年产35万吨乙二醇项目能量衡算计算书

XX石化年产35万吨乙二醇项目XX石化年产35万吨乙二醇项目能量衡算计算书完成时间：2015年7月能量衡算说明1.1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。1.2能量衡算应遵循的原则物流焓的基准状态包括物流的基准压强、基准温度、基准相状态，热量衡算的文字表达式为：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生产，系统积累的能量为0，所以有Q+W=ΣHout-ΣHinQ——系统的换热量，即与加热剂或冷却剂的换热量W——输入系统的机械能ΣHin——进入系统的物料的焓ΣHout——离开系统的物料的焓。1.3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。1.4能量衡算1.4.1环氧乙烷合成工段能量衡算环氧乙烷合成工段能量衡算分为乙烯氧化单元能量衡算和环氧乙烷分离单元能量衡算。1.4.1.1乙烯氧化单元能量衡算图1.1乙烯氧化单元能量衡算图表1.1乙烯氧化单元焓变计算表RECH4C2H4O2-FT201-IN温度℃64.0425.0025.0025.0051.00压力(bar)21.0026.0030.0027.0019.80气相分率1.001.001.001.000.99质量流量(kg/hr)743713.8558.324154.522197.3790623.9焓(Gcal/hr)-228.90-0.6210.46-0.04-276.24Hin(Gcal/hr)Hout(Gcal/hr)-219.06-276.24表1.2乙烯氧化单元能量衡算计算表能量衡算计算表(Gcal/hr)QWHinHouterror-57.154940-219.06-276.240.00494泵功耗(Gcal/hr)0.00R101热负荷(Gcal/hr)-43.08881H101热负荷(Gcal/hr)-14.066131.4.1.2环氧乙烷分离单元能量衡算图1.2环氧乙烷分离单元能量衡算图表1.3环氧乙烷分离单元焓变计算表H2O-MAT201-INT202-STET203-H2OF201-2RE-DT201-VT203-L温度℃2551120.725103.4156.541.669.6压力(bar)119.82.0271.0131.02318.238141.013气相分率00.992100110质量流量(kg/hr)8940.1790622.19007.694490.13423.8310.4754426.8144898.9焓(MMkcal/hr)-33.9-276.2-28.5-358.0-10.6-0.1-258.1-433.8Hin(MMkcal/hr)Hout(MMkcal/hr)-696.64-702.63表1.4环氧乙烷分离单元能量衡算计算表能量衡算计算表(MMkcal/hr)QWHinHouterror-6.037790.04866-696.64-702.63-0.00087泵功耗(MMkcal/hr)0.03339压缩机功耗(MMkcal/hr)0.01526H201热负荷(MMkcal/hr)-1.84795H202热负荷(MMkcal/hr)-11.27131H203热负荷(MMkcal/hr)-10.04046T201热负荷(MMkcal/hr)0T202热负荷(MMkcal/hr)17.12192T203热负荷(MMkcal/hr)01.4.2循环气处理工段能量衡算循环气处理工段能量衡算分为乙烯回收单元能量衡算和热碱脱碳单元能量衡算。1.4.2.1乙烯回收单元能量衡算图1.3乙烯回收单元能量衡算图表1.5乙烯回收单元焓变计算表RE-1T201-VRES401-OUTC301-OUT温度℃38.941.66416.168压力(bar)2114210.13318.238气相分率11111质量流量(kg/hr)313064754427743714882322895焓(MMkcal/hr)-88.94-258.10-228.90-0.62-107.08Hin(MMkcal/hr)Hout(MMkcal/hr)-347.05-336.61表1.6乙烯回收单元能量衡算计算表能量衡算计算表(MMkcal/hr)QWHinHouterror-5.10901E-0610.41285-347.05-336.610.00272泵功耗(MMkcal/hr)0压缩机功耗(MMkcal/hr)10.41285H401热负荷(MMkcal/hr)-2.5545E-06S401热负荷(MMkcal/hr)-2.55E-061.4.2.2热碱脱碳单元能量衡算图1.4热碱脱碳单元能量衡算图

表1.7热碱脱碳单元焓变计算表H2OC301-OUTRE-DT301A-WT302-STEFL301-VFL302-LFL302-VFL303-LRE-1T301A-L温度℃2568156.525120.379.425252538.962压力(bar)1.218.23818.2381.01321.2162.1892.18918.2382118.238气相分率01101101010质量流量(kg/hr)164173228953103077017475552869589981103031306426025焓(MMkcal/hr)-62.2-107.1-0.1-116.6-55.3-0.1-108.6-19.3-41.7-88.9-97.6Hin(MMkcal/hr)Hout(MMkcal/hr)-341.30-356.14

表1.8热碱脱碳单元能量衡算计算表能量衡算计算表(MMkcal/hr)QWHinHouterror-17.964483.11959-341.3-356.14-0.00488泵功耗(MMkcal/hr)0.12293压缩机功耗(MMkcal/hr)2.99667H301热负荷(MMkcal/hr)4.74014H302热负荷(MMkcal/hr)4.96260H303热负荷(MMkcal/hr)-6.70679H304热负荷(MMkcal/hr)-12.52266H305热负荷(MMkcal/hr)1.46836H306热负荷(MMkcal/hr)-16.61293T301-A热负荷(MMkcal/hr)0T301-B热负荷(MMkcal/hr)0T302热负(MMkcal/hr)6.706791.4.3乙二醇合成工段能量衡算图1.5乙二醇合成工段能量衡算图

表1.9乙二醇合成工段焓变计算表F501-1P504-INT203-LFL501-VT502-IN3V502-IN温度℃148.272569.64162.08148.92131.77压力(bar)4.001.013251.017.004.007.30气相分率0.0000.001.000.120.00质量流量(kg/hr)40909920008.721448964409099164901焓(MMkcal/hr)-1232.85-75.852-433.83-0.01-1213.55-518.33Hin(MMkcal/hr)Hout(MMkcal/hr)-1742.53-1731.89表1.10热碱脱碳单元能量衡算计算表能量衡算计算表(MMkcal/hr)QWHinHouterror10.633880.062621-1742.52-1731.89-0.00088泵功耗(MMkcal/hr)0.062621H204热负荷(MMkcal/hr)-5.90578H1热负荷(MMkcal/hr)-3.06412H2热负荷(MMkcal/hr)-3.01919H3热负荷(MMkcal/hr)-2.97252H4热负荷(MMkcal/hr)-2.92432H501热负荷(MMkcal/hr)8.176510R1热负荷(MMkcal/hr)0R2热负荷(MMkcal/hr)0R3热负荷(MMkcal/hr)0R4热负荷(MMkcal/hr)0R5热负荷(MMkcal/hr)0T501热负荷(MMkcal/hr)20.28069

1.4.4乙二醇精制模块能量衡算乙二醇精制模块能量衡算分为三效蒸发单元能量衡算和乙二醇精制单元能量衡算。1.4.4.1三效蒸发单元能量衡算图1.6三效蒸发单元能量衡算图表1.11三效蒸发单元焓变计算表F201-2T501-VV502-INF505-1FL501-INH506-OUTH507-OUTT505-IN1温度℃103.37164.86131.7745.82162.0840.0040.0068.72压力(bar)1.027.007.300.107.001.011.010.10气相分率0.001.000.000.000.000.000.000.00质量流量(kg/hr)3423382701649014443238270262154148156190焓(MMkcal/hr)-10.59-120.37-518.33-167.52-139.67-98.88-156.59-117.58Hin(MMkcal/hr)Hout(MMkcal/hr)-649.29-680.25表1.12三效蒸发单元能量衡算计算表能量衡算计算表(MMkcal/hr)QWHinHouterror-30.960060-649.29-680.250.0003泵功耗(MMkcal/hr)0T502热负荷(MMkcal/hr)0T503热负荷(MMkcal/hr)0T504热负荷(MMkcal/hr)0H504热负荷(MMkcal/hr)-26.92161H506热负荷(MMkcal/hr)-1.56640H507热负荷(MMkcal/hr)-2.472051.4.4.2乙二醇精制单元能量衡算图1.7乙二醇精制单元能量衡算图表1.13乙二醇精制单元焓变计算表T505-IN1DEG-PROEG-PROF506-1温度℃68.7225.0925.0345.82压力(bar)0.101.001.000.10气相分率0.000.000.000.00质量流量(kg/hr)561901605448379747焓(MMkcal/hr)-117.58-2.26-79.15-36.75Hin(MMkcal/hr)Hout(MMkcal/hr)-117.58