煤焦化粗苯加工工程設計規(guī)范

目次1總則 （4）2術語 （6）3基本規(guī)定 （7）3.1設計規(guī)模 （7）3.2基本要求 （7）4技術經(jīng)濟指標 （8）4.1年開工時數(shù)及設計負荷 （8）4.2原料指標要求 （8）5總體布置 （9）6工藝設計 （12）6.1工藝設計原則 （12）6.2管道設計壓力和設計溫度 （12）6.3管道布置 （13）6.4設備布置 （14）6.5安全泄壓裝置 （17）8公輔設施設計 （19）8.1給水、排水與消防 （19）9安全與環(huán)保 （21）

1總則1.0.1本條說明了制定本規(guī)范的目的。煤焦化粗苯加工工程的生產裝置和儲運設施屬爆炸危險區(qū)域，所以必須做到安全生產，在保證安全的前提下也要兼顧經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。1.0.2本條規(guī)定了本規(guī)范的適用范圍。新建煤焦化粗苯加工工程的設計應嚴格遵守本規(guī)范。就地擴建或改建的煤焦化粗苯加工工程的設計應首先按本規(guī)范執(zhí)行，當執(zhí)行本規(guī)范某些條款確有困難時，在采取有效的措施后，可適當放寬要求，但應進行風險分析和評估，并得到有關主管部門的認可。1.0.3煤焦化粗苯加工工程的設計應在不斷總結生產、建設和科學實驗的基礎上，運用先進的技術手段，積極開發(fā)并采用行之有效的新技術、新工藝、新材料和新設備，做到技術先進、安全可靠、經(jīng)濟合理、節(jié)能環(huán)保。1.0.4本條規(guī)定有以下兩方面的含義：1本規(guī)范是專業(yè)性技術規(guī)范，其適用范圍和規(guī)定的技術內容是針對煤焦化粗苯加工工程設計而制定的。因此在煤焦化粗苯加工工程的設計過程中，如遇到其他標準與本規(guī)范在同一問題上作出的規(guī)定不一致的情況，應執(zhí)行本規(guī)范的規(guī)定。2煤焦化粗苯加工工程設計涉及的專業(yè)較多，本規(guī)范只能規(guī)定煤焦化粗苯加工工程特有的問題。對于一些專業(yè)性較強、且已有國家或行業(yè)標準作出規(guī)定的問題，本規(guī)范不再作規(guī)定。本規(guī)范已有明確規(guī)定者，按本規(guī)范執(zhí)行；本規(guī)范未作規(guī)定者，應執(zhí)行國家現(xiàn)行的有關標準規(guī)范的規(guī)定。

2術語本章所列術語，其定義及范圍僅適用于本規(guī)范。

3基本規(guī)定3.1設計規(guī)模3.1.1按照2014年修訂的《焦化行業(yè)準入條件》中產能裝備的規(guī)定，苯精制裝置單套處理粗（輕）苯能力不小于10萬噸/年，所以制定本條規(guī)定。3.2基本要求3.2.1本條第1款：掌握建設地區(qū)的地形、地質、地震、水文及氣象資料，是進行煤焦化粗苯加工工程設計的前提條件。第2款：設計應落實審批通過的《環(huán)境影響報告》、《安全評價報告》、《職業(yè)病危害評價報告》等報告中的意見和專家評審意見。3.2.3煤焦化粗苯加工工程裝置區(qū)及儲運設施均應設置開停工槽或通過放空槽等措施將不合格產品導入原料槽，以保證產品產量。

4技術經(jīng)濟指標4.1年開工時數(shù)及設計負荷4.1.2為了給設計者提供做裝置設計進行工藝計算時的一個設定值，結合本行業(yè)目前實際情況，規(guī)定裝置上限負荷不宜高于設計負荷的110%。負荷上限一般是指裝置內大型設備或關鍵設備正常操作時能達到的上限。如果建設單位對裝置上限有具體要求，設計單位應予以滿足。4.2原料指標要求4.2.1粗苯質量指標YB/T5022適用于煤高溫煉焦過程中所得到的粗苯和輕苯，我國焦化企業(yè)遍布全國各地，各廠由于煤的來源、煉焦爐型、結焦制度的不同，得到的粗苯質量也各不相同。為了充分利用煤焦化粗苯資源，提倡對于不滿足YB/T5022指標要求的原料粗苯或輕苯，在生產過程中通過調整操作制度予以加工處理。

5總體布置5.0.1現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》GB50187及《化工企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范》GB50489對廠址選擇均有較詳細規(guī)定，獨立的粗苯加工工程應按其要求的程序、原則及注意事項選擇廠址。中華人民共和國工業(yè)和信息化部于2014年3月3日頒發(fā)了《焦化行業(yè)準入條件》（2014年修訂），涵蓋了粗苯加工項目，因此，粗苯加工工程選擇廠址時還需考慮《焦化行業(yè)準入條件》（2014年修訂）的要求。5.0.2本條工業(yè)區(qū)是指城鎮(zhèn)總體規(guī)劃中的工業(yè)區(qū)、已開發(fā)或待開發(fā)的開發(fā)區(qū)。利用工業(yè)區(qū)內的基礎設施指工業(yè)區(qū)內、粗苯加工區(qū)外的基礎設施條件，這樣統(tǒng)籌規(guī)劃，可促進工業(yè)區(qū)總體經(jīng)濟合理。5.0.3因粗苯加工區(qū)在生產過程中散發(fā)可燃、有毒氣體，粗苯加工生產裝置有可燃、易燃氣體設備，有可燃、易燃液體儲罐，火災危險性較大，所以不宜布置在廠區(qū)的中心地帶，并應遠離焦爐布置。5.0.4對本條規(guī)定說明如下：1《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB50160明確規(guī)定防火間距的，如區(qū)域規(guī)劃、工廠總平面布置、廠內道路、廠內鐵路、裝置內布置、儲運設施等，應按《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB50160執(zhí)行。2《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB50160未明確規(guī)定防火間距的，如公用工程及輔助生產設施、行政辦公及生活服務等，應按《建筑設計防火規(guī)范》GB50016執(zhí)行。3《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB50160，其條文說明中明確按《建筑設計防火規(guī)范》GB50016執(zhí)行的，按《建筑設計防火規(guī)范》GB50016執(zhí)行。5.0.5在罐組儲量允許的情況下，原料粗苯儲罐與產品儲罐集中布置在廠區(qū)邊緣的一個罐組內，可減少占地，縮短管線長度，有益于生產安全和管理；汽車裝卸設施靠近廠區(qū)貨流出入口布置，有益于生產運輸，同時可減小外來車輛對生產裝置區(qū)的影響。5.0.6可燃、易燃液體儲罐布置在高于工藝裝置、全廠性重要設施或人員集中場所的臺階上，可能泄漏的可燃、易燃液體會漫流到相鄰較低的臺階，容易發(fā)生火災爆炸事故。因此，可燃、易燃液體儲罐應盡量布置在較低的臺階上。如受地形條件限制或工藝要求時，可燃、易燃液體儲罐可布置在高于工藝裝置、全廠性重要設施或人員集中場所的臺階上，但為了確保安全，應采取防止泄漏的可燃、易燃液體流入工藝裝置、全廠性重要設施或人員集中場所的措施。如高臺階上的罐組可設置鋼筋混凝土防火堤或土堤；防火堤內有效容積不小于一臺最大儲罐的容量；罐區(qū)周圍可采用路堤式道路等措施。5.0.7本條規(guī)定是為了防止排洪溝發(fā)生意外事故時，影響罐組的安全。5.0.8本條規(guī)定是為了防止儲罐發(fā)生火災產生的輻射熱造成泡沫站失去消防功能。5.0.9制氫系統(tǒng)靠近其原料來源方向，并與加氫系統(tǒng)相鄰布置，可有效避免管道折返，并使生產流程順暢。5.0.10公用工程及輔助生產設施獨立成區(qū)，有利于功能分區(qū)。以公用工程及輔助生產設施將生產裝置及罐組與行政辦公及生活服務區(qū)分隔開，既提高了人員密集場所的安全又節(jié)省了用地面積。5.0.12本條根據(jù)現(xiàn)行《廠礦道路設計規(guī)范》GBJ22的相關要求規(guī)定。

6工藝設計6.1工藝設計原則6.1.1硫酸洗滌凈化法粗苯精制工藝屬淘汰的落后工藝，按照2014年修訂的《焦化行業(yè)準入條件》的規(guī)定，苯精制裝置應采用加氫工藝，所以制定本條規(guī)定。6.1.2儲運設施、加氫、蒸餾等是粗苯加氫精制工程所必須的生產單元。在以粗苯為原料的加氫精制工程中，為了延長催化劑的使用壽命、減少系統(tǒng)的堵塞、提高加氫和蒸餾設備的有效處理能力，一般配套預分餾單元，先分離出粗苯中三甲苯及以上的重組分。6.2管道設計壓力和設計溫度6.2.1管道設計壓力和設計溫度是設計管道系統(tǒng)的條件，直接關系到管道組成件的選材、結構、柔性分析等。確定管道設計壓力和設計溫度時，應考慮下列各種狀態(tài)下溫度和壓力的組合：1正常操作；2開車啟動；3停車；4切換；5返回；6旁路；7切斷；8泵的關閉壓力；9調節(jié)閥的全開或全關狀態(tài)10切斷閥的全開或全關狀態(tài)（帶鎖緊裝置的切斷閥除外）；11出口堵塞狀態(tài)；12設備調試或關閉狀態(tài)；13不穩(wěn)定狀態(tài)；14維護、修復或失效狀態(tài)；15沖洗、清洗條件；16吹掃、清洗條件；17陽光直嗮；18伴熱。6.3管道布置6.3.3工廠的預留用地是工廠將來發(fā)展的用地，具體用途不得而知。永久性的工藝和公用工程管道會伴隨著已建設生產裝置的存在而存在。先期設計時不要為了減少管道長度、節(jié)省投資而使得永久性的工藝和公用工程管道穿越工廠的預留用地的。6.3.4全廠性管廊上敷設有工藝管道、公用工程管道、儀表信號線和電力電纜的橋架，是連接生產裝置、儲運設施、公輔設施的橋梁。設計時應全盤考慮，按就近原則實現(xiàn)內外連接，以節(jié)省投資。同時應注意在生產裝置、儲運設施、公輔設施的周圍應留有消防和檢修通道，避免管廊包圍裝置、建筑物、構筑物。6.3.5根據(jù)以往的經(jīng)驗，做全廠性管廊設計時，一般都會考慮敷設儀表和電氣電纜橋架所需的寬度。但是由于工藝與儀表及電氣專業(yè)缺乏聯(lián)系，裝置內管廊經(jīng)常沒有留出敷設儀表和電氣電纜需要的位置，造成現(xiàn)場安裝混亂，工藝管道和儀表及電氣電纜碰撞現(xiàn)象時有發(fā)生，所以本次規(guī)定全廠性管廊和裝置內管廊均應考慮敷設儀表和電氣電纜的橋架所需的寬度。儀表和電氣電纜與B類流體管道相鄰或垂直交叉敷設時的安裝距離應符合現(xiàn)行《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》GB50316的相關規(guī)定。6.3.6管廊多層管架的層間距越大，對管道和儀表及電氣電纜的安裝、檢修越有利，對降低工程投資越不利，所以應找到兩者的平衡點。根據(jù)以往的經(jīng)驗，適宜的層間距為1.2m～2.0m。6．4設備布置6.4.1本條是對設備總體布置設計提出的要求。第1款裝置內設備布置應符合工廠總體布置全局性要求。第2款煤焦化粗苯加工工程中可燃、易爆、有毒、高溫的介質較多，潛在著火災、爆炸、中毒、燙傷等危險，因此設計者應本著“以人為本、預防為主、防消結合、保護環(huán)境”的理念，在設備布置過程中嚴格執(zhí)行國家相關標準和規(guī)范，滿足防火、防爆、環(huán)保和安全衛(wèi)生的有關要求。第3款設備布置時應綜合考慮現(xiàn)場操作、檢修、設備安裝所需的通道、場地和空間等必要條件。第4款我國人多地少，耕地十分寶貴。裝置內設備布置應在貫徹執(zhí)行國家標準、規(guī)范和滿足以上各項要求的基礎上，應盡可能縮小占地面積，并避免物料不必要的往返，節(jié)省建設投資，減少能耗。設備布置盡量做到排列整齊，塔群高低協(xié)調，構架、管廊立柱對齊縱橫成行，建筑物、構筑物軸線對齊，達到整齊美觀的視覺效果。6.4.2在全廠總平面布置圖上確定了裝置的占地面積和位置后，應明確裝置的原料來源和產品去向，與全廠性管廊、道路及有關相鄰裝置等的相對位置，以此來確定裝置內管廊、設備、建筑物及構筑物的位置，使原料、產品的儲運系統(tǒng)和公用工程系統(tǒng)的管道布置合理，并與相鄰裝置在布置風格上相互協(xié)調。6.4.3本條是對裝置內設備布置設計作出的原則性要求。第1款確定設備、設施與建筑物、構筑物的相對位置時考慮風向的影響，主要是為了盡可能避免因風向而引起的火災和盡量減少因風向而造成的污染。第2款我國地域遼闊，煤焦化粗苯加工企業(yè)分布在全國各地，各工程所在地區(qū)氣候條件差別很大。設備布置應結合當?shù)氐臍鉁?、降水量、風沙等氣候條件和生產工藝特點以及某些設備的特殊要求，確定哪些設備可布置在室外，哪些設備應布置在室內。露天布置不僅節(jié)省投資，便于安裝、檢修，而且可燃氣體便于擴散，有利于防火、防爆，因此露天布置是當前設備布置的趨勢。但是在雨雪多、風沙大的寒冷地區(qū)，工藝裝置的機泵等轉動機械、設備宜布置在廠房內。夏季多雨地區(qū)的泵、壓縮機等需要經(jīng)常維護的設備不宜在淋雨下操作，應設雨棚。第3款設備布置時一定要滿足工藝流程順序，保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性。對于有壓差的設備，應充分利用高差布置，以節(jié)省動力設備及能耗。在不影響流程順序的原則下，盡可能將較高設備、相同的設備、同類型設備或操作性質相似的設備按類型集中布置，即便于統(tǒng)一管理，集中操作，還可以互為備用，減少備用率。例如，塔集中布置在塔架上或集中布置，換熱器集中布置在框架上，泵集中布置在地面等。第4款為了減小爆炸及火災危險性區(qū)域的面積，設備、建筑物、構筑物應按生產過程的特點和爆炸及火災危險性類別分區(qū)布置，但不能影響工藝流程的順序。為防止結焦、堵塞，控制溫降、壓降，避免發(fā)生副反應等，且與明火設備密切相關、緊密相聯(lián)的設備，與明火設備可靠近布置，不受防火間距的限制。例如粗苯加氫精制裝置的反應器與加熱爐，因其加熱爐出口加氫油管線生產要求溫降和壓降應盡量小，且該管線材質是不銹鋼，價格昂貴，所以加熱爐與反應器的防火間距不限。為了在加熱爐與反應器之間留出通道及管道布置和檢修所需空間，兩者之間凈距不應小于4.5m。6.4.5本條第1款、第2款：裝置建成投產后，要保持長期運轉，需要操作人員在裝置中長年累月的操作和管理，并對設備、管道及儀表等進行經(jīng)常性的維護和檢修。因此應設置設備和構架的平臺及梯子、現(xiàn)場操作和檢修所需的通道及場地等。另外在裝置布置時，設計者還應為設備安裝提供必要的條件，例如留出在現(xiàn)場安裝大型設備需要的場地、空間和通道等。第3款設備基礎、埋地管道、管溝和排水溝屬地下設施，裝置布置時應充分考慮它們之間相對位置的關系，避免相互碰撞。第4款設備布置時應考慮管道和儀表元件安裝所需要的空間，特別是較大直徑、高溫管道安裝的需要。6.4.7本條第1款：對于工藝設計沒有安裝高度要求且操作荷重大或運行時產生振動的設備應落地布置，如塔器、泵類等應盡可能布置在室外地面或廠房的底層，以減少對廠房樓面的荷載和振動。第2款由泵抽吸的塔和容器，尤其是減壓操作的蒸餾塔，塔的安裝高度應滿足泵的必需汽蝕余量及安全裕量的要求，保證裝置汽蝕余量大于泵的汽蝕余量，并有安全裕量。靠重力自流輸送的物料，輸出物料設備的安裝高度應滿足自流的需要。第3款可燃氣體和可燃液體設備的火災危險性大，布置在構架上增加了火災危險程度和消防難度，所以布置設備時優(yōu)先考慮地面布置。但是當裝置的占地面積受到限制或經(jīng)濟上更為合理時，可采用構架式布置。6．5安全泄壓裝置6.5.3為了減少入口壓力損失，安全閥應靠近被保護的設備或管道安裝。安全閥入口管道最大壓力損失是按照安全閥的額定流量計算的，包括入口壓力損失、管道阻力和切斷閥阻力之和。當爆破片與安全閥組合使用時，壓力損失的計算還應包括由爆破片形成的附加壓力降。6.5.5安全閥入口管道采用長半徑彎頭是為了減少入口壓力降。6.5.7排入密閉系統(tǒng)的安全閥出口管道應從排放總管的頂部接入，最好順介質流向45°斜接在排放總管的頂部，以免總管內的凝液倒流入支管，并可以減少安全閥背壓。安全閥排放管內不應有積液，所以安全閥的安裝高度應高于泄壓系統(tǒng)。當安全閥出口低于泄壓總管或排出管道需要抬高接入總管時，應在排出管道上易于操作的低處設手動放液閥，以免積液。

8公輔設施設計8.1給水、排水與消防8.1.3本條第3款：對本款規(guī)定說明如下：1事故排水收集系統(tǒng)在各裝置排水接入處宜設置水封，防止揮發(fā)性氣體蔓延。2消防水及初期雨水收集池的有效容積按裝置區(qū)消防水量和事故時段裝置區(qū)降雨量容積之和確定。事故儲存設施總有效容積按下式計算：V總＝（V1＋V2－V3）max＋V4＋V5式中：V總—事故儲存設施總有效容積（m3）；V1—收集系統(tǒng)范圍內發(fā)生事故的一個罐組或一套裝置的物料量。儲存相同物料的罐組按一個最大儲罐