醋酸乙烯合成的物料衡算VIP免费

第1页共19页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共19页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》.纺织第2页共19页第1页共19页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共19页工业出版社.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反应器的进料表第3页共19页第2页共19页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共19页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109.42100第4页共19页第3页共19页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共19页所以出口流量如下:1、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反应器的出料表第5页共19页第4页共19页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共19页5、2分离器出口物料组成的衡算：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。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109.42100第6页共19页第5页共19页50OCCH3CHOC3H6O、VACC4H6O、HAC、H2O100OC合成气180OC汽液分离器编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共19页图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）0.290.490.120.23第7页共19页第6页共19页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页共19页0.180.30VAC26.0143.88HAC31.6553.40.360.6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...