一种焦炉煤气减碳资源化利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种焦炉煤气减碳资源化利用系统，包括煤气净化单元、煤气分离单元、焦炉煤气深加工单元及气体混合器；焦炉单元通过焦炉煤气管道依次连接煤气净化单元、煤气分离单元；煤气分离单元通过解吸气管道及重组分气体管道连接焦炉煤气深加工单元及气体混合器。本实用新型专利技术可避免热值低的一氧化碳作为燃料，并减少二氧化碳产生量；同时通过对解吸气、一级解吸气、二级解吸气的合理分配利用，在确保焦炉煤气深加工合理碳氢比的前提下，满足焦炉加热需求。加热需求。加热需求。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉煤气减碳资源化利用系统


[0001]本技术涉及焦炉煤气利用
，尤其涉及一种焦炉煤气减碳资源化利用系统。

技术介绍

[0002]炼焦是指炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右(高温干馏)，通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和其他炼焦化学产品的工艺过程。焦炭是钢铁冶炼过程中不可获取的原材料，其在发挥还原剂作用的同时，还起到支撑炼铁原料的骨架作用。
[0003]在炼焦过程中，煤炭在焦炉炭化室内经高温干馏制成焦炭，同时生成的荒煤气从焦炉顶部逸出，进入煤气净化车间。焦炉煤气净化后，一部分作为加热燃料返回焦炉为炼焦过程提供热量，另外一部分作为焦炉煤气深加工原料用于生产化工产品，或作为燃料输送去往其它工艺车间
[0004]炼焦过程中，二氧化碳主要由回炉煤气燃烧产生。为应对全球气候变化，我国二氧化碳减排已经提上日程，给二氧化碳排放总量居于制造业首位的钢铁行业带来巨大挑战。为此，焦炭生产过程二氧化碳的排放也逐渐受到各界关注，急需开发相应的降低焦炭生产过程中二氧化碳排放的工艺技术以适应我国碳达峰碳中和工作的需要。
[0005]焦炉煤气主要由氢气、甲烷、一氧化碳以及少量C2～C3的烃类组成，其中氢气体积占比约56％，甲烷体积占比约26％，一氧化碳体积占比约6％。燃烧过程中难以避免的会产生二氧化碳。为了减少燃烧过程中二氧化碳的产生量，使用氢气作为焦炉加热的燃料是首选方案。但如果单纯以氢气为原料，由于氢气的燃烧热值偏低，即使炼焦过程中产生的氢气全部用于焦炉加热，其燃烧产生的热量也不能够满足焦炉生产的需要。况且，氢气无法以较低的成本从焦炉煤气中完全分离出来，剩余的一氧化碳也难以处理。同时，一氧化碳作为碳一化工的重要原材料，是煤气深加工中制取大宗化学品的重要中间产物。但是一氧化碳若随焦炉煤气一起作为燃料回炉燃烧，不仅其热值较低，并且燃烧释放相同热量产生的碳排放效应还远大于甲烷，是产生温室效应的主要气体。因此，需要采用更加绿色低碳的工艺路线，提高焦炉煤气的资源化利用效率，同时降低焦化生产过程中二氧化碳的排放量。

技术实现思路

[0006]本技术提供了一种焦炉煤气减碳资源化利用系统，将焦炉煤气分离后得到解吸气，在保证焦炉供热的前提下，优先采用分离产生的氢气作为燃料实现焦炉生产过程中二氧化碳的减排，将剩余重组分气体用于煤气深加工，通过固化碳元素的方式实现二氧化碳的彻底减排；或者通过逐级分离的方式得到一级解吸气、二级解吸气,剩余的重组份气体用于煤气深加工合成化工产品；本技术可避免热值低的一氧化碳作为燃料，并减少二氧化碳产生量；同时通过对解吸气、一级解吸气、二级解吸气的合理分配利用，在确保焦炉煤气深加工合理碳氢比的前提下，满足焦炉加热需求。
[0007]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：
[0008]一种焦炉煤气减碳资源化利用系统，包括煤气净化单元、煤气分离单元、焦炉煤气深加工单元及气体混合器；焦炉单元通过焦炉煤气管道依次连接煤气净化单元、煤气分离单元；煤气分离单元通过解吸气管道及重组分气体管道连接焦炉煤气深加工单元及气体混合器。
[0009]所述煤气分离单元通过解吸气管道连接气体混合器的第一气体入口及焦炉煤气深加工单元的第一气体入口；所述煤气分离单元通过重组分气体管道连接气体混合器的第二气体入口及焦炉煤气深加工单元的第二气体入口；所述气体混合器的混合气体出口通过混合气体管道连接焦炉加热系统的燃气管道。
[0010]所述解吸气管道由解吸气主管道、解吸气分支管道一、解吸气分支管道二组成，煤气分离单元通过解吸气主管道及解吸气分支管道一连接气体混合器，通过解吸气主管道及解吸气分支管道二连接焦炉煤气深加工单元；解吸气分支管道一、解吸气分支管道二上分别设流量调节阀。
[0011]所述重组分气体管道由重组分气体主管道、重组分气体分支管道一、重组分气体分支管道二组成，煤气分离单元通过重组分气体主管道及重组分气体分支管道一连接气体混合器，通过重组分气体主管道及重组分气体分支管道二连接焦炉煤气深加工单元；重组分气体分支管道一、重组分气体分支管道二上分别设流量调节阀。
[0012]所述煤气分离单元由煤气一级分离单元、煤气二级分离单元组成；所述煤气一级分离单元通过一级解吸气管道连接气体混合器的第一气体入口及焦炉煤气深加工单元的第一气体入口；所述煤气二级分离单元通过二级解吸气管道连接气体混合器的第二气体入口及焦炉煤气深加工单元的第二气体入口；所述气体混合器的混合气体出口通过混合气体管道连接焦炉加热系统的燃气管道；所述煤气二级分离单元通过重组分气体管道连接焦炉煤气深加工单元的第三气体入口。
[0013]所述一级解吸气管道由一级解吸气主管道、一级解吸气支管道一、一级解吸气支管道二组成；煤气一级分离单元通过一级解吸气主管道及一级解吸气支管道一连接气体混合器，通过一级解吸气主管道及一级解吸气支管道二连接焦炉煤气深加工单元；所述一级解吸气支管道一、一级解吸气支管道二上分别设流量调节阀。
[0014]所述二级解吸气管道由二级解吸气主管道、二级解吸气支管道一、二级解吸气支管道二组成；煤气二级分离单元通过二级解吸气主管道及二级解吸气支管道一连接气体混合器，通过二级解吸气主管道及二级解吸气支管道二连接焦炉煤气深加工单元；所述二级解吸气支管道一、二级解吸气支管道二上分别设流量调节阀。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]本技术采用两种不同的工艺路径实现焦炉煤气减碳资源化利用，其优点分别如下：
[0017]1)通过对焦炉煤气进行逐级分离实现梯级利用，满足焦炉供热需求的同时，充分有效地利用焦炉煤气中的碳资源，增加化工产品产量；将含碳量低的氢气和热值高的甲烷用作焦炉加热燃料，降低焦炉加热过程中产生的二氧化碳生成量，有效降低了焦炉生产过程的碳排放；
[0018]2)通过对焦炉煤气进行分离得到氢气，主要用于满足焦炉加热需求，可大幅减少焦炉加热过程中二氧化碳的产生量，从而有效地降低了焦炉生产过程的碳排放；剩余重组
分气体主要用于深加工，减少甚至避免热值较低的一氧化碳作为燃料，将部分甲烷和其余的含碳组份通过深加工合成为化工原料，避免了碳排放指标的转移，实现了二氧化碳的减排。
附图说明
[0019]图1是本技术所述一种焦炉煤气减碳资源化利用系统的结构示意图一。
[0020]图2是本技术所述一种焦炉煤气减碳资源化利用系统的结构示意图二。
[0021]图中：1.焦炉单元 2.煤气净化单元 3.煤气分离单元 4.气体混合器 5.焦炉煤气深加工单元 6.解吸气管道 7.重组分气体管道 8.流量调节阀 9.煤气一级分离单元 10.煤气二级分离单元 11.一级解吸气管道 12.二级解吸气管道 13.重组分气体管道
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：
[0023]本技术所述一种焦炉煤气减碳资源化利用系统，包括煤气净化单元2、煤气分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气减碳资源化利用系统，其特征在于，包括煤气净化单元、煤气分离单元、焦炉煤气深加工单元及气体混合器；焦炉单元通过焦炉煤气管道依次连接煤气净化单元、煤气分离单元；煤气分离单元通过解吸气管道及重组分气体管道连接焦炉煤气深加工单元及气体混合器。2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气减碳资源化利用系统，其特征在于，所述煤气分离单元通过解吸气管道连接气体混合器的第一气体入口及焦炉煤气深加工单元的第一气体入口；所述煤气分离单元通过重组分气体管道连接气体混合器的第二气体入口及焦炉煤气深加工单元的第二气体入口；所述气体混合器的混合气体出口通过混合气体管道连接焦炉加热系统的燃气管道。3.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气减碳资源化利用系统，其特征在于，所述解吸气管道由解吸气主管道、解吸气分支管道一、解吸气分支管道二组成，煤气分离单元通过解吸气主管道及解吸气分支管道一连接气体混合器，通过解吸气主管道及解吸气分支管道二连接焦炉煤气深加工单元；解吸气分支管道一、解吸气分支管道二上分别设流量调节阀。4.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气减碳资源化利用系统，其特征在于，所述重组分气体管道由重组分气体主管道、重组分气体分支管道一、重组分气体分支管道二组成，煤气分离单元通过重组分气体主管道及重组分气体分支管道一连接气体混合器，通过重组分气体主管道及重组分气体分支管道二连接焦炉煤气深加工单元；重组分气体分支管道一、重组分气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊阳，王满，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：