CN110655959A - 一种欧冶炉煤气脱co2装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种欧冶炉煤气脱CO2装置，竖炉的顶煤气输出管依次通过洗涤降温塔、水气分离器与TRT以及压缩机相连，压缩机的气体输出端与吸收塔的下部相连，吸收塔的顶部与气化炉相连通；吸收塔的底部设置着出液管与常解塔的上部相连，常解塔的顶端通过再生气分离器与喷煤装置相连通，再生气分离器的底端设置着与常解塔上端相连的回流管；常解塔的底部连接着两根出液管，其中一根主出液管与吸收塔的中部相连通，另一根副出液管与汽提塔的上部相连通，汽提塔的顶部再生蒸汽输气管与常解塔中部相连通；汽提塔下部分别连接着再沸器以及再生液管，再沸器与蒸气源相连通，再生液管通过所述的溶液换热器以及过滤器与吸收塔的上端相连通。
Description
技术领域
本发明涉及一种欧冶炉煤气脱CO2装置。
背景技术
欧冶炉的前身为COREX炉，作为世界上最先进的COREX，从宝钢罗泾搬迁至八钢后通过一系列的工艺技术改造后，具备自身的工艺技术特点，故将COREX炉更名为欧冶炉。八钢欧冶炉自投产以来，生产逐步走向稳定，现阶段欧冶炉冷煤气中还原煤气成分能够达到90%，顶煤气中还原煤气成分能够达到50%，其余CO2约34%。顶煤气输出量20~22万Nm3，过剩煤气量3~5万Nm3。与高炉煤气相比，该煤气的特点是：CO、H2 比例高、N2 少，CO2 易于分离脱除，非常适合于煤气分离脱除CO2 的技术要求。而从欧冶炉已有的喷吹顶煤气的工业试验效果来看，欧冶炉燃料消耗及铁水[Si]明显改善。但还需进一步发挥欧冶炉顶煤气的潜力，实现煤气的高效循环利用。现阶段欧冶炉煤气利用降低燃料消耗主要有以下弊端：（1）欧冶炉通过在八钢三年的工业试验，各项指标已趋于稳定，燃料消耗已维持在850Kg/t左右，未再做出突破，急需通过技术创新减少燃料消耗，从根源减少CO2排放。而现有减排手段有限，急需寻求一种新的技术进一步降低燃料消耗，降低炼铁成本。（2）过剩煤气和顶煤气热值浪费。欧冶炉顶煤气的热值约7500KJ/Nm3，过剩煤气热值达到10500 KJ/Nm3，混合后的热值在9000 KJ/Nm3直接输入管网与其他煤气混合使用，利用效率低。（3）在钢铁市场和新疆冬季采暖等多重因素的影响下，八钢的煤气一直处于全年季节性的不平衡状态。冬季在经济运行模式下，高炉（BF）产量低，煤气发生量少，同时，又要保障供暖需求，导致煤气严重不足；夏季钢铁市场好转情况下，产能释放较快，特别是欧冶炉投产后，煤气量大，却又无供暖需求，煤气被迫大量放散，能源被浪费。
发明内容
为了进一步降低欧冶炉竖炉燃料比及炼铁成本，本发明的目的在于提供一种欧冶炉煤气脱CO2装置，使得煤气得到综合利用，来制取还原气，替代冷煤气，可进一步发挥欧冶炉顶煤气的潜力，实现煤气的高效循环利用，进一步降低燃料消耗，降低吨铁成本，实现欧冶炉还原煤气综合利用。
本发明的目的是这样实现的，一种欧冶炉煤气脱CO2装置，包括具有顶煤气输出管的竖炉、洗涤降温塔、水气分离器、高压煤气余压透平发电装置TRT、压缩机、气化炉、吸收塔、常解塔、汽提塔、冷却器、再沸器、分离器以及喷煤装置，竖炉的顶煤气输出管依次通过洗涤降温塔、水气分离器与所述的TRT以及压缩机相连，压缩机的气体输出端与吸收塔的下部相连，吸收塔的顶部通过一台净化气分离器与气化炉相连通；吸收塔的底部设置着出液管，该出液管与常解塔的上部相连，常解塔的顶端通过一台再生冷却器以及再生气分离器与喷煤装置相连通，再生气分离器的底端设置着与常解塔上端相连的回流管；常解塔的底部连接着两根出液管，其中一根主出液管通过一台冷却器与吸收塔的中部相连通，另一根副出液管通过溶液换热器与汽提塔的上部相连通，汽提塔的顶部再生蒸汽输气管与常解塔中部相连通；汽提塔下部分别连接着再沸器以及再生液管，再沸器与蒸气源相连通，再生液管通过所述的溶液换热器以及过滤器与吸收塔的上端相连通。
本发明的工作过程是：欧冶炉竖炉炉顶产生的220000Nm3/h 的200℃顶煤气经洗涤降温塔洗涤降温至45℃后进入水汽分离器，150000Nm3/h 的煤气返回TRT,70000Nm3/h 进入压缩机加压到0.85MPa，进入吸收塔底部，在此用NCMA 溶液洗涤, 气体先在吸收塔下段用半贫液洗涤，大部分酸气被吸收，然后在吸收塔上段用再生后的冷的贫液洗涤，将净化气中的CO2 含量降到1%以下，再经过净化汽分离器，除去气体中微量的NCMA 溶液后送往欧冶炉气化炉。从吸收塔底出来的富液，进入常解塔顶部被来自气提塔顶部的蒸汽汽提。从常解塔顶部出来的气体在再生气冷却器中用水冷却到40℃，然后冷凝液在再生气分离器中分离，并返回常解塔顶部作为回流液，冷却后的CO2 送到喷煤装置替代氮气。从常解塔底部出来的NCMA 溶液分成两股：大部分的NCMA 溶液循环到吸收塔中部（半贫液）；另一部分NCMA溶液在溶液换热器中预热后送到气提塔顶部再生。再沸器的热量由低压蒸汽源提供，再生过的NCMA 溶液（贫液）经冷却后送到吸收塔的上部进行再吸收。再生过的NCMA 溶液（贫液）在再沸器中有25-30%的液相被汽化。被汽化的两相流被冷却后经过滤器送到吸收塔的上部进行再吸收。再沸器的热量由低压蒸汽源提供。
本发明：1）基于欧冶炉顶煤气的特点，可有效脱除欧冶炉煤气中的CO2获得优质还原气，脱除CO2后，工艺生产的还原气品质可使CO达到65.9% CO2达到1%以下，解吸气中CO2达到>95.4%，脱水后，CO2达到>99%，利用价值也更大。2）还原气用于置换欧冶炉冷煤气，燃料比可降到700kg/t以下，具有较好的经济效益（减少煤气放散价值4640万元/8个月），且CO2减排（39万t/8个月）效果显著。3）欧冶炉顶煤气脱除CO2回用后，还可解决冬季煤气不足，夏季煤气过剩，大量放散的难题。
从2018年煤气放散情况来看，冬季1～4月份煤气放散率为1%；夏季5～8月份煤气放散率达到10%（平均每个月放散量6000～7000万m3左右）。通过欧冶炉制取4.5万m3/h的还原气，每月可减少高炉煤气放散量7000-（2200/4）=6450万m3/月，相当于节约煤气费6450*0.09=580万元/月），煤气平衡调控更为灵活。
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的连接结构示意图。
具体实施方式
一种欧冶炉煤气脱CO2装置，如图1所示，包括具有顶煤气输出管的竖炉1、洗涤降温塔3、水气分离器4、高压煤气余压透平发电装置TRT 1、压缩机5、气化炉6、吸收塔8、常解塔9、汽提塔13、冷却器、再沸器14、分离器以及喷煤装置16，竖炉1的顶煤气输出管依次通过洗涤降温塔3、水气分离器4与所述的TRT 1以及压缩机5相连，压缩机5的气体输出端与吸收塔8的下部相连，吸收塔8的顶部通过一台净化气分离器7与气化炉6相连通；吸收塔8的底部设置着出液管，该出液管与常解塔9的上部相连。常解塔9的顶端通过一台再生冷却器10以及再生气分离器11与喷煤装置16相连通。再生气分离器11的底端设置着与常解塔9上端相连的回流管；常解塔9的底部连接着两根出液管，其中一根主出液管18通过一台冷却器与吸收塔8的中部相连通，另一根副出液管21通过溶液换热器12与汽提塔13的上部相连通，汽提塔13的顶部再生蒸汽输气管20与常解塔9中部相连通；汽提塔13下部分别连接着再沸器14以及再生液管19，再沸器14与蒸气源15相连通，再生液管19通过所述的溶液换热器12以及过滤器17与吸收塔8的上端相连通。
本发明装置使得煤气得到了综合利用，来制取还原气，替代冷煤气，可进一步发挥欧冶炉顶煤气的潜力，实现煤气的高效循环利用，进一步降低燃料消耗，降低吨铁成本，实现欧冶炉还原煤气综合利用。
Claims (1)
1.一种欧冶炉煤气脱CO2装置，包括具有顶煤气输出管的竖炉、洗涤降温塔、水气分离器、高压煤气余压透平发电装置TRT、压缩机、气化炉、吸收塔、常解塔、汽提塔、冷却器、再沸器、分离器以及喷煤装置，其特征是：竖炉的顶煤气输出管依次通过洗涤降温塔、水气分离器与所述的TRT以及压缩机相连，压缩机的气体输出端与吸收塔的下部相连，吸收塔的顶部通过一台净化气分离器与气化炉相连通；吸收塔的底部设置着出液管，该出液管与常解塔的上部相连，常解塔的顶端通过一台再生冷却器以及再生气分离器与喷煤装置相连通，再生气分离器的底端设置着与常解塔上端相连的回流管；常解塔的底部连接着两根出液管，其中一根主出液管通过一台冷却器与吸收塔的中部相连通，另一根副出液管通过溶液换热器与汽提塔的上部相连通，汽提塔的顶部再生蒸汽输气管与常解塔中部相连通；汽提塔下部分别连接着再沸器以及再生液管，再沸器与蒸气源相连通，再生液管通过所述的溶液换热器以及过滤器与吸收塔的上端相连通。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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