[實用新型]H2/CO原料氣的生產裝置

有效

• 申請號: 201820246038.0
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN208586054U
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 趙春風;丁艷賓;趙猛;馬正飛
• 申請（專利權）人: 蘇州蓋沃凈化科技有限公司
• 主分類號: C01B3/16
• 分類號: C01B3/16;C01B3/14;C01B3/56
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧唯

本實用新型涉及一種H₂/CO原料氣的生產裝置，包括：變換反應器，用于將煤氣進行部分變換反應，得到含有CO、H₂和N₂的反應氣；第一變壓吸附裝置，連接于變換反應器，用于將得到的反應氣中的CO通過變壓吸附的方法分離出；第二變壓吸附裝置，連接于第一變壓吸附裝置，用于對除CO后的混合氣進行變壓吸附分離H₂和N₂。由此可將高爐煤氣制備成符合所需乙二醇原料氣的目的。本實用新型具有節能減排、保護環境、工藝流程簡單、設備投資少和附加值高等優點。

技術領域

本實用新型涉及H₂/CO原料氣的生產裝置，特別是涉及一種由高爐煤氣、轉爐煤氣制備合成乙二醇的原料氣的工藝裝置。

背景技術

近年來，我國工業持續迅速發展，鋼鐵焦化行業產量逐年增高，根據國家統計局2014年統計結果顯示，2013年，我國生鐵產量已達7.08億噸，焦炭產量達4.79億噸，粗鋼產量達7.78億噸。在這些工業生產過程中，會伴隨產生大量的焦爐煤氣(煉焦)、高爐煤氣(煉鐵) 及轉爐煤氣( 煉鋼) ，簡稱“三氣”。這些副產煤氣總量每年可達上萬億立方米，并呈逐年增加的趨勢。同時，其它的黑色金屬和有色金屬的冶煉過程中也會產生高爐煤氣、轉爐煤氣以及氣體組分類似于高爐煤氣、轉爐煤氣的尾氣。在鋼廠“三氣”中，高爐煤氣雖然有效氣體含量最低，但其排放量最大。據統計，每生產出一噸生鐵副產1700～2000立方米高爐煤氣，在“三氣”二次能源總量中高爐煤氣約占64%，焦爐氣約占29%，轉爐氣約占7%，因此高爐煤氣的有效利用是鋼廠節能降耗的重中之重。

高爐煤氣主要成分為：CO，CO₂，N₂，H₂，CH₄等，其中CO含量約占25%左右，CO₂和N₂的含量分別占15%、55%，H₂、CH₄的含量很少。高爐煤氣熱值低，僅為3300～3800kJ/Nm3。由于高爐煤氣中的CO₂，N₂既不參與燃燒產生熱量，也不能助燃，相反，還吸收大量的燃燒過程中產生的熱量，導致高爐煤氣的理論燃燒溫度偏低，只有1300℃左右。高爐煤氣常溫下燃燒不穩定，一般工業爐不能單一以高爐煤氣為燃料，需與焦爐煤氣或轉爐煤氣等高熱值煤氣參混使用，但是高爐煤氣與焦爐煤氣或與轉爐煤氣混合使用熱值波動大，不但對燃燒裝置提出了更高要求，而且對產品質量亦有不同程度的影響。由于大部分企業高爐煤氣富余，高熱值煤氣緊缺，因此存在著不同程度的高爐煤氣放散現象，這不僅污染環境，而且浪費能源。我國在2007年高爐煤氣放散量達到614億m³，其中含CO約164億m³、CO₂約80億m³，折合標準煤近千萬噸。隨著鋼鐵產量的增長，高爐煤氣放散量還在增加。如何有效利用這些熱值低、雜質含量高、產量巨大、凈化困難、環境污染嚴重的高爐煤氣，是國內外都需要解決的難題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供工藝流程簡單、設備投資少和功耗小的由高爐煤氣、轉爐煤氣制備合成乙二醇的原料氣的工藝，該工藝不但能夠緩解國內能源短缺及高爐煤氣浪費嚴重的現狀，且能進一步增大高爐煤氣的經濟和環境效益。

為達上述目的，實用新型人通過大量的實地調研和多年的工程設計經驗，提出了一種高爐煤氣經除塵除雜、脫硫、部分變換反應制氫、脫除二氧化碳、變壓吸附分離CO、催化反應脫氫脫氧、變壓吸附提純氫氣的一體化工藝，該工藝通過整體的物料和能量匹配，不但大大簡化了工藝流程，而且減少了設備投資和整體能耗，進一步提高了高爐煤氣綜合利用的經濟效益。

技術方案：

H₂/CO原料氣的生產方法，包括如下步驟：