本发明专利技术是关于一种硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法，包括如下步骤：对煅烧白云石产生的二氧化碳尾气进行提纯处理，得到提纯处理后的二氧化碳；以所述提纯处理后的二氧化碳为冷源介质与熔融硅铁进行换热处理；其中，提纯处理后的二氧化碳经换热处理后，温度升高，得到第一温度的二氧化碳；对兰炭生产装置所产生的煤气进行提纯处理，得到提纯处理后的氢气；以第一温度的二氧化碳、提纯处理后的氢气为原料，制备目标产物。本发明专利技术主要用于结合硅铁、皮江法炼镁、兰炭联合生产中余热回收和排放产物(如，二氧化碳、氢气等)的特点，进行创新性耦合，以实现环境治理、节能减排和资源合理利用。排和资源合理利用。排和资源合理利用。
【技术实现步骤摘要】
硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法
[0001]本专利技术涉及一种硅铁生产、皮江法炼镁、兰炭生产
，特别是涉及一种硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法。
技术介绍
[0002]皮江法炼镁的生产工序包括：在回转窑中煅烧白云石，生产煅白；采用硅铁作为还原剂将煅白云还原成金属镁。在此，皮江法炼镁所用到的还原剂硅铁的制备方法主要是以硅石、兰炭、铁料为原料。现有技术中，为了方便皮江法炼镁，将硅铁、皮江法炼镁、兰炭进行联合生产。
[0003]但是，本专利技术的专利技术人发现现有技术中的硅铁生产、皮江法炼镁、兰炭生产，至少存在如下问题：
[0004](1)兰炭炉产生的粗煤气，大部作为燃料被重新烧掉，粗煤气中的氢气含量很高(约50
‑
60％)，将其作为燃料烧掉是对氢能的一种浪费。
[0005](2)在回转窑(煅烧白云石)排放的尾气中，含有较高浓度二氧化碳(约25
‑
40％)；现有工艺技术都是直接将尾气排放，浪费的同时也增加了碳排放量。
[0006](3)在硅铁生产中，需对高温熔融硅铁进行冷却成型，皮江法炼镁过程中产生的高温镁渣，所具有的热量都没有进行利用，所含热能被白白浪费掉。
[0007](4)硅铁生产过程中冷却成型的硅铁体积大，在后续生产使用时还需进行破碎，增加耗能。
[0008](5)硅铁矿化炉中产生的尾气中，一氧化碳的浓度较高(20
‑
33％)，现有工艺技术是将其作为燃料利用，进入锅炉或者煅烧炉中燃烧，属于把高品质的化工原料低值化利用。
技术实现思路
[0009]有鉴于此，本专利技术提供一种硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法，主要目的在于结合硅铁、皮江法炼镁、兰炭联合生产中余热回收和排放产物(如，二氧化碳尾气、煤气等)的特点，进行创新性耦合，以实现环境治理、节能减排和资源合理利用。
[0010]为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：
[0011]一方面，本专利技术的实施例提供一种硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
[0012]二氧化碳尾气提纯步骤：对煅烧白云石产生的二氧化碳尾气进行提纯处理，得到提纯处理后的二氧化碳；
[0013]硅铁余热回收步骤：以所述提纯处理后的二氧化碳为冷源介质与熔融硅铁进行换热处理；其中，提纯处理后的二氧化碳经换热处理后，温度升高，得到第一温度的二氧化碳；
[0014]煤气提纯步骤：对兰炭生产装置所产生的煤气进行提纯处理，得到提纯处理后的氢气；
[0015]制备目标产物步骤：以第一温度的二氧化碳、提纯处理后的氢气为原料，制备目标
产物。
[0016]优选的，所述方法还包括：
[0017]镁渣余热回收步骤：以皮江法炼镁所制备的镁渣作为热源介质与水进行换热处理，以使水升温形成水蒸气；
[0018]优选的，所述方法还包括发电步骤：利用所述水蒸气进行发电；优选的，所述发电步骤为所述二氧化碳尾气提纯步骤、煤气提纯步骤提供动力；优选的，在所述发电步骤中：利用所述水蒸气驱动有机朗肯发电装置进行发电；
[0019]优选的，采用蒸汽透平压缩机，以直接利用水蒸气驱动二氧化碳尾气提纯装置(PSA提纯处理装置)、煤气提纯装置进行提纯处理(PSA提纯处理装置)进行提纯处理。
[0020]优选的，所述二氧化碳尾气提纯步骤中的提纯处理选用PSA提纯处理。
[0021]优选的，所述煤气提纯步骤中的提纯处理为PSA提纯处理。
[0022]优选的，在所述硅铁余热回收步骤中：在以所述提纯处理后的二氧化碳为冷源介质与熔融硅铁进行换热处理的同时，还对硅铁进行成型处理；优选的，成型处理为造粒处理或铸锭处理。
[0023]优选的，所述第一温度的二氧化碳的温度大于600℃。
[0024]优选的，所述制备目标产物步骤，包括：
[0025]使所述第一温度的二氧化碳、提纯处理后的氢气进行选择性反应，生成目标产物；其中，所述目标产物为甲烷、一氧化碳、甲醇中的一种；或
[0026]使所述提纯处理后的氢气和一氧化碳进行反应，生产目标产物；其中，所述目标产物为甲醇；其中，所述一氧化碳的来源包括：将所述第一温度的二氧化碳还原成的一氧化碳；优选的，所述一氧化碳的来源还包括：将硅铁生产中排放的尾气进行提纯后，得到的一氧化碳。
[0027]另一方面，本专利技术实施例提供一种硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的系统，其中，所述系统包括：
[0028]二氧化碳尾气提纯装置，所述二氧化碳尾气提纯装置用于对煅烧白云石产生的二氧化碳尾气进行提纯处理，得到提纯处理后的二氧化碳；
[0029]硅铁余热回收及成型装置，所述硅铁余热回收及成型装置用于以所述提纯处理后的二氧化碳为冷源介质，对熔融硅铁进行换热处理；其中，提纯处理后的二氧化碳经换热后，温度升高，得到第一温度的二氧化碳；
[0030]煤气提纯装置，所述煤气提纯装置用于对兰炭生产装置所产生的煤气进行提纯处理，得到提纯处理后的氢气；
[0031]反应装置，所述反应装置用于以提纯处理后的二氧化碳、提纯处理后的氢气为原料，制备目标产物。
[0032]优选的，所述二氧化碳尾气提纯装置选用PSA提纯处理装置。
[0033]优选的，所述煤气提纯装置选用PSA提纯处理装置。
[0034]优选的，所述硅铁余热回收及成型装置上设置有成型结构，以对熔融硅铁进行换热处理的同时，还对硅铁进行成型处理；优选的，所述成型结构包括造粒结构或铸锭结构。
[0035]优选的，所述系统还包括：
[0036]镁渣余热回收装置，所述镁渣余热回收装置用于以皮江法炼镁所制备的镁渣作为
热源介质对水进行换热处理，以使水升温形成水蒸气；
[0037]发电装置，所述发电装置利用所述水蒸气进行发电；
[0038]优选的，所述系统还包括发电装置；其中，所述发电装置利用所述水蒸气进行发电；优选的，所述发电装置为所述二氧化碳尾气提纯装置、煤气提纯装置提供动力；优选的，所述发电装置选用有机朗肯发电装置；或
[0039]优选的，所述系统还包括蒸汽透平压缩机，直接利用水蒸气驱动二氧化碳尾气提纯装置、煤气提纯装置进行提纯处理。
[0040]优选的，所述反应装置包括：
[0041]第一合成反应装置，所述第一合成反应装置用于使第一温度的二氧化碳和提纯处理后的氢气进行选择性反应，生成目标产物；其中，所述目标产物为甲烷、一氧化碳、甲醇中的一种。
[0042]优选的，所述反应装置包括：
[0043]还原装置，用于将所述第一温度的二氧化碳还原为一氧化碳；
[0044]第二合成反应装置，所述第二合成反应装置用于使一氧化碳、氢气进行反应，生产目标产物；其中，目标产物为甲醇；
[0045]优选的，所述系统还包括硅铁尾气提纯装置；其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：二氧化碳尾气提纯步骤：对煅烧白云石产生的二氧化碳尾气进行提纯处理，得到提纯处理后的二氧化碳；硅铁余热回收步骤：以所述提纯处理后的二氧化碳为冷源介质与熔融硅铁进行换热处理；其中，提纯处理后的二氧化碳经换热处理后，温度升高，得到第一温度的二氧化碳；煤气提纯步骤：对兰炭生产装置所产生的煤气进行提纯处理，得到提纯处理后的氢气；制备目标产物步骤：以第一温度的二氧化碳、提纯处理后的氢气为原料，制备目标产物。2.根据权利要求1所述的硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法，其特征在于，所述方法还包括：镁渣余热回收步骤：以皮江法炼镁所制备的镁渣作为热源介质与水进行换热处理，以使水升温形成水蒸气；优选的，所述方法还包括发电步骤：利用所述水蒸气进行发电；优选的，所述发电步骤为所述二氧化碳尾气提纯步骤、煤气提纯步骤提供动力；优选的，在所述发电步骤中：利用所述水蒸气驱动有机朗肯发电装置进行发电；或优选的，采用蒸汽透平压缩机，直接利用水蒸气驱动二氧化碳尾气提纯装置、煤气提纯装置进行提纯处理。3.根据权利要求1或2所述的硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法，其特征在于，所述二氧化碳尾气提纯步骤中的提纯处理选用PSA提纯处理；和/或所述煤气提纯步骤中的提纯处理为PSA提纯处理；和/或；在所述硅铁余热回收步骤中：在以所述提纯处理后的二氧化碳为冷源介质与熔融硅铁进行换热处理的同时，还对硅铁进行成型处理；优选的，成型处理为造粒处理或铸锭处理；和/或所述第一温度的二氧化碳的温度大于600℃。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的方法，其特征在于，所述制备目标产物步骤，包括：使所述第一温度的二氧化碳、提纯处理后的氢气进行选择性反应，生成目标产物；其中，所述目标产物为甲烷、一氧化碳、甲醇中的一种；或使所述提纯处理后的氢气和一氧化碳进行反应，生产目标产物；其中，所述目标产物为甲醇；其中，所述一氧化碳的来源包括：将所述第一温度的二氧化碳还原成的一氧化碳；优选的，所述一氧化碳的来源还包括：将硅铁生产中排放的尾气进行提纯后，得到的一氧化碳。5.一种硅铁、镁、兰炭联合生产中余热回收耦合CO2利用的系统，其特征在于，所述系统包括：二氧化碳尾气提纯装置，所述二氧化碳尾气提纯装置用于对煅烧白云石产生的二氧化碳尾气进行提纯处理，得到提纯处理后的二氧化碳；硅铁余热回收及成型装置，所述硅铁余热回收及成型装置用于以所述提纯处理后的二
氧化碳为冷源介质，对...
【专利技术属性】
技术研发人员：许云华，胡广涛，何馥安，刘建勃，白靖，蔡小龙，王欢喜，张恒，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：
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