T-NEEPA 006-2024 煤氣凈化廢氣治理工程設計規(guī)范

ICS13.030.40CCSZ05Designspecificationsforwastegastreatmentofcokeovengaspurification2024-02-20發(fā)布IT/NEEPA006—2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 24基本要求 24.1一般規(guī)定 24.2源頭控制 34.3工程規(guī)模 35平面布置 36工藝及管道設計 36.1一般規(guī)定 46.2廢氣收集系統 46.3廢氣輸送系統 56.4廢氣預處理系統 56.5末端處理系統 6 6 79消防與給排水 710安全職業(yè)衛(wèi)生與環(huán)境保護 7參考文獻 8T/NEEPA006—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件是對HJ1280-2023《煉焦化學工業(yè)廢氣治理工程技術規(guī)范》6.6“煤氣凈化尾氣治理系統”的細化和擴充。本文件由江蘇智道工程技術有限公司提出。本文件由南京節(jié)能環(huán)保產業(yè)協會歸口。本文件起草單位：江蘇智道工程技術有限公司、上海梅山鋼鐵股份有限公司、馬鞍山鋼鐵股份有限公司、南京南鋼鋼鐵聯合有限公司、中海油氣（泰州）石化有限公司、安徽工業(yè)大學。本文件主要起草人：李丹丹、曹彥、張斌、張軍、江玲、蘭欽群、滕炳祥、韓加友、邱全山、顧慧娟、韓守知、崔平。1T/NEEPA006—2024煤氣凈化廢氣治理工程設計規(guī)范本文件規(guī)定了煤氣凈化廢氣治理工程設計的基本要求、平面布置、工藝及管道設計、自動控制、電氣、消防與給排水、安全職業(yè)衛(wèi)生與環(huán)境保護要求。本文件適用于煤氣凈化廢氣治理工程的新建、擴建、改建設計，可作為建設項目環(huán)境保護措施的咨詢、設計依據。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GBZ1工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準GB6222工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程GB/T8163輸送流體用無縫鋼管GB12710焦化安全規(guī)程GB/T13347石油氣體管道阻火器GB/T14976流體輸送用不銹鋼無縫鋼管GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法GB16171煉焦化學工業(yè)污染物排放標準GB/T16758排風罩的分類及技術條件GB/T24217洗油GB37822揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準GB39800.3個體防護裝備配備規(guī)范第3部分：冶金、有色GB50034GB50052GB50057GB50058建筑照明設計標準供配電系統設計規(guī)范建筑物防雷設計規(guī)范爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB/T50087工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范GB50160石油化工企業(yè)設計防火標準（2018年版）GB/T50483化工建設項目環(huán)境保護工程設計標準GB/T50493石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準GB/T50759油氣回收處理設施技術標準GB/T50770石油化工安全儀表系統設計規(guī)范GB50984石油化工工廠布置設計規(guī)范AQ1072瓦斯管道輸送水封阻火泄爆裝置技術條件AQ7012煤氣排水器安全技術規(guī)程HG/T20511信號報警及聯鎖系統設計規(guī)范HG/T20507自動化儀表選型設計規(guī)范HJ1093蓄熱燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術規(guī)范HJ1094石油煉制工業(yè)廢氣治理工程技術規(guī)范SH/T3005石油化工自動化儀表選型設計規(guī)范SH/T3007石油化工儲運系統罐區(qū)設計規(guī)范SH/T3047石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)范SH/T3097石油化工靜電接地設計規(guī)范SH/T3413石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收標準2T/NEEPA006—2024SY/T0511.1石油儲罐附件第1部分：呼吸閥SY/T0511.2石油儲罐附件第2部分：液壓安全閥3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1煤氣凈化廢氣wastegasofcoalgaspurification是荒煤氣凈化過程中的冷鼓、煤焦油深加工、硫銨、脫硫、洗脫苯及粗苯深加工、油庫及其裝載等工段所產生的含有焦油、萘、揮發(fā)性有機物、硫化氫、氫氣、氰化氫、氨氣、一氧化碳、氮氣和氧氣等混合廢氣的總稱。3.2廢氣治理工程wastegastreatmentengineering由廢氣收集系統、廢氣輸送系統、廢氣預處理系統、進負壓總管或末端處理系統和配套設施組成。3.3廢氣收集系統wastegascollectionsystem將焦爐煤氣凈化過程中的密閉儲罐、裝載設施、敞口設備等逸散點產生的廢氣通過密閉氣相管道及其他工藝設備進行集中收集的系統。3.4單罐單控singletank&singlecontrol每座儲罐油氣收集管道上設置壓力控制閥、管道阻爆轟型阻火器，不同儲罐的廢氣不考慮相互平衡，壓力超過設定值時通過控制閥將其廢氣排入廢氣收集總管的連接方式。3.5直接連通directconnectivity兩座及以上儲存相同或性質相近物料儲罐的氣相空間通過管道相連，且每個儲罐氣相支線無壓力控制閥排氣控制設施，從而使多座儲罐氣相空間通過管道構成一個整體，達到儲罐之前氣相壓力平衡的連接方式。3.6廢氣輸送系統wastegasdeliverysystem指廢氣經收集總管輸送到廢氣預處理系統或末端處理系統的氣體輸送設備、管道及附件的總稱。3.7廢氣預處理系統wastegaspretreatmentsystem指采用吸收、冷凝工藝去除廢氣中部分組分的處理設施及其配套的公用工程系統的總稱。3.8負壓總管negativepressuremainpipe焦爐煤氣的負壓段荒煤氣總管。3.9末端處理系統endprocessingsystem用燃燒法或進負壓總管的方式對廢氣進行處理的系統。4基本要求4.1一般規(guī)定4.1.1廢氣治理工程設計應選用安全可靠、技術先進、節(jié)能環(huán)保的工藝和設備。4.1.2廢氣治理工程設計應符合煤氣凈化工藝和安全保障的有關標準和規(guī)定的要求。4.1.3廢氣治理工程的設備、儀表和工藝管道等布置應便于安裝、操作和檢修，且不影響既有裝置的生產操作。4.1.4廢氣治理工程的規(guī)模應根據廢氣逸散點設備的運行參數、物料性質和環(huán)境因素等綜合確定。4.1.5廢氣濃度宜采用夏季高溫時實測數據作為依據，或參照同類地區(qū)已建廢氣處理裝置的廢氣濃度3T/NEEPA006—2024數據。4.1.6末端處理系統宜采用蓄熱燃燒（RTO）裝置。4.1.7廢氣治理工程的揮發(fā)性氣體無組織排放指標應符合GB37822的規(guī)定。4.1.8經治理后廢氣的區(qū)域排放因子應符合GB16171或當地相關排放標準的規(guī)定。4.1.9檢修放散口設置應采取盲板或雙閥等防止泄漏的措施，儲罐檢修放散口高度應符合以下規(guī)定：——地上儲罐應高出本設備2m以上，且應高出相鄰有人操作的最高設備操作平臺2m以上；——地下放空槽應高出地面2m以上，且應高出相鄰有人操作的最高設備操作平臺2m以上。4.1.10廢氣治理工程應開展危險與可操作性分析（HAZOP）和保護層分析（LOPA）。4.1.11廢氣治理工程的爆炸危險區(qū)域劃分應符合GB50058的規(guī)定。4.2源頭控制4.2.1儲罐宜采取罐體、罐頂隔熱措施減少廢氣排放。4.2.2應對既有儲罐的強度進行校核，確認儲罐是否需要進行局部結構加強，以滿足儲罐附件定壓值要求。4.2.3當儲罐采用氮封穩(wěn)壓系統時，宜維持儲罐微正壓。氮封氣量應等于液體出料量和儲罐氣相空間因大氣最大溫降導致罐內氣體收縮所造成儲罐吸入的氣量（同4.3.2公式（1之和，實際設計氮封氣量宜按SH/T3007-2014表5.1.6選取。4.3工程規(guī)模煤氣凈化廢氣治理工程工程設計規(guī)模氣量應為儲罐產生的廢氣量、揮發(fā)性有機液體裝載作業(yè)廢氣量、敞口設備廢氣量之和。儲罐產生的廢氣包括大呼吸產生氣量、進料溫度高于儲罐內物料溫度導致的蒸發(fā)氣量、小呼吸產生氣量。4.3.1儲罐大呼吸氣量儲罐大呼吸氣量取儲罐的最大液體進料量與儲罐的最小出料量之差。4.3.2儲罐小呼吸氣量儲罐小呼吸氣量為儲罐氣相空間因最大溫升導致罐內氣體膨脹而呼出的氣量，根據槽罐的容積、儲液比例、氣溫變化規(guī)律估算，計算見公式（1）：式中：VS——儲罐小呼吸產生氣量（m3/hVT——儲罐容積（m3α——儲罐儲液比例，根據實際生產取值（%）；Δt——小時溫度變化量，宜根據當地氣溫變化及儲液溫度、保溫等，綜合考慮取值(℃/ht——起始溫度，儲罐未加熱及保溫時，宜取最大溫差日的低溫值；儲罐加熱且保溫時，宜取儲液最低控制溫度(℃)。4.3.3揮發(fā)性有機液體裝載作業(yè)排氣量應符合HJ1094的規(guī)定。4.3.4敞口設備排氣量，宜根據物料進入量按4.3.3計算。5平面布置5.1廢氣治理工程的平面布置應符合GB50160、GB50984的規(guī)定。5.2廢氣預處理系統宜靠近煤氣凈化廢氣排放源布置；儲罐區(qū)的廢氣預處理系統應布置在防火堤外；汽車、火車裝載設施內的廢氣預處理系統的布置應符合GB/T50759的規(guī)定。5.3廢氣預處理系統內部的設備應緊湊布置，且滿足安裝、操作、檢修的要求。5.4廢氣預處理系統附近應有能保證消防車輛順利接近的消防道路。6工藝及管道設計4T/NEEPA006—20246.1一般規(guī)定6.1.1廢氣收集系統應滿足系統內最大排氣量要求。廢氣治理工程的管道規(guī)格根據流體力學計算確定。管道系統的公稱壓力不應低于1.6MPa。6.1.2廢氣收集、輸送管線應采用地上鋪設，坡度不宜小于2‰。6.1.3進入廢氣預處理系統前的易堵廢氣收集、輸送管道應進行伴熱，并設置吹掃措施，確保管道暢通。6.1.4廢氣收集、輸送管道應設置凝液收集設施，并按AQ7012的規(guī)定設置排水器。6.1.5廢氣治理工程內的管道器材應符合下列規(guī)定：——管道宜采用無縫鋼管。碳鋼、低合金無縫管道應符合GB/T8163的規(guī)定；不銹鋼無縫鋼管應——閥門應選用鋼制閥門；——閥門、彎頭、三通、異徑管、管帽等管閥件材質、壓力等級應與所連管道一致；——冷鼓、硫銨、脫硫工段管道、管閥件材質應選用不銹鋼，粗苯工段、油庫工段、廢氣預處理系統后管道、管閥件材質宜選用碳鋼。6.1.6穿越禁止動火作業(yè)區(qū)域的新增管道宜分段采用法蘭連接，廢氣輸送管道的金屬法蘭連接處應做靜電跨接。6.1.7廢氣治理工程阻火器應符合下列規(guī)定：——阻火器的選用應符合GB/T13347和SH/T3413的規(guī)定；——阻火器的型式根據其安裝點距火源點位置確定，安裝位置距火源L/D的型式時，選用阻爆燃型阻火器；L/D用阻爆燃時，選用阻爆轟型阻火器；阻火器布置應避開20＜L/D＜120非穩(wěn)態(tài)爆轟區(qū)間；——阻火器在設計流量下的壓降不宜大于0.3kPa；——應采用波紋板式阻火器；——阻火元件材質應選用不銹鋼；冷鼓、硫銨、脫硫、煤焦油深加工工段阻火器殼體材質應選用不銹鋼，洗脫苯及粗苯深加工、油庫及其裝載、廢氣預處理系統后阻火器殼體材料宜選用碳鋼；——阻火器應通過GB/T13347規(guī)定的測試要求，并出具第三方型式認證文件；——阻火器兩端宜設置切斷閥門；并根據氣象條件和廢氣性質設置清堵、防凍措施；——每個儲罐廢氣收集支線上應采用阻爆轟型阻火器，安裝位置盡量靠近罐頂廢氣排放口；當空間或罐頂承重受限時，可適當調整安裝位置，但應避開非穩(wěn)態(tài)爆轟區(qū)間。6.2廢氣收集系統6.2.1密閉儲罐廢氣收集6.2.1.1儲罐的廢氣收集宜采用單罐單控方式，不應采用單呼閥控制儲罐向收集總管排氣。6.2.1.2儲罐應設置氮封穩(wěn)壓系統，每臺儲罐應設置單獨的氮封穩(wěn)壓閥組，閥組布置在罐頂；取壓點宜距氮封進氣口0.8m以上；氮封閥組前設置就地壓力表。6.2.1.3每臺儲罐應設置單獨的帶阻爆燃阻火器的全天候呼吸閥，呼吸閥的選型應符合SY/T0511.1的規(guī)定；易堵廢氣的呼吸閥應采用帶蒸汽夾套保溫型。6.2.1.4采用氮封穩(wěn)壓系統的儲罐宜設液壓安全閥，液壓安全閥的選型應符合SY/T0511.2的規(guī)定。6.2.1.5儲罐呼吸閥等安全附件的設置應符合SH/T3007的相關規(guī)定。6.2.1.6每臺儲罐的氣相收集支管上應設置：——阻爆轟型阻火器，且應靠近儲罐廢氣排放口安裝；——與廢氣收集主管隔離檢修的切斷措施；——廢氣排放閥，并與罐頂壓力變送器聯鎖開關；——檢修放散閥。6.2.1.7儲存易堵介質的儲罐，氣相收集支管上應設置雙向蒸汽吹掃管線。6.2.1.8對既有儲罐改造實施廢氣治理，罐頂廢氣支管的支架設計應滿足罐頂設計荷載；管道支架與儲罐的連接不應采用焊接方式，宜采用膠粘。5T/NEEPA006—20246.2.1.9儲罐壓力設定應符合下列要求：——儲罐密閉收集系統各安全附件及閥門動作壓力設定區(qū)間合理，不應有交集；——液壓安全閥的呼氣設定壓力應低于儲罐設計正壓力且高于呼吸閥呼氣設定壓力；——呼吸閥的呼氣設定壓力應高于廢氣排放閥的開啟壓力；——廢氣排放閥的關閉壓力應高于氮封穩(wěn)壓閥的關閉壓力；——氮封穩(wěn)壓閥的開啟壓力應高于呼吸閥的的吸氣設定壓力；——呼吸閥的吸氣壓力設定值應高于液壓安全閥的吸氣設定壓力；——液壓安全閥的吸氣設定壓力應高于儲罐設計負壓力。6.2.2敞口設備的廢氣收集6.2.2.1硫銨滿流槽、地坑等敞口設備應加罩后進行廢氣收集。6.2.2.2廢氣收集排風罩的設計應符合GB/T16758的規(guī)定。6.2.2.3廢氣收集管線應設置壓力表和有調節(jié)功能的手閥，保持排風罩內微負壓，并應設置阻爆轟型阻火器。6.2.3裝載設施廢氣收集6.2.3.1可燃液體裝車應采用頂部浸沒式或底部裝載方式，頂部浸沒式裝載出油口距離罐車底部高度應小于200mm。6.2.3.2鶴管與油罐車的連接應嚴密，泄露率應符合GB37822的規(guī)定；密封裝車鶴管與罐車冒口的密封壓力應大于5kPa。6.2.3.3廢氣收集支管上應設置切斷閥，支管與鶴管的連接處應設置阻爆轟型阻火器。6.2.3.4裝載設施的廢氣收集管道上應設置便于手動和遠程操作的切斷閥，該閥應設置在裝車臺外，與裝車臺邊緣的距離不應小于10m。6.2.4廢氣收集總管6.2.4.1每臺儲罐的收集支管并入罐組收集干管，通過罐組收集干管送入廢氣收集總管。收集干管進入廢氣收集總管前，應分別設置切斷閥。廢氣收集管道應有防止凝液聚集的措施。6.2.4.2廢氣收集總管應能滿足系統內儲罐最大排氣量的要求，總管和各廢氣收集支管的管徑設計應能滿足設計流量下各收集點的壓力平衡要求。6.2.4.3進入負壓總管的廢氣收集總管上應設氧含量分析儀。6.3廢氣輸送系統6.3.1輸送風機前宜設分液罐，分液罐設計壓力應大于等于1.0MPa，材料應選用不銹鋼。分液罐前的廢氣總管上宜設置切斷閥，分液罐設置壓力變送器、液位計。分液罐內積液應密閉排放。6.3.2輸送風機入口設置切斷閥、過濾器、阻火器，出口設止回閥、阻火器、切斷閥。6.3.3輸送風機應有防止內部產生火花的措施。6.3.4輸送風機應由分液罐壓力變頻調節(jié)。6.3.5風機的流量應滿足所輸送系統的最大廢氣排放量的要求，全壓應滿足系統總壓力損失的要求。6.4廢氣預處理系統6.4.1根據末端處理方式的不同，宜采用不同的廢氣預處理方式：——末端處理采用RTO工藝時，宜采用洗油吸收、酸吸收、堿吸收、水吸收、冷凝等其中一種或組合預處理工藝；——末端進煤氣負壓總管時，宜采用洗油吸收預處理工藝。6.4.2吸收工藝的設計應滿足下列規(guī)定：——吸收塔宜采用填料塔，填料材質不銹鋼，吸收塔的設計壓力應大于等于0.35MPa；——吸收塔應設差壓表，填料層壓降不宜高于1000Pa；——洗油吸收宜采用控制洗油溫度的措施以穩(wěn)定吸收效率；——酸吸收、堿吸收和水吸收工藝通過控制吸收液的PH值以穩(wěn)定吸收效率；6T/NEEPA006—2024——貧液采用泵輸送至吸收塔儲液段，輸送管道設流量計、控制閥，控制閥由吸收塔液位調節(jié)；——富液輸出管道設置控制閥，由吸收塔液位或PH值調節(jié)。6.4.3采用煤焦油加工中生產的洗油作為廢氣中焦油、苯、萘等有機組分的吸收劑。洗油的參數應符合GB/T24217的規(guī)定。6.4.4廢氣預處理系統內洗眼器的設置應符合SH/T3047的規(guī)定。6.5末端處理系統6.5.1RTO裝置6.5.1.1RTO裝置應符合HJ1093的規(guī)定。6.5.1.2RTO裝置入口應設置阻火水封或阻火器，阻火水封出口宜設置除霧器，阻火水封應符合AQ1072的規(guī)定。6.5.1.3應通過預處理、稀釋等措施嚴格控制進RTO裝置廢氣的可燃組分濃度，確保爐內溫度在正常范圍。6.5.1.4在RTO裝置進口管道上，應配置爆炸下限（LEL）在線檢測儀。LEL在線檢測儀應與進入RTO裝置的廢氣切斷閥、新風閥、緊急排放閥聯鎖。LEL在線檢測儀應選用氫火焰燃燒溫度測量原理，并根據廢氣中氧濃度選擇適應的型號。LEL在線檢測儀測量精度小于±3%F.S。6.5.1.5LEL在線檢測儀安裝的位置距RTO管道等效長度（L（m））應綜合考慮LEL檢測器響應時間（t1（s））、切斷閥完全關閉耗時(t2（s）)和廢氣的流速(v（m/s）)的關系，確保L＞v×(t1+t2)。6.5.1.6RTO裝置應設置防止爐膛過熱的保護措施。RTO裝置應通過強制通風措施，滿足最低通風量要求，避免可燃物積聚、回火等。6.5.1.7RTO裝置應具有點火失敗和熄火自動保護功能，應具備反燒和吹掃功能。6.5.1.8RTO裝置應設置斷電斷氣（儀表風）后，緊急排放閥打開，爐體進氣閥、排氣閥關閉，防止煙囪效應引起蓄熱層下部溫度上升。6.5.1.9對于濃度較高且含有低燃點物質的應急排空管道，嚴禁與高溫排空管道共用排氣筒排放。6.5.1.10宜在排氣筒前設置爐膛高溫煙氣與經蓄熱陶瓷冷卻的低溫煙氣混風罐。6.5.1.11采用RTO工藝的末端處理系統應設置事故緊急排氣筒，事故緊急排氣筒不宜與RTO共用排氣筒，并應符合下列規(guī)定：——事故緊急排氣筒管徑不宜小于主管道管徑兩個口徑等級；——事故緊急排氣筒頂部應高出地面4m及以上，并應設置擋雨帽和阻爆燃型阻火器。6.5.1.12RTO裝置的排氣筒的設計應符合下列要求：——排氣筒的高度不應低于15m；——排氣筒應按照GB/T16157設置采樣口和平臺；——排氣筒應高出20m范圍內的平臺或建筑物頂3.5m以上。6.5.1.13儀表風系統應設置緩沖罐或壓縮空氣儲氣罐、低壓保護及聯鎖報警。當采用氮氣作為儀表風時，應確保氮氣質量和性能參數滿足儀表風指標要求，并確保使用環(huán)境敞開，在密閉空間使用時，應設置氧含量報警儀。6.5.1.14采用焦爐煤氣作為燃料時，煤氣管道應從煤氣主管的頂部接出，并應在增壓風機前設置排水設施，排水設施應符合AQ7012的規(guī)定。6.5.1.15煤氣輸送管道進RTO裝置應符合GB6222的相關規(guī)定。煤氣增壓風機進口宜設置可供在線檢修備用過濾器，在風機出口設置壓力變送器，調節(jié)風機運行頻率，并設置高低壓力報警。6.5.2負壓總管6.5.2.1廢氣進負壓總管與煤氣混合后，氧含量應符合GB12710規(guī)定。6.5.2.2荒煤氣總管氧含量分析儀應與廢氣切斷閥、緊急排放閥聯鎖，緊急排放閥管道應設置阻火器。7T/NEEPA006—20247.1廢氣治理工程應滿足聯動運行的自動控制要求，可實現自動和現場人工手動操作。在控制室內設置一鍵緊急停車按鈕，可在控制室內切斷廢氣進料、啟動緊急泄放系統、停廢氣風機等，并設置關鍵設備的手動復位按鈕。7.2廢氣治理工程設置的遠傳溫度、壓力、流量、液位、氧含量、PH計、LEL、控制閥、動設備（機泵、風機）的運行狀態(tài)和故障等信號，宜首選分散控制系統（DCS）進行檢測、控制和操作管理。分散控制系統的CPU、通信、電源等模塊應冗余設置。7.3廢氣治理工程依據安全風險評估結果、HAZOP分析、LOPA分析確定相關各安全儀表功能（SIF）的安全完整性（SIL）等級。根據LOPA分析結果，須設置安全儀表系統時，安全儀表系統的邏輯控制器硬件、測量儀表獨立性和冗余性、最終元件獨立性和冗余性等技術要求應符合GB/T50770的規(guī)定。7.4廢氣治理工程應按GB/T50493設置獨立的氣體檢測報警系統（GDS并保證裝置停車或工藝控制監(jiān)控系統失效后，仍能有效地進行監(jiān)測、報警。7.5廢氣治理工程控