[发明专利]一种焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气的脱碳方法

说明书

一种焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气的脱碳方法，包括如下步骤：S1)、焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气过滤、除杂，MDEA贫液加压；S2)、CO₂分离；S3)、焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气净化；S4)、MDEA贫液循环再生。本发明的焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气的脱碳方法，具有吸收速率快、吸收能力大和净化度高等优点，不仅可用于脱除二氧化碳，也可用于脱除硫化物，因此有着广泛的应用及发展前景，同时，创造性的通过变压吸附粗脱碳和MDEA溶液精脱碳两步工序完成转炉和/或高炉煤气的脱碳，实现了转炉和/或高炉煤气脱碳的突破，对推动我国炼化工业的技术进步和经济发展具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及气体净化领域，具体涉及一种焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气的脱碳方法。

背景技术

能源和环境问题正成为全球和各地区争相关注的焦点问题，钢铁工业是高物流、高能耗、高污染的传统产业，是重点节能减排的行业。从二氧化碳产生的行业看，约有50％的二氧化碳排放量来自于工业生产，国内钢铁工业二氧化碳排放约占全国的14％，炼铁工艺是钢铁工业二氧化碳排放的主要源头，约占整个钢铁生产流程二氧化碳排放量的90％以上，我国钢铁行业二氧化碳排放占到世界钢铁工业的50％左右，因此，降低钢铁厂的二氧化碳气体排放对改善环境意义重大，对我国经济与环境可持续发展具有重大战略意义。

焦炉气，是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品，焦炉气主要由氢气和甲烷构成，分别占56％和27％，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类，焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨、乙二醇、甲醇等，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料，但是，焦炉气二次利用过程中，二氧化碳的脱除是比不可少的工序，需要将CO₂的含量脱除至PPM的量级。转炉煤气是转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体，高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体，其有效成分包括二氧化碳、一氧化碳、氢气、氮气、烃类及少量的二氧化硫，转炉煤气，高炉煤气均具有富碳少氢的特点，煤气中CO等有效成分往往被燃烧发电使用，这样过量的二氧化碳直接排放至空气中，会对环境造成严重影响。为避免钢铁生产对环境造成影响，实现绿色生产，对转炉煤气和高炉煤气的二次利用至关重要，这既有助于钢铁企业的节能减排，绿色生产，也为钢铁企业带来了良好的经济效益，然而，转炉煤气和/或高炉煤气的二次利用，二氧化碳的脱除是必要条件，同样需要将CO₂的含量脱除至PPM的量级，同时还要脱除转炉煤气和高炉煤气中的磷化氢和氟化氢等杂质。在化工行业二氧化碳的脱除已部分工业化，基于处理气体中二氧化碳的浓度不同，脱除方法也不同，主要有吸收法、吸附法、冷凝、膜分离等方法。但目前，我国还没有同时针对焦炉煤气与转炉和高炉煤气中二氧化碳气体分离回收的具体工艺技术。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气的脱碳方法。

本发明的技术解决方案是：一种焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气的脱碳方法，包括如下步骤：

S1)、焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气过滤、除杂，MDEA贫液加压

分别将焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气过滤，除杂；同时，将MDEA溶液加压；

S2)、CO₂分离

将经过步骤S1的焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气分别与加压后的MDEA贫液逆向流动、传质换热，MDEA贫液吸收焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气中的CO₂形成MDEA富液；

S3)、焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气净化

S31)、分别将步骤S2中分离CO₂后的焦炉煤气与转炉和/或高炉煤气冷却；