年产25万吨丁醇生产工艺标准

年产25万吨煤制甲醇合成工段工艺设计摘要在有机合成工业中，甲醇是第四大基础原料，被广泛应用于人们的生活中，近几年，甲醇需求量高速增长。

在工业生产中，甲醇合成工段在生产甲醇中占据重要的部分，因此，本设计是在低压下利用列管式等温反应器合成甲醇，对煤制甲醇过程中甲醇合成工段进行设计，并对甲醇合成工段进行物料衡算、热量衡算和合成工段所需的反应器及附属设备进行设计，确定甲醇反应器的类型、壳体直径、封头等结构及尺寸，编制设计说明书，绘制煤制甲醇合成工段工艺流程图、反应器结构图、设备平面布置图和设备立面布置图。

关键词甲醇; 合成工段; 工艺设计；反应器With an annual output of 250000tons of methanolsynthesis process designAbstractIn organic synthesis industry, methanol is the fourth big basic raw materials, widely used in people's life, in recent years, methanol demand rapid growth. In industrial production, methanol synthesis section occupy an important part in the production of methanol, as a result,The main content of this design is in the process of coal methanol synthesis methanol synthesis process of design, and the methanol synthesis process of material balance, heat balance and reactor and ancillary equipment needed for the section design, determine the type of methanol reactor, shell diameter, sealing the top structure and size, preparation of design specifications, process flow diagram and drawing coal methanol synthesis section process flow diagram, reactor structure, equipment layout and elevation layout.Keyword Methanol, synthesis section, process desig,reactor目录第1章绪论 (1)1.1 甲醇的性质 (1)1.2 甲醇的用途 (2)1.3 甲醇的生产方法 (2)1.3.1 高压法 (2)1.3.2 低压法 (3)1.3.2 中压法 (3)1.4 设计任务 (4)1.4.1 设计的依据 (4)1.4.2 设计的内容 (4)1.4.3 设计的条件 (4)1.4.4 产品质量标准 (4)第2章工艺流程 (5)2.1 催化剂 (5)2.2 甲醇反应器 (6)2.3 甲醇合成工艺流程 (8)2.3.1 操作条件 (8)2.3.2 工艺流程 (8)第3章物料衡算及热量衡算 (9)3.1 甲醇合成工段的物料衡算 (9)3.1.1 设计的条件和参数 (9)3.1.2 化学反应 (9)3.1.3 物料衡算 (10)3.2 热量衡算 (17)3.2.1 反应器热量计算 (17)3.2.2 反应物料预热器热量计算 (20)3.2.3 水冷器热量计算 (22)第4章反应器的工艺计算 (25)第5章附属设备设计及计算 (29)5.1 循环压缩机的选型 (29)5.2 水冷器的计算 (29)5.3 分离器的选型 (34)5.4 贮槽的选型 (34)甲醇合成工段主要设备一览表 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A 译文 (38)译文标题 (38)附录B 外文原文 (46)第1章 绪论1.1 甲醇的性质甲醇是饱和脂肪醇中最简单的一元醇，因为它最先是由木材中干馏获得的，所以俗名又称为“木醇”或“木精”。

后经过脱重分离塔以及正异分离塔，得到精度极高的异丁醇和正丁醇。

以上就是丁醇精馏单元的全部生产流程。

2 丁醇精馏生产主要危险物分析因为丁醇的化学特性，使其在精馏生产过程中伴随产生的其他化学物质都具备较高的危险性。

为避免精馏生产过程中引发安全事故，应对该生产流程进行风险评估与安全预防工作，针对不同的化学物质需要进行不同安全措施。

2.1 丙烷在丁醇精馏过程中，丙烷是主要的合成原料。

丙烷具有易燃易爆以及毒性等特性。

在丁醇精馏过程中，主要存在于羟基合成装置。

火灾危险等级为甲级，爆炸极限在2.0%～9.5%之间。

2.2 丙烯丙烯的火灾危险等级为丙级。

丙烯在温度较高或强氧化剂环境下，以及遇到明火都可能引发爆炸。

在丁醇精馏环节中，丙烯主要存在于原料罐以及羟基合成反应器中丙烯同样具有低毒性。

2.3 异丁醇异丁醇在丁醇精馏过程中主要分布在脱重组分精馏塔和异丁醇储罐中，火灾等级丙级，爆炸极限为1.7%，异丁醇较大刺激性，低毒性以及易燃易爆的化学特性。

2.4 丁醛丁醛在丁醇精馏生产过程中，主要存在于丁醛储罐中以及丁醇加氢反应器中。

该物质的火灾等级为甲级。

具有刺激性强以及低毒性，强还原性以及易燃易爆的化学特性，其爆炸极限为1.9%～12.5%。

2.5 丁酸丁酯丁酸丁酯在丁醇精馏生产过程中存在于丁醛加氢反应器中，具备较强刺激性以及微毒性和易燃易爆的化学特性，火灾等级为丙级。

0 引言丁醇精馏是去除丁醇中杂质的一种常用生产技术，通常要使用精馏塔进行精馏作业，在生产中由于丁醇精馏环境因素的影响，会存在一些风险因素。

因此，必须就这些风险因素进行全面分析，才能够制定完善的丁醇精馏安全管控方案。

1 丁醇精馏生产工艺分析丁醇是常见有机化合物中醇类的一种，其化工生产方法较为多样，如：丙烯羟基合成方法、巴豆醛加氢方法、丁醛加氢方法等。

而具体采用哪种方法，需依据生产中的具体情况进行选择。

但在上述方法中，丙烯低压羟基合成方法是当前化工行业最常见的生产丁醇的方法。

丁辛醇生产工艺丁辛醇的生产工艺有两种路线～一种是以乙醛为原料～巴豆醛缩合加氢法,另一种是以丙烯、合成气为原料的低压羰基合成法～该法是当今国际上最为先进的技术之一～目前世界丁辛醇70%是由丙烯羰基化法生产的。

它以丙烯、合成气为原料～经低压羰基合成生产粗丁醛～再经丁醛处理、缩合、加氢反应制得丁辛醇。

低压羰基合成法生产丁辛醇典型的流程包括:原料净化、羰基合成、丁醛精制、缩合、加氢、粗醇精馏等工序。

丁醛精制是指粗丁醛除去轻组分后在异构塔内精馏分离得正丁醛和异丁醛。

缩合是指正丁醛脱去重组分后进入缩合系统～在NaOH存在、120?和0.4MPa条件下～进行醛醛缩合生成辛烯醛(EPA)。

加氢一般是指正、异丁醛或混合丁醛或辛烯醛加氢生产相应的醇。

但是不论采用那一种方法～都必须经过丁烯醛/丁醛、辛烯醛加氢来制取丁醇和辛醇。

醛加氢是丁辛醇生产过程的重要组成部分～对丁辛醇的产品质量和生产过程的经济性都有很大的影响。

1丁辛醇加氢工艺路线丁醛加氢制备丁醇和辛烯醛加氢制备辛醇的工业化工艺路线主要有气相法和液相法两种。

液相加氢反应采用多段绝热固定床反应器～由于液相热容量较大～反应器内不用设置换热器。

根据反应条件～段间设置换热器移走反应热～防止醛的缩合反应。

BASF公司曾经采用过高压液相加氢～加氢的压力为25.33MPa。

高压加氢的唯一优点是氢气耗量较少～所用的液相加氢催化剂为70%Ni、25%Cu、5%Mn～该催化剂要求氢气分压不低于3.5MPa～所以总高压时～尾气的氢气浓度可降低～氢耗少。

但采用该高压工艺～原料氢气必须高压压缩～电耗大、设备费用大～目前已经被淘汰。

BASF公司和三菱化成工艺中醛的加氢采用中压液相加氢工艺～加氢压力为4.0-5.0MPa～加氢反应器形式采用填充床～反应温度为60-190?。

气相加氢法由于操作压力相对较低～工艺设备简单而被广泛应用。

目前～工业上丁辛醇装置上大多采用铜系催化剂气相加氢工艺。

如U.D.J联合工艺中采用低压气相加氢～压力为0.59-0.69MPa。

正丁醇生产工艺
正丁醇是一种重要的溶剂和合成原料，广泛应用于化工、医药、农药、香精等领域。

下面是一种正丁醇生产工艺的简要介绍。

1. 原料准备
正丁醇的主要原料是丁烯和乙醇，其中丁烯主要通过乙烯脱水和脱水的乙醇裂解得到。

丁烯和乙醇需要经过分离、净化、储存等工序进行原料的准备工作。

2. 丁烯氢化
首先将丁烯与催化剂加入反应器中，进行丁烯氢化反应。

催化剂通常是铜基或镍基催化剂，反应温度一般在100-200℃之间，压力在2-4 MPa之间。

在催化剂的作用下，丁烯与氢气反应生成正丁烷。

该反应通常需要连续加氢过程，以保持反应的高效进行。

3. 正丁烷氧化
将正丁烷与空气或氧气掺混，并加热至400-500℃，在催化剂
的作用下进行氧化反应。

常用的催化剂有铜、铂和钴的氧化物。

反应产生的丁醛经过混质去除后，进一步被氢气还原为正丁醇。

4. 正丁醇精馏
将得到的反应产物经过粗提、预分馏等工序，进行分馏和精制。

正丁醇与其他醇、醚、酮等组分进行分离，得到纯度较高的正丁醇产品。

同时还可以回收再利用的副产品，如正丁醛、异丁烯等。

5. 正丁醇储存和包装
得到的正丁醇产品需要进行储存和包装，以确保产品的质量和安全。

正丁醇通常储存在密闭的容器中，避光和防潮。

在搬运和包装过程中，需要注意防火和防爆，确保操作安全。

以上是一种正丁醇生产工艺的简要介绍，不同厂家、不同工艺可能会有所不同。

在实际生产中，还需要考虑熔剂、配料比例、催化剂的选择和反应条件的优化等因素，以提高生产效率和产品质量。

20万吨/年丁辛醇项目一、市场状况及预测正丁醇主要用于生产(甲基)丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙醇醚、增塑剂DBP 等，也可用作溶剂。

辛醇主要用于生产邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和对苯二甲酸二辛酯等增塑剂以及(甲基)丙烯酸辛酯，还可用于纸张上浆、照相、胶乳和织物印染等行业，是重要的基本有机化工原料和化学助剂原料。

目前，世界上广泛采用丙烯羰基合成工艺)生产正丁醇/辛醇，副产异丁醇。

（一）国际市场的供需情况1、正丁醇2006年全球正丁醇消费量283万吨，消费结构为化学应用占74%，化学应用主要包括丙烯酸丁酯(30%)、醋酸丁酯(25%)、乙二醇醚(10%)、其他化学应用(9%)；其次为溶剂，约占16%。

2006年世界正丁醇生产能力为334万吨/年，产量283万吨，开工率84%。

全球98%的正丁醇产能采用丙烯羰基合成法生产，装置分布在19个国家/地区，约36家生产企业，北美、西欧和亚洲是最主要的正丁醇生产和消费地区，占全球生产能力的86%，消费总量的93%。

预计到2011年世界正丁醇生产能力为370万吨/年，需求量为340万吨，未来5年消费量年均增长率为3.8%，比产能年均增长率高1.8个百分点，届时开工率将由2006年的84%提高到92%。

2、辛醇2006年世界辛醇消费量297万吨，其中，增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)占78%，(甲基)丙烯酸辛酯占14%，其他领域的应用包括润滑油添加剂、柴油添加剂、表面活性剂、溶剂及矿业应用等，但所占比例均较低。

2006年世界辛醇生产能力328万吨/年，产量297万吨，开工率90%。

采用丙烯羰基合成法生产辛醇是目前唯一的工业生产方法，装置分布在20个国家，有31家生产企业。

预计2011年世界辛醇生产能力为348.5万吨/年，需求量为356万吨，未来5年需求量年均增长率为3.7%，比产能年均增长率高2.5个百分点，届时开工率将由2006年的90%提高到100%左右。

（二）国内市场现状及预测1、正丁醇2006年，我国正丁醇的消费结构为丙烯酸丁酯44%，醋酸丁酯33%，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为14%，其他如医药中间体、农药中间体和选矿剂等约占9%。

乙醇制丁醇生产工艺乙醇制丁醇生产工艺是一种重要的化工生产工艺，其主要原料是乙醇和丁烯，通过一系列的反应和分离过程，最终得到丁醇。

下面将详细介绍乙醇制丁醇生产工艺的步骤和注意事项。

一、原料准备乙醇制丁醇的主要原料是乙醇和丁烯。

乙醇可以通过蒸馏法从发酵液中提取，丁烯则可以通过石油化工工艺生产。

此外，还需要一些辅助原料，如催化剂、溶剂等。

二、反应步骤1. 乙醇脱水反应将乙醇加入反应釜中，加入适量的催化剂，进行脱水反应，生成乙烯和水。

反应温度一般在150℃左右，反应时间为2-3小时。

2. 乙烯氢化反应将乙烯和丁烯加入反应釜中，加入适量的催化剂和溶剂，进行氢化反应，生成丁烷和丁烯。

反应温度一般在100℃左右，反应时间为2-3小时。

3. 丁烯加成反应将丁烯加入反应釜中，加入适量的催化剂和溶剂，进行加成反应，生成丁醇。

反应温度一般在100℃左右，反应时间为2-3小时。

三、分离步骤1. 蒸馏分离将反应产物进行蒸馏分离，得到丁醇和未反应的丁烯、丁烷等物质。

2. 萃取分离将蒸馏分离得到的丁醇进行萃取分离，得到纯度更高的丁醇。

四、注意事项1. 反应釜的选择和设计要合理，以保证反应的效率和安全性。

2. 催化剂的选择和使用要科学合理，以保证反应的速率和选择性。

3. 反应过程中要注意温度、压力、搅拌等参数的控制，以保证反应的稳定性和一致性。

4. 分离过程中要注意操作技巧和设备的选择，以保证产品的纯度和质量。

总之，乙醇制丁醇生产工艺是一项复杂而重要的化工生产工艺，需要科学合理的设计和操作，以保证产品的质量和安全性。

丁醇生产工艺及制备方法
嘿，你知道丁醇是咋生产出来的不？其实啊，丁醇的生产工艺有好几种呢！比如发酵法，就是利用微生物把糖类等物质转化为丁醇。

先选好合适的菌种，放进发酵罐里，加上原料，就像给小士兵们准备好战场和粮草。

然后控制好温度、酸碱度等条件，让这些小战士们努力干活。

这过程可得小心，温度不能太高也不能太低，不然小战士们就没劲儿啦！那要是出问题了可咋办？别慌，只要时刻盯着各种参数，及时调整，一般就没啥大问题。

安全性方面呢，发酵过程相对比较温和，不像有些化学反应那么吓人。

只要设备靠谱，操作规范，就不用太担心会有大爆炸啥的。

稳定性也还不错，只要条件控制得好，就能稳定地产出丁醇。

丁醇都能用在哪儿呢？汽车燃料里可以有它呀！就像给汽车加了把劲儿，让车跑得更欢。

还有在化工领域，那也是大显身手呢！它的优势可不少，和其他燃料比起来，丁醇更环保，燃烧起来更干净。

而且它的能量密度也不低，能给咱提供足够的动力。

这不是两全其美嘛！
咱再来看看实际案例。

有个化工厂用发酵法生产丁醇，效果那叫一个棒！产量稳定，质量也高。

这就好比种下一颗种子，收获了满满的果实。

大家都乐开了花。

丁醇的生产工艺和制备方法真的很厉害呢！它能在很多领域发挥重要
作用，给我们的生活带来便利。

咱可得好好利用它，让它为我们的美好生活添砖加瓦。

制定具体的养护方案直螺纹接头的加工1.前言丁醇是重要的有机化工原料，广泛用于医药、印染、塑料、有机等领域。

丁醇是生产丁酸、丁胺、醋酸丁酯和丙烯酸丁酯等多种有机化合物的原料。

丁醇分为两类：正丁醇和异丁醇。

正丁醇主要用来生产邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸丁酯等。

可直接作为合成塑料、涂料、助剂等的原料，也是良好的溶剂之一，大部分正丁醇是用来合成酯类，产品有丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙醇醚、增塑剂DBP 等。

丁醇在许多化工领域得到了广泛应用，在2000年之前，全球丁醇生产主要集中在美国、欧洲、日本等地，这些地区丁醇市场趋于成熟，生产能力过剩，需求增长趋缓，而亚洲等其他地区，由于缺口较大，需求增长较快。

在中国，特别是改革开放以来，随着石化工业的快速发展，对丁醇的需求越来越大，因而引进了国外先进技术，相继建成了一批大型乙烯生产装置，其中有的配套了代表国际先进水平的羰基合成丁醇生产装置，如齐鲁石化公司、吉林化纤工业公司及大庆石油化工总厂、北京化工四厂、扬子巴斯夫公司，总产能为145kt/年，由于下游需求的快速增长，尽管这几套装置都在加大负荷生产，丁醇的产量有很大提高，但一直不能满足下游实际生产的需求,因而对这几套装置进行扩能改造、或新建生产装置势在必行。

2.设计基础条件2.1原料简介丙烯（propylene,CH2=CHCH3）常温下为无色、稍带有甜味的气体。

分子量42.08，密度0.5139g/cm3(20/4℃)，冰点-185.3℃，沸点-47.4℃。

易燃，爆炸极限为2%～11%。

不溶于水，溶于有机溶剂，是一种属低毒类物质。

丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等。

2.2产品简介本项目产品为正丁醇和异丁醇，均为重要的有机化工原料，在医药工业、塑料工业、有机工业、印染等方面具有广泛用途。

2.2.1 正丁醇正丁醇是优良的有机溶剂，也可转化为丁醇衍生物作特种溶剂；可用于生产多种增塑剂，如邻苯二甲酸二丁酯（DBP ）、邻苯二甲酸丁苄酯（BBP ）、邻苯二甲酸丁辛酯、己二酸二丁酯等；也可用于生产乙酸丁酯、丙烯丁酯、甲基丙烯酸丁酯等化工产品，其主要衍生物系及用途见图1-1。

学号：11401506 常州大学毕业设计（论文）（ 2015 届）题目 22.5万吨/年丁辛醇羰基合成工段初步设计学生王菊学院石油化工学院专业班级化工115校内指导教师刘英杰专业技术职务讲师校外指导老师专业技术职务二○一五年六月目录1物料衡算 (1)1.1原料的预算 (1)1.1.1 正丁醛加氢生成正丁醇 (1)1.1.2 正丁醛制辛醇 (1)1.1.3丙烯羰基合成正丁醛 (1)1.2羰基合成反应器 (2)1.3高压蒸发器 (3)1.4低压蒸发器 (4)1.5丙烯吸收塔 (4)1.6汽提塔 (6)1.7异构物塔 (6)2能量衡算 (7)2.1高压蒸发器 (7)2.2低压蒸发器 (8)2.3原料冷凝器（丙烯吸收塔） (8)2.4异构物塔顶冷凝器 (9)2.5异构物塔釜再沸器 (9)3异构物塔的设计 (10)3.1塔板数的确定 (10)3.1.1温度的计算 (10)3.1.2挥发度的计算 (11)3.1.3最小回流比 (12)3.1.4理论板数的计算 (12)3.1.5进料板位置的确定 (13)3.2异构物塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14)3.2.1操作压力的计算 (14)3.2.2操作温度 (14)3.2.3平均摩尔质量 (15)3.2.4平均密度的计算 (15)3.2.5液体平均表面张力的计算 (16)3.2.6液体平均黏度的计算 (17)3.3异构物塔的塔体工艺尺寸计算 (18)3.3.1塔径的计算 (19)3.3.2精馏塔有效高度的计算 (19)3.4塔板主要工艺尺寸的计算 (19)3.4.1溢流装置计算 (19)3.4.2塔板分布 (20)3.5浮阀数目与排列 (20)3.6塔板的流体力学计算 (22)3.6.1气相通过浮阀塔板的压降 (22)3.6.2物沫夹带 (23)3.6.3塔板负荷性能图 (24)4配管的计算 (27)4.1异构物塔进料管 (27)4.2异构物塔回流管 (27)4.3异构物塔釜出料管 (27)4.4异构物塔顶蒸汽出口管 (27)4.5异构物塔釜进气管 (28)4.6丙烯进料管 (28)4.7合成气进料管 (28)4.8催化剂循环管 (28)4.9低压蒸发器收集槽气相出料管 (29)4.10丙烯吸收塔进料管 (29)5设备选型与计算 (29)5.1反应器设计选型 (29)5.1.1反应器尺寸 (29)5.1.2反应器搅拌器的选择 (30)5.1.3反应器传热构件 (30)5.1.4反应器厚度 (31)5.2泵的选型 (32)5.2.1催化剂循环输送泵 (32)5.2.2反应釜液输送泵 (33)5.2.3粗丁醛输送泵 (33)5.2.4粗丁醛进料泵（丙烯吸收塔） (33)5.2.5汽提塔釜液输送泵 (35)5.3储罐选型 (35)5.3.1丙烯原料储罐 (35)5.3.2催化剂中间罐 (36)5.3.3气液分离器选型 (36)5.3.4原料缓冲罐（丙烯吸收塔） (36)5.3.5异构物塔回流罐 (36)5.4换热器选型 (37)5.4.1高压蒸发器 (37)5.4.2低压蒸发器 (37)5.4.3原料冷凝器（丙烯吸收塔） (37)5.4.4异构物塔顶冷凝器 (38)5.4.5异构物塔釜再沸器 (38)1物料衡算年产丁辛醇22.5万吨，其中正丁醇8.5万吨，辛醇14万吨 年操作时间8000h 1.1原料的预算1.1.1 正丁醛加氢生成正丁醇OH CH CH H CHO CH CH CH 3232223)(−→−+ 根据年生产量来确定每小时的产量正丁醇4318.51010/800010625/F kg h =⨯⨯= 正丁醇的产品纯度为99.8% 设计裕度120%1106250.998120%12724.5/m kg h =⨯⨯= 112724.5/74.12171.6743/n kmol h == 丁醛转化率为99% 正丁醇选择性98% 则正丁醛的用量为171.6743/(99%98%)176.9473kmol /h n =⨯= 1.1.2 正丁醛制辛醇辛醇432141010/800017500/F kg h =⨯⨯= 辛醇产品纯度99.8% 设计裕度120%2175000.998120%20958/m kg h =⨯⨯= 220958/130.23160.9307/n kmol h ==辛烯醛加氢转化率为98% 辛烯醛纯度99.8% 则辛烯醛的用量为3160.9307/(98%99.8%)164.5441kmol /h n =⨯= 正丁醛缩合转化率98%164.5441/98%2335.8043kmol /h n =⨯= 则正丁醛的需求总量为176.9473+335.8043=512.7516kmol /h 1.1.3丙烯羰基合成正丁醛主反应 CH 2＝CHCH 3＋CO ＋H 2→CH 3CH 2CH 2CHO 主要副反应 CH 2＝CHCH 3＋CO ＋H 2→(CH 3)2CHCHO 其他副反应 CH 2＝CHCH 3＋H 2→CH 3CH 2CH 3 丙烯转化率93%正丁醛/异丁醛 为10/1 丁醛/丙烷为11.03 工艺设定 H 2/CO=1.03 n 正丁醛 =512.7516kmol/hn异丁醛=51.2752kmol/hn丙烷 =15.3825kmol/hn丙烯=(512.7516+51.2752+15.3825)/93%=623.0268kmol/hn CO=512.7516+51.2752=564.0268kmol/hn H2=564.0268×1.03=580.9476kmol/hn杂质=7.6342kmol/h进料丙烯组成：95%丙烯 5%丙烷n丙烷=623.02085/9532.7906/⨯=kmol h计算各原料的年需求量丙烯⨯⨯⨯=623.020*******.08/(100095%)220772.34/t aCO⨯⨯=564.0268800028.01/1000126387.13/t aH2⨯⨯=580.94768000 2.01/10009341.64/t a合成气中的杂质564.02680.5/49 5.7554/⨯=kmol h拟定合成气中CO占49%，氢气50.5%，杂质（CH4+N2+Ar）占0.5%，杂质的分子量取平均值28进行计算⨯⨯=5.7554800028/10001289.21/t a合成气的年需求量为12.64+0.94+0.13=13.71万吨/年1.2羰基合成反应器丙烯转化率为93%，则剩余丙烯的量为⨯=623.02087%43.6225/kmol h出料中丙烷的量为15.3825+32.7906=48.1731kmol/h实际消耗H2的量564.0268+15.3825=579.4093kmol/h出料中氢气的量580.9476—579.4093=1.5323kmol/h催化剂循环液156.0781kmol/h表1.1羰基合成反应器进口物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%进料丙烯丙烷COH2杂质催化剂26216.711445.7315798.391167.70161.1525466.4337.322.0622.491.660.2236.25623.020832.7906564.0268580.94765.7554156.078131.741.6728.7429.60.307.95合计70256.111001962.6193100表1.2羰基合成反应器出口物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%液体出料正丁醛异丁醛丙烯丙烷H2杂质催化剂36969.393696.941835.172123.953.08161.1525466.4352.625.262.613.020.010.2336.25512.751651.275243.611548.17311.53235.7554156.078162.596.265.325.880.190.7019.06合计70256.11100819.17721001.3高压蒸发器每小时处理量70256.11kg/h表1.3高压蒸发器液体出料物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%液体出料TPP丙烷三聚物ROPAC正丁醛异丁醛8597.2513.7611883.4176.8519487.981968.1620.460.0328.280.1846.374.6832.77640.312154.93950.1561270.291027.29768.500.0814.240.0470.067.08合计42027.41100385.7727100表1.4高压蒸发器气体出料物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%气体出料正丁醛异丁醛丙烯丙烷H2杂质21892.672212.681835.172123.953.08161.1577.557.846.507.530.010.57303.643230.689043.611548.17311.53235.755470.067.0810.0611.120.351.33合计28228.7100433.40451001.4低压蒸发器表1.5低压蒸发器进口物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%进料TPP丙烷三聚物ROPAC正丁醛异丁醛8597.2513.7611883.4176.8519487.981968.1620.460.0328.280.1846.374.6832.77640.312154.93950.1561270.291027.29768.500.0814.240.0470.067.08合计42027.41100385.7727100表1.6低压蒸发器液体出口物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%液体出料正丁醛异丁醛TPP三聚物丙烷ROPAC4411.27483.898597.2511883.4313.7676.8517.321.9033.7646.660.060.3061.18266.711432.776454.93950.31210.156139.204.3021.0035.200.200.10合计25466.43100156.0781100表1.7低压蒸发器气体出口物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%气体出料正丁醛异丁醛15076.711484.2791.048.96209.108420.586291.048.96合计16560.98100229.69461001.5丙烯吸收塔表1.8丙烯吸收塔进口物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%液体进料正丁醛异丁醛15076.711484.2791.048.96209.108420.586291.048.96合计16560.98100229.6946100气体进料正丁醛异丁醛丙烯丙烷H2杂质21892.672212.681835.172123.953.08161.1577.557.846.507.530.010.57303.643230.689043.611548.17311.53235.755470.067.0810.0611.120.351.33合计28228.7100433.4045100表1.9丙烯吸收塔出口物料衡算表物料状态物料名称质量流量kg/h 质量百分数wt%摩尔流量kmol/h摩尔百分数mol%液体出料丙烷丙烯正丁醛异丁醛550.001727.8736969.393696.941.284.0286.098.6112.474541.0615512.751651.27522.026.6583.038.3合计42944.20100617.5628100气体出料H2丙烷丙烯杂质3.081573.95107.30161.150.1785.295.818.731.532335.69862.55005.75543.3678.45.612.64合计1845.4810045.53631001.6汽提塔表1.10汽提塔塔釜出口物料衡算表物料名称 质量流量 kg/h 质量百分数wt% 摩尔流量kmol/h 摩尔百分 数mol% 丙烯 正丁醛 异丁醛 23.31 36969.39 3696.94 0.06 90.86 9.08 0.5539 512.7516 51.2752 0.10 90.82 9.08 合计40689.64100 564.58071001.7异构物塔F D W F D W FX DX WX =+⎧⎨=+⎩ 即 564.0268=D+W564.0268×0.9091=D ×0.01+W ×0.99解得 D=46.5663kmol/h W=517.4605kmol/h表1.11异构物塔进口物料衡算表物料状态 物料名称 质量流量kg/h 质量百分数wt% 摩尔流量kmol/h 摩尔百分 数mol% 进料 正丁醛 异丁醛 36969.39 3696.94 90.91 9.09 512.7516 51.2752 90.91 9.09 合计40666.33100564.0268100表1.12异构物塔出口物料衡算表物料状态 物料名称 质量流量kg/h 质量百分数wt% 摩尔流量kmol/h 摩尔百分 数mol% 塔顶 出料 正丁醛 异丁醛 33.58 3323.85 0.01 0.99 0.4657 46.1006 0.01 0.99 小计 3357.43 100 46.5663 100 塔釜 出料 正丁醛 异丁醛 36935.81 373.09 0.99 0.01 512.2859 5.1746 0.99 0.01小计37308.9100517.4605100合计40666.33100564.02681002能量衡算化工生产中，能量衡算概括起来应用于以下几个方面：(1)确定效率，如流体输运、搅拌、粉碎等单元操作中所需效率。