GB∕T 51316-2018 烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准

UDCP中华人民共和国国家标准~IIGB/T51316-2018烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准Standardfordesignofcarbondioxidecaptureandpurificationengineeringforfluegas2018-09-11发布2019-03-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部国家市场监督管理总局联合发布中华人民共和国国家标准烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准StandardfordesignofcarbondioxidecaptureandpurificationengineeringforfluegasGBjT51316-2018主编部门:中国石油化工集团公司批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2019年3月1日中国计划出版社2018北京中华人民共和国住房和城乡建设部公告2018年第208号住房城乡建设部关于发布国家标准《烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准》的公告现批准《烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准》为国家标准，编号为GB/T51316~2018，自2019年3月1日起实施。本标准在住房城乡建设部门户网站()公开，并由住房城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2018年9月11日前言本标准是根据住房城乡建设部《关于印发(2014年工程建设标准规范制订、修订计划〉的通知(建标C2013J169号)的要求，由中石化石油工程设计有限公司会同有关单位共同编制完成的。本标准在编制过程中，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考了国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，最后经审查定稿。本标准共分为11章和1个附录，主要内容包括总则、术语、基本规定、工艺系统、设备与材料、总图布置、装置布置与管道设计、仪表与控制系统、公用工程、节能与环保、安全与职业卫生等。本标准由住房城乡建设部负责管理，由中国石化集团公司负责日常管理，由中石化石油工程设计有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送给中石化石油工程设计有限公司(地址:山东省东营市济南路49号，邮政编码:257026)，以供今后修订时参考。本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:中石化石油工程设计有限公司参编单位:中石化南化集团研究院中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司中石化宁波工程有限公司中电投远达环保工程有限公司主要起草人:王强中林名帧刘建武孙晓春王智张建许世森陈昕毛松柏l喻江涛全明部时旺牛红伟秦福初同广宏杜善波孙启昌汪东万克栋周兴辉•1•宋荣英伍灵李景芳魏子云张敏芳周双艳陈宏福黄钟斌彬p亭狄彦李敬回京山主要审查人:陈幼军何龙辉葛春玉王之茵刘国助杨良瑾沈海啸尹继东俞国梅刘杨龙张津吴宝祥韩涛•2•目次l总则…………………………………………………(1)2术语…………………………………………………(2)3基本规定4工艺系统(4)(5)4.1一般规定………………………………………………(5)4.2烟气预处理……………………………………………(6)4.3二氧化碳吸收与解吸……………………………………(6)4.4二氧化碳压缩与脱水……………………………………(7)4.5二氧化碳液化与储存……………………………………(8)5设备与材料………………………………………………门o)5.1静设备(10)5.2动设备…………………………………………………uυ6总图布置…………………………………………………uυ6.1场址选择………………………………………………(山)6.2总平丽布置……………………………………………(12)7装置布置与管道设计…………………………………...(13)7.1装置及设备布置………………………………….(13)7.2管道布置与设计…………………………………………(13)8仪表与控制系统…………………………………………(16)8.1一般规定(16)8.2仪表选型………………………………………………(16)8.3控制系统………………………………………………(17)9公用工程…………………………………………………门们9.1供配电…………………………………………………(18)9.2消防与给排水……………………·9.3建(构)筑物……………………………………………(山〉9.4供暖通风和空气调节……………………………………(21)10节能与环保………………………………………………(23)10.1节能………10.2环保……………………………………………………(23)11安全与职业卫生…………………………………………门川11.1安全……………11.2职业卫生………………………………………………(25)附录A二氧化碳能耗计算方法……………………………(27)本标准用词说明……………………..............................(28)引用标准名录…………………………………………………(29)附:条文说明…………………………………………………(33)•2•Contents1GeneralprOV1Slons………………………………………(1)2Terms……………………………………………………(2)3Basicrequirements………………………………………(4)4Processessystems………………………………………(5)4.1Generalrequirements……………………………………(5)4.2Fluegaspretreatment……………………………………(6)4.3Absorptionanddesorptionofcarbondioxide……………(6)4.4Compressionanddehydrationofcarbondioxide………..(7)4.5Liquefactionandstorageofcarbondioxide………………(8)5Equipmentandmaterials………………………………(10)5.1Staticequipment………………………………………(10)5.2Rotaryequipment………………………………………(11)6Generallayout…………………………………·………..(12)6.1Sitingofselection………………………………………(12)6.2Planelayout…………………………………………..(12)7Equipmentlayoutandpipingdesign…………………...(13)7.1Equipmentlayout………………………………………(13)7.2Pipinglayoutanddesign…………………………………(13)8Instrum巳ntationandcontrolsystems……..………….(16)8.1Generalrequirements……………………………………(16)8.2Instrumentselection……………………………………(16)8.3Controlsystems…………………………………………(17)9Utility……………………………………………………(18)9.1Powersupplyanddistribution……………………………(18)•3•9.2Fire-fightingandwatersupply………………………..(19)9.3Buildingstructures………………………………………(19)9.4HeatingandvenÜlationsystems…………………………(21)10Energysavingandenvironmentalprotection…………(23)10.1Energysaving…………………………………………(23)10.2Environmentalprotection………………………………(23)11Safetyandoccupationalhealth…………………………(25)11.1Safety…………………………………………………(25)11.2Occupationalhealth……………………………………(25)AppendixACalculationmethodofenergyconsumptlon…………………………………(27)Explanatio口ofwordinginthisstandard…………………(28)Listofquotedstandards……………………………………(29)Addition:Explanationofprovisions………………………(33)•4•1总则1.0.1为了使烟气二氧化碳捕集纯化工程技术先进、经济合理、安全适用、节能环保，制定本标准。1.O.2本标准适用于新建、扩建或改建的烟气二氧化碳捕集纯化工程设计。1.O.3烟气二氧化碳捕集纯化工程设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。•1•2术语2.0.1烟气fluegas化石燃料燃烧产物，经脱硫、脱硝及除尘处理后形成的气体和烟尘的泪合物。2.0.2捕集纯化captureandpurification利用化学方法和物理方法将烟气中的二氧化碳分离、提纯使之达到一定性能指标要求的过程。主要包括烟气预处理、二氧化碳吸收与解吸、二氧化碳压缩、二氧化碳脱水、二氧化碳液化等工序。2.0.3烟气预处理fluegaspretreatment进入捕集装置前，将烟气中携带的粉尘、SO，、NO.r等杂质分离出去，并将烟气冷却，使烟气中杂质含量及物性指标满足捕集装置的进料要求。2.0.4化学吸收法chemicalabsorptionmethod化学吸收剂在吸收塔内与烟气中的二氧化碳进行化学反应，生成化合物，并在解吸塔内经升泪后释放出吸收的二氧化碳，完成二氧化碳与其他气体分离的方法。2.0.5固体吸附法solidadsorptionmethod利用多孔性固体吸附剂将二氧化碳气体中的水分吸附于其表面，随后通过再生气加热及冷吹等工序对吸附组分解吸，达到二氧化碳与水分离的目的，从而满足二氧化碳气体的水露点要求。2.0.6洗涤塔scrubber利用水或碱液脱除烟气中含有的硫化物以及烟尘等杂质的塔器设备。2.0.7碳捕集率carboncapturerate二氧化碳捕集装置捕集前后烟气中二氧化碳质量的差值与捕集前烟气中二氧化碳质量的百分比。•3•3基本规定3.0.1烟气二氧化碳捕集纯化工艺技术应先进成熟、安全可靠、节能环保。3.0.2烟气二氧化碳捕集纯化工艺技术方案应根据烟气组成及性质、产品方案、自然条件等，经技术经济比选后确定。3.0.3工艺流程应满足正常生产、装置试压、吹扫、试车及事故处理的要求。3.0.4二氧化碳捕集纯化工程宜与产生烟气的装置同步建设。3.0.5操作温度低于20'C的管道阀门应选用长颈型阀盖。3.0.6非金属密封材料应满足介质温度、压力和腐蚀性要求。•4•4工艺系统4.1一般规定4.1.1二氧化碳捕集宜采用化学吸收法。4.1.2捕集纯化装置的操作弹性直取设计能力的'50%~110%。4.1.3捕集纯化装置的年设计开工时数宜取8000ho4.1.4进出捕集纯化装置的烟气管道应设切断间。切断阀应设置在操作方便的地方。4.1.5进入吸收装置的烟气指标宜符合下列规定:1温度不直高于45C;2粉尘含量不直大于5mg/Nm3;3S02含量不直大于10mg/Nm3;4NO_，.含量不宜大于50mg/Nm3o4.1.6捕集纯化装置的碳捕集率不宜低于80%，碳捕集率可按下式计算:F,C,-F?C?7Jcυ2=llZZ×100%F1C1式中:平ω2一一碳捕集率;FI一一吸收塔烟气进口流量，kg/h;F2吸收塔烟气出口流量，kg/h;C1一一吸收塔进口烟气中二氧化碳浓度，kg/kg;C2-一吸收塔出口烟气中二氧化碳浓度，kg/kg。(4.1.6)