[实用新型]焦炉煤气联合高炉煤气或/和转炉煤气生产H2/CO原料气的装置

说明书

本实用新型公开了一种焦炉煤气联合高炉煤气或/和转炉煤气生产H₂/CO原料气的装置。装置包括：第一变压吸附装置，用于将主要含高炉煤气或/和转炉煤气的第一气体通过变压吸附方法分离CO和N₂，得到CO；第二变压吸附装置，用于将主要含焦炉煤气的第二气体通过变压吸附方法分离提纯出气体中的H₂；生产醇的装置，连接于第一变压吸附装置的CO出口和第二变压吸附装置的H₂出口，用于将制得的CO和H₂进行反应制得碳原子数≥2的醇。本发明为高炉煤气和\或转炉煤气同焦炉煤气的综合利用提供了一条新的技术路线，提供了相应的装置，进一步提高了高炉煤气和\或转炉煤气同焦炉煤气的经济价值。

技术领域

本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种焦炉煤气联合高炉煤气或/和转炉煤气生产 H₂/CO原料气的方法及装置。

背景技术

工业生产过程中，会伴随产生大量的焦炉煤气(炼焦)、高炉煤气(炼铁)及转炉煤气(炼钢)，简称“三气”。同时，其它的黑色金属和有色金属的冶炼过程中也会产生高炉煤气、转炉煤气以及气体组分类似于高炉煤气、转炉煤气的尾气。

在钢厂“三气”中，高炉煤气虽然有效气体含量最低，但其排放量最大。高炉煤气主要成分为：CO，CO₂，N₂，H₂，CH₄等，其中CO含量约占25％左右，CO₂和N₂的含量分别占 15％、55％，H₂、CH₄的含量很少。高炉煤气热值低，仅为3300～3800kJ/Nm3。由于高炉煤气中的CO₂，N₂既不参与燃烧产生热量，也不能助燃，相反，还吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低，只有1300℃左右，甚至有些只有900℃左右。高炉煤气常温下燃烧不稳定，一般工业炉不能单一以高炉煤气为燃料，需与焦炉煤气或转炉煤气等高热值煤气参混使用，但是高炉煤气与焦炉煤气或与转炉煤气混合使用热值波动大，不但对燃烧装置提出了更高要求，而且对产品质量亦有不同程度的影响。由于大部分企业高炉煤气富余，高热值煤气紧缺，因此存在着不同程度的高炉煤气放散现象，这不仅污染环境，而且浪费能源。如何有效利用这些热值低、杂质含量高、产量巨大、净化困难、环境污染严重的高炉煤气，是国内外都需要解决的难题。现在高炉煤气普遍是用来燃烧，但由于其热值低，不燃组分含量高，燃烧效率和利用率差，并且浪费了含有的大量的宝贵的可以用来做高附加价值的化工原料的CO。现在转炉煤气普遍是用来燃烧或发电，但由于其热值低，燃烧效率和利用率差，并且发电所产生的收益要远低于用其处理后作为化工原料生产高附加价值的化工产品的收益。焦炉煤气普遍的处理方法是把焦炉煤气中所含的CO₂也作为原料，甚至是把焦炉煤气中所含的CH₄和C_mH_n也通过反应生成CO、CO₂和H₂，但其需要增加额外的反应步骤，需要增加投资额和运行费用，还会消耗已有的高热值组分并且还会多消耗和浪费有用的组分。