[實(shí)用新型]一種焦?fàn)t氣的綜合利用裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220208585.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN202543160U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亮;王丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西陽煤豐喜肥業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C10K1/00
• 分類號(hào): C10K1/00;C10K3/00;C21B13/02
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于煤化工焦?fàn)t氣回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焦?fàn)t氣的綜合利用裝置。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)焦炭年生產(chǎn)能力3?億噸，其中三分之一的生產(chǎn)能力在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi)，三分之二在獨(dú)立的焦化企業(yè)。按每噸焦炭副產(chǎn)約400m³?焦?fàn)t煤氣計(jì)算，一半用于焦?fàn)t的加熱回用，我國(guó)焦化行業(yè)年產(chǎn)焦?fàn)t煤氣600?億m³，其中獨(dú)立焦化企業(yè)每年副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣約400?億m³，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)約200?億m³，而目前鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的焦?fàn)t煤氣主要用于鋼廠燃料，由于焦?fàn)t煤氣中H₂含量較高，而H₂的燃燒熱值不高，僅用著燃料十分可惜。

直接還原鐵,簡(jiǎn)稱DRI(Direct?Reduction?Iron),也稱海綿鐵,是用高品位鐵礦、球團(tuán)礦或鐵鱗等雜質(zhì)含量低的氧化鐵在固態(tài)直接還原生產(chǎn)的冶金產(chǎn)品,其化學(xué)成分穩(wěn)定,雜質(zhì)含量少,可作為廢鋼的代用品。煉鋼中添加直接還原鐵是控制、稀釋鋼中有害元素的重要手段之一,同時(shí)也是改善鋼材質(zhì)量、增加鋼材品種、發(fā)展鋼鐵冶金超短流程的重要原料,因此它在世界各國(guó)具備資源條件的地區(qū)成為發(fā)展鋼鐵工業(yè)的選擇。除此之外,直接還原鐵還可以用作轉(zhuǎn)爐煉鋼冷卻劑、高爐煉鐵用的還原球團(tuán)、水處理脫氧劑、有色冶金置換劑等,高品質(zhì)的DRI如果經(jīng)二次還原還可供粉末冶金用,市場(chǎng)前景十分廣闊。

我要由于受鐵礦、天然氣資源的制約，海綿鐵產(chǎn)量一直不高，占世界產(chǎn)量不足1%，且處于停滯不前的狀態(tài)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)海綿鐵每年產(chǎn)量只有不足100萬噸，每年進(jìn)口海綿鐵占總用量的80%。從2009年開始，我國(guó)將海綿鐵生產(chǎn)技術(shù)列入了引進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目列表。

為了解決目前鋼鐵聯(lián)合企業(yè)焦?fàn)t氣利用率比較低，而市場(chǎng)上又急缺的海綿鐵的問題，有必要研制一種提高焦?fàn)t氣利用率，以生產(chǎn)海綿鐵的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種焦?fàn)t氣的綜合利用裝置。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種焦?fàn)t氣的綜合利用裝置，包括通過管路依次連接的焦?fàn)t、鼓風(fēng)機(jī)、脫氨塔、洗苯塔、氣柜、羅茨風(fēng)機(jī)、濕法脫硫塔、第一壓縮機(jī)、干法脫硫塔、變壓吸附脫碳裝置、水蒸氣轉(zhuǎn)化裝置、加熱爐、豎爐，其中所述的脫苯塔通過管道還與焦?fàn)t連接，所述加熱爐與豎爐中部的進(jìn)氣口連接，豎爐頂部的排氣口通過管道依次與換熱器、洗滌塔、第二壓縮機(jī)和變壓吸附脫碳裝置連接，豎爐中部的排氣口通過管路與第三壓縮機(jī)連接，第三壓縮機(jī)再分別與加熱爐、豎爐底部的進(jìn)氣口連接。

工作時(shí)，工藝流程如圖2所示，將焦?fàn)t產(chǎn)生的粗焦?fàn)t氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)冷凝副產(chǎn)焦油后，經(jīng)脫氨塔脫氨，再經(jīng)脫苯塔生成粗苯后，一半回焦?fàn)t，另一半再進(jìn)入氣柜、羅茨風(fēng)機(jī)、經(jīng)脫硫塔濕法脫硫副產(chǎn)硫磺，壓縮機(jī)壓縮后經(jīng)干法脫硫塔脫去有機(jī)硫，再經(jīng)過變壓吸附脫碳裝置脫碳后輸入水蒸氣，經(jīng)水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，水蒸汽轉(zhuǎn)化是通過外供熱使得1mol甲烷轉(zhuǎn)化成1mol?CO和3?mol?H₂，其特點(diǎn)是氫多碳少，本裝置指定水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，目的是最大限度的制取H₂，因?yàn)镠₂作為還原劑的其還原潛能是C0的19倍，轉(zhuǎn)化后其主要成分為一氧化碳和氫氣（H₂+CO≥95%），進(jìn)入加熱爐加熱，然后向豎爐送熱還原氣，加熱后的還原氣從豎爐中部進(jìn)入豎爐，壓力0.1~0.6MPa，豎爐運(yùn)行溫度為950~1050℃，自下而上流動(dòng)，鐵礦石通過爐頂密封罐加入豎爐，入豎爐的鐵礦石原料為含鐵量在70%以上,?SiO₂含量在2%以下塊礦、氧化球團(tuán)礦，鐵礦石自上而下運(yùn)動(dòng)，鐵礦石和還原氣在逆向?qū)α鬟\(yùn)動(dòng)中發(fā)生熱交換和還原反應(yīng)，還原尾氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)冷卻凈化后返回煤氣系統(tǒng)，而鐵礦石被還原成海綿鐵，并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入豎爐下部，還原性的冷卻氣從豎爐底部送入，對(duì)海綿鐵進(jìn)行冷卻和滲碳，冷卻尾氣從豎爐中部導(dǎo)出，經(jīng)冷卻凈化后從底部返回豎爐，海綿鐵被冷卻后，經(jīng)螺旋排料機(jī)排出豎爐。

焦?fàn)t煤氣水蒸汽轉(zhuǎn)化前的化學(xué)成分體積百分比如表1所示，

表1