CN111704107A

CN111704107A - 一种矿热炉煤气制合成气的工艺

Info

Publication number: CN111704107A
Application number: CN202010415522.3A
Authority: CN
Inventors: 杨皓; 田森林; 钟俊波; 宁平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-05-16
Filing date: 2020-05-16
Publication date: 2020-09-25

Abstract

本发明公开了一种利用矿热炉煤气制合成气的工艺，矿热炉煤气为铁合金尾气、电石炉尾气、黄磷炉尾气、锌冶炼尾气，尾气（干基）中含有超过50%的一氧化碳，尾气经过布袋除尘称为脱尘气，布袋的反吹气采用脱碳装置分离出来的高浓二氧化碳气体；脱尘气经过压缩、变换后分离二氧化碳；分离出来的二氧化碳（干基）含量大于90%，可燃气体浓度低于3%；二氧化碳气体通过干燥后，饱和湿度达到80%以下，由此替代布袋反吹气常用氮气的工艺。

Description

一种矿热炉煤气制合成气的工艺

技术领域

本发明涉及冶金、节能、环保领域，是一种有效减少减少废弃物排放、降低资源消耗的方法。

背景技术

通常矿热炉煤气中含有氮气。氮气的主要来源是布袋反吹气，反吹气通常采用变压吸附制造氮气。

杨皓CN109627134A等公告了一种铁合金冶炼煤气制甲醇合成气工艺，其特征在于：铁合金冶炼煤气氢气1~5%，一氧化碳60~80%，二氧化碳3~15%，甲烷0.1~2%，氮气5~16%，氧气0.1~0.8%，称为冶炼气，将60~80%冶炼气与甲醇弛放气混合，混合气一氧化碳浓度达到50%以下，有利于降低变换剧烈程度，变换一氧化碳浓度小于等于3%，成为变换气，变换气经过变压吸附脱碳制纯氢气与回收一氧化碳，将20~40%冶炼气不变换脱除硫成为净化冶炼气，将净化冶炼气与纯氢气混合作为甲醇合成气，不变换的冶炼气百分比调整作为甲醇合成塔温度控制的手段。。

丰镇市新太新材料科技有限公司周旭东CN206549389U公告了矿热炉煤气除尘灰***，其包括三台沉降器、吸气风机、三台布袋除尘器和净风风机；末端所述沉降器的出风口与所述吸气风机的进风口相连；所述吸气风机的出风口分别与三台所述布袋除尘器的进风口相连；三台所述沉降器的出风口与进风口依次逐级通过管道相连；三台所述布袋除尘器的出风口均与所述净风风机的进风口相连；其还包括沉降灰仓和除尘灰仓；三台所述沉降器的出料口均与所述沉降灰仓通过管路连通，三台所述布袋除尘器的出灰口均与所述除尘灰仓通过管路连通。

宁夏森源重工设备有限公司王雪莉等CN203711406U公告了一种矿热炉煤气反吹清灰装置，包括：电机、转动轴、夹套气筒；其中，夹套气筒包括：电机安装座、反吹煤气进气口、内层气筒、净化煤气出口、夹套层、旋转反吹部；内层气筒为下端敞口的圆筒状且内层气筒下端与旋转反吹部联通并旋转固定，传动轴与法兰通过圆锥滚子轴承连接；内层气筒下端与旋转反吹部的密封采用双道油封密封。本实用新型通过使用圆锥滚子轴承代替之前的轴套来固定传动轴减少了旋转反吹部的径向摆动和轴向窜动；设置双道油封密封使气体泄漏量减少95%以上。

以上专利把矿热炉尾气的回收与利用过程的气体收集过程，通常采用氮气作为布袋除尘装置的反吹气。其原因是氮气可以通过变压吸附空分装置廉价获得，而且，金属粉尘与氮气不会在300℃以下形成金属化合物。确保安全。使用氮气反吹与机械密封会使氮气进入净化后的矿热炉煤气，如果氮气作为合成气原料，这个方法是极好的。但是氮气作为合成过程的惰性气体时，氮气难以从合成气中分离。

实际上，也有部分企业在反吹过程中使用净化后的矿热炉尾气，其风险在于尾气含高浓度一氧化碳，可能造成反吹送气过程安全隐患，机械密封放空气更是不能使用矿热炉尾气。

通常的变压吸附分离吸附剂，难吸附顺序是氢气、氮气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、水、硫化氢。二氧化碳比氮气容易吸附的多。

发明内容

一种利用矿热炉煤气制合成气的工艺，其特征在于矿热炉煤气为铁合金尾气、电石炉尾气、黄磷炉尾气、锌冶炼尾气，尾气（干基）中含有超过50%的一氧化碳，尾气经过布袋除尘称为脱尘气，布袋的反吹气采用脱碳装置分离出来的高浓二氧化碳气体；脱尘气经过压缩、变换后分离二氧化碳；分离出来的二氧化碳（干基）含量大于90%，可燃气体浓度低于3%；二氧化碳气体通过干燥后，饱和湿度达到80%以下，由此替代布袋反吹气常用氮气的工艺。

这个方法把变换气分离出来的二氧化碳作为布袋反吹气可以杜绝除尘矿热炉煤气中氮气的引入，由此，合成气中减少氮气引入，可以减少合成气中氮气分离比例，甚至可能去掉脱氮过程。

由于在变换过程也要产生二氧化碳，反吹过程引入的二氧化碳与变换过程产生的二氧化碳协同脱除，因此，整个矿热炉煤气制合成气后减少了合成放空气，节约了能耗。

具体实施方式

实施例1：矿热炉煤气为硅铁合金尾气，尾气（干基）中含有95%的一氧化碳，尾气经过布袋除尘称为脱尘气，布袋的反吹气采用脱碳装置分离出来的高浓二氧化碳气体；脱尘气经过压缩到2.5MPa、变换后PSA分离二氧化碳，脱碳气二氧化碳浓度11%用于合成甲醇压力4.0MPa；分离出来的二氧化碳（干基）含量98.5%，甲烷气体浓度1%，氮气0.5%；二氧化碳气体通过干燥后，饱和湿度达到70%，除尘矿热炉煤气（干基）外送时，一氧化碳89%，二氧化碳10%，其它1%。如此，与氮气反吹过程甲醇合成压力5.0MPa相比，合成过程有效气体分压不变，驰放气总量不变的情况下，合成压力降低1.0MPa，降低了吨醇消耗。

实施例2：矿热炉煤气为镍铁合金尾气，尾气（干基）中含有92%的一氧化碳，尾气经过布袋除尘称为脱尘气，布袋的反吹气采用脱碳装置分离出来的高浓二氧化碳气体；脱尘气经过压缩到1.5MPa、变换后PSA分离二氧化碳，脱碳气二氧化碳浓度8%用于合成甲醇压力5.0MPa；分离出来的二氧化碳（干基）含量98.9%，甲烷气体浓度0.6%，氮气0.5%；二氧化碳气体通过干燥后，饱和湿度达到20%，除尘矿热炉煤气（干基）外送时，一氧化碳91%，二氧化碳8%，其它1%。如此，改造氮气反吹过程甲醇合成压力5.0MPa，合成过程，有效气体分压不变，驰放气总量降低90%，甲醇产能增加10%，由此，降低了吨醇消耗。

实施例3：矿热炉煤气为电石炉尾气，尾气（干基）中含有95%的一氧化碳，尾气经过布袋除尘称为脱尘气，布袋的反吹气采用脱碳装置分离出来的高浓二氧化碳气体；脱尘气经过压缩到0.8MPa、变换后PSA分离二氧化碳，脱碳气二氧化碳浓度8%用于合成甲醇压力5.0MPa；分离出来的二氧化碳（干基）含量96.7%，甲烷气体浓度0.6%，一氧化碳2.2%，氮气0.5%；二氧化碳气体通过干燥后，饱和湿度达到2%，除尘矿热炉煤气（干基）外送时，一氧化碳91%，二氧化碳8%，其它1%。如此，改造氮气反吹过程甲醇合成压力5.0MPa，合成过程，有效气体分压不变，驰放气总量降低90%，甲醇产能增加10%，由此，降低了吨醇消耗。

Claims

1.本发明涉及一种利用矿热炉煤气制合成气的工艺，其特征在于：矿热炉煤气为铁合金尾气、电石炉尾气、黄磷炉尾气、锌冶炼尾气，尾气（干基）中含有超过50%的一氧化碳，尾气经过布袋除尘称为脱尘气，布袋的反吹气采用脱碳装置分离出来的高浓二氧化碳气体；脱尘气经过压缩、变换后分离二氧化碳；分离出来的二氧化碳（干基）含量大于90%，可燃气体浓度低于3%；二氧化碳气体通过干燥后，饱和湿度达到80%以下，由此替代布袋反吹气常用氮气的工艺。