第1章物料及热量衡算
本工艺采用草酸二甲酯和为原料制乙二醇，其中有未反应的、过量的氢气及中间产物乙醇酸甲酯。

采用加氢反应合成并借助高效催化剂提高转化率和反应速率，在精馏分离工段中，利用复合式精馏塔进行多元物质的分离。

工艺流程的物料衡算以的流程模拟结果为基础所得到的。

以工段为单位进行物料衡算，全流程分为两个工段：加氢反应工段、精馏分离工段。

下面为两个工段的物流平衡表。

1.1物料衡算
1.1.1加氢反应工段
原料和经混合器混合后并在换热器中加热然后进入反应器中进行合成反应。

表 1-1 加氢反应工段的物料平衡表
项目MDO原料H2原料循环气粗乙醇温度℃165.00 70.00 40.00 40.00 压力bar 25.00 25.00 20.00 20.00 气化率0 1 1 0
质量流率kg/hr 1.19E+05 8.01E+03 1.38E+05 1.27E+05 DMO 1.19E+05 0 1.44E+00 2.37E+02 MG 0 0 2.48E+01 2.70E+03
EG 0 0 2.76E+01 6.07E+04
H2 0 8.01E+03 1.14E+05 5.98E-04
MEOH 0 2.37E+04 6.36E+04 质量分率
DMO 1 0 1.04E-05 1.86E-03 MG 0 0 1.80E-04 2.12E-02 EG 0 0 2.00E-04 4.77E-01 H2 0 1 8.27E-01 4.70E-09 MEOH 0 0 1.72E-01 5.00E-01 1.1.2精馏分离工段
反应所生成的乙二醇、甲醇以及中间产物和未完全反应的进入精馏分离工段进行精馏，此工段主要包括两个精馏塔。

表 1-2精馏工段物料平衡表
项目粗乙醇纯甲醇纯乙二醇回收原料温度℃40.00 15.00 171.62 104.61 压力bar 20.00 0.30 0.45 0.40 气化率0 0 0 0
质量流率
1.27E+05 6.36E+04 6.07E+04
2.99E+03
kg/hr
DMO 2.37E+02 2.65E-10 7.34E+01 5.47E-02 MG 2.70E+03 1.69E-06 1.01E+02 8.68E-01 EG 6.07E+04 5.13E-23 6.05E+04 5.64E-02
1.2原料消耗及产品产出
表 1-3 原料消耗及产品组成表
H2 0 5.98E-04 8.01E+03 0 MEOH 0 6.36E+04 1.67E-12 2.09E-02 质量分率0
DMO 1 0 1.42E-14 1.21E-03 1.04E-05 MG 0 0 2.66E-11 1.67E-03 1.80E-04 EG 0 1 8.07E-28 9.97E-01 2.00E-04 H2 0 0 9.41E-09 0 8.27E-01 MEOH 0 70.00 9.99E-01 2.74E-17 1.72E-01 1.3能量衡算
1.3.1概述
通过能量衡算，以分析工程设计和操纵中能量的利用是否经济合理，以提高能量的利用水平。

能量核算的主要思想是能量守恒，在我们的设计中，需要进行能量衡算的主要设备有混合器、泵、加氢器、精馏分离。

1.3.2原理
其依据能量守恒定律，对于连续工作的系统：
其中表示系统的热负荷，表示外界输入系统的机械能，表示各股物流离开系统时的焓之和，表示各股物流进入系统时的焓之和。

下面以单元设备为对象进行衡算。

1.3.3能量衡算
1.3.3.1加氢反应器
表 1-4加氢反应器能量信息表
表 1-5反应器能量平衡表
1.3.3.2分离甲醇精馏塔
表 1-6 甲醇精馏塔能量信息表
表 1-7甲醇精馏塔热负荷表。