醋酸乙烯合成的物料衡算VIP免费

第五章醋酸乙烯合成的物料衡算5、1反应器的物料衡算设计要求：年产11万吨聚乙烯醇，产品平均聚合度为1795，生成产时间为每年330天。产品分子式为：CH2─CHOHnCH2─CHOCOCH3m由已知所给得，PVA的聚合度为1795，平均聚合度为1700，醇解度为95%得：{m+n=1700¿¿¿¿解可得：m=85n=1615平均分子量：Mpvc=(C2H2O)n+(C4H6O2)m+2¿44×1615+86×85+2¿78372kg/kmol产品产量FPVA=年产量330×24×78372=10×104×103330×24×78372=0.1611kmol/h所需单体量FVAC=(m+n)FPVC=1700×0.1611=273.87kmol/hWVAC=MPVC⋅FPVC=86×273.87=23552.82kg/h=23.55t/h工艺条件假设（数据参考马延贵.《聚乙烯醇生产技术》.纺织工业出版社.1988）：乙炔单程转化率X1=15%以乙炔计算的醋酸乙烯的选择性S1=90%醋酸转化率X2=35%以醋酸计算醋酸乙烯的选择性S2=96.12%乙醛收率Y1=0.3106%巴豆醛收率Y2=0.0621%则：乙炔收率{摩尔收率：Y=S1⋅X1=0.9×0.15=13.5%¿¿¿¿由方程式：C2H2+HAC→VAC乙炔进料=WVACYm=23.5544.65%=52.74t/h根据反应器入口各组分的组成可计算总进料量依次计算其他组分进料数量如表5-1表5-1反应器的进料表出口组成计算由下列方程式计算C2H2+HACVAC266086xy23.552CH3COOH(CH3)2CO+CO2+H2O12058441848.69¿35%-16.43mnpC2H2+H2OCH3CHO1844z52.74¿0.3106%由上述三个方程求：x=7.12t/hy=16.43t/hz=0.065m=0.29n=0.22p=0.092所以出口流量如下:进料组成数量（t/h）组成（%Wt）乙炔52.7448.20醋酸48.6944.50醋酸乙烯2.462.25氮气3.453.15乙醛1.161.06巴豆醛0.150.14二氧化碳0.440.40水0.330.30丙酮0其它0合计109.421001、C2H2：W11=W10(1−X1)=52.74×(1−15%)=44.83t/h2、CH3COOH：W21=W20(1−X2)=48.69×(1−35%)=31.65t/h3、VAC：W31=W30+WVAC=23.55+2.46=26.01t/h4、N2：W41=W40=3.45t/h5、CH3CHO:W51=W10⋅Y1+W50=52.74×0.3106%+1.16=1.34t/h6、CH2=CHCH2CHO:W61=W10⋅Y2+W60=52.74×0.0621%+0.15=0.18t/h7、CO2:W71=W70+n=0.44+0.22=0.66t/h8、H2O:W81=W80+p−z=0.33+0.092−0.065=0.36t/h9、其他:W91=0.65t/h因此可得反应器的出料表，见表5-2.表5-2反应器的出料表5、2分离器出口物料组成的衡算：进料组成数量（t/h）组成（%，W）乙炔44.8340.97醋酸31.6528.93醋酸乙烯26.0123.77氮3.453.15乙醛1.341.22巴豆醛0.180.16二氧化碳0.660.60水0.360.33丙酮0.290.27其它0.650.60合计109.4210050OCCH3CHOC3H6O、VACC4H6O、HAC、H2O100OC合成气180OC汽液分离器由实验得分离器出口乙醛的汽相组成为90.7%，液相组成为9.3%那么乙醛汽相数量为，液相数量为，其它组分数量为反应器出口数量。汽液分离器出的汽相组分部分放空，以保证不积累，其余大部分返回反应器与反应器进口的精乙炔混合循环使用。图5-1分离器物料衡算图由反应器的出口物料通过汽液分离器的计算，得表5-3汽相组程与表5-4液相组成。表5-3汽相组成组分数量组成（%Wt）44.8389.373.456.881.222.420.661.32合计50.16100表5-4液相组成组分数量组成（%Wt）0.290.490.120.230.180.30VAC26.0143.88HAC31.6553.40.360.6其他0.651.1合计59.2741005、3清洗工段物料衡算：汽液分离器出来的汽相组成清洗后，、被解析。所以可得解析塔出口汽相组成表5-5。表5-5解析塔出口汽相组成组分数量组成（%Wt）44.8397.351.222.65合计46.05100汽液分离器出来的汽相组成清洗后，、被吸收。所以可得吸收塔出口汽相组成表5-6。表5-6吸收塔出口汽相组成组分数量组成（%Wt）3.4583.940.6616.06合计4.111005、4乙炔净化工段物料衡算：5、4、1循环气物料平衡乙炔与醋酸为循环物料，由反应器的出口物料组成，可以得到乙炔与醋酸的物料组成，所以可到循环气物料平衡表5-7。表5-7循环气物料平衡表名称循环（）进料（）补充（）乙炔44.8352.747.91醋酸31.6548.6917.045、4、2精乙炔物料组成的计算由出口参考资料聚乙烯醇生产技术33页可得，精乙炔的技术规格：表5-8精乙炔的技术规格序号项目单位指标1纯度%992磷化氢%0.00373硫化氢%0.00394比活性度s<30汽液分离器汽相组分部分放空以保证氮气不累积，其余部分返回反应器进口与精乙炔混合使用。设循环气与放空气质量比为x，根据...