[发明专利]一种高温粗煤气余热余压余气综合利用工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温粗煤气余热余压余气综合利用工艺方法，具体是涉及一种利用高温粗煤气余热余压炼铁，炼铁余气余压生产化工产品和电力产品的工艺方法，属于一种煤气化多联产工艺方法。

背景技术

201010124542.1发明专利公开了利用粗煤气显热生产直接还原铁的方法，该方法是利用煤制气产生的高温粗煤气显热冶炼直接还原铁，是余热炼铁。 

201110112050.5发明专利公开了焦炉煤气干熄焦联产直接还原铁的方法，是以焦炉煤气代替N₂作为冷却红焦的传热介质，利用红焦加热焦炉煤气，再利用加热后的焦炉煤气用于生产直接还原铁，其实质是利用红焦干熄焦余热冶炼直接还原铁，仍然是余热炼铁。

目前还没有检索到利用余热余压炼铁、炼铁余气余压生产化工产品联产电力的多联产连续工艺流程。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温粗煤气余热余压余气综合利用工艺方法，以实现生产直接还原铁、化工产品、电力产品的多联产工艺。

本发明的高温粗煤气余热余压余气综合利用工艺方法是将煤制气炉产生的高温粗煤气输送到装填有铁矿煤球团或氧化铁球团的还原竖炉内，利用高温粗煤气余热余压生产直接还原铁，将直接还原铁炉顶煤气调整氢碳比为2﹕1～2﹕2用于生产甲醇，生产甲醇后以CO为主要气体的驰放气再用于燃气蒸汽联合循环发电，以实现生产直接还原铁、化工产品、电力产品的多联产工艺。

本发明的高温粗煤气余热余压余气综合利用工艺方法具体包括以下步骤：

a.选择煤灰软化温度高于直接还原铁还原温度至少50℃的煤炭为原料，在煤制气炉中生产粗煤气；粗煤气出口压力≤5MPa，温度830℃～1150℃，氧化度≤17%；利用粗煤气自带压力，以旋风除尘器或挡板除尘；

b.以铁矿煤球团为含铁矿原料，装填在还原竖炉中；高温除尘后的830℃～1150℃高温粗煤气经由设在还原竖炉中部的围管输送到装填有铁矿煤球团的还原竖炉内，从铁矿煤球团移动颗粒床层中穿过，经铁矿煤球团移动颗粒床除尘，并加热铁矿煤球团生产直接还原铁；或以氧化铁球团矿为原料，装填在还原竖炉中；高温除尘后的830℃～950℃高温粗煤气经由设在还原竖炉中部的围管输送到装填有氧化铁球团矿的还原竖炉内，从氧化铁球团矿移动颗粒床层中穿过，经氧化铁球团矿移动颗粒床除尘，并加热氧化铁球团矿生产直接还原铁；

c.直接还原铁经还原竖炉底部下锁斗排气减压后由出料口排出，经密闭热筛分，筛除粉尘后用于电炉、转炉炼钢，或用于炼钢连铸的冷却剂；

d.炉顶煤气降温到350℃～800℃排出还原竖炉，经换热器回收余热，电捕焦油降至常温后，经电袋复合除尘，进入低温甲醇洗或氨法脱硫脱碳工序，脱除杂质气体后成为还原气；

e.还原气经SPA变压吸附分离出其中的H₂和CO,再向H₂中兑入一部分带有压力的还原气，将氢碳比调整到2﹕1～2﹕2，还原气增压至不小于5MPa用于生产甲醇；或经PSA变压吸附从还原气中分离出部分CO，将还原气氢碳比调整到2﹕1～2﹕2，增压至不小于5MPa用于生产甲醇；

f.经SPA变压吸附分离出H₂和CO后的还原气与生产甲醇后的驰放气增压到不小于1.3MPa后，用于燃气蒸汽联合循环发电。

其中，所述的还原气也可以用于生产诸如间接液化汽油、乙醇、合成天然气等其它化工产品。

一般认为，煤炭气化-余热炼铁-化工产品-余气发电是不能连续生产的。