拟。

具体物料及能量平衡可用下表表示：
表1-1 氢化反应器进出料状况
物流
进料原料
出料反应物蒽醌工作液氢气
温度/℃50 50 50
压力/MPa 气相分率0.3
0.3
1
0.3
0.523
摩尔流量kmol/h 8856.0837 3100 13275.33
质量流量kg/h 1714692.786 6249.228 1720942.014
体积流量m3/h1804.93 209.140 1811.733869
各组份质量流量kg/h
EAQ 395064 0 158114.051
H2 0 6249.228 4223.345
重芳烃989721.589 0 989721.589
磷酸三辛酯329907.19 0 329907.19
HEAQ 0 0 239181.001
氢化液气液分离器
氢化反应后产生的氢蒽醌和蒽醌工作液以及一部分为反应的氢气进入气液分离器，进行气相和液相的分离。

分离后分为氢气相回氢气原料储罐，有机相去预氧化塔。

表1-2 氢化液气液分离器进出料状况
物流进料原料气相出料产物液相出料产物
温度/℃50 50 50
压力/a
MP0.3 0.3 0.3
气相分率0.523 1 0
摩尔流量kmol/h 13275.33 2111.67 7153.849
质量流量kg/h 1720942.014 4223.345 1716923.831
体积流量3
m/h 1811.733869 141.34 1807.288
各组份质量流量kg/h
EAQ 158114.051 158114.051
H2 4223.345 4223.345
重芳烃989721.589 989721.589
磷酸三辛酯329907.19 329907.19
HEAQ 239181.001 239181.001 预氧化反应
氢化反应产生的氢化液进预氧化反应器，氧化一部分氢蒽醌产生过氧化氢和蒽醌。

表1-3 预氧化反应塔进出料状况
温度/℃50 25 25
压力/Mpa 0.3 0.1 0.1
气相分率0 1 0.533
摩尔流量kmol/h 7153.849 3000 7443.296954
质量流量kg/h 1716923.831 87000 1803482.569
体积流量m3/h 1807.288 70161.3 1880.411862
各组份质量流量kg/h
EAQ 158114.051 276699.590
H2
重芳烃989721.589 989721.589
磷酸三辛酯329907.19 329907.19
HEAQ N2
O2239181.001
87000
119590.501
66391.947
4080.452
H2O217091.71
氧化液气液分离器
预氧化产生的过氧化氢和蒽醌工作液以及一部分为反应的氧进入气液分离器，进行气相和液相的分离。

分离后分为气相和油相。

表1-4 氧化液气液分离器进出口物流状况
物流进料原料气相出料产物液相出料产物
温度/℃25 25 25
压力/MPa 0.1 0.1 0.1
气相分率0.533 1 0
摩尔流量kmol/h 7443.296954 2013.496 7149.66
质量流量kg/h 体积流量m3/h 1786391.269
1880.411862
70472.39
35236.19
1715918.87
1806.23
各组份质量流量kg/h
EAQ 276699.590 276699.590 H2
重芳烃989721.589 989721.589 磷酸三辛酯329907.19 329907.19
HEAQ N2
O2
119590.501
66391.947
4080.452
66391.947
4080.452
119590.501 反应萃取塔
经预氧化过后的氧化液和部分氢化液和富氧同时进入反应萃取塔，经反应萃取塔后产生42%过氧化氢产品。

表1-5 反应萃取塔进出口状况
物流
进料原料
水有机相富氧萃余相产品
温度/℃50 50 50 48.6 48.6
压力/Mpa 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
气相分率0 0 1 0.588 0
摩尔流量kmol/h 2634 7149.66 3000 7467.44 3277.578 质量流量kg/h 47412 1715918.9 93000 1792185.6 73557.602 体积流量0.0474 1806.23 40434.78 1886.51 65.324
各组份质量流量kg/h
EAQ 276699.59 383426.57
H2O 2634 30850.579 重芳烃989721.59 989721.59
磷酸三辛酯329907.19 329907.19
HEAQ
119590.5 11959.05
N2 1500 42020.22
O2 1500 33527.287
H2O2 1623.715 42707.022
萃余相气液分离器
经反应萃取塔产生的有机相掺杂一部分氧气和氮气，进入气液分离器，分出气相。

表1-6 萃余相气液分离器进出口状况
物流进料原料气相出料产物液相出料产物温度/℃48.6 25 25
压力/MPa 0.6 0.1 0.1
气相分率0.588 1 0
摩尔流量kmol/h 7467.44 2518.250233 7152.65
质量流量kg/h 1792185.62 75547.507 1716638.118 体积流量m3/h 1886.51 30219.0028 1806.98
各组份质量流量kg/h
EAQ 383426.574 383426.574 H2O
重芳烃989721.589 989721.589 磷酸三辛酯329907.19 329907.19
HEAQ N2
O2 11959.050
42020.22
33527.287
42020.22
33527.287
11959.050
H2O2 1623.715 1623.715
水洗塔
萃余相中含有一部分过氧化氢，水洗塔把未完全萃取出的过氧化氢水洗除去。

表1-7 水洗塔进出口状况
物流有机相进料水相进料水相出料产物油相出料产物
温度/℃25 25 25 25
压力/MPa 0.1 0.1 0.1 0.1
气相分率0 0 0 0
摩尔流量kmol/h 7152.65 300 234.1 7145.893
质量流量kg/h 1716638.118 5400 7023.715 1715014.40
体积流量m3/h 1806.98 5.4 5.8531 1805.27
各组份质量流量kg/h
EAQ 383426.574 383426.574
H2O 5400 5400
重芳烃989721.589 989721.589
磷酸三辛酯329907.19 329907.19
HEAQ
N2
O2
11959.050 11959.050
H202 1623.715 1623.715
反应器物料衡算表
表1-8 反应器物料衡算表
物流进料出料Temperature C 50.000 50.000 Pressure Mpa 3.000 3.000 Vapor Frac 0.000 0.000 Mole Flow kmol/hr 12305.007 12338.455 Mass Flow kg/hr 399264.084 399257.580 Volume Flow cum/hr 580.706 574.314 Enthalpy Gcal/hr -515.724 -560.761 Bubble Temp C 104.993 105.528 Mass Flow kg/hr
H2O2 30597.001 0.783
C3H6 128657.786 96493.337 C3H6O 224.580 42392.775 H2O 43890.801 59630.971 CH4O 171778.971 171367.380 CH2O 0.000 270.532
C3H8O2 0.000 2622.449 C4H10-01 0.000 345.095
O2 0.000 2018.131 C3H8 24114.934 24116.127 Mass Frac
H2O2 0.077 0.000
C3H6 0.322 0.242
C3H6O 0.001 0.106
H2O 0.110 0.149
CH4O 0.430 0.429
CH2O 0.000 0.001
C3H8O2 0.000 0.007
C4H10-01 0.000 0.001
O2 0.000 0.005
C3H8 0.060 0.060 Mole Flow kmol/hr
H2O2 899.523 0.023
C3H6 3057.410 2293.058 C3H6O 3.867 729.903
H2O 2436.310 3310.022 CH4O 5361.030 5348.184 CH2O 0.000 9.010
C3H8O2 0.000 34.463
C4H10-01 0.000 3.829
O2 0.000 63.069
C3H8 546.867 546.894。