GB∕T 51331-2018 煤焦化焦油加工工程设计标准.pdf

design load

一个生产装置或单元单位时间内处理原料量的设计能力 算设备规格的主要设计参数

2.0.5煤焦油深加工装置

设置在设备或地坑周围，防止设备发生泄漏时液体外流或地 坪水流入地坑的构筑物

学士标准规范范本fueloilsysten

共给加热炉燃料的一种设施，由贮槽、泵等组成。

3.0.1设计规模应按自产和外购煤焦油量确定，新建煤焦油加工

3.0.5装置产品为最终产品时，应符合国家、行业或企业

3.0.6建筑和结构工程应按工艺和公用

4.0.1间款操作的生产单元每年开工时数的设计值不 7200h，连续操作的不应低于8000h，

4.0.3高温煤焦油质量指标应符合现行行业标准《

3/T5075的有关规定。对于不符合该指标要求的高温煤焦 中、低温煤焦油，煤焦油加工生产过程中宜采取调整操作制质 理方法。

4.0.4原料煤焦油中有价值的组分含量应作为装置的设

5.0.1煤焦油加工工程厂址选择应符合现行国家标准

5.0.6罐组不应毗邻布置在高手工艺装置、全厂性重要设施或人 员集中场所的台阶上。当受条件限制或有工艺要求时，罐组可毗 邻布置在高于工艺装置的台阶上，但应采取防止泄露的可燃液体 流入工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的措施。

5.0.7罐组不宜紧靠排洪沟布置。

5.0.8公用工程及辅助生产设施宜独立成区，且宜布置在生产装 置区与行政办公及生活服务区之间。 5.0.9行政办公及生活服务设施宜靠近厂区人流出入口布置，且 宜位于全年最小频率风向的下风侧。 5.0.10厂内运输易燃、易爆及有毒危险品道路的最大纵坡不应 大于6%。

内，有工艺装置、可燃液体的储罐及管道时，该段道路边缘应 收、矮墙等防护设施。 2厂内道路及装置内道路的设置应符合现行国家标准《石 工企业设计防火规范》GB50160的有关规定。

15m内，有工艺装置、可燃液体的储罐及管道时，该段道路边缘应 设护墩、矮墙等防护设施。

油化工企业设计防火规范》GB50160的有关规定

6.1.1煤焦油加工工程应包括原料及产品储运、焦油中各

6.1.1煤焦油加工工程应包括原料及产品储运、焦油中各馏分的 分离及馏分加工等生产装置。 6.1.2设备布置应节省用地、减少能耗、经济合理

6.1.1煤焦油加工工程应包括原料及产品储运、焦油中各馏分的

6.2.1管道设计压力和设计温度应符合现行国家标准《压力管道

6.2.2管道的建造材料应符合现行国家标准《压力管道规范工 业管道第2部分：材料》GB/T20801.2的有关规定

6.2.2管道的建造材料应符合现行国家标准《压力管道规范

道路等协调，避免管廊包围装置、建（构）筑物，减少管廊与铁路、道 路的交叉。

6.3.5全厂性管廊、装置内管廊应设架空敷设的仪表和电气电缆

6.3.6全厂性管廊、装置内主管廊多层管架的层间距应根

和管廊结构确定，不宜小于1.2m，不宜大于2.0m。

6.3.7管道埋设深度应根据最大冻土深度和地下水位等

定。管顶距地面的距离，混凝土地坪的区域不宜小于0.3m；通过 机动车辆的通道下不宜小于0.7m或采用套管保护；其他区域不 宜小于0.5m。

1蒸汽主管的未端、蒸汽管道的最低点、垂直开高管段前的 最低点应设置疏水阀： 2装置内水平敷设的蒸汽主管，每隔80m宜设置一个疏水 阀，装置外水平敷设的蒸汽主管，每隔300m宜设置一个疏水阀； 3在蒸汽管道的方形补偿器上不应引出支管，在靠近方形补 偿器两侧的直管上引出支管时，支管不应妨碍主管的变形或位移， 因主管热膨胀而产生的支管引出点的位移，不应使支管承受过大 的应力； 4多根蒸汽伴热或夹套管应成组布置并设分配管，分配管宜 设疏水阀

6.3.12管道除与设备、阀门、仪表等采用法兰或螺纹连

2衬里管道或夹套管道。

GB50316、《焦化安全规程》GB12710和《石油化工企业设计 规范》GB50160的有关规定。

6.4.1设备应按工艺流程顺序和同类设备集中的原则进行布置 并应符合下列规定： 1 应为操作、检修、装卸和吊装留有所需的场地和通道： 2 应满足设备和构架的平台、梯子的布置； 3 应满足设备基础、理地管道、管沟和排水沟的布置； 应满足管道和仪表的安装

6.4.1设备应按工艺流程顺序和同类设备集中的原则

6.4.3处理腐蚀性、有毒、黏稠物料的设备宜按物性分别紧凑

危险性类别分区布置。为防止结焦、堵塞，控制温降、压降，避免发 生副反应等有工艺要求的相关设备，可靠近布置。

上的位置以及与相关装置、储罐组、全厂性管廊、道路等的相 置确定，并应与相邻装置的布置相协调

维《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058的有关规定

6.4.8设备的垂直布置应符合下列规定：

1工艺设计无安装高度要求的重型设备、产生振动的设 落地布置：

2由泵抽吸的塔和容器以及真空、自流、固体卸料等设备，应 按工艺流程的要求，布置在合适的高层位置： 3当装置的占地面积受到限制或经济上更为合理时，可将设 备布置在构架上。

，4.12在两层及以上的生产厂房及构架内布置设备时，厂

构架的结构应考虑设备吊装的要求，并应按设备检修部件设置安 装门、吊装孔和通道，

6.4.17可燃液体汽车装卸站的设计应符合现行国家标

化工企业设计防火规范》GB50160的有关规定，甲B、乙、丙类液体 的鹤位可相邻布置。

6.4.18塔和立式容器的平面布置应符合下列规定：

对齐，联合布置时，宜中心线或切线对齐： 2直径不大于1000mm的塔和立式容器宜布置在构筑物内

2直径不大于1000mm的塔和立式容器宜布置在构筑物内

或构筑物的一侧，利用构筑物提高其稳定性和设置平台、梯子； 3沿构筑物或主管廊布置的塔和立式容器，其外壁与构筑物 或主管廊立柱中心线之间的距离不宜小于3m； 4塔与塔之间或塔与其他相邻设备之间的距离，除应满足管 道、仪表和平台等布置和安装要求外，还应满足操作、维修通道和 基础布置的需要： 5塔与其相关联设备如进料加热器、非明火加热的重沸器 塔顶冷凝冷却器、回流槽和塔底抽出泵等，宜按工艺流程顺序靠近 布置。

6.4.19塔和立式容器的安装高度应符合下列规定

1当利用内压或流体重力将物料送往其他设备或管道时，应 由其内压和被送往设备或管道的压力和高度确定： 2当用泵抽吸时，应由泵的汽蚀余量和吸入管道的压力降 确定； 3带有非明火加热的重沸器的塔，应按塔和重沸器之间的相 互关系和操作要求确定； 4塔的基础面应高出地面或平台面0.2m，并应满足塔底管 道安装和生产操作的最小净空高度要求。

6.4.20管壳式换热器的布置应符合下列规定：

1两种物料进行热交换的换热器，宜布置在两种物料进出口 管道最近的位置； 2一种介质冷却儿组物料的冷却器宜成组布置： 3一种物料与儿种物料换热的换热器宜成组布置； 4在构筑物上布置的换热器，宜按换热器横向中心线或封头 顶端与构筑物立柱中心线对齐布置，封头顶端与构筑物立柱中心 线之间的距离不宜小于2m； 5两台换热器可根据需要重叠布置，但壳体直径不小于 1.2m的换热器不宜重叠布置； 6换热器之间、换热器和其他设备之间的净距不宜小于

0.7m; 7 换热器安装高度应保证其底部接管的最低标高或 下部与地面或平台面的净空不小于0.15m。

6.4.21重沸器的布置应符合下列规定：

1重沸器的安装高度应满足塔和重沸器的相对关系和操作 要求； 2卧式重沸器应靠近塔布置，两者之间的距离应满足管道布 置要求，重沸器抽管束的一端应有检修场地和通道； 3立式重沸器宜用塔作支撑布置在塔侧，其上方应留有满足 检修的空间； 4一台塔需要多台并联操作的重沸器提供热源时，重沸器的 应置和安装高度，除保证工艺要求外，还应满足进出口集合管的布 置要求，并应便王操作和检修

1加热炉宜集中布置在装置的边缘并靠近消防或检修通道； 2多台加热炉可按炉子中心线对齐成排布置，加热炉之间的 争距离不宜小于3m； 3当加热炉有空气预热器、鼓风机等辅助设备时，辅助设备 的布置不应妨碍其本身和加热炉的维修。 6.4.23卧式容器的布置应符合下列规定： 1卧式容器成组布置时，宜按卧式容器横向中心线或封头顶 瑞对齐，并应考虑便于设置联合平台，卧式容器之间的净距不宜小 T07

1卧式容器成组布置时，宜按卧式容器横向中心线或封头顶 需对齐，并应考虑便于设置联合平台，卧式容器之间的净距不宜小 于0.7m； 2卧式容器的安装高度应满足物料重力流或泵吸入高度的 要求，当容器下方有集液包时，应有集液包的操作和检测仪表所需 的足够空间； 3式容器在地坑内布置时，坑内尺寸应满足对容器的操作 和检修要求，地坑四周做高出地面约0.2m的围堰，并采取有效措 施妥善处理坑内积水；

4.24泵的布置应符合下列

0.4.24的布直应付合下列规定： 1泵宜开放式布置，在寒冷或多风沙地区可布置在室内； 2泵成排布置时，宜将泵端出口中心线取齐或泵端基础边 对齐； 3泵双排布置时，宜将两排泵的动力端相对，在中间留出宽 度不小于2m的检修通道； 4泵布置在主管廊下方或外侧时，泵端前面操作通道的宽度 不宜小于1m； 5泵布置在室内时，泵端及泵侧面与墙之间的净距应满足操 作、检修要求，且不宜小于1m； 6除安装在联合基础上的小型泵外，两台泵之间的净距不宜 小于0.8m； 7泵的基础面宜高出地面或平台面0.2m，在泵吸入口前安 装过滤器时，泉基础高度应方便过滤器清洗和拆装： 8立式泵布置在主管廊或构架下方时，其上方应留出泵体安 装和检修所需空间；

9多台泵的备用泵宜布置在相应泵的中间位置。

1在设备和管道上，操作中需要观察、调节、检查和维修的地 点应设置平台或梯子，为设备人孔设置的平台，距人孔底部不宜大 于0.8m，为设备加料口设置的平台，距加料口顶面不宜大于 1.0m，法兰连接的立式设备的平台与法兰面的距离不宜天于 1.5m，仅在检修期间操作，距地面3m高度内的人孔、阀门及仪表 可设置直梯或活动平台； 2相邻塔和立式容器的平台标高宜相近或一致； 3设备上的平台不应妨碍设备的检修，否则应采用可拆卸

结构； 4在管廊进出装置处宜设置操作平台，必要时可沿 设置检修通道。

6.4.26设备布置应设置安全通道，并应符合现行国家标

6.5.1设备安全阀的设置和开起压力的设定应符合现行国家标 准《石油化工企业设计防火规范》GB50160的有关规定。 6.5.2管道安全阀的设置和开起压力的设定应符合国家现行标 准《压力管道安全技术监察规程一一工业管道》TSGDO0O1的有 关规定。

.5.3安全阀有可能被物料堵塞时，应采取下列措施：

1在安全阀出入口管道上吹扫、加热或保温以防止堵塞； 2 改用爆破片； 3采用爆破片与安全阀串联使用，此时爆破片在动作中不允 许产生碎片。

定值。对于普通型弹簧式（非平衡型）安全阀，背压不宜超过其开 启压力的10%；对于波纹管型（平衡型）安全阀，背压不宜超过其 开启压力的30%

6.5.8排入密闭系统的安全阀出口管道应从排放总增

当排入泄压总管的介质带有凝液或可凝气体时，安全阀的出

于总管，否则应采取排液措施。

6.6.1介质取样应符合下列规定： 1取样点的位置应保证所取样品具有代表性； 2宜在较低温度下取样； 3流体取样点宜设在相关管道上，样品出口管端与漏斗、地 面或平台之间应留有安放取样器血的空间； 4 取样点不宜设在有振动的管道上。 6.6.2符合下列情况之一者应设置控制分析项目： 1装置原料的性质及组成影响产品的质量、收率及主要工艺 参数时； 2装置中间产品的质量影响下游装置的产品质量、收率及主 要工艺参数时； 3主要工艺参数的变化影响产品的质量及收率时； 4催化剂、溶剂和化学药剂的性质影响产品的质量、收率及 主要工艺参数时。 6.6.3除本标准第6.6.2条的控制分析项目外，可设置以下标定 分析项目： 1装置的原材料、产品和中间产品的性质及组成； 2装置主体设备进出物料的性质及组成。 6.6.4对安全生产或工艺控制有重大影响的场合宜设置在线分

.6.1介质取样应符合下列规

6.6.4对安全生产或工艺控制有重大影响的场合宜设

7.1工作温度和工作压力

7.1.1确定设备工作温度和工作压力时应满足正常操作、开停 工、装置进料变化及预期装置实际操作数据可能波动等工况的 要求。

7.1.1确定设备工作温度和工作压力时应满足正常操作、开停

7.1.2最高工作温度和最高工作

7.2.1塔内件应根据介质性质、通量、充许压力降等因素，经技术 经济比较确定。并宜采用经工业生产装置验证过的高通量、高效 率、节能的塔内件。 7.2.2根据通量选择塔内件时，可通过比较流动参数选择板式塔 或填料塔，流动参数按式（7.2.2)计算。当F.天于或等于0.01且 小于0.1时，宜选用填料塔；当F，天于或等于0.1且小于或等于 0.2时，宜选用填料塔或板式塔；当F，大于0.2时，宜选用板式塔。

成填料塔，流动参数按式（7.2.2）计算。当F.大于或等于0.0 于0.1时，宜选用填料塔；当F，天于或等于0.1且小于或 2时，宜选用填料塔或板式塔；当F天于0.2时，宜选用板式

Fp=（(L/V)(/e)1/)

工艺要求计算。对组成复杂的油品分留塔的实际板数可按经验值

7.2.5对已知组成的油品分留塔，回流比应根据介质的性质及工

7.2.5对已知组成的油品分馏塔，回流比应根据介质的性质 艺要求计算确定；对组成复杂、组分性质不明确的油品分馏 按经验值选取。

7.2.6降液管内液体停留时间不宜小于5s，液体在降液管内

流速不宜大于0.1m/s，液体在降液管底部与下一层塔板间阴 流速不宜大于0.3m/s。

7.2.7液体在塔板上的流动型式宜选用单流型或双流型，塔板型

表7.2.7塔径及液体流量和塔板型式的关系

7.3.1换热器的结构型式应根据工艺条件和介质性质按下列规 定确定： 1当壳程介质为洁净流体时，宜选用固定管板换热器，并应 根据结构计算要求考虑是否设置膨胀节； 2当管程介质为洁净流体、管程不需要用机械方法清洗，或 者管壳程介质相混会影响产品质量或安全操作时，宜选用U形管 换热器； 3当管壳程介质均为易结垢、堵塞的不洁净流体时，宜选用

浮头式换热器； 4当管壳程介质均为洁净流体，且操作温度和操作压力较低 时，宜选用板式或螺旋板式换热器； 5当介质流量、传热面积较小，且操作温度和操作压力较高 时，宜选用套管式换热器。 7.3.2介质走换热器管程或壳程应根据介质性质、压力降和维修 要求，按下列规定确定： 1高压流体宜走管程； 2 冷却水等黏度较小的流体宜走管程； 有腐蚀性、有毒性或易结垢的流体宜走管程； 4 对压力降有特定要求的流体宜走管程； 流量较小的流体宜走壳程； 6 气体等传热系数较小的流体宜走壳程。 7.3.3 当介质为高黏度、易结垢的流体或该循环系统的阻力较大 时，应选用强制循环式重沸器，否则宜选用热虹吸式重沸器。 7.3.4对蒸留塔顶馏出的气相介质的冷凝冷却，宜选用空气冷却 器或空气冷却和水冷却组合式冷却器，以节省循环冷却水用量。 7.3.5管壳式换热器管内液体介质的流速不宜天手3m/s，冷却 水在管内的流速不宜小于0.5m/s。

官式炉直采用立式螺管圆同结构。 当被加热介质在炉管内不发生相变时，物料进出管式炉宜 上进下出的流动方式；当被加热介质在炉管内发生相变时，物 出管式炉宜采用下进上出的流动方式。 管式炉设计宜采取余热回收等措施，

7.5.1 泵的型式应根据被输送介质的物性和工艺参数按下列规

定确定： 1对于流量较大、扬程相对较低、输送温度下黏度小于 650mm/s、溶解或夹带的气体体积含量小于5%的液体介质，宜 选用离心泵； 2对于易燃易爆介质，宜选用屏蔽泵； 3对于流量较小、扬程较高、输送温度下黏度大于650mm/s、 溶解或夹带的气体体积含量大于5%的液体介质，宜选用容积 式泵； 4流量准确计量的液体介质，可选用计量泵，输送介质要求 严格不泄漏时，应选用隔膜计量泵。

7.5.2泵的备用率应根据其在工艺流程中的重要性、液体

7.5.3当两种液体的性质相近、操作条件差别小且允许少量 互相混合时，可共用一台备用泵，备用泵应按操作条件苛 选用。

.4真空泵宜选用液环式真空

7.5.5安装在爆炸危险区域的电动机，选用电动机或采取可靠的

防爆措施应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计 GB50058的有关规定。

经分析化验证明其符合产品标准后才能送到成品贮槽的

产品，可设置两个中间槽，每个槽的容积可按产品在槽内停留8h 确定，有效容积系数宜为0.8。

7.6.4不允许与空气接触的导热油等油品购槽应采用条

8.1.1生产和生活给水的设计应符合下列规定

8.1.3排水系统的设计应符合下列规定

1排水系统应采用分流制，分为污水排水系统和雨水排水 系统； 2装置排出的轴封水、工艺装置区地坪冲洗水及化验室排水 应排入污水排水系统； 3卫生间粪便污水应经化粪池处理后排入污水排水系统； 4各种污水应经过污水处理装置进行处理，不得直接外排； 5在煤焦油加工装置区附近应设置消防水及初期雨水收集 池，收集装置区火灾时排放的受化工介质污染的消防水和初期雨 水，收集池中的污水及煤焦油加工生产过程中产生的工艺废水均 应送至污水处理装置进行处理： 6暴雨强度计算公式应采用当地气象部门提供的计算公式： 重现期不宜低于2年，并应以5年进行校核。

1.4消防给水的设计应符合

室内外消防用水量的计算及消防给水管道、消火栓的设

应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《石油化工 企业设计防火规范》GB50160和《消防给水及消火栓系统技术规 范》GB50974的有关规定； 2煤焦油加工装置区应设置稳高压消防给水系统； 3煤焦油加工装置区内甲、乙类设备的框架平台高于15m 时，宜沿梯子敷设半固定式消防给水竖管，并应设置带阀门的管牙 接口，管径不宜小于100mm，框架平台长度天手25m时，宜在另 一侧梯子处增设消防给水竖管，且竖管的间距不宜大于50m； 4甲、乙类液体设备的高大构架和设备群应设置水炮保护， 并应符合现行国家标准《固定消防炮火火系统设计规范》GB 50338的有关规定。

2.1煤焦油加工装置宜由两回线路供电，仪表和自动控制

8.2.1煤焦油加工装置宜由两回线路供电，仪表和自动控制系统 应采用交流不停电装置（UPS）供电，供电设计应符合现行国家标 准《供配电系统设计规范》GB50052的有关规定。

8.2.1煤焦油加工装置宜由两回线路供电，仪表和自动控制系统 应采用交流不停电装置（UPS）供电，供电设计应符合现行国家标 准《供配电系统设计规范》GB50052的有关规定。 8.2.2爆炸危险区域中的变配电所布置、设备选型、控制和线路 的设计，应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范 GB50058的有关规定。 8.2.3煤焦油加工装置用电设备的起动、停止及紧急停止，设备 运转信号、事故报警信号的设置和监视，应符合工艺要求，并应符 合现行国家标准《通用用电设备配电设计规范》GB50055的有关 规定。

转信号、事故报警信号的设置和监视，应符合工艺要求，并厂 现行国家标准《通用用电设备配电设计规范》GB50055的不 定。

8.2.4煤焦油加工装置应设置防雷

电位联接及接地保护。防雷等级及防静电范围应符合国家现行标 准《建筑物防雷设计规范》GB50057和《石油化工静电接地设计规 范》SH/T3097的有关规定。

产环境条件选择与环境相适应的照明方式、照明灯具、照明酉

控制等。照度标准值应符合现行国家标准《建筑照明设计 GB50034的有关规定

8.2.6检修照明和局部照明应根据工艺要求进行设置

范》HG/T20508的有关规定 8.4.2煤焦油加工装置应设置温度、压力、流量、液位测量仪表和 自动控制系统，并应包括下列测控内容： 1 监测蒸馏塔、反应釜、加热炉、贮槽等设备的温度； 2 监测蒸馏塔、反应釜等设备的压力： 3 监测贮槽、蒸馏塔、反应釜等设备的液位； 4受热易结焦的高黏度介质的设备或管道应设置两点及以 上温度监测； 5 监测或自动调节生产单元的原料进料流量及产品采出 流量； 6蒸馏塔塔底液位应与该塔进料流量或塔底采出物料流量 自动调节； 7 自动调节管式加热炉物料出口温度； 自动调节加压或减压蒸馏及反应系统的压力； 9 管式加热炉应采用自动点火及火焰监测系统； 10其他需要监测或自动调节的部位

8.4.3安全仪表系统的设计应符合现行国家标准《石油

8.4.6仪表和控制系统的设备装备水平，应根据工艺测

投资状况和用户管理水平等因素确定，应性能可靠、技术先进、经 济实用、维护方便

1测量腐蚀性介质的仪表接液部采用耐腐蚀的材料或采取 隔离措施； 2测量茶油、葱油、沥青等易结晶、高黏度的介质，仪表和管 路应设计保温伴热装修施工组织设计 ，必要时采用带蒸汽套的仪表和调节阀

.4.8仪表供气系统的设计应符合现行行业标准《仪表供气

规范》HG/T20510的有关规

9.0.1 油类介质应采用专用的槽罐车运输，并采取相应的防静电 措施。 9.0.2甲、乙类液体储罐应采用防火花型液位计及防静电型物料 导入管。

9.0.3甲、乙类液体及固体应使用防爆叉车搬运。 9.0.4散发有毒、有害、可燃气体的生产厂房及仓库应设置相应 的通风设施，并应符合现行国家标准《工业建筑供暖通风与空气调 节设计规范》GB50019的有关规定。 9.0.5储存或输送腐蚀性介质的设备和管道应根据介质的特性 采用带内衬或不锈钢等防腐或耐腐蚀材质。 9.0.6输送高温、高压、腐蚀性介质管道及转动设备轴接手应设 有法兰保护罩。 9.0.7使用燃料气的设备及管道应设有开停工时蒸汽或氮气吹 扫装置，并在设备、管道放散管上设有取样阀。 9.0.8在有酸、碱等腐蚀性或有毒性危害介质的工作场所应设置 淋洗器、洗眼器等卫生防护设施。 9.0.9各生产装置和罐组的设备及管道排放的废气应经洗涤净 化后排放，并应符合国家排放要求。 9.0.10工业萘、感醒等生产装置产生的粉尘应经除尘净化后排 放，并应符合国家排放要求。 9.0.11热沥青应采用浊循环水直接冷却成型，避免热沥青直接 与大气接触。无组织排放的沥青烟应符合国家排放要求。 9.0.12加热炉排放口排放的污染物应符合国家排放要求。

9.0.3甲、乙类液体及固体应使用防爆叉车搬运，

9.0.5储存或输送腐蚀性介质的设备和管道应根据介质白

9.0.12加热炉排放口排放的污染物应符合国家排放要

烟草标准9.0.13焦油渣应送焦化厂煤场配人炼焦煤中或送有资