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《高爐煤氣和焦爐煤氣的綜合利用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、高爐煤氣與焦爐煤氣的綜合利用張策邢春良山西工業(yè)設備安裝公司山西同世達煤化工集團有限公司摘要：本文主要論述了高爐煤氣與焦爐煤氣通過變壓吸附制甲醇的工序消耗及經(jīng)濟性以及焦爐煤氣提氫后解析氣深冷制LNG的經(jīng)濟性。提出了鋼鐵企業(yè)高爐煤氣及焦爐煤氣綜合利用的一種新途徑。關鍵詞：高爐煤氣焦爐煤氣甲醇LNG一、前言傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)中，焦爐煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣除部分用于自身加熱外，大部分采用通過發(fā)電的形式進行回收利用，隨著近年來國家節(jié)能減排政策的實施，如何以循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展理念為指導原則，充分挖掘能源等方面的潛力，提高資源的利用效率，最大限度的減少污染物的排放，成為眾多鋼鐵企業(yè)新的
2、課題。二、高爐煤氣與焦爐煤氣高爐煤氣，主要成分是CO，它是碳一化學品合成氣的主要組成。每生產(chǎn)1噸生鐵，產(chǎn)生高爐煤氣約2400－2800標立方米，其中有1200標立方米高爐煤氣被熱風爐利用，剩下的1300標立方米左右需合理利用，十分寶貴。高爐煤氣成份成份H2COCO2N2CH4O2熱值kcal含量1.5-325--309--1255--600.2—0.50.2—0.4800--1000焦化煤氣是制取焦炭的副產(chǎn)品。在900-1000℃高溫下，隔絕空氣煤分解，每噸煤產(chǎn)生焦化煤氣350到380立方米，每立方米熱值為4000—4300千卡，焦化煤氣的主要成分是氫氣和甲烷。
3、焦爐氣組成成份H2COCO2N2CH4O2含量55—608—103—52—320—250.2—0.5做為鋼鐵企業(yè)，焦爐煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣數(shù)量巨大，目前雖利用三氣發(fā)電回收了熱能，但效果有限，環(huán)境效果也差，需改變利用思路，利用投資少、技術成熟的工藝方案將高爐煤氣中有效成分CO及焦爐煤氣中的甲烷和氫氣資源綜合利用，生產(chǎn)甲醇等高附加值的碳一化工產(chǎn)品，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益，減少溫室氣體的排放，保護環(huán)境。三、綜合利用方案變壓吸附是利用吸附劑對氣體的吸附具有選擇性，即不同的氣體（吸附質(zhì)）在吸附劑上的吸附量有差異和一種特定的氣體在吸附劑上的吸附量隨壓力變化而變化的特性，實現(xiàn)
4、氣體混合物的分離和吸附劑的再生。具有流程簡單、投資少、能耗低、自動化程度高、吸附劑壽命長等優(yōu)點，且操作靈活、經(jīng)濟合理。循環(huán)過程由DCS自動控制，裝置彈性大，能適應氣量和組成的較大幅度波動。針對鋼廠高爐煤氣和焦爐煤氣的特點，可利用變壓吸附工藝將其中有效成份提取出來，再加以利用。3．1．1高爐煤氣變壓吸附提取CO原料氣壓縮后進入PSA系統(tǒng)。PSA由兩部分組成即PSA－1、PSA－2。在PSA－1主要是脫除CO2，出口端得到半成品氣，被吸附的雜質(zhì)組份通過逆放,沖洗得到解吸。從PSA-1出來的半成品氣進入PSA－2。PSA－2主要是脫除N2，被吸附的組份通過逆放、抽空得
5、到解吸。逆放和抽空的氣體作為產(chǎn)品輸出界區(qū)；PSA－2的吸附廢氣作為PSA－1的沖洗氣。物料衡算表CO收率≥65%組份COCO2H2CH4N2氣量原料氣v%23.5018.002.0000.50056.00100000產(chǎn)品COv%63.971.490.250.5333.7624134解吸氣v%10.6223.252.560.4963.0775866主要設備：吸附器I、吸附器II、原料氣壓縮機、PSA2真空泵消耗：每Nm3的產(chǎn)品氣消耗電0.35KW，新鮮水0.4L3.3.2焦爐煤氣變壓吸附本工序采用二種不同的吸附工藝，變溫吸附工藝和變壓吸附工藝。焦爐煤氣首先經(jīng)變溫吸
6、附工藝除去焦爐煤氣中的高碳烴和高沸點組份，達到預凈化焦爐煤氣的目的，再經(jīng)變壓吸附工藝除去其它雜質(zhì)組份，得到99.80%的產(chǎn)品氫氣。焦爐煤氣經(jīng)預處理后，達到焦油含量≤5mg/Nm3、萘含量≤50mg/Nm3后氣，送入壓縮工序加壓后進入變壓吸附系統(tǒng)。從吸附器頂部出來的產(chǎn)品氫氣送入合成工序，解析氣去深冷裝置另行處理。物料衡算表組份COCO2H2CH4N2O2原料氣v%8.43.45925.842.860.5產(chǎn)品H2v%0.4360.005998.0040.51880.8360.199解吸氣v%24.23514.255.915650.4154.610.57主要設備：粗脫
7、萘器、精脫萘器、吸附器、真空泵、原料氣壓縮機。消耗：每Nm3的氫氣消耗電0.28KW，新鮮水2.3L。3.3.3焦爐煤氣提氫解析氣制LNG焦爐氣變壓吸附提氫后解析氣，其主要成份為CH4，這部分氣體如果單純用于燃燒或其它，將造成嚴重浪費，根據(jù)目前國內(nèi)天然氣的消費及市場情況，可將這部分氣體深冷制LNG。焦爐氣提氫后解析氣先經(jīng)過脫碳裝置，將解析氣中CO2脫除至50—100PPM，再經(jīng)分子篩脫水、脫汞，活性炭脫除芳香烴和重烴，最后經(jīng)過液化裝置液化后低溫分離得到高純度的液體。組份COCO2H2CH4N2O2原料氣v%24.23514.255.915650.4154.610
8、.57冷凍解析氣v%79
