[發(fā)明專(zhuān)利]一種乙二醇副產(chǎn)氫氣的高值化梯級(jí)利用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110768393.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113481338A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍旭豐;趙雷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山西晉南鋼鐵集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21B5/00
• 分類(lèi)號(hào): C21B5/00
• 代理公司: 太原申立德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 郭海燕

本發(fā)明涉及氫氣利用技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種乙二醇副產(chǎn)氫氣的高值化梯級(jí)利用方法。具體為，先將乙二醇副產(chǎn)氫氣加壓至0.8Mpa，然后通過(guò)高溫多管式換熱器，以分段式加熱的方式加熱到700～750℃后，進(jìn)入裂解爐，通過(guò)二次補(bǔ)氧燃燒調(diào)整氫氣成分、提高氫氣溫度至950℃，在自重整系統(tǒng)內(nèi)通入氧氣將氫氣中的CH₄、CO₂和水蒸氣燃燒重整為CO和H₂，然后通過(guò)高爐爐身風(fēng)口吹入高爐進(jìn)行高爐煉鐵。本發(fā)明方法將氫氣加熱至950℃進(jìn)行噴吹，彌補(bǔ)由于氫還原導(dǎo)致的熱量損失，解決了副產(chǎn)氫氣放空燒掉浪費(fèi)能源和環(huán)境污染的問(wèn)題，獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益，為鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)氫氣的利用起到了示范作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫氣利用技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種乙二醇副產(chǎn)氫氣的高值化梯級(jí)利用方法。

背景技術(shù)

目前，許多國(guó)家都在研究用氫進(jìn)行冶煉的方法。氫冶金就是在還原冶煉過(guò)程中主要使用氫氣作還原劑。氫是最活潑的還原劑，在鐵氧化物的氣-固還原反應(yīng)過(guò)程中，提高氣體還原劑中氫氣的比例，可以明顯提高其還原速率和還原效率。與一氧化碳的還原潛能相比，氫氣的還原潛能大大高于一氧化碳。用氫氣還原氧化鐵時(shí)，其主要產(chǎn)物是金屬鐵和水蒸氣。還原后的尾氣對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何不利的影響，可以明顯減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)荷。因此，氫是最清潔的。

鋼化聯(lián)產(chǎn)乙二醇運(yùn)行過(guò)程中會(huì)副產(chǎn)氫氣，副產(chǎn)氫氣量為7100Nm³/h，為了避免造成浪費(fèi)，本發(fā)明考慮其還原特性，提供了一種乙二醇副產(chǎn)氫氣的高值化梯級(jí)利用方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題本發(fā)明提供了一種乙二醇副產(chǎn)氫氣的高值化梯級(jí)利用方法。該方法將副產(chǎn)氫氣經(jīng)過(guò)一系列的處理用于高爐煉鐵，從而實(shí)現(xiàn)高爐的節(jié)能減排和降本增效。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種乙二醇副產(chǎn)氫氣的高值化梯級(jí)利用方法，包括以下步驟：

步驟1，將乙二醇副產(chǎn)氫氣從化工已有緩沖罐引出以后，通過(guò)加壓機(jī)對(duì)其進(jìn)行加壓處理；

步驟2，將步驟1加壓后的氫氣通過(guò)氣體輸送管道送到煉鐵廠；

步驟3，對(duì)步驟2輸送到煉鐵廠的氫氣通過(guò)氣體輸送管道送到換熱器進(jìn)行加熱處理；

步驟4，加熱后的氫氣進(jìn)入裂解爐，通過(guò)二次補(bǔ)氧燃燒調(diào)整氫氣成分、提高氫氣溫度；由于氫還原是吸熱反應(yīng)，如果高爐里氫含量增加，高爐內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)熱量不足，因此需要提高其溫度。

步驟5，將步驟4加熱后的氫氣通過(guò)氣體輸送管道送到自重整系統(tǒng)進(jìn)行自重整；

步驟6，將步驟5自重整后的氫氣通過(guò)高爐爐身風(fēng)口噴入高爐進(jìn)行煉鐵。

進(jìn)一步，所述步驟1中通過(guò)加壓機(jī)將氫氣加壓到0.80Mpa，所述步驟1中的氫氣純度為70-80％。一方面由于輸送距離較遠(yuǎn)會(huì)引起壓力損失，二是高爐噴吹需要一定的壓力，因此本發(fā)明選擇將H₂加壓至0.8MPa；

進(jìn)一步，所述步驟3中的換熱器為高溫多管式換熱器，換熱器的熱源為煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓患訜岱绞椒侄问郊訜?，加熱溫度由常溫?50℃→500℃→700～750℃；最終加熱到700～750℃。

更進(jìn)一步，所述煙氣發(fā)生爐的燃料為高爐煤氣，煙氣溫度為1050～1150℃。

進(jìn)一步，所述步驟4中補(bǔ)氧量為2417Nm³/h，裂解后H₂溫度達(dá)到950℃。

進(jìn)一步，所述步驟5中氫氣自重整具體過(guò)程為：在自重整系統(tǒng)內(nèi)以2417Nm³/h通入氧氣將氫氣中的CH₄、CO₂和水蒸氣燃燒重整為CO和H₂。