HYT 0302-2021 沸石離子篩法海水提鉀工程設(shè)計(jì)規(guī)范（正式版）

中華人民共和國(guó)海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沸石離子篩法海水提鉀工程設(shè)計(jì)規(guī)范2021-02-09發(fā)布中華人民共和國(guó)自然資源部發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)自然資源部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：河北工業(yè)大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)。1沸石離子篩法海水提鉀工程設(shè)計(jì)規(guī)范1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了沸石離子篩法海水提鉀工程設(shè)計(jì)的一般原則和方法，主要涉及廠址選擇、廠區(qū)規(guī)劃、本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建、擴(kuò)建和改建的沸石離子篩法海水提鉀工程設(shè)計(jì)，濃海水提鉀、鹵水及苦鹵提鉀工程設(shè)計(jì)可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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。GB150(所有部分)鋼制壓力容器GB/T658化學(xué)試劑氯化銨GB3097海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3723工業(yè)用化學(xué)產(chǎn)品采樣安全通則GB/T3797電氣控制設(shè)備GB5083生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則GB/T6003.1試驗(yàn)篩技術(shù)要求和檢驗(yàn)第1部分：金屬絲編織網(wǎng)試驗(yàn)篩GB/T6286分子篩堆積密度測(cè)定方法GB/T6288粒狀分子篩粒度測(cè)定方法GB/T6549氯化鉀GB/T6678化工產(chǎn)品采樣總則GB/T6679固體化工產(chǎn)品采樣通則GB/T6680液體化工產(chǎn)品采樣通則GB/T6988.1電氣技術(shù)用文件的編制第1部分：規(guī)則GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T12801生產(chǎn)過(guò)程安全衛(wèi)生要求總則GB/T20406農(nóng)業(yè)用硫酸鉀GB/T20784農(nóng)業(yè)用硝酸鉀GB50007建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50016建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50046工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50052供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范2GB50160石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)GB50489化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范HG/T20229化工設(shè)備、管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范HG/T20519化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定HG/T20546化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T20549化工裝置管道布置設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T20570(所有部分)工藝系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范HG/T20688化工工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。一種具有硅鋁酸鹽骨架的礦石，骨架中具有可交換陽(yáng)離子的孔道和空洞。改性斜發(fā)沸石modified沸石離子篩將斜發(fā)沸石經(jīng)過(guò)飽和鹽水高溫改性后所得的沸石。沸石離子篩離子交換ionexchangebasedonzeoliteionicsieve基于離子交換應(yīng)用沸石離子篩實(shí)現(xiàn)混合離子分離的過(guò)程。飽和吸附量saturatedadsorptioncapacity在一定條件下，離子交換達(dá)到平衡時(shí)每克沸石的最大吸鉀總量。4技術(shù)要求廠址選擇要求如下：a)廠址選擇應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)睾Ｑ蠼?jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，接近海水取水口或海水制鹽場(chǎng)、海水淡化裝置、海水冷卻裝置等擬用海水提鉀水源，以降低管道(或渠道)的輸送成本；b)取水口的選擇應(yīng)遠(yuǎn)離受污染河流的入海口或排污口，應(yīng)充分考慮海流因素，不能受企業(yè)自身排水的影響，海水取水口的海水水質(zhì)應(yīng)優(yōu)于GB3097第四類水質(zhì)的要求；c)廠址應(yīng)靠近淡水水源，保證供水的可靠性；d)沸石離子篩法海水提鉀工程設(shè)計(jì)應(yīng)在服從建廠地區(qū)總體規(guī)劃的前提下，近遠(yuǎn)期結(jié)合，以近期為主進(jìn)行設(shè)計(jì)；3e)沸石離子篩法海水提鉀工程設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先考慮濃海水綜合利用，提高海水淡化和海水循環(huán)冷卻的綜合效益。廠區(qū)規(guī)劃應(yīng)符合化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范GB50489的有關(guān)規(guī)定。原料水源選擇要求如下：a)原海水或海水制鹽場(chǎng)的濃縮海水通過(guò)納潮或制鹽場(chǎng)揚(yáng)水站的專用溝道從水源地輸送到蒸發(fā)b)海水淡化后濃海水及電廠等企業(yè)的海水冷卻排水通過(guò)管道或溝渠排至濃海水池，輸送至鉀富集車間。取水量設(shè)計(jì)要求如下：a)生產(chǎn)1t氯化鉀所需海水量根據(jù)海水中氯化鉀濃度與氯化鉀回收率的乘積進(jìn)行計(jì)算，氯化鉀回收率一般按50%～70%計(jì)，需用3°B'e(海水中KCI>0.74kg/m3應(yīng)符合GB/T6549中規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定)的海水1930m3~2700m3;b)未預(yù)見水量及明渠管網(wǎng)漏失水量的總和可按最高日用水量的5%～10%計(jì)算。離子交換劑優(yōu)先選擇改性斜發(fā)沸石(沸石離子篩)。沸石離子篩選用參數(shù)如下：a)沸石堆積密度為：0.9g/cm3~1.2g/cm3(測(cè)定方法應(yīng)符合GB/T6286規(guī)定);b)沸石對(duì)海水中鉀離子的飽和吸附量最低為18mg/g,測(cè)試方法見附錄A;c)沸石粒度20目(0.88mm)～40目(0.38mm)(測(cè)定方法應(yīng)符合GB/T6288規(guī)定)。沸石離子篩法海水提鉀工程設(shè)計(jì)的一般規(guī)定如下：道、管件和建筑物與構(gòu)筑物應(yīng)采取良好的防腐措施，并應(yīng)符合GB/T50046的規(guī)定；b)工程初步設(shè)計(jì)內(nèi)容參見HG/T20688;施工設(shè)計(jì)內(nèi)容參見HG/T20519。工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：a)沸石離子篩法海水提鉀工程工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括：工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書、工藝流程圖、設(shè)備布置圖、4管道布置圖、管段詳圖、管段統(tǒng)計(jì)表。b)工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書包括設(shè)計(jì)依據(jù)、工藝及系統(tǒng)說(shuō)明設(shè)計(jì)范圍等內(nèi)容。c)工藝流程圖內(nèi)容應(yīng)包括：設(shè)備選型(應(yīng)標(biāo)出設(shè)備型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)、設(shè)備位號(hào)等內(nèi)容);設(shè)備之間及設(shè)備內(nèi)部的管路連接(應(yīng)注明管路公稱直徑、材質(zhì)、公稱壓力、管段編號(hào)等內(nèi)容);手動(dòng)和動(dòng)力閥門(應(yīng)注明閥門類型、公稱直徑、材質(zhì)、公稱壓力、編號(hào)等內(nèi)容);儀表(應(yīng)注明儀表類型、編號(hào)等內(nèi)容)。d)管道布置圖、管段詳圖應(yīng)符合HG/T20549的要求，設(shè)備布置上應(yīng)符合HG/T20546的要求。e)管段統(tǒng)計(jì)表應(yīng)符合HG/T20519的規(guī)定。4.4.3設(shè)備設(shè)計(jì)4.4.3.1容器類設(shè)備設(shè)計(jì)容器類設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：a)容器類設(shè)備設(shè)計(jì)屬于非標(biāo)準(zhǔn)類的，設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足加工制作的要求，并應(yīng)給出計(jì)算書和所需設(shè)備、材料清單，設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)包括：1)技術(shù)特性表：包括設(shè)備的使用壓力、設(shè)計(jì)壓力，使用溫度、設(shè)計(jì)溫度，工作介質(zhì)、焊縫系數(shù)、腐蝕裕度等；2)管口表：包括工程尺寸、連接尺寸、連接面標(biāo)準(zhǔn)及管口用途等；3)技術(shù)要求：包括焊接選用材料、焊接工藝，焊接接頭形式及尺寸標(biāo)準(zhǔn)，焊縫處理工藝；水壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等；4)設(shè)備明細(xì)表：包括設(shè)備所有零部件名稱、數(shù)量、規(guī)格及重量等。b)容器類設(shè)備設(shè)計(jì)屬于標(biāo)準(zhǔn)類的，應(yīng)標(biāo)明名稱及型號(hào)。4.4.3.2支架類設(shè)備設(shè)計(jì)支架類設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下要求：a)支架類設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足施工及裝置運(yùn)行的要求，并應(yīng)給出計(jì)算書及所需材料清單。b)支架類設(shè)備的設(shè)計(jì)圖應(yīng)包括：支架的三視圖；加工尺寸；材料的使用數(shù)量及重量；焊縫工藝、焊接材料、焊縫處理工藝；防腐涂裝工藝、涂裝遍數(shù)。4.4.4土建設(shè)計(jì)土建設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：a)結(jié)構(gòu)載荷的確定應(yīng)符合GB50009的要求，地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50007的要求。b)應(yīng)按照GB50011規(guī)定確定抗震設(shè)防烈度及抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。c)工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50010、GB50017的要求。d)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50016規(guī)定的要求。4.4.5電氣與控制設(shè)計(jì)電氣與控制設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：a)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50052的要求。b)電氣系統(tǒng)的原理圖、配線圖、工藝流程圖應(yīng)按照GB/T6988.1c)電氣系統(tǒng)的控制應(yīng)符合GB/T3797的要求。5工藝設(shè)計(jì)的一般要求如下：a)沸石離子篩法海水提鉀工程的工藝設(shè)計(jì)既要考慮裝置的一次性投資，又要考慮裝置的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用和使用壽命。b)沸石離子篩法海水提鉀工程的工藝設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB150(所有部分)、GB5083、GB12348、GB/T12801、GB50034的規(guī)定。4.4.6.2設(shè)備一般要求設(shè)備的一般要求如下：a)沸石離子篩法海水提鉀工程的沸石吸附設(shè)備、蒸發(fā)器應(yīng)設(shè)置隔熱層，隔熱類型的選用見HG/T20570(所有部分)。b)設(shè)備宜采取防腐措施，應(yīng)符合HG/T20229的有關(guān)規(guī)定。管道的一般要求如下：a)管道宜采取防腐措施，應(yīng)符合HG/T20229的有關(guān)規(guī)定。蒸汽管道、熱物料管道等應(yīng)設(shè)置隔熱層，隔熱類型的選用見HG/T20570(所有部分)。b)管道穿過(guò)建筑物承重墻或基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)預(yù)留開口；管道的位置，不應(yīng)妨礙生產(chǎn)操作、交通運(yùn)輸和建筑物的使用。c)管道應(yīng)在1.25倍設(shè)計(jì)壓力下不破裂、不滲漏。4.4.7消防消防要求應(yīng)符合GB50160的相關(guān)規(guī)定。4.5產(chǎn)品質(zhì)量沸石離子篩法海水提鉀工程的主要產(chǎn)品有氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和氯化鉀銨。產(chǎn)品質(zhì)量為：a)氯化鉀：應(yīng)符合GB/T6549。b)硫酸鉀：應(yīng)符合GB/T20406。d)氯化鉀銨：K?O(質(zhì)量分?jǐn)?shù))≥24.0%(干基),N(質(zhì)量分?jǐn)?shù))≥12.0%(干基);總養(yǎng)分最低為4.6海水綜合利用海水提鉀產(chǎn)生的貧鉀?？捎糜谥汽}或鹽化工企業(yè)生產(chǎn)鹽、溴、鎂等化工產(chǎn)品。5分析檢測(cè)采樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)確保安全并能取得有代表性的樣品。各樣品采樣應(yīng)符合以下要求：a)氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和氯化鉀銨采樣應(yīng)符合GB/T6678、GB/T6679;6b)原料海水、濃海水及中間料液等采樣應(yīng)符合GB/T6678、GB/Tc)所有樣品采樣均應(yīng)符合GB/T3723。產(chǎn)品分析檢測(cè)方法如表1所示；中間產(chǎn)品分析檢測(cè)采用通用的檢測(cè)方法如表2所示。氯化鉀硫酸鉀硝酸鉀表2原料及中間料液分析檢測(cè)方法四苯硼鈉容量法EDTA容量法EDTA容量法EDTA容量法下自然通入800mL～1500mL海水(鉀離子濃度約為0.38g/L),流量2.0mL/min,測(cè)定吸附前后鉀a)按GB/T6679確定的采樣數(shù)采樣，采樣時(shí)用采樣器自袋中心深入袋3/4處采取樣品，每袋采樣量應(yīng)不少于20g,