[发明专利]一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳装置及方法

权利要求书

1.一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳装置，其特征在于：包括增压机，压力水洗塔、闪蒸罐、第一增压泵，吸收塔、喷雾器、第二增压泵，闪蒸塔、换热器、汽化塔、第三增压泵；所述增压机的进口通入氧气高炉煤气，增压机的出口与压力水洗塔的下部气体进口连接；压力水洗塔顶部的出气口与吸收塔的下部气体进口连接；压力水洗塔下部液体出口与闪蒸罐液体进口连接；闪蒸罐顶部的出气口连接至二氧化碳管道，闪蒸罐底部液体出口经第一增压泵与压力水洗塔上部液体进口连接；所述吸收塔为二段式吸收塔，塔中部设有喷嘴，塔上部设置有喷雾器，吸收塔顶部的出气口接氧气高炉；所述吸收塔底部的液体出口与闪蒸塔上部液体进口连接；所述的闪蒸塔底部的液体分为两路，一路经第二增压泵与吸收塔中部喷嘴连接，另一路经第二增压泵与换热器冷物流液体进口连接；换热器冷物流出口与汽化塔上部液体进口连接；所述闪蒸塔顶部的出气口与二氧化碳管道连接；所述的汽化塔顶部产生的蒸汽通入闪蒸塔下部气体进口，汽化塔底部液体出口与换热器热物流进口连接，换热器热物流出口液体经第三增压泵与吸收塔上部喷雾器进口连接。

2.一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将经过降温除尘单元后的氧气高炉煤气通过增压机增压至0.5~0.9MPaG；

步骤二：加压后的煤气通入压力水洗塔下部；所述压力水洗塔对通入的煤气从上部喷淋纯水；所述压力水洗塔中的压力大小为0.5~0.9MpaG；所述压力水洗塔中液气摩尔比为0.1~0.8；所述压力水洗塔温度为室温；

步骤三：压力水洗塔底部液体出口输出的液体通入闪蒸罐进行闪蒸处理，闪蒸罐顶部出气口输出的气体并入二氧化碳管道送出界区；闪蒸罐底部液体出口输出的液体经过增压后循环通入压力水洗塔中部的液体输入口；

步骤四：压力水洗塔顶部出气口输出的净化后的煤气通入吸收塔下部的气体进口，从吸收塔中部喷嘴喷淋半贫液，从吸收塔顶部的喷雾器喷入贫液；所述吸收塔压力为0.5~0.9MPaG，温度为室温；

步骤五：吸收塔顶部气体出口排出净化后煤气，通入氧气高炉的风口，用于还原炼铁；吸收塔底部液体出口排出的液体，进入闪蒸塔上部的液体进口进入闪蒸塔进行闪蒸处理；闪蒸塔底部液体进口通入来自汽化塔的蒸汽，脱除后的二氧化碳从闪蒸塔顶部出气口排出，汇入二氧化碳管道送出界区；

步骤六：从闪蒸塔底部液体出口排出的液体其中的一部分作为半贫液通入吸收塔中部的喷嘴，另一部分通入汽化塔上部的液体进口；

步骤七：汽化塔顶部蒸汽从顶部排出，进入闪蒸塔底部，汽化塔底部贫液经过换热后通入吸收塔上部通过喷雾器喷雾吸收。

3.根据权利要求2所述的一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳方法，其特征在于：所述氧气高炉的风口鼓风富氧率在50%以上。

4.根据权利要求2所述的一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳方法，其特征在于：所述吸收塔的喷嘴与喷雾器之间不设置填料层；喷雾器上部设置填料层及丝网除沫器；喷嘴下部设置填料层；喷嘴与喷雾器之间距离为1~6m。

5.根据权利要求2所述的一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳方法，其特征在于：所述喷雾器产生的液滴尺寸为微米级别。

6.根据权利要求2所述的一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳方法，其特征在于：所述喷雾器产生的液滴尺寸为20~100μm 。

7.根据权利要求2所述的一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳方法，其特征在于：所述贫液和半贫液，为MDEA、DEA和哌嗪中的至少一种作为有效成分的水溶液，其中有效成分含量的摩尔分数为5%~20%。

8.根据权利要求2所述的一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳方法，其特征在于：所述半贫液质量流量与煤气体积流量之比为：4~100:1；其中质量流量单位为：kg/h，煤气体积流量为：Nm³/h。

9.根据权利要求2所述的一种用于氧气高炉煤气制取还原气的脱碳方法，其特征在于：所述吸收塔中贫液质量流量与煤气体积流量之比为：0.1~10:1，其中质量流量单位为：kg/h，煤气体积流量为：Nm³/h。