化工MMA项目 能量衡算一览表
年产十万吨乙二醇项目-物料衡算与能量衡算计算书
年产十万吨乙二醇项目物料衡算与能量衡算目录物料平衡计算书 (1)1.1概述 (1)1.2 物料衡算的原理和准则 (1)1.3总项目核算 (2)1.3.1物料衡算任务 (2)1.3.2草酸二甲酯合成工段 (3)1.3.3碳酸二甲酯联产工段 (14)1.3.4草酸二甲酯加氢工段 (18)1.3.5乙二醇分离工段 (22)1.3.6总物料衡算 (29)1.4总结 (31)能量平衡计算书 (33)1.1总述 (33)1.2热量衡算的原理和准则 (33)1.3热量衡算任务 (34)1.4热量衡算 (34)1.4.1 草酸二甲酯合成工段 (34)1.4.2 碳酸二甲酯联产工段 (37)1.4.3 草酸二甲酯加氢工段 (38)1.4.4 乙二醇分离工段 (38)1.4总结 (40)物料平衡计算书1.1概述本项目利用新疆天业的电石尾气分离后的CO、H2 以及甲醇为主要原料合成乙二醇，最终可制得纯度为99.9%的聚酯级乙二醇，同时联产纯度为99.9%的碳酸二甲酯。
在确定整个工艺流程后，经Aspen Plus的全流程模拟，获得了更为准确的数据，由定型阶段转为定量阶段。
通过对整个生产系统、生产车间，以及部分重要的生产单元进行物料衡算计算出主、副产品的产量，原材料的消耗定额，“三废”排放量及组成，以及产品收率等各项经济技术指标，从而定量地评述初步设计所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理，技术上是否先进，为后阶段的设计提供数据。
1.2 物料衡算的原理和准则物料衡算是以质量守恒定律为基础，对物料平衡进行的计算。
物料平衡是指“在单位时间内进入系统的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。
进行物料衡算时，先必须确定衡算的体系。
对于已经达到稳定的体系，通常满足以下关系：（进料量之和）-（出料量之和）=（系统累积量）当系统中有化学反应时可表示为：（进料量之和）-（出料量之和）+（反应消耗量）-（反应生成量）=（系统累积量）利用以上两个关系，可以对整个工艺系统或子系统进行物料衡算。
热量衡算
化工计算中的能量衡算是根据热力学第一定律，即能量守恒与转化定律，对化工过程进行能量计算。
化工生产中消耗的能量形式有机械能，电能和热能等等，其中以热能为主要形式，因此化工过程中的能量衡算重点是热量衡算。
本章具体对苯酐氧化反应器进行能量衡算如下：热量衡算方程式： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5其中式中： Q1——初始物料带入设备中的热量，kJQ2——加热剂或冷却剂与设备和物料传递的热量，kJQ3——物理变化及化学变化的热效应，kJQ4——离开设备物料带走的热量，kJQ5——反应器系统热量损失，kJ反应过程的能量方框图图4-1 反应工段能量衡算图反应器能量横算过程根据图4-1及能量守恒可知：Q2=Q4+Q5-Q1-Q3Q1和Q4的计算Q=∑Mi×Ci（t1-t2）（Q1和Q4的计算都适用）式中：Mi——反应物体系中组分的质量，kg；C i ——组分i 在0-T℃时的平均比热容，KJ/； t 1，t 2——反应物系在反应前后的温度，℃。
物料进入设备时的温度为145℃，热量衡算的基准为145℃，△T=0,则： Q 1=0查得各物项平均比热容数据： （kJ/kg.℃）表4-1 各物相平均比热容所以： ()21i i 4t C M Q t -=∑=××(370-145)+××225+××225+××225+××225+××225+××225+××225+××225+××225+××225=.4kJ 过程Q 3的计算过程热效率可以分为两类：一类是化学过程的热效率即化学反应速率；另一类是物理过程热效率。
物料化学变化过程，除化学反应外，往往伴随着物料状态变化热效率，但本工艺流程中物理过程热效率较低，可以忽略不计，该过程皆为放热反应，则过程热效率可以由下式计算：主反应：C 8H 10+3O 2→C 8H 4O 3+3H 2O + Q 3-1=×103×=×103kJ/h副反应：CH 3C 6H 4CH 3+→C 4H 2O 3（顺酐）+4CO 2+4H 2O + Q 3-2=×103×=×103kJ/hCH 3C 6H 4CH 3+3O 2→C 6H 5COOH （苯甲酸）+CO 2+2H 2O +Q3-3=×103×=×103kJ/hCH3C6H4CH3+2O2→C8H6O2（苯酞）+2H2O +Q3-4=×103×=×103kJ/hCH3C6H4CH3+→C5H5O3（柠槺酐）+3CO+3H2O +Q3-5=×103×=×103kJ/hCH3C6H4CH3+→8CO+5H2O +Q3-6=×103×=×103kJ/hCH3C6H4CH3+→8CO2+5H2O +Q3-7=×103×=×103kJ/h 继而得到：Q 3 = Q3-1+Q3-2+Q3-3+Q3-4+Q3-5+Q3-6+Q3-7 =×103kJ/hQ5的计算该反应中的热损失按5%计算，即：Q 5=5%×（Q1+Q3）=5%×（0+×103）=×103kJ/hQ2的计算Q2为熔岩移出反应器的热量，由反应器热量守恒可知：Q 2=Q4+Q5-Q1-Q3=.8kJ/h反应器能量衡算表根据以上计算列出氧化反应工段能量衡算表格如下：表4-2 反应工段能量衡算表（吸收热量为“+”，释放热量为“-”）。
能量衡算表
4.3 硫酸制备工段4.3.1 混合器(M0401～M0404)表4-45混合器(M0401)物流焓变衡算表4-46能量平衡计算表表4-47混合器(M0402)物流焓变衡算表4-48能量平衡计算表表4-49混合器(M0403)物流焓变衡算表4-50能量平衡计算表表4-51混合器(M0404)物流焓变衡算表4-52能量平衡计算表4.3.2 分流器(S0401～S0403)表4-53分流器(S0401)物流焓变衡算表4-54能量平衡计算表表4-55分流器(S0402)物流焓变衡算表4-56能量平衡计算表表4-57分流器(S0403)物流焓变衡算表4-58能量平衡计算表4.3.3 换热器(E0403～E0411)表4-59换热器(E0403)物流焓变衡算表4-60能量平衡计算表表4-61换热器(E0404)物流焓变衡算表4-62能量平衡计算表表4-63换热器(E0405)物流焓变衡算表4-64能量平衡计算表表4-65换热器(E0406)物流焓变衡算表4-66能量平衡计算表表4-67换热器(E0407)物流焓变衡算表4-68能量平衡计算表表4-69换热器(E0408)物流焓变衡算表4-70能量平衡计算表表4-71换热器(E0409)物流焓变衡算表4-72能量平衡计算表表4-73换热器(E0410)物流焓变衡算表4-74能量平衡计算表表4-75换热器(E0411)物流焓变衡算表4-76能量平衡计算表4.3.3反应器(R0401-1～4)表4-77反应器(R0401-1)物流焓变衡算表4-78能量平衡计算表表4-79反应器(R0401-2)物流焓变衡算表4-80能量平衡计算表表4-81 反应器(R0401-3)物流焓变衡算表4-82能量平衡计算表表4-83 反应器(R0401-4)物流焓变衡算表4-84能量平衡计算表4.3.4塔设备(T0401～T0403)表4-85干燥塔(T0401)物流焓变衡算表4-86能量平衡计算表表4-87干燥塔(T0402)物流焓变衡算表4-88能量平衡计算表表4-89吸收塔(T0403)物流焓变衡算表4-90能量平衡计算表4.3.5压缩机(C0401)表4-91压缩机(C0401)物流焓变衡算表4-92能量平衡计算表。
化工设计竞赛10-附录二：物料衡算一览表(0001)
2019年“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛山西三维集团年产12万吨醋酸乙烯酯技术改造项目物料衡算一览表太原科技大学平三藩团队团队成员：赵鹏、童胜、杨振兴、陈宇、代文宇指导老师：程加林、史宝萍、赵玉英、李鹏、郭晓霞目录1.概述 (1)2.物料衡算原理 (2)3.物料衡算任务 (2)4.1乙炔发生工段 (4)4.1.1 乙炔发生工段总物料衡算 (4)4.2 V AC制备工段物料衡算 (11)4.2.1 V AC制备工段总物料衡算 (11)4.3 乙炔回收工段 (28)4.3.1 乙炔回收工段物料衡算 (28)1.概述本项目是电石和水发生反应，产生的乙炔经过清洁得到精乙炔。
精乙炔和醋酸反应后，得到醋酸乙烯及其副产。
通过醋酸乙烯制备工段和乙炔回收工段，得到本项目的产品：醋酸乙烯。
设计过程中利用Aspen Plus对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算，Aspen plus全模拟流程如图1-1所示。
图1-1 全流程示意图2.物料衡算原理系统累计的质量＝输入系统的质量－输出系统的质量＋反应生成的质量－反应消耗的质量假设系统无泄漏，有：当系统无化学反应发生时，有：在稳定状态下，有：注：—进入系统的物料流率；—流出系统的物料流率；—反应产生物料速率；—反应消耗物料速率。
山西三维集团年产12万吨醋酸乙烯酯技术改造项目《物料衡算一览表》3.物料衡算任务通过对系统整体以及部分主要单元的详细物料衡算，得到主、副产品的产量，原料的消耗量，“三废”的排放量以及最后产品的质量指标等关键经济技术指标，对所选工艺路线、设计流程进行定量评述，为后阶段的设计提供依据。
4.1乙炔发生工段IN OUT1-1 1-2 1-8 1-28 1-35 1-42 1-19 1-23 1-41 1-50 1-51 1-52 1-53 Substream:MIXEDMole Flowkmol/hr乙炔0 0 0 0 0 0 0.00031 0.019152 0.084724 1.564797 1.32E-05 0.049691 204.3111 磷化氢0 0 0 0 0 0 1.99E-07 1.51E-05 1.20E-05 4.91E-06 7.06E-11 2.05E-07 0.000525 硫化氢0 0 0 0 0 0 1.25E-05 0.000488 2.97E-21 0 0 0 0 氮气0.31535 0 0 0 0 0 2.41E-10 4.59E-08 5.06E-06 9.17E-05 4.77E-12 2.29E-07 0.315253 水0 1500 10 20 0.033147.18217 64.62211 976.5598 0.894203 0.243453 2.447444 43.23155 2.06825868硫酸0 0 0 0 1.62520 0 0 1.435048 0 0 2.57E-07 8.34E-1638磷酸0 0 0 0 0 0 0 0 0.061497 0 0 0 0 硫0 0 0 0 0 0 0 0 0.271332 0 0 5.38E-07 4.49E-14 二氧化硫0 0 0 0 0 0 0 0 0.000493 0.00622 3.98E-06 0.00175 0.00206 氢氧化钠0 0 0 0 0 2.300166 0 0 0 0 0 2.159097 1.73E-18 磷酸钠0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0硫化钠0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0亚硫酸钠0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.070642 1.13E-25 碳酸钠0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.15E-07 9.30E-31 二氧化碳0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0硫酸钠0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.03E-06 1.82E-30 醋酸0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0醋酸乙烯0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 乙醛0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 丙酮0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0丁烯醛0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0二醋酸亚乙0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0酯氧气0.0408 0 0 0 0 0 1.05E-09 1.02E-07 8.42E-07 1.53E-05 1.90E-11 4.56E-08 0.040784 碳化钙206.03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0氢氧化钙0 0 0 0 0 0 0 281.2856 0 0 0 0 0氧化钙75 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0硫化钙0.1626 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0磷化钙0.031 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Total Flow kmol/hr 281.5797 1500 10 20 1.65840649.48234 64.62243 1257.865 2.747314 1.814582 2.447461 45.51273 206.738Total Flow kg/hr 17439.85 27022.92 180.1528360.3056 160 942 1164.194 38434.72 173.8232 45.53155 44.09198 875.4964 5367.376Total Flow cum/hr 16.17532 27.18721 0.1812480.355997 0.0881690.912762 1.165636 27.17141 0.115842 153.2397 0.044675 0.873596 4775.018TemperatureC25 25 25 6 25 15 20 43.6123 9.260976 32.22849 32.22849 60 8.327693Pressure kpa101.325 101.325 101.325 190 101.325101.325 30 101.325 104.045 30 30 30 101.325Vapor Frac0.001265 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 Liquid Frac0 1 1 1 1 1 1 0.776379 1 0 1 1 0 Solid Frac0.998735 0 0 0 0 0 0 0.223621 0 0 0 0 0Enthalpy kcal/mol -50.9326 -68.2622 -68.2622-68.5964 -187.066-68.3681 -68.8229 -105.316 -120.476 39.07995 -68.5848 -67.6212 53.11353Enthalpy kcal/kg -822.346 -3789.13 -3789.13-3807.68 -1938.94-3591.31 -3820.24 -3446.7 -1904.16 1557.464 -3807.01 -3515.29 2045.802Enthalpy Gcal/hr -14.3416 -102.393 -0.68262-1.37193 -0.31023-3.38301 -4.4475 -132.473 -0.33099 0.070914 -0.16786 -3.07763 10.98059Entropy cal/mol-K -3.76553 -38.9652 -38.9652-40.1168 -78.5313-36.5509 -40.4486 -44.83 -41.8621 14.17104 -39.6529 -33.6772 13.30599Entropy cal/gm-K -0.0608 -2.1629 -2.1629-2.22682 -0.81398-1.91998 -2.24523 -1.46717 -0.66164 0.564763 -2.20106 -1.75071 0.512514Density kmol/cum 17.40798 55.173 55.173 56.18023 18.8094754.21163 55.43965 46.2937 23.71607 0.011841 54.78393 52.09814 0.043296Density kg/cum 1078.176 993.957 993.9571012.103 1814.7041032.032 998.7631 1414.528 1500.521 0.297126 986.9542 1002.175 1.1240544.1.1 乙炔发生工段总物料衡算T0101IN OUT Streams1-7 1-9 1-10 1-25 Temperature C50 25 25.8 25 Pressure kpa101.325 101.325 101.7 99 Vapor Frac0.516 0 0 1 Mole Flow kmol/hr462.988 25622.807 25871.51 214.282 Mass Flow kg/hr10049.9 465685.74 470207.5 5528.198 6344.929 476.491 481.527 5365.243 Volume Flowcum/hrEnthalpy-5.062 -1687.637 -1703.59 10.892 Gcal/hrMole Flow kmol/hr乙炔212.0881 506.6493 511.759 206.9783 磷化氢0.064312 0.1937628 0.195719 0.0623554 硫化氢0.173708 0.9648229 0.974781 0.1637495 氮气0.315803 0.0374233 0.037801 0.3154253 水250.3052 25114.96 25358.54 6.72085 硫酸0 0 0 0磷酸0 0 0 0硫0 0 0 0 二氧化硫0 0 0 0 氢氧化钠0 0 0 0磷酸钠0 0 0 0硫化钠0 0 0 0 亚硫酸钠0 0 0 0碳酸钠0 0 0 0 二氧化碳0 0 0 0硫酸钠0 0 0 0醋酸0 0 0 0 醋酸乙烯0 0 0 0乙醛0 0 0 0丙酮0 0 0 0丁烯醛0 0 0 0二醋酸亚乙酯0 0 0 0 氧气0.040873 0.0060567 0.006118 0.040812 碳化钙0 0 0 0 氢氧化钙0 0 0 0硫化钙0 0 0 0磷化钙0 0 0 0T0102IN OUT Streams1-29 1-27 1-30 1-34Temperature C 6 35 28 9.7Pressure kpa190 195 193.4 190Vapor Frac0 0.996 0 1Mole Flow kmol/hr257.897 214.282 264.333 207.846Mass Flow kg/hr4715.693 5528.198 4839.37 5404.521Volume Flow4.788 2805.268 5.038 2573.001cum/hrEnthalpy-16.649 10.907 -16.865 11.123 Gcal/hrMole Flow kmol/hr乙炔8.6357 206.9783 9.595097 206.0189 磷化氢0.003325 0.0623554 0.003695 0.0619859 硫化氢0.016638 0.1637495 0.018491 0.1618965 氮气0.000673 0.3154253 0.000748 0.3153504 水249.2404 6.72085 254.7145 1.246705 硫酸0 0 0 0磷酸0 0 0 0硫0 0 0 0 二氧化硫0 0 0 0 氢氧化钠0 0 0 0磷酸钠0 0 0 0硫化钠0 0 0 0 亚硫酸钠0 0 0 0碳酸钠0 0 0 0 二氧化碳0 0 0 0硫酸钠0 0 0 0醋酸0 0 0 0 醋酸乙烯0 0 0 0乙醛0 0 0 0丙酮0 0 0 0丁烯醛0 0 0 0二醋酸亚乙酯0 0 0 0 氧气0.000109 0.040812 0.000121 0.0407999氢氧化钙0 0 0 0 氧化钙0 0 0 0 硫化钙0 0 0 0 磷化钙0 0 0 0T0103IN OUT Streams1-36 1-40 1-34 1-38 1-37 Temperature C7 7 9.7 9.3 9.4 Pressure kpa101.325 104.045 190 104.045 101.325 Vapor Frac0 0 1 0 1 Mole Flow kmol/hr 1.658 24.719 207.846 27.465 207.1095404.521 1738.23 5390.697 Mass Flow kg/hr160 1564.406Volume Flow0.087 1.041 2573.001 1.158 4801.763cum/hr-0.311 -2.98 11.123 -3.31 11.142 EnthalpyGcal/hrMole Flow kmol/hr乙炔0 0.76209 206.0189 0.8467739 205.9343 磷化氢0 0.000100.061986 0.0001198 0.0005378硫化氢0 1.40E-30.161897 5.78E-20 05氮气0 4.55E-00.31535 5.06E-05 0.3153455水0.033168 8.042851.246705 8.936557 0.7379211硫酸 1.625238 12.91770 14.3531 1.28E-062磷酸0 0.553520 0.6149661 6.07E-2417硫0 2.437930 2.708741 5.37E-076二氧化硫0 0.004410 0.0049095 0.08045786氢氧化钠0 0 0 0 0 磷酸钠0 0 0 0 0 硫化钠0 0 0 0 0亚硫酸钠0 0 0 0 0 碳酸钠0 0 0 0 0 二氧化碳0 0 0 0 0 硫酸钠0 0 0 0 0醋酸0 0 0 0 0 醋酸乙烯0 0 0 0 0乙醛0 0 0 0 0丙酮0 0 0 0 0 丁烯醛0 0 0 0 0二醋酸亚乙酯0 0 0 0 0 氧气0 7.58E-00.0408 8.42E-06 4.08E-026碳化钙0 0 0 0 0 氢氧化钙0 0 0 0 0 氧化钙0 0 0 0 0 硫化钙0 0 0 0 0 磷化钙0 0 0 0 0T0104IN OUT Streams1-37 1-42 1-44 1-43 1-53 Temperature C9.4 15 6.1 6.1 8.3 Pressure kpa101.325 101.325 101.597 101.597 101.325 Vapor Frac 1 0 0 0 1 Mole Flow kmol/hr207.109 49.482 199.099 248.874 206.747 Mass Flow kg/hr5390.697 942 3860.442 4825.541 5367.598 4801.763 0.913 3.798 4.748 4775.2 Volume Flowcum/hr11.142 -3.383 -12.888 -16.11 10.981EnthalpyGcal/hrMole Flow kmol/hr乙炔205.9343 0 6.458145 8.072666 204.3197 磷化氢0.00053 0 2.04E-05 2.56E-05 0.000525 硫化氢0 0.00E+00 0.00E+00 0氮气0.315345 0.00E+00.000368 4.59E-04 0.315254水0.737921 47.1821183.689 229.6113 2.0682087硫酸 1.28E-06 0 1.03E-06 1.29E-06 8.34E-16 磷酸 6.07E-24 0 0 0 0.00E+00 硫 5.37E-07 0 2.15E-06 2.69E-06 4.48E-14 二氧化硫0.080457 0 0.031817 0.0397709 0.002055 氢氧化钠0 2.300168.637918 10.79719 1.73E-186磷酸钠0 0 0 0 0 硫化钠0 0 0 0 0亚硫酸钠0 0 0.281911 0.3523593 1.12E-25 碳酸钠0 0 2.57E-06 2.57E-06 9.29E-31 二氧化碳0 0 9.67E-33 0 0 硫酸钠0 0 4.11E-06 5.14E-06 1.82E-30 醋酸0 0 0 0 0醋酸乙烯0 0 0 0 0 乙醛0 0 0 0 0 丙酮0 0 0 0 0 丁烯醛0 0 0 0 0二醋酸亚乙酯0 0 0 0 0 氧气0.040799 0.00E+06.15E-057.69E-05 4.08E-02碳化钙0 0 0 0 0氢氧化钙0 0 0 0 0 氧化钙0 0 0 0 0 硫化钙0 0 0 0 0 磷化钙0 0 0 0 04.2 VAC制备工段物料衡算IN OUT1-53 2-3 2-31 2-7 2-36 2-37 2-41 2-52 2-68 2-69 2-76 2-81 3-1 Substream:MIXEDMole Flowkmol/hr乙炔204.3111 0 0 0 1.80E-12 0.048109 2.09E-10 0 0 0 0 0 12.91605 磷化氢0.000525 0 0 0 4.66E-16 2.67E-06 3.81E-14 0 0 0 0 0 0.000522 硫化氢0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 氮气0.315253 0 0 0 6.49E-24 4.52E-06 5.30E-18 0 0 0 0 0 0.315262 水 2.068258 5.550844 4.9 0.2274 0.319617 1.41E-07 5.078696 5.48E-07 7.22E-08 3.40E-14 9.96E-11 3.98E-12 0.036533 硫酸8.34E-16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 磷酸0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 硫 4.49E-14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 二氧化硫0.00206 0 0 0 3.14E-08 0.000418 3.52E-09 0 0 0 0 0 0.001626 氢氧化钠 1.73E-18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 磷酸钠0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 硫化钠0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 亚硫酸钠 1.13E-25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 碳酸钠9.30E-31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 二氧化碳0 0 0 0 2.54E-15 0.000363 5.45E-13 0 0 0 0 0 0.16399 硫酸钠 1.82E-30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 醋酸0 208.151 0 24.98218 0 0 5.49E-10 0 1.523507 0.00047 1.65E-12 0.000775 1.30E-12 醋酸乙烯0 0 0 0 0.202282 4.48E-05 7.15E-10 177.974 0 0 1.312717 0.011685 0.641923 乙醛0 0 0 0 0.32905 1.589038 0.000911 1.12E-05 0 0 5.26E-12 0 1.505647 丙酮0 0 0 0 0.031098 0.000106 0.00093 0.123521 0 0 1.22E-06 6.11E-12 0.008612 丁烯醛0 0 0 0.112693 5.85E-09 1.03E-14 1.15E-07 2.07E-05 0.026465 5.21E-07 3.44E-05 3.457647 3.52E-09 二醋酸亚乙酯0 0 0 0.000139 0 0 0 0 0.003762 0.582614 0 0 0 氧气0.040784 0 0 0 6.60E-24 1.34E-06 2.53E-18 0 0 0 0 0 0.040784 碳化钙0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 氢氧化钙0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 氧化钙0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 硫化钙0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 磷化钙0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Total Flow206.738 213.7018 4.9 25.32241 0.882047 1.638087 5.080538 178.0975 1.553735 0.583084 1.312752 3.470107 15.63095 kmol/hrTotal Flow kg/hr5367.376 12600 88.27487 1512.259 39.4744 71.30781 91.5883 15329.03 93.89533 85.17318 113.0148 243.4026 476.5326 Total Flow 4775.018 11.79204 0.087547 1.55271 0.047617 0.089229 0.100726 17.98066 0.10128 0.096196 0.132008 0.35557 713.0364cum/hrTemperature C8.327693 25 10 96.14297 56.06124 2.110848 108.1595 79.42463 126.0963 180.1407 77 112.2865 1.177281 Pressure kpa101.325 101.325 130 50 134.12 128 134.76 126.32 130 138.16 117 134.68 50 Vapor Frac 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Liquid Frac0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 Solid Frac0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 053.11353 -108.117 -68.5265 -107.104 -62.5248 -44.7295 -66.7044 -81.3527 -106.11 -196.656 -81.4731 -30.1622 36.59609Enthalpykcal/molEnthalpy kcal/kg2045.802 -1833.71 -3803.8 -1793.43 -1397.1 -1027.53 -3700.19 -945.182 -1755.86 -1346.28 -946.371 -430.012 1200.404 Enthalpy Gcal/hr10.98059 -23.1048 -0.33578 -2.71214 -0.05515 -0.07327 -0.33889 -14.4887 -0.16487 -0.11467 -0.10695 -0.10467 0.57203213.30599 -57.6397 -39.8697 -56.5624 -51.1503 -47.9682 -34.4288 -87.2416 -56.198 -147.559 -87.5564 -62.2884 7.956271Entropycal/mol-KEntropy0.512514 -0.9776 -2.2131 -0.94712 -1.14294 -1.10193 -1.90982 -1.0136 -0.92994 -1.01017 -1.01703 -0.88803 0.260977cal/gm-K0.043296 18.12255 55.96983 16.30852 18.5236 18.35823 50.43929 9.90495 15.34101 6.061426 9.94452 9.759288 0.021922Densitykmol/cumDensity kg/cum 1.124054 1068.517 1008.312 973.9483 828.9897 799.1549 909.2835 852.5291 927.088 885.4143 856.1237 684.5426 0.668315 Average MW25.96221 58.96065 18.01528 59.7202 44.75317 43.53114 18.02728 86.07101 60.43202 146.0736 86.08999 70.14267 30.48647 Liq Vol 60F12.09593 0.088445 1.453157 0.045392 0.093562 0.091791 16.55157 0.0905 0.079642 0.122018 0.286802 1.267808cum/hr4.2.1 VAC制备工段总物料衡算T0201IN OUT StreamsTemperature91 87.4 3CPressure kpa101.325 100.64 85 Vapor Frac 1 0 1Mole Flow1675.055 310.404 1364.651 kmol/hrMass Flow63844.73 22826.1 41018.63 kg/hrVolume Flow50051.84 25.272 36859.84 cum/hrEnthalpy29.868 -28.872 55.284Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔1186.625 0.0042642 1186.621 磷化氢0.04724 3.01E-07 4.72E-02 硫化氢0 0.00E+00 0 氮气31.12908 1.04E-06 31.12908 水 2.705043 0.0273981 2.677645 硫酸8.34E-16 0 0.00E+00 磷酸0.00E+00 0 0硫 4.48E-14 0 0.00E+00 二氧化硫0.084886 1.95E-05 0.084867 氢氧化钠 1.73E-18 0 0 磷酸钠0 0 0 硫化钠0 0 0亚硫酸钠 1.12E-25 0 0 碳酸钠9.29E-31 0 0.00E+00 二氧化碳15.32303 3.20E-05 1.53E+01 硫酸钠 1.82E-30 0 0.00E+00 醋酸146.9538 146.9538 2.42E-16 醋酸乙烯225.2329 156.5831 68.64975 乙醛55.51445 0.1217921 55.39266 丙酮0.727504 0.0251399 0.702364 丁烯醛 6.10123 6.10123 9.59E-11二醋酸亚乙0.586818 0.5868181 5.72E-41酯氧气 4.023733 1.82E-07 4.02E+00碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0 氧化钙0 0 0 硫化钙0 0 0 磷化钙0 0 0T0202IN OUT Streams2-23 2-24 2-43 Temperature77.9 56.9 97.2CPressure kpa133.5 120 142.44 Vapor Frac0 1 0Mole Flow344.404 6.888 337.516 kmol/hrMass Flow25517.88 394.662 25123.21 kg/hrVolume Flow28.075 157.51 28.443cum/hrEnthalpy-31.485 -0.283 -30.947 Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔0.990025 0.9900263 5.68E-29 磷化氢 4.80E-05 4.80E-05 1.25E-30 硫化氢0 0.00E+00 0 氮气0.000872 8.72E-04 6.40E-52 水0.820747 0.2631188 0.557623 硫酸0.00E+00 0 0.00E+00 磷酸0.00E+00 0 0硫0.00E+00 0 0.00E+00 二氧化硫0.001205 1.20E-03 4.72E-14 氢氧化钠0.00E+00 0 0 磷酸钠0 0 0 硫化钠0 0 0亚硫酸钠0.00E+00 0 0 碳酸钠0.00E+00 0 0.00E+00 二氧化碳0.009695 9.70E-03 2.02E-33 硫酸钠0.00E+00 0 0.00E+00 醋酸146.9538 9.70E-10 1.47E+02 醋酸乙烯185.8543 2.748764 183.1055 乙醛 2.925223 2.849332 0.075895丙酮0.159726 0.0248677 0.134858 丁烯醛 6.10123 2.10E-07 6.10E+00 二醋酸亚乙酯0.586818 3.19E-24 5.87E-01氧气0.000148 1.48E-04 1.79E-51 碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0 氧化钙0 0 0 硫化钙0 0 0 磷化钙0 0 0T0203IN OUT Streams2-30 2-32 2-33 2-34 TemperatureC9.7 10 9.6 9.5 Pressure kpa140 130 130 140 Vapor Frac0 0 0 0 Mole Flowkmol/hr9.215 9.9 6.515 12.601 Mass Flowkg/hr652.524 178.411 538.43 292.505 Volume Flowcum/hr0.701 0.177 0.568 0.315 EnthalpyGcal/hr-0.683 -0.678 -0.541 -0.82 Mole Flowkmol/hr乙炔0.048908 2.05E-10 7.92E-04 0.0481156 磷化氢 2.72E-06 3.75E-14 4.41E-08 2.68E-06硫化氢0 0.00E+00 0.00E+00氮气 4.60E-06 5.22E-18 7.45E-08 4.52E-06水0.806373 9.8981870.308087 10.39647硫酸0.00E+00 0 0.00E+00 0.00E+00 磷酸0.00E+00 0 0 0 硫0.00E+00 0 0.00E+00 0.00E+00 二氧化硫0.000425 3.47E-09 6.89E-06 0.000418 氢氧化钠0.00E+00 0 0 0磷酸钠0 0 0 0硫化钠0 0 0 0亚硫酸钠0.00E+00 0 0 0碳酸钠0.00E+00 0 0.00E+00 0.00E+00 二氧化碳0.000369 5.37E-13 5.99E-06 0.0003635 硫酸钠0.00E+00 0 0.00E+00 0.00E+00 醋酸9.68E-10 5.43E-10 4.17E-10 1.09E-09 醋酸乙烯 6.374508 7.04E-10 6.172184 0.2023243乙醛 1.951252 0.00089730.032279 1.919871丙酮0.03335 0.00091530.001218 0.0330477丁烯醛 2.08E-07 1.14E-07 8.74E-08 2.34E-07二醋酸亚乙酯00.00E+00.00E+00 0氧气 1.36E-06 2.49E-18 2.20E-08 1.34E-06 碳化钙0 0 0 0氢氧化钙0 0 0 0 氧化钙0 0 0 0 硫化钙0 0 0 0 磷化钙0 0 0 0T0204IN OUTStreams2-34 2-35 2-39 TemperatureC9.5 14.4 108.2 Pressure kpa140 130 134.76Vapor Frac0 0 0Mole Flowkmol/hr12.601 2.52 10.08Mass Flowkg/hr292.505 110.781 181.724 Volume Flowcum/hr0.315 0.136 0.2 EnthalpyGcal/hr-0.82 -0.129 -0.672Mole Flowkmol/hr乙炔0.048116 4.81E-02 4.14E-10磷化氢 2.68E-06 2.68E-06 7.56E-14硫化氢0 0.00E+00 0氮气 4.52E-06 4.52E-06 1.05E-17水10.39647 0.3196305 10.07684硫酸0.00E+00 0 0.00E+00 磷酸0.00E+00 0 0硫0.00E+00 0 0.00E+00 二氧化硫0.000418 4.18E-04 6.99E-09 氢氧化钠0.00E+00 0 0 磷酸钠0 0 0 硫化钠0 0 0亚硫酸钠0.00E+00 0 0 碳酸钠0.00E+00 0 0.00E+00 二氧化碳0.000363 3.63E-04 1.08E-12 硫酸钠0.00E+00 0 0.00E+00 醋酸 1.09E-09 2.47E-12 1.09E-09 醋酸乙烯0.202324 2.02E-01 1.42E-09 乙醛 1.919871 1.918062 0.001809 丙酮0.033048 0.0312023 0.001845 丁烯醛 2.34E-07 5.86E-09 2.29E-07 二醋酸亚乙0 0.00E+00 0.00E+00酯氧气 1.34E-06 1.34E-06 5.01E-18 碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0 氧化钙0 0 0 硫化钙0 0 0 磷化钙0 0 0T0204IN OUTStreams2--34 2-35 2-38Temperature9.5 14.4 108.2CPressure kpa140 130 134.76 Vapor Frac0 0 0Mole Flow12.601 2.52 10.08kmol/hrMass Flow292.505 110.781 181.724 kg/hrVolume Flow0.315 0.136 0.2cum/hrEnthalpy-0.82 -0.129 -0.672 Gcal/hrMole Flowkg/hrVolume Flow0.136 0.089 0.048cum/hrEnthalpy-0.129 -0.073 -0.055 Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔0.048116 4.81E-02 1.81E-12磷化氢 2.68E-06 2.68E-06 4.66E-16硫化氢0 0.00E+00 0氮气 4.52E-06 4.52E-06 6.49E-24水0.319631 1.41E-07 0.31963硫酸0.00E+00 0 0.00E+00磷酸0.00E+00 0 0硫0.00E+00 0 0.00E+00二氧化硫0.000418 4.18E-04 3.13E-08氢氧化钠0.00E+00 0 0磷酸钠0 0 0硫化钠0 0 0亚硫酸钠0.00E+00 0 0碳酸钠0.00E+00 0 0.00E+00二氧化碳0.000363 3.63E-04 2.54E-15硫酸钠0.00E+00 0 0.00E+00醋酸 2.47E-12 0.00E+00 0.00E+00醋酸乙烯0.202324 4.48E-05 2.02E-01乙醛 1.918062 1.589025 0.329037丙酮0.031202 0.0001055 0.031097丁烯醛 5.86E-09 1.03E-14 5.86E-09二醋酸亚乙0 0.00E+00 0.00E+00酯氧气 1.34E-06 1.34E-06 6.60E-24碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0氧化钙0 0 0硫化钙0 0 0磷化钙0 0 0T0206IN OUTStreams2-45 2-59 2-46Temperature95.2 124.6 75CPressure kpa130.4 131.76 110Vapor Frac0.014 0 0Mole Flow358.621 171.289 187.332 kmol/hrMass Flow26602.18 10574.923 16027.26 kg/hrVolume Flow145.875 11.953 18.709 cum/hrEnthalpy-31.584 -16.577 -15.092 Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔 5.68E-29 0.00E+00 0.00E+00磷化氢 1.25E-30 0.00E+00 0.00E+00硫化氢0 0.00E+00 0氮气 6.40E-52 0.00E+00 0.00E+00水0.563534 5.92E-03 0.557616硫酸0.00E+00 0 0.00E+00磷酸0.00E+00 0 0硫0.00E+00 0 0.00E+00二氧化硫 4.72E-14 0.00E+00 0.00E+00氢氧化钠0.00E+00 0 0磷酸钠0 0 0硫化钠0 0 0亚硫酸钠0.00E+00 0 0碳酸钠0.00E+00 0 0.00E+00二氧化碳 2.02E-33 0.00E+00 0.00E+00硫酸钠0.00E+00 0 0.00E+00醋酸 1.47E+02 1.47E+02 7.75E-04醋酸乙烯183.1058 2.30E-04 1.83E+02乙醛0.075895 1.20E-17 0.075895丙酮0.134858 1.40E-10 0.134858丁烯醛 2.72E+01 2.37E+01 3.46E+00二醋酸亚乙0.586818 5.87E-01 3.45E-20酯氧气 1.79E-51 0.00E+00 0.00E+00碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0氧化钙0 0 0硫化钙0 0 0磷化钙0 0 0T0207IN OUT Streams2-48 2-49 2-70 Temperature73.3 71.2 98.5CPressure kpa120.5 110 127 Vapor Frac0 0 0Mole Flow227.404 222.621 4.783 kmol/hrMass Flow19103.85 18747.438 356.409 kg/hrVolume Flow22.215 21.672 0.485cum/hrEnthalpy-18.272 -18.074 -0.212 Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔0 0 0 磷化氢0 0 0 硫化氢0 0 0 氮气0 0 0水 5.576431 5.576431 1.04E-10 硫酸0 0 0 磷酸0 0 0硫0 0 0二氧化硫 2.28E-49 0 0氢氧化钠0 0 0 磷酸钠0 0 0 硫化钠0 0 0亚硫酸钠0 0 0 碳酸钠0 0 0二氧化碳0 0 0 硫酸钠0 0 0 醋酸0.000775 7.964E-13 0.000775 醋酸乙烯217.3735 216.0495 1.323997 乙醛0.758555 0.7585548 5.26E-12 丙酮0.236986 0.2369847 1.22E-06 丁烯醛 3.458077 2.075E-05 3.458056二醋酸亚乙3.45E-20 0 0酯氧气0 0 0碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0 氧化钙0 0 0 硫化钙0 0 0 磷化钙0 0 0T0208IN OUT Streams2-50 2-51 2-52 Temperature71.2 65 79.4CPressure kpa117 110 126.32 Vapor Frac0 0 0Mole Flow222.621 44.524 178.097 kmol/hrMass Flow18747.44 3418.434 15329 kg/hrVolume Flow21.672 3.901 17.981cum/hrEnthalpy-18.074 -3.534 -14.489 Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔0 0 0 磷化氢0 0 0 硫化氢0 0 0 氮气0 0 0水 5.576431 5.576431 5.48E-07 硫酸0 0 0 磷酸0 0 0硫0 0 0二氧化硫0 0 0氢氧化钠0 0 0 磷酸钠0 0 0 硫化钠0 0 0亚硫酸钠0 0 0 碳酸钠0 0 0二氧化碳0 0 0 硫酸钠0 0 0 醋酸7.96E-13 0 0醋酸乙烯216.0495 38.07585 177.9736 乙醛0.758555 0.7585436 1.12E-05氢氧化钠0 0 0 磷酸钠0 0 0 硫化钠0 0 0亚硫酸钠0 0 0 碳酸钠0 0 0二氧化碳0 0 0 硫酸钠0 0 0 醋酸 1.47E+02 1.47E+02 0.001525 醋酸乙烯0.00023 2.80E-14 0.00023 乙醛 1.20E-17 0.00E+00 0.00E+00 丙酮 1.40E-10 4.47E-25 1.40E-10 丁烯醛 2.37E+01 2.64E+00 2.11E+01 二醋酸亚乙0.586818 0.5868181 5.00E-31酯氧气0 0 0 碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0 氧化钙0 0 0 硫化钙0 0 0 磷化钙0 0 0T0211IN OUT Streams2-62 2-63 2-64Temperature129.8 174.8 127.3 CPressure kpa144.68 148.6 135 Vapor Frac0 0 0Mole Flow150.183 0.641 149.542 kmol/hrMass Flow9095.953 88.999 9006.954 kg/hrVolume Flow9.87 0.099 9.743cum/hrEnthalpy-15.938 -0.121 -15.823 Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔0 0 0磷化氢0 0 0Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔0 0 0磷化氢0 0 0硫化氢0 0 0 氮气0 0 0水7.21E-08 7.21E-08 3.40E-14 硫酸0 0 0 磷酸0 0 0硫0 0 0二氧化硫0 0 0氢氧化钠0 0 0磷酸钠0 0 0硫化钠0 0 0亚硫酸钠0 0 0碳酸钠0 0 0二氧化碳0 0 0硫酸钠0 0 0 醋酸 1.52E+00 1.52E+00 0.000469 醋酸乙烯0.00E+00 0.00E+00 0 乙醛0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 丙酮0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 丁烯醛 2.65E-02 2.65E-02 5.20E-07 二醋酸亚乙0.586376 0.0037633 5.83E-01酯氧气0 0 0碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0氧化钙0 0 0硫化钙0 0 0磷化钙0 0 04.3 乙炔回收工段4.3.1 乙炔回收工段物料衡算IN OUTSubstream: MIXEDMole Flowkmol/hrC2H212.91605 0 0 0.124198 1.03E-05 12.79185 1.25E-08 PH30.000522 0 0 6.09E-06 1.44E-10 0.000516 2.66E-12 H2S0 0 0 0 0 0 0N20.315262 0 0 0.0001 0.2143320.10083 3.57E-17H2O0.036533 10 3.2631589.3957420.0020180.026852 3.875417H2SO40 0 0 0 0 0 0H3PO40 0 0 0 0 0 0 S0 0 0 0 0 0 0 SO20.001626 0 0 0.000264 2.78E-08 0.001361 3.47E-07 NAOH0 0 0 0 0 0 0 NA3PO40 0 0 0 0 0 0 NA2S0 0 0 0 0 0 0 NA2SO30 0 0 0 0 0 0 NA2CO30 0 0 0 0 0 0 CO20.16399 0 0 0.001198 5.26E-07 0.162792 3.10E-11 NA2SO40 0 0 0 0 0 0 HAC 1.30E-12 0 0 0 0 0 0VAC0.641923 0 0 0.030708 0.0062170.378252 0.2272C2H4O 1.505647 0 0 0.84323 0.0004430.642064 0.019861C3H6O0.008612 0 3.3934180.0086060.0126191.0568762.323603C4H6O 3.52E-09 0 0 3.52E-09 0 0 0 C6H10O40 0 0 0 0 0 0O20.040784 0 0 1.70E-05 0.0201660.020601 1.99E-17CAC20 0 0 0 0 0 0CAOH0 0 0 0 0 0 0 CAO0 0 0 0 0 0 0 CAS0 0 0 0 0 0 0 CA3P20 0 0 0 0 0 0Total Flow kmol/hr 15.63095 106.65657510.404070.25580715.18199 6.446082Total Flow kg/hr 476.5326180.1528255.8765212.86447.973806466.5414 225.2064Total Flow cum/hr 713.03640.1786680.3034620.2206295.944472355.7797 0.283142Temperature C 1.177281 10 10 -1.1218810.048038.70471 71.96701Pressure kpa 50101.325101.325 36.12 101325 1 1.0612VaporFrac1 0 0 0 1 1 0 LiquidFrac0 1 1 1 0 0 1 Solid Frac0 0 0 0 0 0 0Enthalpy kcal/mol 36.59609-68.5265-63.8692 -65.6168 -5.01184 37.43644 -64.2443Enthalpy kcal/kg 1200.404-3803.8-1661.54 -3207.12 -160.784 1218.24 -1838.87Enthalpy Gcal/hr 0.572032-0.68526-0.42515 -0.68268 -0.00128 0.56836 -0.41412Entropy cal/mol-K 7.956271-39.8697-56.7303 -40.3319 -3.50924 6.063356 -48.6838Entropy cal/gm-K 0.260977-2.2131-1.47583 -1.97128 -0.11258 0.197311 -1.39348Density kmol/cum 0.02192255.9698321.9354347.156470.0430330.042672 22.76623Density kg/cum 0.6683151008.312843.1904964.80861.3413821.311321 795.3825T0301IN OUT Streams3-1 3-2 3-3 3-4 Temperature C 1.2 10 10.8 -1.1 Pressure kpa50 101.325 30 36.12 Vapor Frac 1 0 1 0 Mole Flow kmol/hr15.631 10 15.227 10.404 Mass Flow kg/hr476.52 180.153 443.813 212.86 Volume Flow cum/hr713.024 0.179 1198.415 0.221 Enthalpy Gcal/hr0.572 -0.685 0.569 -0.683 Mole Flow kmol/hr乙炔12.91604 0 12.79184 0.1242012 磷化氢0.000522 0 0.000516 6.09E-06 硫化氢0 0 0 0.00E+00 氮气0.315262 0 0.315162 1.00E-04水 3.65E-02 1.00E+01 6.41E-01 9.40E+00 硫酸0 0 0 0.00E+00 磷酸0 0 0 0硫0 0 0 0.00E+00 二氧化硫0.001625 0 0.001361 0.0002641 氢氧化钠0 0 0 0磷酸钠0 0 0 0硫化钠0 0 0 0亚硫酸钠0 0 0 0碳酸钠0 0 0 0.00E+00 二氧化碳0.16399 0 0.162793 0.0011977 硫酸钠0 0 0 0.00E+00 醋酸 1.30E-12 0.00E+00 0 0.00E+00 醋酸乙烯 6.42E-01 0.00E+00 0.611198 0.0307052 乙醛 1.51E+00 0.00E+00 6.62E-01 8.43E-01 丙酮8.61E-03 0.00E+00 5.92E-06 8.61E-03 丁烯醛 3.52E-09 0.00E+00 5.15E-21 3.52E-09 二醋酸亚乙酯0 0 0.00E+00 0 氧气0.040784 0 0.040767 1.70E-05 碳化钙0 0 0 0氢氧化钙0 0 0 0氧化钙0 0 0 0硫化钙0 0 0 0磷化钙0 0 0 0T0302IN OUTStreams3-6 3-9 3-7 3-10Temperature10 10 10 13.2CPressure kpa104.045 101.325 101.325 104.045 Vapor Frac0.964 0 1 0Mole Flow15.227 537.384 0.256 552.355kmol/hrMass Flow443.813 18797.897 7.974 19233.736 kg/hrVolume Flow332.264 21.608 5.944 22.429 cum/hrEnthalpy0.564 -35.29 -0.001 -34.725Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔12.79184 1.02E-06 1.03E-05 12.79183 磷化氢0.000516 2.19E-10 1.44E-10 5.16E-04 硫化氢0 0 0 0.00E+00 氮气0.315162 2.94E-15 0.214329 1.01E-01 水 6.41E-01 3.22E+02 2.02E-03 3.23E+02 硫酸0 0 0 0.00E+00 磷酸0 0 0 0硫0 0 0 0.00E+00 二氧化硫0.001361 2.85E-05 2.78E-08 0.0013892 氢氧化钠0 0 0 0 磷酸钠0 0 0 0 硫化钠0 0 0 0亚硫酸钠0 0 0 0 碳酸钠0 0 0 0.00E+00 二氧化碳0.162793 2.55E-09 5.26E-07 0.1627921 硫酸钠0 0 0 0.00E+00 醋酸0.00E+00 0.00E+00 0 0.00E+00 醋酸乙烯 6.11E-01 1.87E+01 0.006217 19.31157 乙醛 6.62E-01 1.64E+00 4.43E-04 2.30E+00 丙酮 5.92E-06 1.95E+02 1.26E-02 1.95E+02 丁烯醛 5.15E-21 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00二醋酸亚乙0 0 0.00E+00 0酯氧气0.040767 1.64E-15 0.020166 2.06E-02 碳化钙0 0 0 0氢氧化钙0 0 0 0氧化钙0 0 0 0硫化钙0 0 0 0 磷化钙0 0 0 0T0303IN OUT Streams3-6 3-11 3-12 Temperature13.2 8.7 72CPressure kpa104.045 100 106.12 Vapor Frac0 1 0Mole Flow552.355 15.182 537.173 kmol/hrMass Flow19233.74 466.542 18767.19 kg/hrVolume Flow22.429 355.78 23.595cum/hrEnthalpy-34.725 0.568 -34.51 Gcal/hrMole Flowkmol/hr乙炔12.79183 1.28E+01 1.04E-06 磷化氢0.000516 5.16E-04 2.22E-10 硫化氢0 0 0 氮气0.100833 1.01E-01 2.98E-15 水 3.23E+02 2.69E-02 3.23E+02 硫酸0 0 0 磷酸0 0 0硫0 0 0二氧化硫0.001389 1.36E-03 2.89E-05 氢氧化钠0 0 0 磷酸钠0 0 0 硫化钠0 0 0亚硫酸钠0 0 0 碳酸钠0 0 0二氧化碳0.162792 1.63E-01 2.58E-09 硫酸钠0 0 0 醋酸0.00E+00 0.00E+00 0醋酸乙烯 1.93E+01 3.78E-01 18.93331 乙醛 2.30E+00 6.42E-01 1.66E+00 丙酮 1.95E+02 1.06E+00 1.94E+02 丁烯醛0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00二醋酸亚乙0 0 0.00E+00酯氧气0.020601 2.06E-02 1.66E-15 碳化钙0 0 0氢氧化钙0 0 0氧化钙0 0 0硫化钙0 0 0磷化钙0 0 0。
化工设计竞赛7-2附录二：能量衡算(0003)
目录1能量衡算的意义 (1)2能量衡算原理 (1)3能量衡算任务 (1)4能量衡算 (2)4.1原料预处理工段 (2)4.2反应工段 (4)4.3分离工段 (8)4.4精制工段 (16)能量衡算说明一能量衡算的意义在化工生产中，有些过程需消耗巨大的能量，如蒸发、干燥、蒸馏等；而另一些过程则可释放大量能量，如燃烧、放热化学反应过程等。
为了使生产保持在适宜的工艺条件下进行，必须掌握物料带入或带出体系的能量，控制能量的供给速率和放热速率。
为此，需要对各生产体系进行能量衡算。
能量衡算对于生产工艺条件的确定、设备的设计是不可缺少的一种化工基本计算。
化工生产的能量消耗很大，能量消耗费用是化工产品的主要成本之一。
衡量化工产品能量消耗水平的指标是能耗，即制造单位质量（或单位体积）产品的能量消耗费用。
能耗也是衡量化工生产技术水平的主要指标之一。
而能量衡算可为提高能量的利用率，降低能耗提供主要依据。
通过能量衡算，可确定整个工艺系统的能耗是否符合设计合同的要求。
二能量衡算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：—设备的热负荷；—输入系统的机械能；—离开设备的各物料焓之和；—进入设备的各物料焓之和。
三能量衡算任务在进行热量衡算过程中，可通过定量计算完成下列基本任务：（1）确定工艺单元中物料输送机械所需要的功率，以便于设备的设计与选型。
（2）计算换热设备尺寸，为后续设计中提供设备条件。
（3）提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率。
（4）最终计算出总需求能量和能量费用，确定工艺过程在经济上的可行性。
四能量衡算4.1原料预处理工段MAX-1PUMP-1T0101MAX-2E-01014.2反应工段E0201R101-AR101-BE-0202B-0201B-0201MAX-3T-0201MAX-44.3分离工段E-0301MAX-5T-0303T-0304E-0302B-0301T-0305T-0301T-0302C-0301E-0303E-0304B-0304E-0305MAX-0301B-0303MAX-74.4精制工段T-0401MAX-6T-0402T-0403E-0401。
化工设计竞赛附录1-能量衡算一览表(0003)
2019“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工竞赛山东齐鲁石化分厂年产20万吨醋酸乙烯项目能量衡算一览表西南大学乙炔吃醋队团队成员：何林海、罗成、李任元、杨鑫、周义芳指导老师：张钰婷、雷洪、王晓丹、李龙芹目录第一章总论 (1)第二章热量衡算原理 (2)第三章热量衡算任务 (3)第四章热量衡算 (4)4.1 醋酸乙烯合成工段 (4)4.1.1 醋酸乙烯合成固定床反应器（R0101） (4)4.1.2 乙醛合成副反应反应器（R0102） (5)4.1.3 新鲜原料预热器（E0101） (6)4.1.4 流股间换热器（E0102） (7)4.1.5 新鲜原料辅助预热器（E0103） (9)4.1.6 反应气冷却器（E0104） (10)4.1.7 醋酸输送泵（P0101） (11)4.1.8 鼓风机（C0101） (12)4.1.9 混合器（M0101） (13)4.1.10 混合器（M0102） (14)4.1.11 混合器（M0103） (15)4.1.12 混合器（M0104） (17)4.1.13 混合器（M0105） (18)4.2 预分离工段 (20)4.2.1 洗涤塔（T0201） (20)4.2.2 汽提塔（T0202） (21)4.2.3水泵（P0201） (22)4.2.4 压缩机（C0201） (23)4.2.5压缩机（C0202） (25)4.2.6 分流器（F0201） (26)4.2.7 气液分离器（V0201） (27)4.3 CO2吸收解吸工段 (28)4.3.2 CO2解吸塔（T0302） (29)4.3.3 流股间换热器（E0301） (31)4.3.4 循环MEA冷却器（E0302） (32)4.3.5冷却器（E0303） (33)4.3.6冷却器（E0304） (34)4.3.7循环MEA泵（P0301） (35)4.3.8混合器（M0301） (36)4.3.9闪蒸罐（V0301） (37)4.3.10膜分离器（V0302） (39)4.4 醋酸乙烯精制工段 (40)4.4.1 醋酸乙烯回收精馏塔（T0401，热泵精馏） (40)4.4.2 醋酸乙烯精制塔（T0402） (41)4.4.3 乙醛精制塔（T0403） (42)4.4.4 粗醋酸乙烯冷却器（E0401） (44)4.4.5 循环HAc冷却器1（E0402） (45)4.4.6 循环HAc冷却器2（E0403） (46)4.4.7 循环HAc冷却器3（E0404） (47)4.4.8 精醋酸乙烯冷却器（E0405） (48)4.4.9 T0401冷却器（E0406） (49)4.4.10 流股间换热器（E0407） (51)4.4.11 T0401辅助再沸器（E0408） (52)4.4.12 醋酸循环泵（P0401） (53)4.4.13 醋酸循环泵（P0402） (54)4.4.14 乙醛输送泵（P0404） (55)4.4.15 醋酸乙烯输送泵（P0403） (56)4.4.16 废水输送泵（P0405） (57)4.4.17 压缩机（C0401） (59)4.4.18 分流器（F0401） (60)4.4.20 醋酸乙烯分相器（V0401） (62)4.4.21气液分相器（V0402） (63)4.4.22 减压阀（W0401） (64)4.5 总结 (65)第一章总论本项目以山东省齐鲁市中国石化分厂的主产品乙烯为原料，经与其余新鲜原料混合、预热后，进入VAc合成反应器，反应器出口的粗VAc产品经过气液分离器、酸洗、水洗等手段进入醋酸回收塔，塔顶蒸出较纯的VAc以及少量的乙醛、水，在通过共沸精馏、分相等节能技术后，从VAc精制塔塔底可以精馏出高纯度的VAc，并且产出副产品乙醛。
化工生产过程物料衡算和能量衡算
主要内容
一、物料衡算 Mass Balance 二、能量衡算 Energy Accounting or Energy Balance
一、物料衡算
1.物料衡算的理论基础
质量守恒定律
2.物料衡算的范围
物料衡算针对的体系可以人为选定
3.物料衡算基本方程式
输入物料的总质量=输出物料的质量+系统内积累 的物料质量+系统损耗的物料质量
硫酸 1678.3kg
水
334.5+238.1=572.6kg
废酸总量 58.4+1678.3+572.6=2309.3kg
4.列出物料衡算表
组分
HNO3 H2SO4 H2O 乙苯 杂质 对硝基乙苯 邻硝基乙苯 间硝基乙苯 合计
输入物料 kg/d 891.9 1678.3 334.5 1404.6 74
4.查取手册得到有关热力学数据
各组分的标准生成焓△HFiθ和25～500℃间的平均 摩尔定压热容CP,m见下表：
组分 △HFθ/（kJ·kmol） CP,m/（kJ·kmol·℃-1） △t/℃ △HFiθ+ CP25-500△t/（kJ·kmol）
CH4
-74.85×103
48.76
475
-51689
物理过程
5.物料衡算 计算方法
化学过程
建立物料衡算式的方法必须考虑化学 反应中生成和消耗的物料量。有直接 计算法、衡算联系物法、终点衡算法。
示例1 甲烷气蒸汽转化过程的物料衡算
某石化企业甲烷蒸汽转化车间，在装有催化剂的管式转化器 中进行甲烷转化反应。甲烷蒸汽转化的反应式为：
CH4+H2O == CO+3H2 （3-4） CH4+CO2 ==2CO+2H2 （3-5） CO+H2O == CO2+H2 （3-6） 水蒸气与甲烷的物质的量比为2.5，甲烷的转化率为75%， 蒸汽转化温度为500℃，离开转化器的混合气体中CO和 CO2之比以反应(3-6)达到化学平衡时的比率确定。已知 500℃时，式(3-6)的平衡常数为0.8333。若每小时通入的 甲烷为1kmol，求反应后气体混合物的组成。
化工计算能量衡算
化工计算能量衡算引言化工过程中，能量的衡算是一个重要的步骤。
能量衡算可以帮助工程师了解化工过程中的能量转化和能量损失情况，从而优化工艺和提高能源利用效率。
本文将介绍化工计算能量衡算的基本原理和方法，并以实际案例进行说明。
一、能量的基本概念在进行能量的衡算之前，我们需要先了解能量的基本概念和单位。
能量是物体或系统所具有的做功能力，它是物质存在的一种属性。
能量的单位通常用焦耳（J）表示。
以下是一些常见的能量单位：•千焦（kJ）= 10^3 J•兆焦（MJ）= 10^6 J•吉焦（GJ）= 10^9 J此外，化学工程中经常使用的能量单位还有千卡（kcal）和英尺磅（ft-lbf）等。
二、能量转化和传递能量在化工过程中会发生转化和传递。
常见的能量转化包括热能转化为机械能、化学能转化为热能等。
能量传递则是指能量从一个物体传递到另一个物体。
能量转化和传递的过程可以通过能量平衡方程表示。
能量平衡方程的一般形式为：$$E_{in} - E_{out} = \\Delta E_{sys}$$其中，E in表示系统收入的能量，E out表示系统输出的能量，$\\Delta E_{sys}$表示系统内能的变化。
能量平衡方程是能量衡算的基础，通过对各个能量项进行计算和衡量，可以得到系统能量的全面情况。
三、能量衡算的方法能量衡算的方法包括物料平衡法、焓平衡法和热力学计算法等。
下面分别介绍这些方法的主要原理和应用。
3.1 物料平衡法物料平衡法是一种根据物料的进出量来计算能量收支的方法。
它基于质量守恒定律，假设在化工过程中物料是不可压缩和不可消失的。
使用物料平衡法进行能量衡算的一般步骤如下：1.确定系统边界，包括进出口和反应器等；2.收集进出口的物料信息，包括物料的质量、温度、压力等；3.列出物料平衡方程，根据质量守恒定律得到进出口物质量的关系；4.根据进出口物料的属性，计算出相应的能量。
物料平衡法可以应用于各种化工过程，包括反应器、蒸馏塔、萃取塔等。
化工设计概论第三章 物料衡算和能量衡算
cC+dD
反应物的反应量 反应物的进料量
xA =
第 三 章 物 料 衡 算 与 能 量 衡 算
n A0 n A n A0
⑵ 选择性 选择性 =
生成目的产物所消耗的反应物量 100% 原料的反应量
Φ=
(nC nC 0 ) / c ( n A0 n A ) / a
15
⑶ 收率
收率 = 转化率×选择性
丙烯醛的收率：
640 / 56 100% 80% 600 / 42
18
二、直接推算法
例3-1 苯乙烯的反应器，年生产能力为10000t，年工作时间 为8000h，苯乙烯收率为40%，以反应物乙苯计的苯乙烯选 择性为90%，苯选择性为3%，甲苯选择性为5%，焦油选择 性为2%。原料乙苯中含甲苯2%（质量分数），反应时通入 水蒸气提供部分热量并降低乙苯分压，乙苯原料和水蒸气比 为1:1.5（质量比），要求对该反应器进行物料衡算，即计算 进出反应器各物料的流量。
石灰总量等于各物质质量之和W=x+y+z 计算结果汇总列入表3-4
28
表3-4 计算结果汇总
组分 NaOH Na2CO3 H2O CaCO3 CaO 输 物质的量/kmol 0.0135 0.1285 4.2973 0.012 0.015 入 质量/kg 0.54 13.62 77.35 1.2 6.44 0.2590 0.00575 4.182 0.137 输 物质的量/kmol 出 质量/kg 10.35 0.61 75.27 13.48
丙烯 600kg/h 一段反应器 丙烯25kg/h 丙烯醛640kg/h
解：丙烯氧化生成丙烯醛的化学反应方程式：
CH2 CHCH3 O2 CH2 CHCHO H2O
化工工艺物料衡算和能量衡算
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2024/2/9
化工工艺物料衡算和能量衡算
第一节连续过程的物料衡算
w 教学内容： w 结合具体实例，理解利用化学反应速率进行反
应过程的物料衡算的方法。 w 重点和难点： w 重点掌握利用化学反应速率进行反应过程的物
料衡算的方法。 w 难点是衡算基准的选择，包括基准物流的名称
•
第 三 章
物 料 衡 算 与 能 量 衡 算
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•输入：
•O2（需要）= 0.5mol；
• O2（输入）= 1.5×0.5 = 0.75mol；
• N2（输入）= N2（输出）= 0.75×（79/21）
•
= 2.82mol；
• 反应的CH3OH =0.75×1 = 0.75mol
•输出： • HCHO（输出）= 0.75mol； • CH3OH（输出）= 1－ 0.75 = 0.25mol； • O2（输出）= 0.75－ 0.75×0.5=0.375mol； • H2O（输出）= 0.75mol
• •
F2 x2B x2C
单 元 Ⅰ单
元 Ⅱ
F3 x3B=0.025 x3C=0.35 x3D
F4 x4B=0.08 x4C=0.72
F5 x5C x5D
化工工艺物料衡算和能量衡算
•每一个单元列出一组平衡方程式，再列出整个系统 的平衡方程式。
•
第 三 章
物 料 衡 算 与 能 量 衡 算
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•（3）孤立体系 •= 0
化工工艺物料衡算和能量衡算
•三、能量衡算的一般方法 • ⑴ 正确绘制系统示意图，标明已知条件和物料状态； • ⑵ 确定各组分的热力学数据； • ⑶ 选择计算基准（大部分在物料衡算的基础上进行）； • 同时，还要选取热力学函数的基准态。 • ⑷ 列出能量衡算方程式，进行求解。
第7节能量衡算(一)能量衡算示例(二)能量衡算解释某化工厂年产
第7节 能量衡算（一）能量衡算示例 （二）能量衡算解释某化工厂年产3000t31%的盐酸,其工艺流程如下图所示:要求对泠却器和膜式吸收器作热量衡算某化工厂年产3000t31%的盐酸工艺物料流程图 根据热量衡算式：输入＝输出对于HCl 气体泠却器，可得Q1 + Q ２=Q3+Q4+Q5+Q6各项热量的计算Q1=450℃时合成炉气中各气体带入的热量之和 ＝QHCl+QN2+QH2+QCO+Q 水蒸气=59.15×103 Q2=0.134×1.603×103=214.8KJ/h Q3=0.354×272.21=96.32KJ/hQ4=50℃时各气体带出的热量之和=9.302×103 Q6可忽略不计Q5=Q1+Q2-Q3-Q4＝49.97×103KJ/h废气泠却水用量的计算水:30℃→40℃,C=4.18KJ/kg. ℃根据热平衡式：Ｑ5=WC/⊿tW=Q5/(C⊿t)=49.97/〔4.18(40-30)〕=1195KJ/h⑵ HCl气体吸收部分热量计算设备热损失忽略不计根据热平衡关系可得: Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6各项热量的计算Q1=50℃时各气体带入的热量之和=9.302×103Q2=WI=290.5×217.7=63.25×103KJ/hQ3=WI=(116.12-50.65)1.70×103=111.6×103KJ/hQ4=尾气中各气体带出的热量之和=3.926×103Q5=WI=373.0×201.0＝74.97×103KJ/hQ6=Q1+Q2+Q3-Q4-Q5=105.2×103KJ/H泠却水用量的计算水:30℃→40℃,C=4.18KJ/kg. ℃根据热平衡式：Ｑ6=WC/⊿tW=Q6/(C⊿t)=105.2×103/〔4.18(40-30)〕=2.518×103KJ/h（二）能量衡算解析能量衡算包括热能、动能、电能、化学能和辐射能等1、能量衡算的主要任务⑴确定各单元过程所需热量或泠量以及传热速率，为其他工程，如供汽给水等提供设计依据⑵化学反应常伴有热效应，导致体系的温度变化，需确定为保持一定的反应温度所需的放热速率或传热速率⑶确定泵、压缩机等输送机械和搅拌、过滤等操作机械所需功率⑷通过能量衡算，分析工程设计和操纵中热量利用是否经济合理，以提高热量利用水平2、能量衡算式能量积累率=能量进入率－能量流出率 +反应热生成率－反应热消耗率（1）当过程没有化学反应时能量积累率=能量进入－能量输出（2）当过程没有化学反应，且处于稳态时能量进入率=能量流出在化工生产中，热量是一种最主要的能量形式。
化工设计第3章物料衡算与能量衡算
3.1 物料衡算
4. 计算机检索
近年来，随着电子计算机的迅速发展，应用计算机储 存、检索和推算物性数据。
一些大型化工企业、研究部门和高等院校都相应建 立了物性数据库，以便于通过计算机自动检索或估算所 要求的数据，而不必自行查找或计算，大大节省了时间 和精力。
化工物性数据库 美国，CINDAS(14000) 北京化工大学，大型化工物性数据库CEPPDS(3417)
第三章 物料衡算与能量衡算
3.1 物料衡算 3.2 能量衡算
1
3.1 物料衡算
3.1.1 物料衡算的作用
3.1.2 物料衡算的依据
3.1.3 物料衡算式
3.1.4 物料衡算的基本方法
3.1.5 无化学反应过程的物料衡算
3.1.6 有化学反应过程的物料衡算
2
3.1 物料衡算
物料衡算是化工计算中最基本、最重要的内容之 一，是能量衡算的基础。 设计或研究一个化工过程，或对某生产过程进行 分析，需要了解能量的分布情况，都必须在物料衡 算的基础上，才能进一步算出物质之间交换的能量 以及整个过程的能量分布情况。 物料衡算和能量衡算是进行化工工艺设计、过程 经济评价、节能分析以及过程最优化的基础。
4
3.1 物料衡算
3.1.2 物料衡算的依据
质量守恒定律
在一个孤立物系中，不论物质发生任何变化，它的质 量始终不变（不包括核反应，因为核反应能量变化非 常大，此定律不适用）。
质量守恒（不是摩尔守恒、体积守恒）
5
3.1 物料衡算
3.1.3 物料衡算式
物料衡算是研究某一个体系内进、出物料量及组成 的变化。
各种衡算基准
⑴ 时间基准 连续（小时，天……） 间歇（釜，批……）
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AAA年产8万吨MMA项目
能量衡算一览表
目录
1.概述 (3)
2.能量衡算原理 (5)
3.能量衡算任务 (5)
4.能量衡算表 (6)
4.1 异丁烯提纯工段 (7)
4.2 MAL合成工段 (10)
4.3 MMA合成工段 (14)
4.4 MMA提纯工段 (17)
1.概述
本项目以总厂在AAA化工园区的AAA总厂的C4馏分粗品为原料，经反应精馏异构化、萃取精馏二段提纯得到纯异丁烯馏出液，再与水蒸气、氮气和氧气经一定混合进入列管式固定床反应器反应，经急冷喷淋、脱水和吸收，生成含有甲醇的MAL溶液，再进去MMA反应器（固定床反应器）反应，冷却后经气液分离、相分离、萃取精馏，获得高纯度MMA，
设计过程中利用Aspen Plus对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算，Aspen plus全模拟流程如图1-1所示。
图 1-1 全流程模拟流程图
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：
in H H W Q out ∑-∑=+
注：
Q —设备的热负荷； W —输入系统的机械能；
out H ∑—离开设备的各物料焓之和；
in H ∑—进入设备的各物料焓之和。
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。
（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.能量衡算表
4.1 异丁烯提纯工段
4.1.1 混合器M0101
表 4-1 混合器(M101)物流焓变计算表
4.1.2 换热器(E0101、E0110)
4.1.3 塔设备(T0101~ T0104)
表 4-11 解吸塔(T0103)物流焓变计算表
4.2 MAL合成工段
4.2.1混合器（M0201）
表 4-15 混合器(M0201)物流焓变计算表。