CHƯƠNG 2 : TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ
2.2. Tính cân bằng vật chất
2.2.9. Cân bằng vật chất của toàn bộ quá trình
Lưu lượng dòng sản phẩm ở đỉnh tháp chưng thu Etylbenzen: Lưu lượng C6H6: 16.93 (kg/h)
Lưu lượng C7H8: 2.7 (kg/h) Lưu lượng H2O: 0.03 (kg/h) Lưu lượng C2H4: 0.254 (kg/h) Lưu lượng C2H6: 0.282 (kg/h) Lưu lượng AlCl3: 2.82*10-3 (kg/h) Lưu lượng C6H5-C2H5: 805.18 (kg/h)
Lưu lượng C6H4-(C2H5)2: 0.099 (kg/h)
Lưu lượng dịng ra của khí dư được xả ở thiết bị rửa khí thu hồi Benzen: Lưu lượng C6H6: 923.48*0.03 = 27.704 (kg/h)
Lưu lượng C7H8: 40.58*0.03 = 1.22 (kg/h) Lưu lượng H2O: 0.46*0.03= 0.0138 (kg/h) Lưu lượng C2H4: 14.04 (kg/h)
37 Lưu lượng AlCl3: 0.03 (kg/h)
Lưu lượng C6H5-C2H5: 27.17*0.03 = 0.815 (kg/h) Lưu lượng C6H4-(C2H5)2: 0.05*0.03= 1.5*10-3 (kg/h)
Lưu lượng dòng ra của sản phẩm nặng ở thiết bị chưng tách polyetylbenzen: Lưu lượng C6H6: 0.07 (kg/h)
Lưu lượng C7H8: 0.011 (kg/h) Lưu lượng C2H6: 0.001 (kg/h) Lưu lượng C6H5-C2H5: 3.34 (kg/h) Lưu lượng C6H4-(C2H5)2: 1.43 (kg/h)
Lưu lượng dòng ra của sản phẩm đỉnh ở thiết bị sấy khô benzen: Lưu lượng C6H6: 13.95 (kg/h)
Lưu lượng C7H8: 0.6 (kg/h) Lưu lượng H2O: 29.55 (kg/h)
Tổng lưu lượng sản phẩm ra khỏi quá trình
Lưu lượng C6H6: 16.93 + 27.704 + 0.07 +13.95 + 301.156 = 359.81 (kg/h) Lưu lượng C7H8: 2.7 + 1.22 + 0.011 +0.6 + 25.35 = 29.881 (kg/h)
Lưu lượng H2O: 0.03 + 0.0138 + 29.55= 29.594 (kg/h) Lưu lượng C2H4: 0.254 + 14.04 = 14.294 (kg/h)
Lưu lượng C2H6: 0.282 + 156 + 0.001 = 156.283(kg/h) Lưu lượng AlCl3: 2.82*10-3 + 0.03 = 0.033 (kg/h)
38
Lưu lượng C6H4-(C2H5)2: 0.099 +1.5*10-3 +1.43 = 1.5305(kg/h) Bảng 2. 11. Bảng cân bằng vật chất toàn hệ thống.
Vào Ra
Cấu tử Lưu lượng (Kg/h) Cấu tử Lưu lượng (Kg/h)
C6H6 930 C6H6 359.81 C7H8 40 C7H8 29.881 H2O 30 H2O 29.594 C2H4 240 C2H4 14.294 C2H6 160 C2H6 156.283 AlCl3 1 AlCl3 0.033 C6H5-C2H5 809.335 C6H4-(C2H5)2 1.5305 Tổng 1401 Tổng 1400.78
Lưu lượng sản phẩm Etylbenzen thu được sau quá trình là 805.18 (kg/h)
Dây chuyền hoạt động liên tục 24/24. Trong một năm tổng thời gian làm việc là 350 ngày, còn lại là thời gian sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị.
Năng suất của một năm là: 805.18*350*24*10-3 = 6763.5 tấn/năm
Do độ tinh khiết sản phẩm yêu cầu 97.5% nên lượng etylbenzen thực tế thu được là: 6763.5* 0975 = 6594.41 tấn/năm
Yêu cầu ban đầu năng suất 9500 tấn/năm Hệ số hiệu chỉnh:
39 ε = 9500/6594.41 = 1.4406
Vậy ta có lưu lượng Benzen cần sử dụng để đạt năng suất 9500 tấn/năm là: 1000*1.4406 = 1440.6 (kg/h)
Lượng Etylen cần sử dụng là: 400*1.4406 = 576.2 (kg/h) Lượng xúc tác AlCl3 cần sử dụng là: 1*1.4406 = 1.4406 (kg/h)