[发明专利]一种粗煤气改质的工艺

说明书

本发明涉及一种粗煤气改质的工艺，其包括：改质工作空间内设置有改质炉炉料；将净化粗煤气通入改质工作空间进行改质，所述改质借助改质炉炉料脱除CO₂及H₂S，改质后得到改质煤气；向改质煤气中混入调温煤气，得到合成改质煤气，对所述合成改质煤气进行除尘，得到净化合成气。本发明提供的粗煤气改质的工艺，结合中国能源特征，在煤制气的基础上进行改质。脱除净化粗煤气中的CO₂及H₂S，控制改质煤气中的H₂/CO比值，利于控制净化合成气的整体还原性，拥有更好的使用效果。使用调温煤气调整温度适于后续使用。整个流程简短，温度稳定，能耗小。等优点。

技术领域

本发明涉及煤制气生产处理技术领域，尤其是一种粗煤气改质的工艺。本发明还提供了一种粗煤气改质的装置。本发明还提供了一种制备DRI(直接还原铁)的装置，一种制备DRI的工艺。

背景技术

随着世界钢铁工业的飞速发展和国际社会对环境保护的日益重视，铁矿石、焦炭、优质废钢资源的日益减少以及天然气等价格的大幅上涨，直接还原技术在世界各地迅速发展。中国天然气资源比较缺乏，已探明的天然气储量主要集中在工业比较落后的西部和西南部，且城市天然气必须优先供给居民生活使用。但是我国的煤炭资源非常丰富，且分布相对均匀；同时，我国铁矿资源也十分丰富，根据我国资源情况，发展煤基或者煤制气还原工艺比较有利。

煤化工在中国发展历史悠久，世界上大部分煤制气工艺在中国均有实践尝试，煤制气工艺相对成熟。传统的煤制气-竖炉直接还原流程，热煤气需经过冷却-变换-净化-再加热后才能用于竖炉生产直接还原铁，工序漫长复杂，且涉及到预热炉、加热炉等诸多化工行业装置，不利于在冶金行业的实施及推广。煤作燃料和还原剂的直接还原方法迫切需要创新技术来推动发展。随着近年来煤气化技术的取得了重大突破，煤制气技术的推广应用及商业化为煤制气生产直接还原铁提供了现实的可能。

而在利用我国丰富的煤炭资源、发展气基直接还原铁技术，实现中国气基直接还原铁技术的创新与突破的过程中，选择合适的煤气转化技术、煤气净化技术是亟待解决的问题。现有的煤气化热煤气要在冷却-变换-净化-再加热后才能用于竖炉生产直接还原铁，工序漫长复杂，投资巨大，损耗较高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种流程短、低能耗、低污染适应中国能源国情的粗煤气改质的工艺及设备。

还提供了一种使用低能耗、低污染来源的还原气制备直接还原铁的用改质后的粗煤气制备DRI(直接还原铁)的工艺和设备。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种粗煤气改质的工艺，其包括如下步骤：改质工作空间内设置有改质炉炉料；将净化粗煤气通入改质工作空间进行改质，所述改质借助改质炉炉料脱除CO₂及H₂S，改质后得到改质煤气；向改质煤气中混入调温煤气，得到合成改质煤气，对所述合成改质煤气进行除尘，得到净化合成气。

优选的，改质工作空间的温度达到1100℃-1250℃，所述改质煤气的温度为900℃-1100℃，所述改质煤气中的H₂/CO为1.2-1.7，所述净化合成气的温度为850℃-900℃。

优选的，所述改质炉炉料包括65-85％wt的焦炭和/或兰炭，还包括10-25％wt的白云石和5-10％wt的转炉钢渣，所述改质炉炉料的粒度大于50mm。进一步的，所述改质后得到废炉料，将所述废炉料冷却、筛分后得到回收炉料和含碳炉渣，所述回收炉料混入到所述改质炉炉料，所述含碳炉渣自身携带的余热用于回收。