钢铁厂煤气化工利用途径的探讨

钢铁厂煤气化工利用途径的探讨钢铁厂煤气化工利用途径的探讨 摘要：由于钢铁冶金技术的不断改进，钢铁厂将会产生越来越多的副产煤气，由此而产生了能源浪费和环境污染等问题。本文对钢铁厂煤气的化工利用途径进行了探讨，包括低温分离、合成氨、合成甲醇等。 关键词：低温分离；煤气；回收 中图分类号：TQ011 文献标识码：A 文章编号： 引言： 钢铁生产企业消耗大量的煤炭等化石燃料，在冶炼的同时也产生大量的煤气。传统的钢铁企业，厂内煤气除了自用一部格外，一般是过剩的。以我国现有的焦碳生产能力可确定为 1.3 ~ 1.4 亿吨/ 年，是焦碳的出口国，焦炉气和高炉气都有一定的过剩。这部分气体大部分作为燃料气使用，不仅浪费了宝贵的资源，还增加了CO2 的排放量。随着国际上对 CO2 排放量的限制和国家对环境问题的重视，如何经济有效地利用这部分煤气作为化工原料，对于提高企业的经济效益，保护环境都有重要意义。 目前，充分利用钢铁厂的副产煤气可以实行两种选择：一是采纳联合循环发电；二是进行化工利用。 合适的过程探讨 从三大煤气的流量和成分来看，转炉煤气的流量较小，不具有生产规模，难以单独来考虑。焦炉煤气富含 H2，与 N2 配合，可用于合成 NH3。高炉和转炉煤气富含 CO，与焦炉煤气中的 H2 配合，可用于合成 CH3OH。 以一家年产二百万吨钢左右的钢铁厂为例，在目前的生产流程中约有 1.5 × 104Nm3 / h 的焦炉气富余，随着近终型连铸工艺的推广，其富余气量将会翻一翻。若取其中的 H2 作为化工原料，分离后的 CH4 和 CO 仍可作为轧钢热源使用。以下以实际生产中有 1.5 ×104Nm3 / h 的焦炉气富余为例，进行煤气可利用途径的讨论。 工业上常用的分离气体的方法有膜分离、变压吸附和低温分离，膜分离和变压吸附只适用于小规模的生产过程，考虑到钢铁厂副产煤气的流量和今后扩大生产规模的可能性，采纳低温法分离气体比较实际。 1. 合成 NH3 从焦炉气中分离 H2 作为原料气，再配以 N2，使 H2 IN2 = 3 I 1，然后进入合成塔合成 NH3。焦炉煤气经过三段压缩后，脱除CO2、H2S 和 H2O（露点- 40℃），然后进入冷箱，经过两级冷却后（温度为- 200℃），进入分离罐，分成汽、液两相，汽相为 H2，液相为其他组分。H2 分离罐采出的汽相 20%用于膨胀制冷，其余 80%用于合成 NH3。其中，国内已有成熟的合成氨工艺流程设计，可以直接采纳。 若采纳 3.8 X 104Nm3 / h ...