CN101219929A - Corex熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是属于冶金化学技术类，特别是COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法和装置。COREX熔融还原炉不仅仅是COREX熔融还原炼铁炉，同时也是甲醇生产线上的造气炉；甲醇厂用COREX熔融还原炉产生的煤气生产甲醇，甲醇合成过程中产生的驰放气提取氢气后又送回钢铁厂作燃料；COREX熔融还原炉的煤气管道与甲醇厂连接，甲醇厂的弛放气管道与制氢站连接，然后尾气管道与球团厂连接。本发明对于解决我国石油资源紧缺，利用COREX熔融还原炉产生的煤气生产甲醇，不但可作化工原料，而且还可掺烧汽油或者制成汽油，从而有利于改善我国能源结构，同时本发明也是钢铁——煤化工联产的资源、能源利用最经济的循环经济工艺，和清洁生产的创新工艺。

Description

COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法和装置
技术领域
本发明是属于冶金化学技术类，特别是COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法和装置。
背景技术
甲醇是一种应用广泛的基础化工原料和优良的清洁燃料，在基础有机化工原料中，甲醇消费仅次于乙烯、丙烯和苯，是一种大宗有机化学原料，由它可以加工成的有机化学产品有100余种。目前，甲醇合成工艺所需的原料气都是采用煤造气、天然气和焦炉煤气作为原料气来生产甲醇。
COREX熔融还原炉是已投入工业规模生产的熔融还原炼铁新工艺。该工艺的开发始于上世纪70年代末，目前已经成为炼铁工艺的新的前沿技术。COREX熔融还原炉在生产过程中，其产生的煤气约占总能耗的一半。作为炼铁工艺产生的煤气副产品大部分作为燃料用于发电，仅南非作为还原气生产海绵铁。COREX炉顶副产煤气中的CO+H2成分占61％，CO2占32％，脱除CO2后，CO+H2成分可达95.04％，而且杂质很少，这是一种很好的高品质化工原料气，目前多数COREX厂将它用于发电或作其它燃料使用，实在可惜。作为燃料其利用价值低，资源浪费并且提高了铁水成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法和装置。将COREX熔融还原炉产生的煤气，用于生产甲醇，可降低铁水成本，构成资源、能源利用最经济的清洁生产的循环经济工艺。
本发明的目的通过下述方案实现：COREX熔融还原炉不仅仅是COREX熔融还原炼铁炉，同时也是甲醇生产线上的造气炉。甲醇厂用COREX熔融还原炉产生的煤气生产甲醇，甲醇合成过程中产生的驰放气提取氢气后又送回钢铁厂作燃料；COREX熔融还原用煤筛下的粉煤和多余的煤气及甲醇合成过程中的副产蒸汽，送到电厂发电；电厂又向甲醇厂提供高压蒸汽、软水和供电。
本发明对于解决我国石油资源紧缺，利用COREX熔融还原炉产生的煤气生产甲醇，不但可作化工原料，而且还可掺烧汽油或者制成汽油，从而有利于改善我国能源结构，同时也是钢铁——煤化工联产的资源循环利用，大幅度地将低铁水成本，构成资源、能源利用最经济的清洁生产的循环经济工艺。
附图说明
附图为本发明的工艺流程图
其中，件1为COREX熔融还原炉，件2为甲醇厂，件3为自备热电站，件4为原料场，件5为原料场筛分工段，件6为球团厂，件7为制氧站，件8为TRT余压发电，件9为煤气柜，件10为块煤皮带运输机，件11为粉煤皮带运输机，件12为粉矿皮带运输机，件13为球团矿皮带运输机，件14为块矿皮带运输机，件15为COREX熔融还原煤气管道，件16为低压煤气管道，件17为供电设施，件18为氧气管道，件19、28为高压蒸汽管道，件20为低压蒸汽管道，件21为驰放气管道，件22为制氢站，件23为氢气管道，件24为制氢尾气管道，件25为送钢厂补充煤气管道，件26为送电厂补充煤气管道，件27为电厂补充煤皮带运输机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的一个实施例作进一步描述：
原料场4的块矿通过块矿皮带运输机14送到COREX熔融还原炉1，粉矿通过粉矿皮带运输机12送到球团厂6，制成球团矿后通过球团矿皮带运输机13送到COREX熔融还原炉1，原料场4的煤经筛分工段5筛出块煤通过块煤皮带运输机10送到COREX熔融还原炉1，筛下的粉煤由粉煤输煤皮带机11送到自备热电站3，COREX熔融还原炉1生产的生铁可铸成铁块或供炼钢。
COREX熔融还原炉1的副产煤气，通过COREX熔融还原煤气管道15送到TRT余压发电8回收余能，通过低压煤气管道16进入大型煤气柜9均匀成分、调节流量，再通过低压煤气管道16送到甲醇厂2，当甲醇厂2因检修或故障停产时，多余COREX熔融还原炉1的副产煤气则通过送电厂补充煤气管道26送自备热电站3发电，少量煤气通过送钢厂补充煤气管道25送球团厂6或其他用户。在COREX熔融还原炉1的上下风口处设置喷吹煤粉装置，增加煤气产量和调节煤气成分。
为增加COREX熔融还原炉1输出煤气中的H2含量，将在气化炉出口处设置喷水(或蒸汽)装置，使部分CO转换成H2并降低出口煤气温度。
在用COREXX熔融还原炉煤气制甲醇过程中，脱除CO2和CO转换工序的煤气压缩机及合成工序的煤气压缩机驱动用的高压蒸汽，都由自备热电站3通过高压蒸汽管道19供给，CO转换用的高压蒸也是由自备热电站3供应，甲醇厂2在合成甲醇过程中副产高压蒸汽通过高压蒸汽管道28送自备热电站3发电，低压蒸气通过低压蒸汽管道20送自备热电站3除氧用。
甲醇合成过程中产生的弛放气经驰放气管道21送入驰放气制氢站22提取氢气，分离出的氢气经氢气管道23返回甲醇厂2，以增加甲醇原料气中H2的含量，提取H2之后的尾气用制氢尾气管道24送球团厂6或COREX熔融还原炉1作燃料使用。
自备热电站3为资源和能源的高效利用而设置，首先是利用COREX熔融还原工艺用煤系统中篩下的粉煤通过粉煤皮带运输机11送自备热电站3发电，二是利用COREX生产与制甲醇生产两者之间不均衡作业时的COREX熔融还原炉1剩余煤气送自备热电站3发电，三是利用甲醇合成过程中产生的副产蒸汽发电，为提高热效率自备热电站3内设一套倍压机组发电并向甲醇厂2供高压蒸汽；自备热电站3向全厂供电同时也还向甲醇厂2供应软水。
另外COREX熔融还原炉1生产时需要大量氧气，制氧又需要大量的电力，为此，自备热电站3通过供电设施17直送制氧站7电力，氧气通过氧气管道18送COREX熔融还原炉1。
用COREX工艺的副产煤气生产甲醇不但可做化工原料，甲醇还可掺烧汽油作为汽车燃料，或者直接制成汽油，从而有利于改善我国能源结构。同时这一工艺也是钢铁-发电-煤化工联产的资源循环利用和清洁生产的创新工艺技术。降低铁水成本，构成资源、能源最经济的利用。

Claims (13)

1.COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法，其特征在于：COREX熔融还原炉不仅仅是COREX熔融还原炼铁炉，同时也是甲醇生产线上的造气炉；甲醇厂用COREX熔融还原炉产生的煤气生产甲醇，甲醇合成过程中产生的驰放气提取氢气后又送回钢铁厂作燃料。
2.根据权利要求书1所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法，其特征在于：为增加COREX熔融还原炉输出煤气中的H2含量，将在气化炉出口处喷水(或蒸汽)使部分CO转换成H2并降低出口煤气温度。
3.根据权利要求书1所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法，其特征在于：为保证向甲醇厂供给的煤气压力、成分的稳定，和作为两工艺连接的缓冲用户，在工艺路线中增设一座煤气柜。
4.根据权利要求书1所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法，其特征在于：为利用COREX熔融还原工艺用煤系统中，篩下的粉煤和工艺衔接中多余的煤气在组合工艺路线中设置一个煤粉、COREX煤气混烧的自备热电站，它除向全厂供电外还向甲醇厂供应高压蒸汽和软水。
5.根据权利要求书1所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法，其特征在于：甲醇合成过程中产生的弛放气中H2的成分占52-70％，为增加甲醇产量，设置一座弛放气制氢站，提取H2之后的尾气供球团厂作燃料使用。
6.根据权利要求书1所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法，其特征在于：在COREX熔融还原炉的上下风口处设置喷吹煤粉装置，增加煤气产量和调节煤气成分。
7.根据权利要求书1所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的方法，其特征在于：为最大限度的回收COREX熔融还原炉炉顶煤气压力的余能，增设一套COREX煤气TRT余压发电装置。
8.COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的装置，其特征在于：COREX熔融还原炉的煤气管道与甲醇厂连接，甲醇厂的弛放气管道与制氢站连接，然后尾气管道与球团厂连接。
9.根据权利要求书8所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的装置，其特征在于：在COREX熔融还原炉煤气出口处设置喷水(或蒸汽)装置。
10.根据权利要求书8所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的装置，其特征在于：COREX熔融还原炉煤气管道与TRT余压发电连接。
11.根据权利要求书8所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的装置，其特征在于：COREX熔融还原炉煤气管道与煤气柜连接。
12.根据权利要求书8所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的装置，其特征在于：在COREX熔融还原炉的上下风口处设置喷吹煤粉装置。
13.根据权利要求书8所述的COREX熔融还原炉煤气用于生产甲醇的装置，其特征在于：COREX熔融还原工艺的粉煤皮带运输机与自备热电站连接，COREX熔融还原炉煤气管道与自备热电站连接，自备热电站内设一套倍压机组，自备热电站和甲醇厂之间有软水管道和高压蒸汽管道连接。
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