煤焦化粗苯加工工程设计规范

目次1总则 （4）2术语 （6）3基本规定 （7）3.1设计规模 （7）3.2基本要求 （7）4技术经济指标 （8）4.1年开工时数及设计负荷 （8）4.2原料指标要求 （8）5总体布置 （9）6工艺设计 （12）6.1工艺设计原则 （12）6.2管道设计压力和设计温度 （12）6.3管道布置 （13）6.4设备布置 （14）6.5安全泄压装置 （17）8公辅设施设计 （19）8.1给水、排水与消防 （19）9安全与环保 （21）

1总则1.0.1本条说明了制定本规范的目的。煤焦化粗苯加工工程的生产装置和储运设施属爆炸危险区域，所以必须做到安全生产，在保证安全的前提下也要兼顾经济、环境和社会效益。1.0.2本条规定了本规范的适用范围。新建煤焦化粗苯加工工程的设计应严格遵守本规范。就地扩建或改建的煤焦化粗苯加工工程的设计应首先按本规范执行，当执行本规范某些条款确有困难时，在采取有效的措施后，可适当放宽要求，但应进行风险分析和评估，并得到有关主管部门的认可。1.0.3煤焦化粗苯加工工程的设计应在不断总结生产、建设和科学实验的基础上，运用先进的技术手段，积极开发并采用行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，做到技术先进、安全可靠、经济合理、节能环保。1.0.4本条规定有以下两方面的含义：1本规范是专业性技术规范，其适用范围和规定的技术内容是针对煤焦化粗苯加工工程设计而制定的。因此在煤焦化粗苯加工工程的设计过程中，如遇到其他标准与本规范在同一问题上作出的规定不一致的情况，应执行本规范的规定。2煤焦化粗苯加工工程设计涉及的专业较多，本规范只能规定煤焦化粗苯加工工程特有的问题。对于一些专业性较强、且已有国家或行业标准作出规定的问题，本规范不再作规定。本规范已有明确规定者，按本规范执行；本规范未作规定者，应执行国家现行的有关标准规范的规定。

2术语本章所列术语，其定义及范围仅适用于本规范。

3基本规定3.1设计规模3.1.1按照2014年修订的《焦化行业准入条件》中产能装备的规定，苯精制装置单套处理粗（轻）苯能力不小于10万吨/年，所以制定本条规定。3.2基本要求3.2.1本条第1款：掌握建设地区的地形、地质、地震、水文及气象资料，是进行煤焦化粗苯加工工程设计的前提条件。第2款：设计应落实审批通过的《环境影响报告》、《安全评价报告》、《职业病危害评价报告》等报告中的意见和专家评审意见。3.2.3煤焦化粗苯加工工程装置区及储运设施均应设置开停工槽或通过放空槽等措施将不合格产品导入原料槽，以保证产品产量。

4技术经济指标4.1年开工时数及设计负荷4.1.2为了给设计者提供做装置设计进行工艺计算时的一个设定值，结合本行业目前实际情况，规定装置上限负荷不宜高于设计负荷的110%。负荷上限一般是指装置内大型设备或关键设备正常操作时能达到的上限。如果建设单位对装置上限有具体要求，设计单位应予以满足。4.2原料指标要求4.2.1粗苯质量指标YB/T5022适用于煤高温炼焦过程中所得到的粗苯和轻苯，我国焦化企业遍布全国各地，各厂由于煤的来源、炼焦炉型、结焦制度的不同，得到的粗苯质量也各不相同。为了充分利用煤焦化粗苯资源，提倡对于不满足YB/T5022指标要求的原料粗苯或轻苯，在生产过程中通过调整操作制度予以加工处理。

5总体布置5.0.1现行《工业企业总平面设计规范》GB50187及《化工企业总图运输设计规范》GB50489对厂址选择均有较详细规定，独立的粗苯加工工程应按其要求的程序、原则及注意事项选择厂址。中华人民共和国工业和信息化部于2014年3月3日颁发了《焦化行业准入条件》（2014年修订），涵盖了粗苯加工项目，因此，粗苯加工工程选择厂址时还需考虑《焦化行业准入条件》（2014年修订）的要求。5.0.2本条工业区是指城镇总体规划中的工业区、已开发或待开发的开发区。利用工业区内的基础设施指工业区内、粗苯加工区外的基础设施条件，这样统筹规划，可促进工业区总体经济合理。5.0.3因粗苯加工区在生产过程中散发可燃、有毒气体，粗苯加工生产装置有可燃、易燃气体设备，有可燃、易燃液体储罐，火灾危险性较大，所以不宜布置在厂区的中心地带，并应远离焦炉布置。5.0.4对本条规定说明如下：1《石油化工企业设计防火规范》GB50160明确规定防火间距的，如区域规划、工厂总平面布置、厂内道路、厂内铁路、装置内布置、储运设施等，应按《石油化工企业设计防火规范》GB50160执行。2《石油化工企业设计防火规范》GB50160未明确规定防火间距的，如公用工程及辅助生产设施、行政办公及生活服务等，应按《建筑设计防火规范》GB50016执行。3《石油化工企业设计防火规范》GB50160，其条文说明中明确按《建筑设计防火规范》GB50016执行的，按《建筑设计防火规范》GB50016执行。5.0.5在罐组储量允许的情况下，原料粗苯储罐与产品储罐集中布置在厂区边缘的一个罐组内，可减少占地，缩短管线长度，有益于生产安全和管理；汽车装卸设施靠近厂区货流出入口布置，有益于生产运输，同时可减小外来车辆对生产装置区的影响。5.0.6可燃、易燃液体储罐布置在高于工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的台阶上，可能泄漏的可燃、易燃液体会漫流到相邻较低的台阶，容易发生火灾爆炸事故。因此，可燃、易燃液体储罐应尽量布置在较低的台阶上。如受地形条件限制或工艺要求时，可燃、易燃液体储罐可布置在高于工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的台阶上，但为了确保安全，应采取防止泄漏的可燃、易燃液体流入工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的措施。如高台阶上的罐组可设置钢筋混凝土防火堤或土堤；防火堤内有效容积不小于一台最大储罐的容量；罐区周围可采用路堤式道路等措施。5.0.7本条规定是为了防止排洪沟发生意外事故时，影响罐组的安全。5.0.8本条规定是为了防止储罐发生火灾产生的辐射热造成泡沫站失去消防功能。5.0.9制氢系统靠近其原料来源方向，并与加氢系统相邻布置，可有效避免管道折返，并使生产流程顺畅。5.0.10公用工程及辅助生产设施独立成区，有利于功能分区。以公用工程及辅助生产设施将生产装置及罐组与行政办公及生活服务区分隔开，既提高了人员密集场所的安全又节省了用地面积。5.0.12本条根据现行《厂矿道路设计规范》GBJ22的相关要求规定。

6工艺设计6.1工艺设计原则6.1.1硫酸洗涤净化法粗苯精制工艺属淘汰的落后工艺，按照2014年修订的《焦化行业准入条件》的规定，苯精制装置应采用加氢工艺，所以制定本条规定。6.1.2储运设施、加氢、蒸馏等是粗苯加氢精制工程所必须的生产单元。在以粗苯为原料的加氢精制工程中，为了延长催化剂的使用寿命、减少系统的堵塞、提高加氢和蒸馏设备的有效处理能力，一般配套预分馏单元，先分离出粗苯中三甲苯及以上的重组分。6.2管道设计压力和设计温度6.2.1管道设计压力和设计温度是设计管道系统的条件，直接关系到管道组成件的选材、结构、柔性分析等。确定管道设计压力和设计温度时，应考虑下列各种状态下温度和压力的组合：1正常操作；2开车启动；3停车；4切换；5返回；6旁路；7切断；8泵的关闭压力；9调节阀的全开或全关状态10切断阀的全开或全关状态（带锁紧装置的切断阀除外）；11出口堵塞状态；12设备调试或关闭状态；13不稳定状态；14维护、修复或失效状态；15冲洗、清洗条件；16吹扫、清洗条件；17阳光直嗮；18伴热。6.3管道布置6.3.3工厂的预留用地是工厂将来发展的用地，具体用途不得而知。永久性的工艺和公用工程管道会伴随着已建设生产装置的存在而存在。先期设计时不要为了减少管道长度、节省投资而使得永久性的工艺和公用工程管道穿越工厂的预留用地的。6.3.4全厂性管廊上敷设有工艺管道、公用工程管道、仪表信号线和电力电缆的桥架，是连接生产装置、储运设施、公辅设施的桥梁。设计时应全盘考虑，按就近原则实现内外连接，以节省投资。同时应注意在生产装置、储运设施、公辅设施的周围应留有消防和检修通道，避免管廊包围装置、建筑物、构筑物。6.3.5根据以往的经验，做全厂性管廊设计时，一般都会考虑敷设仪表和电气电缆桥架所需的宽度。但是由于工艺与仪表及电气专业缺乏联系，装置内管廊经常没有留出敷设仪表和电气电缆需要的位置，造成现场安装混乱，工艺管道和仪表及电气电缆碰撞现象时有发生，所以本次规定全厂性管廊和装置内管廊均应考虑敷设仪表和电气电缆的桥架所需的宽度。仪表和电气电缆与B类流体管道相邻或垂直交叉敷设时的安装距离应符合现行《工业金属管道设计规范》GB50316的相关规定。6.3.6管廊多层管架的层间距越大，对管道和仪表及电气电缆的安装、检修越有利，对降低工程投资越不利，所以应找到两者的平衡点。根据以往的经验，适宜的层间距为1.2m～2.0m。6．4设备布置6.4.1本条是对设备总体布置设计提出的要求。第1款装置内设备布置应符合工厂总体布置全局性要求。第2款煤焦化粗苯加工工程中可燃、易爆、有毒、高温的介质较多，潜在着火灾、爆炸、中毒、烫伤等危险，因此设计者应本着“以人为本、预防为主、防消结合、保护环境”的理念，在设备布置过程中严格执行国家相关标准和规范，满足防火、防爆、环保和安全卫生的有关要求。第3款设备布置时应综合考虑现场操作、检修、设备安装所需的通道、场地和空间等必要条件。第4款我国人多地少，耕地十分宝贵。装置内设备布置应在贯彻执行国家标准、规范和满足以上各项要求的基础上，应尽可能缩小占地面积，并避免物料不必要的往返，节省建设投资，减少能耗。设备布置尽量做到排列整齐，塔群高低协调，构架、管廊立柱对齐纵横成行，建筑物、构筑物轴线对齐，达到整齐美观的视觉效果。6.4.2在全厂总平面布置图上确定了装置的占地面积和位置后，应明确装置的原料来源和产品去向，与全厂性管廊、道路及有关相邻装置等的相对位置，以此来确定装置内管廊、设备、建筑物及构筑物的位置，使原料、产品的储运系统和公用工程系统的管道布置合理，并与相邻装置在布置风格上相互协调。6.4.3本条是对装置内设备布置设计作出的原则性要求。第1款确定设备、设施与建筑物、构筑物的相对位置时考虑风向的影响，主要是为了尽可能避免因风向而引起的火灾和尽量减少因风向而造成的污染。第2款我国地域辽阔，煤焦化粗苯加工企业分布在全国各地，各工程所在地区气候条件差别很大。设备布置应结合当地的气温、降水量、风沙等气候条件和生产工艺特点以及某些设备的特殊要求，确定哪些设备可布置在室外，哪些设备应布置在室内。露天布置不仅节省投资，便于安装、检修，而且可燃气体便于扩散，有利于防火、防爆，因此露天布置是当前设备布置的趋势。但是在雨雪多、风沙大的寒冷地区，工艺装置的机泵等转动机械、设备宜布置在厂房内。夏季多雨地区的泵、压缩机等需要经常维护的设备不宜在淋雨下操作，应设雨棚。第3款设备布置时一定要满足工艺流程顺序，保证水平方向和垂直方向的连续性。对于有压差的设备，应充分利用高差布置，以节省动力设备及能耗。在不影响流程顺序的原则下，尽可能将较高设备、相同的设备、同类型设备或操作性质相似的设备按类型集中布置，即便于统一管理，集中操作，还可以互为备用，减少备用率。例如，塔集中布置在塔架上或集中布置，换热器集中布置在框架上，泵集中布置在地面等。第4款为了减小爆炸及火灾危险性区域的面积，设备、建筑物、构筑物应按生产过程的特点和爆炸及火灾危险性类别分区布置，但不能影响工艺流程的顺序。为防止结焦、堵塞，控制温降、压降，避免发生副反应等，且与明火设备密切相关、紧密相联的设备，与明火设备可靠近布置，不受防火间距的限制。例如粗苯加氢精制装置的反应器与加热炉，因其加热炉出口加氢油管线生产要求温降和压降应尽量小，且该管线材质是不锈钢，价格昂贵，所以加热炉与反应器的防火间距不限。为了在加热炉与反应器之间留出通道及管道布置和检修所需空间，两者之间净距不应小于4.5m。6.4.5本条第1款、第2款：装置建成投产后，要保持长期运转，需要操作人员在装置中长年累月的操作和管理，并对设备、管道及仪表等进行经常性的维护和检修。因此应设置设备和构架的平台及梯子、现场操作和检修所需的通道及场地等。另外在装置布置时，设计者还应为设备安装提供必要的条件，例如留出在现场安装大型设备需要的场地、空间和通道等。第3款设备基础、埋地管道、管沟和排水沟属地下设施，装置布置时应充分考虑它们之间相对位置的关系，避免相互碰撞。第4款设备布置时应考虑管道和仪表元件安装所需要的空间，特别是较大直径、高温管道安装的需要。6.4.7本条第1款：对于工艺设计没有安装高度要求且操作荷重大或运行时产生振动的设备应落地布置，如塔器、泵类等应尽可能布置在室外地面或厂房的底层，以减少对厂房楼面的荷载和振动。第2款由泵抽吸的塔和容器，尤其是减压操作的蒸馏塔，塔的安装高度应满足泵的必需汽蚀余量及安全裕量的要求，保证装置汽蚀余量大于泵的汽蚀余量，并有安全裕量。靠重力自流输送的物料，输出物料设备的安装高度应满足自流的需要。第3款可燃气体和可燃液体设备的火灾危险性大，布置在构架上增加了火灾危险程度和消防难度，所以布置设备时优先考虑地面布置。但是当装置的占地面积受到限制或经济上更为合理时，可采用构架式布置。6．5安全泄压装置6.5.3为了减少入口压力损失，安全阀应靠近被保护的设备或管道安装。安全阀入口管道最大压力损失是按照安全阀的额定流量计算的，包括入口压力损失、管道阻力和切断阀阻力之和。当爆破片与安全阀组合使用时，压力损失的计算还应包括由爆破片形成的附加压力降。6.5.5安全阀入口管道采用长半径弯头是为了减少入口压力降。6.5.7排入密闭系统的安全阀出口管道应从排放总管的顶部接入，最好顺介质流向45°斜接在排放总管的顶部，以免总管内的凝液倒流入支管，并可以减少安全阀背压。安全阀排放管内不应有积液，所以安全阀的安装高度应高于泄压系统。当安全阀出口低于泄压总管或排出管道需要抬高接入总管时，应在排出管道上易于操作的低处设手动放液阀，以免积液。

8公辅设施设计8.1给水、排水与消防8.1.3本条第3款：对本款规定说明如下：1事故排水收集系统在各装置排水接入处宜设置水封，防止挥发性气体蔓延。2消防水及初期雨水收集池的有效容积按装置区消防水量和事故时段装置区降雨量容积之和确定。事故储存设施总有效容积按下式计算：V总＝（V1＋V2－V3）max＋V4＋V5式中：V总—事故储存设施总有效容积（m3）；V1—收集系统范围内发生事故的一个罐组或一套装置的物料量。储存相同物料的罐组按一个最大储罐