[發明專利]一種煤氣化生產海綿鐵CO2回收利用的方法

有效

• 申請號: 200910103140.0
• 申請日: 2009-02-02
• 公開（公告）號: CN101792841A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 楊若儀;鈕坤;郭敏;官習艷
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 張愛云

技術領域

本發明屬化學技術領域，特別涉及一種煤氣化生產海綿鐵CO₂回收利用的 方法。

背景技術

高爐煉鐵，轉爐煉鋼的鋼鐵生產流程，耗用很多一次資源(鐵礦石、煤、 石灰石等)并產生環境污染，目前世界焦炭資源己所存不多，價格飛漲。電 爐煉鋼主要利用廢鋼(二次資源)，一次資源開采少，環境污染少，隨著世 界廢鋼積累量的增加，電爐煉鋼會得到更大發展。電爐煉鋼要采用海綿鐵做 稀釋劑，海綿鐵是電爐煉鋼稀釋劑和轉爐煉鋼冷卻劑的最好鐵源。2007年世 界海綿鐵產量為6700萬噸，中國的產量不到100萬t/a，中國的海綿鐵生產有 很大的發展空間。

世界海綿鐵極大部份是用天然氣轉化生產的，中國天然氣資源緊漲，用 煤造氣生產還原氣的成本比天然氣轉化生產還原氣成本底，煤造氣豎爐生產 海綿豎爐鐵將會成為中國海綿鐵生產的主體流程。世界海綿鐵生產工藝，在 用天然氣做原料時，有豎爐頂煤氣回用重整的技術，此時豎爐頂煤氣中的CO₂得到了回用。但用煤造氣豎爐生產海鐵的工藝沒有CO₂回用的技術。類似的工 藝有南非SALDNHA豎爐用COREX爐煤氣生產海綿鐵工藝，該廠豎爐頂煤氣用 VPSA脫除CO₂后再給豎爐回用，脫CO₂工藝產生解吸氣中富集的CO₂是放散的。 節能減排是鋼鐵廠的重要任務，特別是室溫氣體CO₂的排放是影響世界氣候變 化的主要根源，控制CO₂排放是世界各國的共同任務，我國在不久的將來將對 CO₂排放收取排放費用，這會造成鋼鐵廠造成重大的經濟壓力。

發明內容

本發明為一種煤氣化生產海綿鐵CO₂回收利用的方法，解決煤氣化豎爐生 產海綿鐵工藝CO₂的回收利用與減排技術。本發明將煤氣化生產海綿鐵工藝幾 個生產單元所采用的使用技術，在豎爐煤氣真空變壓吸附VPSA、PSA、MDEA 或其它所有產生脫碳氣和解吸氣的方法的制造還原氣的單元中，產生富含CO₂的解吸氣，將其液化分離回收利用，做為干煤粉的粉煤輸送介質。

它的好處在于：

減少了CO₂排放；CO₂在煤氣化爐中起氣化劑作用，并可減少加入氣化爐的 O₂消耗量，對煤氣化爐起到節能作用；提高出氣化爐煤氣中有效成份(CO+H₂) 的含量1％-2％；提取之后解吸氣的不凝性氣體部份，因其中的壓力可燃組份 得以富集又獲得高熱值的可燃氣體(熱值2138×4.18kJ/m³左右)提高了這部 份氣體的利用價值。

本發明是這樣實現的：

①粉煤氣力輸送需采用常溫下不與粉煤混合后形成爆炸性的氣固混合 體，CO₂滿足這種要求。

②CO₂進入氣化爐后參加了煤的氣化反應：C+CO₂＝2CO，CO₂轉化成CO，參 加反應的量取決于氣化爐的化學平衡和熱量平衡，在此CO₂起了煤的氣化劑的 作用。

③氣化爐生產煤氣中的CO+H₂在豎爐中將球團礦與塊礦還原成海綿鐵， 并將CO氧化成CO₂進入豎爐爐頂氣。

④豎爐爐頂煤氣經VPSA、PSA、MDEA或其它所有產生脫碳氣和解吸氣的 方法分離成脫碳氣和解吸氣二部份。脫碳氣可供豎爐還原循環使用，解吸氣 可做為提取CO₂原料氣。

⑤富含CO₂的解吸氣，壓縮到3MPa左右，經脫水、冷卻將CO₂液化分離。 可燃成份(CO，H₂，CH₄)進入不凝性氣體，不凝性氣體的并得到富集，提高 了氣體熱值可用于氣體燃料。

⑥液體的儲槽只少要二個，一個用于接收生產的液體CO₂，另一個用于 輸出。輸出的液體CO₂用加熱氣化器氣化成5MPa的氣體CO₂，供煤氣化爐使用。