氢气 1.02-0.03=0.99 kg/h
(2) 反应器出口的有机混合物质量组成
乙苯：42.30 kg/h 甲苯：52.98 kg/h 苯：1.25 kg/h 焦油：0.50 kg/h 3.2.4 冷凝器顶物料 氢气 ： 0.99 kg/h 甲烷： 0.23 kg/h 乙稀： 0.45 kg/h 3.2.5 冷凝器底物料
乙苯 ： 42.3 kg/h 苯乙烯 ： 52.98 kg/h 甲苯 ： 1.3 kg/h 苯 ： 1.25 kg/h 焦油 ： 0.50 kg/h
水 ： 260 kg/h
经油水分离器除去水分，为方便计算，焦油含量不计入计算范畴。 3.2.6 阻聚剂加入量
因为阻聚剂加入量为有机混合物的0.03W% 阻聚剂加入量：0.03%×97.83=0.0293 kg/h 3.2.7 乙苯塔物料计算 (1) 乙苯塔的进料 乙苯：42.30 kg/h 苯乙烯：52.98kg/h 甲苯：1.3kg/h
苯：1.25 kg/h
其中乙苯为轻关键组分，苯乙烯为重关键组分，由设计任务书得产品规格苯乙烯≥99.9%,则乙苯塔塔顶苯乙烯含量必小于0.1%(即0.05 kg/h),设其含量为0.05% (2) 乙苯塔塔顶的物料
D1=1.25+1.30+42.26+0.03=44.84 kg/h 苯：1.25 kg/h 甲苯；1.30 kg/h 乙苯：42.3×99.9%=42.26 kg/h
苯乙烯：0.03 kg/h(<0.05 kg/h) 塔顶产物进入苯塔 (3) 乙苯塔塔底的物料
W1=52.95+0.04=52.99 kg/h
苯乙烯：52.98-0.03=52.95kg/h 乙苯：42.3-42.26=0.04 kg/h 塔底产物进入苯乙烯塔 3.2.8 苯乙烯精馏塔物料计算 (1) 苯乙烯精馏塔进料
苯乙烯：52.95 kg/h 乙苯： 0.04 kg/h
(2) 苯乙烯精馏塔塔顶的物料
D2=99.9%×52.95+0.04= 52.94kg/h 苯乙烯：52.95×99.9%=52.90 kg/h 乙苯： 0.04 kg/h
(3) 苯乙烯精馏塔塔底的物料
W2=0.50 kg/h
苯乙烯：0.05 kg/h 苯塔 3.2.9 苯塔物料计算
(1) 苯塔进料
苯： 1.25 kg/h 甲苯： 1.30 kg/h 乙苯： 42.26 kg/h 苯乙烯：0.03 kg/h (2) 苯塔塔顶的物料
D3=99.9%×1.25+0.1%×1.30=1.25 kg/h 甲苯：0.0013 kg/h 苯： 1.249 kg/h (3) 苯塔塔底的物料
W3=0.001+1.2987+42.26+0.03=43.59 kg/h 苯： 0.001 kg/h 乙苯： 42.26 kg/h 甲苯： 1.2987 kg/h 苯乙烯：0.03 kg/h
3.2.10 甲苯塔物料计算
(1) 甲苯塔进料
苯：0.001kg/h 乙苯：42.26 kg/h 甲苯：1.2987 kg/h 苯乙烯：0.03kg/h (2) 甲苯塔塔顶的物料 D4=1.2987×99.9%+0.001+0.01=1.31 kg/h
甲苯：1.2987×99.9%=1.2974 kg/h 苯：0.001 kg/h 乙苯：0.01 kg/h (3) 甲苯塔塔底的物料
W4=42.25+0.03+0.0013=42.28 kg/h 乙苯：42.25 kg/h 苯乙烯：0.03 kg/h 甲苯：0.0013 kg/h 3.2.11 物料衡算表
平衡后,计算结果列表如下:
水蒸气的量
表4 水蒸气用量
序号 1
进料组成
物料名称 水蒸气 kmol/h 14.4 kg/h 260 W% 100 mol% 100
表5 进料组成
序号 1
物料名称 乙苯
kmol/h 0.94
kg/h 100
W% 100
mol% 100
出反应器物料组成
表6 反应器出料(为计算方便，省略焦油和水蒸气)
序号 1 2 3 4 5 6 7
物料名称 乙苯 苯乙烯 甲苯 苯 氢气 甲烷 乙烯 kg/h 43.02 52.98 1.30 1.25 0.99 0.23 0.45 kmol/h 0.399 0.509 0.014 0.016 0.5 0.003 0.016
冷凝器顶物料组成
表7 冷凝器顶物料
序号 1 2 3 冷凝器底物料组成
物料名称 氢气 甲烷 乙烯 kg/h 0.99 0.45 0.23 kmol/h 0.5 0.003 0.016 表8 冷凝器底物料
序号 1 2 3 4
加入阻聚剂
物料名称 乙苯 苯乙烯 甲苯 苯
kg/h 42.30 52.98 1.30 1.25
kmol/h 0.399 0.509 0.014 0.016
表9 加入阻聚剂
序号 1
乙苯塔
物料名称 阻聚剂
kg/h 0.0293
W% 100
mol% 100
表10 乙苯塔物料
序号 1 2 3 4
物料名称 乙苯 苯乙烯 甲苯 苯
塔进料(kg/h)
42.30 52.98 1.3 1.25
塔顶(kg/h) 42.26 0.03 1.3 1.25
塔釜(kg/h) 0.04 52.95 0.00 0.00
苯乙烯精馏塔
表11 苯乙烯精馏塔物料
序号 1 2
物料名称 乙苯 苯乙烯
塔进料(kg/h)
0.04 52.95
塔顶(kg/h) 0.04 52.90
塔釜(kg/h) 0.00 0.05
苯塔
表12 苯塔物料
序号 1 2
物料名称 乙苯 苯乙烯
塔进料(kg/h)
42.26 0.03
塔顶(kg/h) 0.00 0.00
塔釜(kg/h) 42.26 0.03
3 4
甲苯 苯
1.3 1.25
0.0013 1.249
1.2987 0.001
甲苯塔
表13 甲苯塔物料
序号 1 2 3 4
物料名称 乙苯 苯乙烯 甲苯 苯
塔进料(kg/h)
42.26 0.03 1.2987 0.001
塔顶(kg/h) 0.01 0.00 1.2974 0.001
塔釜(kg/h) 42.25 0.03 0.0013 0.00
由上述物料平衡表中可知：100Kg/h的新鲜物料可生产出苯乙烯52.90Kg。年产5.00万吨苯乙烯，连续生产7600小时。
52．90×7600=402.04t/a 50000/402.04=124.4 扩大124.4倍
即每小时需要新鲜物料12.44t。
3.3 热量衡算
3.3.1 预热器的计算
由于在冷、热流体进出口温度相同的条件下，并流操作两端推动力相差较大，其对数平均值必然小于逆流操作。所以就增加传热过程推动力而言，逆流操作总是大于并流，因此我们选择逆流操作。
t2T1T2t1换热器热量平衡示意图 (1) 第一预热器E-101 反应器出料蒸汽与乙苯进料换热,设计换热器冷热端温度如下: 反应器出料蒸汽进口温度 T1=560℃ T2=440℃ 乙苯蒸汽进口温度 t1=380℃ t2=550℃