年产11.7万吨聚甲基丙烯酸甲酯项目设计5-2附录二 ：能量衡算.docx

附录二：能量衡算目录I概述12能量衡簿俅理23能1衡算任务24能量衡算表34.1 异丁烯水合制叔丁醉工段34.1.1 异丁燃热泵提法塔(TO1.O1.-TOI02)34.1.2 连续搅拌釜反应器(Ro1.o1.-ROI03)34.1.3 叔丁酹三级串联提浓塔(TO1.O3-T0105)44.2 叔丁醇氧化制MA1.工段54.2.1 叔丁醉氧化戢泡反应器(R0201)54.2.2 空气压缩机(C020I)64.2.3 换热港(EO2OIEO2O2)64.2.4 中空纤维膜分离渊V0201)74.2.5 精懒塔(T0201)74.2.6 三元共沸热泵精播塔T()2O2)74.3 MA1.直接敏化酷化工段84.3.1 基丙烯朦一步氧化Si化反应器(R0301)84.3.2 平静膜分离器(VO3O2VO1O3)84.3.3 中空纤维膜分离滞V0301)94.3.4 间接式热泵精瑞塔(T()301.)94.3.5 换热器(E0304-E0305)94.4 MMA景介工段104.4.1 树脂纯化塔(T(MO1.)104.4.2 间®式釜反应寄(R0401-R041)2)104.4.3 闪蒸端(V040I)I1.4.4.4 混合器(MO4O1MO4O2I1.5附录；物质说明12本项目拟建一套年产13.8万吨聚甲基丙优酸甲酯的装置,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弟元，在发生质麻传递的同时也伴的肝热瓜的消耗'择放和转化。其中的热量变换数或关系可以从能量衡算求得，对于新设计的车间，可以由此确定设符的热狗荷。再根据设符的热狗荷人小、所处理物料的性质及工艺要求选择恰当的设备.总而言之,通过下述能量衡算可以为后续设计工作中提高能Ift的利用率,降低能耗提供主要依据.设计过程中利用AspcnP1.us对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、佬以衡算Aspcnp1.us全模拟流程如图I-I-IT所示：f1.-f1.1-1鼻丁母水MttrnB工友2能量衡算原理工程依据化工设计中关于热录衡算的施本思钊和要求，遵循堪本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算行的编制。其中一个主要依据是热房平衡方程：Zq=EqjZq其中,衣示输入设备热量的总和：Zq_表示输出设备热量的总和：E&衣示投失热限的总和对于连续系统：Q+w=乙-Z4其中,Q设备的热负荷：VV输入系统的机械健：ZHZ国开设备的各物料熔之和：mb进入设备的各物料培之和，在进行全厂热量衡算时.是以单元设爵为基本总位,考虑由机械能转换、化学反应择放和单纯的物理变化带来的热Iii变化.最终对全工艺段进行系统级的热J让平衡汁芽,进而用于指导节能降耗设计工作.3能量衡算任务（1）确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设在的设计和进s：（2）确定精镭等单元操作中所需要的热盘或冷盘以及传递速率.计算换热设备的尺寸,确定加热剂和冷却剂的消疑信,为后续i殳计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件：（3）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，指导反应器的设计和选型：（4）提高热量:内部集成度，充分利用氽热，提高能吊:利用率，降低能耗；（5）最终计算出总需求能量和能量的费用,并由此确定工名过程在经济上的可行性。4能量衡算表4.1异丁烯水合制叔丁醇工段4.1.1异丁蜘焦泵提浓塔(TO1.o1.T0102)4.1.1.1鼻丁烯焦泵提浓塔甲(ToIOI)«4-«鼻丁。IMn1.泡常甲，To1.OhMuwrX进出口进口出口I诋R号!FEEDIPRODIIPRO-BITcmpcraturc(X7)58.295149.X622758.41965PrCSSUrC(bar)7.266.008MokF1.ow(kmo1.hr)88.8292877.1869811.64375MassH<>w(kjthr)50004342.385657.6956Vo1.umeF1.owicuniZhr)9.2201877.8461911.181869VaporFraction5.54E-0500Entha1.pyF1.ow(GoiMir)-0.766940.65999-0.1331W(Mca1.hr)Q(Mca1.hr)H1(Mcabhr)<(McaIzhr)Error<McaVhr)I211.95-231.76-766.94-793.096.344.1.1.2异丁烯热泵类浓若乙(ToIO2)«4-2鼻丁4HMKIMF乙，ro2iftH%*进出口道口出口流JR号2FEEDIPRO-D2IPR0B2Temperature(CI58.295149.8622258.4197Pre1.1.re(bar)7.266.008Mo1.cF1.ow(km1.hr)88.8292877.18698II.M409MsinsF1.ow(kghr)50004342.385657.7144Vo1.umeHow(cumhr>9.2201877.846191.181902VaporFraction5.54E-0500Entha1.pyFIow(CkaIZhr)-0.76694«0.659984).1331W(MoiIzhr)Q(McaIXhr)H1.n(Mca1./hr)UCMca1.r)Error<Mca1.,hr)211.95-231.76-766.94-793.086.334.1.2连续攫拌釜反应器(Ro1.o1.-Ro1.03)4.1.2.1连痴t拌釜反应热RoIoh表*3建帕t拌舞闻&，RoM川船外游我进出口进口出口IUM号IS1.TBAiWATER1.1S9Ttmpcra1.urdXJ>49.8622525.7227325.41183而PrtssurcCbiir)6667Mo1.cH<m(kmo!hr)154374Z1.T160251.1721MassF1.o(khr)8684.77296.49122882.44511863.71Vo1.umeF1.oM(cumr)15.692440.3781(W2.90112917.66()24VaporFnICIiOn8.52E-08O0OEntha1.pyFIowtGaiIZhr)-1.31997-0.34286-10.9208-12.8662:W(McaVbr)QM.pInEHtn(McdZhr)EHgMcaVhiOEnW(MC仙hr>'O-608.57-12583.63-12866.2-3264.1.2.2连«潴拌釜期*ROIo2)表4TRO1.O2.ttMM«I进出口进口出口IJJ1.1.JBA2WATER2IS6TcmpvraturviXI>50.1081425.7227325.4118370Prcssurc(bar)6667Mo1.cHow(kmo1.r)87.1793123<1()6.6795MassHow(khr1.4914.729148.2456540.45845603.433Vo1.umeF1.ovcumhr)8.9053950.1890540.5439629.617166V,aporFraction0O00Entha1.pyFIos(GcaIZhr)-0.781850.17143-2.04765-3.(XM()5IW(Mca1.hr)Q<McaVhr>Ht1.,(Mcathr)H<,u<Mca1.hr)ErrortMca1.<'hr>I0-3.133000.93-30(M.05-0.014.1.2.3胤蛀t拌箜反应暑IRoIO3)»4-5HOM的.RomdMtarn进出口进口出口IUbM号I1.TBA3WATER31S20TcmpcraturdX?>50.2025325.7227325.411837()PrCSSUrC(bar)6667Mo1.eE1.ow(kmo1.r)74,6711921690,06703MassFiow(khr>4212.844148.2456288.24454649334Vo1.umeFiOW(CUm/hr)7.6422420.1890540.290113120.9851VaporFraction0000.315094Entha1.pyF1.ow(GcaIZIir)-0.6809-0.17143-1.09208-1.76728W(McaIzhf)QMia1.1:,H.M.!In(MeaVhr)Error(Mcii1.-hr)0177.1625935-1944.41-1767.28-0.034.1.3叔丁静=SK串联提浓塔(TO103-TO105)4.13.1一税提波塔ITO1.O3)»4-6-ftWMF<0103>ftM*JR*号5i-Vi,>1S9JJ1.1.JJIOJTgmPeratUm(O7050.10814139.8054Pressure!bar)766.2Mo1.eF1.ow(kmo1.hr)251.172187.17931163.9928MassF1.oVMkVh门11863.714914.7296948.978Vo1.umeHw(cu11hr>17.660248.90539510.15413VaporFractionOOOEntha1.pyF1.ow(GcaIZIir)-12.8662-0.78185-11.5446W(McaVbr)Q<McaVhr>H,1(Mcabhr)EHg<Mca1./hr>Error(Mca1.,hr>0282.63.2S66.2-12326.45822.384.1.3.2HftKMiffiTO1.(M)*4.7-ftMMF11<H04>ttM1UE进出口进口I出口R号IS61011T<mp<11tur<(C)701