《石化年产55万吨对二甲苯项目附录二：能量平衡计算书(DOC 20页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石化年产55万吨对二甲苯项目附录二：能量平衡计算书(DOC 20页)（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、年产55万吨对二甲苯项目能量平衡计算书 石化年产55万吨对二甲苯项目能量平衡计算书附录二目录能量平衡计算书- 1 -1.1 总述- 1 -1.2热量衡算的原理和准则- 1 -1.3热量衡算任务- 2 -1.4热量衡算- 2 -1.4.1 三苯分离工段热量衡算- 2 -1.4.2甲苯歧化及烷基转移工段热量衡算- 4 -1.4.3甲苯甲醇烷基化工段热量衡算- 8 -1.4.4异构化工段热量衡算- 12 -1.5总结- 16 -能量平衡计算书1.1 总述拟建一套年产值55万吨的对二甲苯装置，在全工艺段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
2、。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。1.2热量衡算的原理和准则工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是能量平衡方程：其中，表示输入设备热量的总和；表示输出设备热量的总和；表示损失热量的总和。对于连续系统： Q + W = Hout - Hin 其中， Q设备的热负荷。 W输入系统的机械能。Hout离开设备的各物料
3、焓之和。Hin进入设备的各物料焓之和。在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。1.3热量衡算任务在进行对二甲苯装置的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务： 确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设计和选型； 确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率，计算换热设备的尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件； 确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率，指导反应器的设
4、计和选型； 提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗； 最终计算出总需求能量和能量的费用，并由此确定工艺过程在经济上的可行性。1.4热量衡算1.4.1 三苯分离工段热量衡算1.4.1.1二甲苯塔表2.1热负荷表-冷凝器再沸器QHeat duty/Gcal/hr-28.011593527.6057722-0.4058213表2.2流股焓变计算表inout物流编号104C8C9Temperature C166.8247146.3796188.978Pressure bar1.81.21.8Vapor Frac000Total Flow kmol/hr638.6267512.830
5、6125.796Total Flow kg/hr69566.3754447.1215119.24Total Flow cum/hr94.9234972.3835721.01181Enthalpy Gcal/hr0.04376390.1035486-0.4656058Hin(Gcal/hr)0.0437639413Hout(Gcal/hr)-0.362057135表2.3热量平衡计算一览表QHinHoutError-0.40582130.043763943-0.362057135-5.51228E-071.4.1.2第一三苯分离分隔壁塔表2.4热负荷表-冷凝器再沸器QHeat duty/Gcal
6、/hr-22.763009324.23954111.4765318表2.5流股焓变计算表inout物流编号103PRO-BENC7104Temperature C12086.23632124.6322166.8247Pressure bar1.51.21.4162791.8Vapor Frac0000Total Flow kmol/hr1418.447257.3201522.5638.6267Total Flow kg/hr13780620100.2148139.4169566.37Total Flow cum/hr178.281924.8866462.8722594.92349Enthalp
7、y Gcal/hr5.7146383.5363543.611170.0437639Hin(Gcal/hr)5.71463767Hout(Gcal/hr)7.19128852表2.6热量平衡计算一览表QHinHoutError1.47653185.714637677.191288528.06281E-051.4.2甲苯歧化及烷基转移工段热量衡算1.4.2.1第一汽提塔表2.7热负荷表-冷凝器再沸器QHeat duty/Gcal/hr-2.34258892.692108450.34951955表2.8流股焓变计算表inout物流编号213GAS-1PRO-BEN2REBTXTemperature
8、C100-4-4146.0659Pressure bar21.21.21.8Vapor Frac0.1437583100Total Flow kmol/hr291.402635.6631418.14916237.5903Total Flow kg/hr26958.791514.1251314.74924129.92Total Flow cum/hr665.0603649.90841.54671432.16755Enthalpy Gcal/hr-0.4874231-0.819930.07699050.6050359Hin(Gcal/hr)-0.487423142Hout(Gcal/hr)-0.1
9、37903591表2.9热量平衡计算一览表QHinHoutError0.34951955-0.48742314-0.1379035912.86107E-091.4.2.2甲苯歧化及烷基转移反应器表2.10热负荷表-QHeat duty/Gcal/hr0表2.11流股焓变计算表inout物流编号205206Temperature C379.0565379.1717Pressure bar3030Vapor Frac11Total Flow kmol/hr2269.1992269.199Total Flow kg/hr36033.9136033.91Total Flow cum/hr4155.93
10、24157.381Enthalpy Gcal/hr8.4004438.400443Hin(Gcal/hr)8.400443Hout(Gcal/hr)8.400443表2.12热量平衡计算一览表QHinHoutError08.4004438.40044301.4.2.3气液分离器表2.13热负荷表-QHeat duty/Gcal/hr0.0217006361表2.14流股焓变计算表inout物流编号208209211Temperature C252525Pressure bar302525Vapor Frac0.868687710Total Flow kmol/hr2269.2591977.85
11、6291.4026Total Flow kg/hr36034.529075.72426958.79Total Flow cum/hr1690.1791989.28832.46717Enthalpy Gcal/hr-4.408758-2.820834-1.566223Hin(Gcal/hr)-4.408758Hout(Gcal/hr)-4.38706表2.15热量平衡计算一览表QHinHoutError0.0217006361-4.408758-4.387061.29501E-141.4.2.4 E201歧化原料预热器表2.16热负荷表-QHeat duty/Gcal/hr9.24766834表
12、2.17流股焓变计算表inout物流编号204207204-1208-1Temperature C95.7786379.0565342.5878120Pressure bar30303030Vapor Frac0.892601110.9120873Total Flow kmol/hr2269.1992269.1992269.1992269.199Total Flow kg/hr36033.9136033.9136033.9136033.91Total Flow cum/hr2136.6444155.8563923.6612315.304Enthalpy Gcal/hr-2.0150328.09
13、86067.232636-1.149062Hin(Gcal/hr)6.08357375Hout(Gcal/hr)6.08357375表2.18热量平衡计算一览表QHinHoutError9.247668346.083573756.0835737501.4.2.5多级压缩机表2.19热负荷表-QWHeat duty/Gcal/hr-0.09430598330.12615744282029234表2.20流股焓变计算表inout物流编号H2203Temperature C25144.4174Pressure bar1.0132530Vapor Frac11Total Flow kmol/hr37.9115537.91155Total Flow kg/hr76.4251476.42514Total Flow cum/hr928.068744.4553
