年产30万吨合成甲醇分厂设计
CO2 0 H2 0 N2 0 CH4 0 CH3OH 0.973 H2O 0.026 CH3OCH3 0 CH3CH2OH 0.001 C2H4O2 0 Mole Flow kmol/hr CO 0 CO2 0 H2 0 N2 0 CH4 0 CH3OH 1386.407 H2O 64.958 CH3OCH3 0 CH3CH2OH 1.487 C2H4O2 0.105 Mole Frac CO 0 CO2 0 H2 0 N2 0 CH4 0 CH3OH 0.954 H2O 0.045 CH3OCH3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1321.89 0.087 0 0.109 0.105 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0.627 0.354 0 0.019 0 0 0 0 0 0 64.518 64.871 0 1.378 0 0 0 0 0 0 0.493 0.496 0 30
年产30万吨合成甲醇分厂设计
CH3CH2OH 0.001 C2H4O2 0 0 0 0.011 0 表3-4 第二精馏塔物料流股衡算表
（5）闪蒸罐的物料衡算
图3-6 闪蒸罐物料流股图
项目 进料 塔顶出料 38.7 10 1 197.641 1934.176 512.419 -2.357 37.496 871.611 299.839 360.953 124.361 198.06 1.645 35.488 0.162 塔底出料 38.7 10 0 1479.589 46727.652 59.822 -85.126 2.804 767.997 1.596 25.196 22.092 44551.14 1170.23 33.169 68.494 Temperature C 39.5 Pressure bar 20 Vapor Frac 0.11 Mole Flow kmol/hr 1677.23 Mass Flow kg/hr 48661.829 Volume Flow cum/hr 299.807 Enthalpy Gcal/hr -87.483 Mass Flow kg/hr CO 40.3 CO2 1639.608 H2 301.435 N2 386.149 CH4 146.452 CH3OH 44749.2 H2O 1171.875 CH3OCH3 68.657 CH3CH2OH 68.657 31
年产30万吨合成甲醇分厂设计
C2H4O2 89.496 Mass Frac CO 0.001 CO2 0.034 H2 0.006 N2 0.008 CH4 0.003 CH3OH 0.92 H2O 0.024 CH3OCH3 0.001 CH3CH2OH 0.001 C2H4O2 0.002 Mole Flow kmol/hr CO 1.439 CO2 37.256 H2 149.53 N2 13.784 CH4 9.129 CH3OH 1396.573 H2O 65.049 CH3OCH3 1.49 CH3CH2OH 1.49 C2H4O2 1.49 Mole Frac CO 0.001 CO2 0.022 H2 0.089 N2 0.008 CH4 0.005 4.561 0.019 0.451 0.155 0.187 0.064 0.102 0.001 0.018 0 0.002 1.339 19.805 148.739 12.885 7.752 6.181 0.091 0.77 0.004 0.076 0.007 0.1 0.753 0.065 0.039 84.935 0 0.016 0 0.001 0 0.953 0.025 0.001 0.001 0.002 0.1 17.451 0.792 0.899 1.377 1390.391 64.958 0.72 1.487 1.414 0 0.012 0.001 0.001 0.001 32
年产30万吨合成甲醇分厂设计
CH3OH 0.833 H2O 0.039 CH3OCH3 0.001 CH3CH2OH 0.001 C2H4O2 0.001 0.031 0 0.004 0 0 0.94 0.044 0 0.001 0.001 表3-5 闪蒸罐物料流股衡算表
3.5 热量衡算 3.5.1热量衡算原则
为了使生成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热量，控制热量的供给速率和放热速率，并且热量衡算可为提高热量利用率，降低能耗提供依据。工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算。它的能量平衡方程为：
?Qin??Qout??Qt
其中，?Qin——表示输入设备热量的总和； ?Qout——表示输出设备热量的总和； ?Qt——表示损失热量的总和。
Q?W??Hout??Hin
其中，Q——设备的热负荷； W——输入系统的机械能；
?Hout——离开设备的各物料焓之和； ?Hin——进入设备的各物料焓之和。
在进行全厂的能量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全厂工艺进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。
33
年产30万吨合成甲醇分厂设计
3.5.2热量衡算
（1）甲醇反应器的热量衡算
图 3-7 甲醇反应器模拟负荷图 Heat duty MMBtu/hr Q=-107.227 MMBtu/hr 表3-6甲醇反应器负荷计算表
项目 Temperature C Pressure bar Vapor Frac Mole Flow kmol/hr Mass Flow kg/hr Volume Flow cum/hr Enthalpy MMBtu/hr ∑H MMBtu/hr 进料 230.000015 77.5000017 1 24246.7208 270912.192 13088.0829 -1452.8855 -1452.8855 表3-7 甲醇反应器能量信息表
Q总 -107.227 W总 0 ?Hin-107.227 出料 260.000015 77.5000017 1 21434.2017 270912.192 12259.7687 -1560.1121 -1560.1121 ?Hout Error 0 -1452.8855 -1560.1121 表3-8 能量平衡计算表 （单位：MMBtu/hr） （2）分离器的热量衡算
34