[发明专利]一种钢厂尾气综合利用制乙醇的方法及系统

权利要求书

1.一种钢厂尾气综合利用制乙醇的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

以转炉煤气和/或高炉煤气经粗脱净化、加压后除氧脱硫脱碳、气体分离提纯一氧化碳；

焦炉煤气经粗脱净化、加压后采用变压吸附PSA提氢，产生的富甲烷气部分转化制氢，部分与富余的转炉煤气和/或高炉煤气进行燃料气调配；

将所得一氧化碳和氢气用于合成乙醇。

2.根据权利要求1所述的钢厂尾气综合利用制乙醇的方法，其特征在于，所述乙醇的合成采用经二甲醚的间接合成法。

3.根据权利要求2所述的钢厂尾气综合利用制乙醇的方法，其特征在于，所述经二甲醚的间接合成法包括以下步骤：

甲醇先经二甲醚化，生成的二甲醚再与一氧化碳进行二甲醚羰基化反应制得醋酸甲酯，所得醋酸甲酯与氢气进行加氢反应生成乙醇和副产物甲醇，分离得到乙醇产品，甲醇输至二甲醚化过程中进行循环利用。

4.根据权利要求1所述的钢厂尾气综合利用制乙醇的方法，其特征在于，富甲烷气转化制氢的过程包括：净化处理、水蒸气转化、CO变换、变压吸附PSA提氢；

所述转炉煤气和/或高炉煤气制得的CO部分输至所述CO变换中。

5.根据权利要求4所述的钢厂尾气综合利用制乙醇的方法，其特征在于，所述净化处理包括焦炉煤气提氢后的富甲烷气加氢转化脱有机硫、除氧、深度净化除氯、脱除羰基金属以及精脱硫。

6.根据权利要求1所述的钢厂尾气综合利用制乙醇的方法，其特征在于，以转炉煤气和/或高炉煤气制一氧化碳的过程中：

所述粗脱净化包括除尘、脱除杂质组分；所述加压采用离心式、螺杆式或往复式压缩机；所述脱硫采用湿法脱硫或干法脱硫；所述脱碳采用胺洗或PSA脱除CO₂；所述气体分离提纯一氧化碳采用深冷技术、变压吸附或膜分离；

所得产品CO纯度要求CO含量大于等于85mol％，总硫＜0.1ppm(v)，羰基铁镍＜0.01ppm(v)，Cl^-1＜0.01ppm(v)，H₂O＜10ppm(wt)；

焦炉煤气制氢和富甲烷气转化制氢所得产品氢气纯度要求大于等于85mol％，CO+CO₂＜20ppm(v)，总硫＜0.1ppm(v)，羰基铁镍＜0.01ppm(v)，Cl^-1＜0.01ppm(v)，H₂O＜10ppm(wt)。

7.根据权利要求1所述的钢厂尾气综合利用制乙醇的方法，其特征在于，部分富甲烷气与富余的转炉煤气、高炉煤气以及焦炉煤气进行燃料气调配；

焦炉煤气变压吸附PSA提氢产生的富甲烷气，部分用于甲烷转化制氢，部分用于燃料气供甲烷转化制氢中使用，剩余部分与富余的转炉煤气和/或高炉煤气混和调配得到一定热值要求的燃料气，用于钢厂炼钢或化产可置换出更多等热值的富含氢气的焦炉煤气用于直接PSA提取氢气，和/或置换出一定量的等热值的转炉煤气用于PSA提取一氧化碳，从而最大化利用钢厂尾气。

8.一种钢厂尾气综合利用制乙醇的系统，其特征在于，该系统包括：

转炉煤气和/或高炉煤气提纯一氧化碳装置、焦炉煤气提氢装置、富甲烷气转化制氢装置、乙醇合成装置、以及燃料气调配装置；

所述转炉煤气和/或高炉煤气提纯一氧化碳装置所得一氧化碳，和焦炉煤气提氢装置以及富甲烷气转化制氢装置所得氢气，分别输至所述乙醇合成装置用以合成乙醇；所述焦炉煤气提氢装置中所得富甲烷气中的部分进入所述富甲烷气转化制氢装置用以制氢，部分用作燃料气供富甲烷气转化制氢装置使用，部分输送至所述燃料气调配装置与钢厂富余转炉煤气和/或高炉煤气混和调配得到预定热值要求的燃料气。