年产九万吨甲基丙烯酸甲酯项目 6

目录1. 物料衡算目的 12. 物料衡算方法 13. 物料衡算任务 14. 全装置物料衡算表 25. 分工段物料衡算 35.1 甲基丙烯醛合成工段 35.2甲基丙烯酸甲酯合成工段 45.3产品分离精制工段 65.4甲醇回收工段 71. 物料衡算目的本项目拟建一套年产 9 万吨的甲基丙烯酸甲酯装置。工艺设计中，物料衡算是在工艺 流程确定后进行的。目的是根据原料与产品之间的定量转化关系，计算原料的消耗量，各 种中间产品、产品和副产品的产量，生产过程中各阶段的消耗量以及组成，进而为热量衡 算、其他工艺计算及设备计算打基础。对于已有装置，物料衡算可以弄清原料的来龙去脉 找出生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据和明确方向，并可作为检 查原料利用率及三废处理完善程度的一种手段。2. 物料衡算方法物料衡算是根据质量守恒定律，利用某进出化工过程中某些已知物流的流量和组成， 通过建立有关物料的平衡式和约束式，求出其他未知物流的流量和组成的过程。系统中物 料衡算一般表达式为：系统中的积累=输入-输出+生成-消耗式中，生成或消耗项是由于化学反应而生成或消耗的量；积累量可以是正值，也可以 是负值，当系统中积累量不为零时称为非稳定状态过程；积累量为零时，称为稳定状态过 程。稳定状态过程时，可以简化为：输入=输出-生成+消耗对无化学反应的稳定过程，又可表示为：输入=输出3. 物料衡算任务（1）确定甲基丙烯酸甲酯以及副产品的实际产量以及质量指标；（2）确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；（3）各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的尺寸确定；（4）汇总全流程物料衡算，数据用于完成物料流程图等后续设计任务。4全装置物料衡算表镇海炼化年产9万吨甲基丙烯酸甲酯项目冷公用工程热公用匸程图4-1总流程图表4-1项目总物料平衡表入方单位kg/h单位t/d单位104t/a选择性氧化反应进料空气45525.9271092.6236.420742新鲜异丁烯75001806新鲜水蒸气3422.90382.14972.7383224补充水2669.73964.07372.1357912新鲜甲醇5523.706132.5694.4189648氧化酯化反应进料空气8667.075208.016.93366总计73309.351759.4258.64748出方单位kg/h单位t/d单位104t/a净化干气2148.1151.551.72吸收废气43422.5561042.1434.738045反应废气7558.567181.4066.0468536精馏废气280.4386.730510.2243504脱水塔塔底外排水9132.1219.177.30568膜分离排水1845.47844.29151.4763824分子筛吸附水5.4360.130460.0043488甲基丙烯酸甲酯11064.775265.5558.85182总计73309.351759.4258.647485分工段物料衡算5.1甲基丙烯醛合成工段图5-1甲基丙烯醛合成工段表5-1甲基丙烯醛合成工段物料平衡表入方出方物流说明反应进料空气新鲜异丁烯新鲜水蒸气补充水冷却气温度°C25301003069.3压力bar1.0131.0131.0131.0131.216气化分率11101摩尔流量Kmol/hr1578133.672190148.1932048.903质量流量Kg/hr45525.92775003422.9032669.73959118.539体积流量L/min643130.03354226.50496331.344.985797495.795组分kg/hrkg/hrkg/hrkg/hrkg/hrISOBU-017492.5371.791-BUT-017.57.5WATER3422.9032669.7398456.012OXYGE-0110603.7625827.995NITRO-0134922.16434922.164METHA-01MAL7861.581MAA165.621MMAN-PRO-01496.594CARBO-01752.583AIRACETI-01256.728合计45525.92675003422.9032669.73959118.568总计Kg/h59118.56859118.5685.2甲基丙烯酸甲酯合成工段图5-2甲基丙烯酸甲酯合成工段物流说明冷却气新鲜甲醇表5-2甲基丙烯酸甲酯合成工段物料平衡表入方 塔底甲醇回 流塔顶甲醇回流氧化酯化反应进料空气吸收废气反温度°C压力bar气化分率摩尔流量Kmol/hr质量流量Kg/hr体积流量L/min组分ISOBU-011-BUT-01WATEROXYGE-01NITRO-01METHA-01MALMAAMMAN-PRO-01CARBO-01AIRACETI-01合计总计Kg/h69.31.216251.0130401.013039.92.938301.524010.1332048.903172.3891635.556258.7733001494.75159118.539797495.795kg/hr371.797.58456.0125827.96734922.1647861.581165.621496.594752.583256.72859118.54华侨大学 H-Quality 团队5523.70654644.5558704.2868667.075116.1051167.742186.55982864.932kg/hrkg/hrtrace1.948448.965tracekg/hrkg/hr43422.55663616.108kg/hr75975523.706trace48486.7794.38730.3014.66231.5319.06924.8917654.83410.7742111.9216555.154327.1626.291.7595710.38534646.351626.4224.5464665523.70682.7265529.758trace12.642905.19920.3823.423415.483680.73154644.5548704.2858667.075trace43422.555136658.165.3产品分离精制工段图5-3产品分离精制工段表5-3产品分离精制工段物料平衡表入方出方物流说明冷凝液塔顶馏出液塔顶甲醇回流分子筛吸附水甲基丙烯酸甲酯温度°C095.3404040压力bar1.0139.7271.0131.0131.013气化分率00000摩尔流量Kmol/hr2115.1271903.614100.6930.302110.518质量流量Kg/hr76544.9763629.2811845.4785.43611064.775体积流量L/min1498.8981504.45431.4680.093200.286组分kg/hrkg/hrkg/hrkg/hrkg/hrISOBU-0141.21641.216trace1-BUT-016.866.86traceWATER2292.56480.5461806.5785.436OXYGE-0136.4236.42NITRO-01216.152216.152METHA-0156175.40456175.404traceMAL110.819105.2135.606MAAMMA11193.50395.43433.29411064.775N-PRO-016441.2066441.206CARBO-0130.83130.831AIRN-HEX-01CYCLO-01ACETI-01< 0.001trace< 0.001合计76544.97163629.2821845.4785.43611064.775总计Kg/h76544.97176544.9715.4甲醇回收工段可流循环轻组分脱离塔"(mTJ由一I常毓盘碍图5-4甲醇回收工段表5-4甲醇回收工段物料平衡表入方出方物流说明塔顶馏出液塔底甲醇回流塔顶甲醇回流精馏废气温度°C95.34039.939.9压力bar9.7271.0132.9382.938气化分率0001摩尔流量Kmol/hr1903.6141635.556258.7739.285质量流量Kg/hr63629.28154644.5558704.286280.438体积流量L/min1504.4541167.742186.5591364.576组分kg/hrkg/hrkg/hrkg/hrISOBU-0141.216trace30.30110.9151-BUT-016.861.9484.6620.249WATER480.546448.97131.5310.051OXYGE-0136.42trace9.06927.351NITRO-