[發明專利]一種粗煤氣改質的工藝

有效

• 申請號: 201810368612.4
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108485725B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 儲滿生;李勝康;李峰;周渝生;王國棟;唐玨;柳政根;王佳鑫;王正平;劉云太
• 申請（專利權）人: 東北大學;遼寧華信鋼鐵共性技術創新科技有限公司
• 主分類號: C21B5/06
• 分類號: C21B5/06;C10K1/02;C10K1/32
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及一種粗煤氣改質的工藝，其包括：改質工作空間內設置有改質爐爐料；將凈化粗煤氣通入改質工作空間進行改質，所述改質借助改質爐爐料脫除CO₂及H₂S，改質后得到改質煤氣；向改質煤氣中混入調溫煤氣，得到合成改質煤氣，對所述合成改質煤氣進行除塵，得到凈化合成氣。本發明提供的粗煤氣改質的工藝，結合中國能源特征，在煤制氣的基礎上進行改質。脫除凈化粗煤氣中的CO₂及H₂S，控制改質煤氣中的H₂/CO比值，利于控制凈化合成氣的整體還原性，擁有更好的使用效果。使用調溫煤氣調整溫度適于后續使用。整個流程簡短，溫度穩定，能耗小。等優點。

技術領域

本發明涉及煤制氣生產處理技術領域，尤其是一種粗煤氣改質的工藝。本發明還提供了一種粗煤氣改質的裝置。本發明還提供了一種制備DRI(直接還原鐵)的裝置，一種制備DRI的工藝。

背景技術

隨著世界鋼鐵工業的飛速發展和國際社會對環境保護的日益重視，鐵礦石、焦炭、優質廢鋼資源的日益減少以及天然氣等價格的大幅上漲，直接還原技術在世界各地迅速發展。中國天然氣資源比較缺乏，已探明的天然氣儲量主要集中在工業比較落后的西部和西南部，且城市天然氣必須優先供給居民生活使用。但是我國的煤炭資源非常豐富，且分布相對均勻；同時，我國鐵礦資源也十分豐富，根據我國資源情況，發展煤基或者煤制氣還原工藝比較有利。

煤化工在中國發展歷史悠久，世界上大部分煤制氣工藝在中國均有實踐嘗試，煤制氣工藝相對成熟。傳統的煤制氣-豎爐直接還原流程，熱煤氣需經過冷卻-變換-凈化-再加熱后才能用于豎爐生產直接還原鐵，工序漫長復雜，且涉及到預熱爐、加熱爐等諸多化工行業裝置，不利于在冶金行業的實施及推廣。煤作燃料和還原劑的直接還原方法迫切需要創新技術來推動發展。隨著近年來煤氣化技術的取得了重大突破，煤制氣技術的推廣應用及商業化為煤制氣生產直接還原鐵提供了現實的可能。

而在利用我國豐富的煤炭資源、發展氣基直接還原鐵技術，實現中國氣基直接還原鐵技術的創新與突破的過程中，選擇合適的煤氣轉化技術、煤氣凈化技術是亟待解決的問題。現有的煤氣化熱煤氣要在冷卻-變換-凈化-再加熱后才能用于豎爐生產直接還原鐵，工序漫長復雜，投資巨大，損耗較高。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種流程短、低能耗、低污染適應中國能源國情的粗煤氣改質的工藝及設備。

還提供了一種使用低能耗、低污染來源的還原氣制備直接還原鐵的用改質后的粗煤氣制備DRI(直接還原鐵)的工藝和設備。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明提供一種粗煤氣改質的工藝，其包括如下步驟：改質工作空間內設置有改質爐爐料；將凈化粗煤氣通入改質工作空間進行改質，所述改質借助改質爐爐料脫除CO₂及H₂S，改質后得到改質煤氣；向改質煤氣中混入調溫煤氣，得到合成改質煤氣，對所述合成改質煤氣進行除塵，得到凈化合成氣。

優選的，改質工作空間的溫度達到1100℃-1250℃，所述改質煤氣的溫度為900℃-1100℃，所述改質煤氣中的H₂/CO為1.2-1.7，所述凈化合成氣的溫度為850℃-900℃。

優選的，所述改質爐爐料包括65-85％wt的焦炭和/或蘭炭，還包括10-25％wt的白云石和5-10％wt的轉爐鋼渣，所述改質爐爐料的粒度大于50mm。進一步的，所述改質后得到廢爐料，將所述廢爐料冷卻、篩分后得到回收爐料和含碳爐渣，所述回收爐料混入到所述改質爐爐料，所述含碳爐渣自身攜帶的余熱用于回收。