[实用新型]净化焦炉煤气制备气基竖炉还原气系统

说明书

本实用新型为一种净化焦炉煤气制备气基竖炉还原气系统，包括对焦炉煤气进行净化处理的焦炉煤气净化装置、将净化后的焦炉煤气转化为还原气的还原气转化炉以及对竖炉排出的炉顶气进行净化处理的炉顶气净化装置，焦炉煤气净化装置的进气口与焦炉煤气管道连接，焦炉煤气净化装置的出气口分别与还原气转化炉的燃料气入口和还原气转化炉的原料气入口连接，还原气转化炉的还原气出口与竖炉的还原气入口连接，竖炉的炉顶气出口与炉顶气净化装置的进气口连接，炉顶气净化装置的出气口分别与还原气转化炉的燃料气入口和还原气转化炉的原料气入口连接。本实用新型解决了现有技术中无法对焦炉煤气进一步处理，以使其提供气基竖炉的还原气使用的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，进一步的，涉及一种净化焦炉煤气制备气基竖炉还原气系统，尤其涉及一种采用深度净化的焦炉煤气制备气基竖炉还原气的系统。

背景技术

钢铁生产中有长、短两种流程，其中长流程为高炉炼铁以及转炉炼钢相结合，短流程为采用直接还原铁以及电炉炼钢相结合。传统的高炉炼铁具有流程长、能耗高、污染重、需要消耗焦炭等特点，尽管实施的各种节能减排措施已取得一定效果，但这种基于碳还原的长流程所涉及的冶金热力学反应已趋于极限水平，继续减排CO₂的潜力十分有限，因此必须寻找新的突破性工艺解决钢铁工业CO₂排放高的问题，而短流程生产吨钢排放的CO₂要远低于长流程。

现阶段，我国的社会经济结构无法提供足够的废钢作为短流程的原料，需要采用海绵铁替代废钢作为原料。短流程中直接还原铁(Direct Reduction Iron)，也称海绵铁，成分稳定，有害杂质元素含量低，是炼钢的优质原料，不仅可以作为电炉炼钢的原料和转炉炼钢的冷却剂，补充废钢资源的不足，而且对保证钢材的质量，生产优质纯净钢种起着不可替代的作用。目前世界先进的直接还原铁技术是气基竖炉直接还原技术，该技术主要以天然气为原料，其中富CH₄和CO₂的气体反应变换成富H₂和CO的气体后，直接与铁矿石在高温条件下发生还原反应，生产海绵铁。由于我国天然气资源匮乏，发展气基竖炉还原技术受到限制。我国的焦炉煤气资源相对丰富，利用焦炉煤气制备富氢气体，既解决了煤气的排放和利用问题，又为现阶段生产直接还原铁提供一种获得富氢还原气的方法。采用焦炉煤气制取还原气，用于生产海绵铁是符合我国国情的优选的技术路线，是适合我国发展新型炼铁技术的重要方向。

随着技术的发展，气基竖炉对还原气的要求更加广泛，其要求大于10(其中，为体积分数)，大于0.3，压力为0.1～0.90Mpa。与天然气相比，我国焦炉煤气资源相对丰富，但后续利用工艺不配套，造成大量焦炉煤气的浪费。焦炉煤气含H₂S、CS₂、COS、NH₃、BTX(苯、甲苯以及二甲苯等)、焦油和萘等杂质，导致传统的以天然气为气源的气基竖炉工艺无法运行，需要开发适合焦炉煤气的气基竖炉还原气工艺。

针对相关技术中无法对焦炉煤气进一步处理，以使其提供气基竖炉的还原气使用的问题，目前尚未给出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种净化焦炉煤气制备气基竖炉还原气系统，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种净化焦炉煤气制备气基竖炉还原气系统，对焦炉煤气进行除尘、除油、除萘、除有机硫以及除无机硫等处理，以深度净化焦炉煤气中的杂质，并使净化后的焦炉煤气催化转化为气基竖炉所使用的还原气，达到节能以及减排CO₂的效果，有利于钢厂升级改造以及提升产品的质量，具有极大的发展前景。

本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种净化焦炉煤气制备气基竖炉还原气系统，包括对焦炉煤气进行净化处理的焦炉煤气净化装置、将净化后的焦炉煤气转化为还原气的还原气转化炉以及对竖炉排出的炉顶气进行净化处理的炉顶气净化装置，其中：