一种利用焦炉气生产还原铁用合成气的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113845089A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202110929109.3(22)申请日2021.08.13(71)申请人中国石油大学(北京)地址102249北京市昌平区府学路18号申请人北京碳零氢电科技有限公司(72)发明人周红军吴全贵周广林(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人韩蕾姚亮(51)Int.Cl.C01B3/40(2006.01)C21B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种利用焦炉气生产还原铁用合成气的方法(57)摘要本发明提供了一种利用焦炉气生产还原铁用合成气的方法。该方法包括以下步骤：在反应器的上半段装填CO2甲烷化催化剂，在反应器的下半段装填CH4蒸汽转化催化剂；将原料气输入反应器与催化剂接触进行反应，得到还原铁用合成气；其中，所述原料气为焦炉气，或者还原铁竖炉尾气与焦炉气的混合气。本发明的技术方案是以焦炉气或者焦炉气与竖炉尾气的混合气为原料，采用CO2甲烷化催化剂、CH4蒸汽转化催化剂的组合，并控制两种催化剂床层的反应温度，进而控制原料在反应管内的反应过程、反应产物，实现调整气体组成，使最终得到的合成气能够用于生产还原铁。CN113845089ACN113845089A权利要求书1/1页1.一种利用焦炉气生产还原铁用合成气的方法，其包括以下步骤：在反应器的上半段装填CO2甲烷化催化剂，在反应器的下半段装填CH4蒸汽转化催化剂；将原料气输入反应器与催化剂接触进行反应，得到还原铁用合成气；其中，所述原料气为焦炉气，或者还原铁竖炉尾气与焦炉气的混合气。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应器中的催化剂床层的工艺条件为：温度为500‑950℃，压力为常压‑1.0MPa，空速为500‑3000h‑1。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应器为等温床反应器，并且，所述等温床反应器的温度控制为500℃‑900℃。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应器为变温床反应器，并且，所述变温床反应器的入口温度为400‑700℃，出口温度为700‑950℃。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述CO2甲烷化催化剂为添加碱金属或/和碱土金属的镍催化剂；优选地，在所述CO2甲烷化催化剂中，碱金属或/和碱土金属的添加量为0.01‑8％，镍的含量为1‑20％，余量为载体氧化铝；所述CH4蒸汽转化催化剂为Ni/Al2O3转化催化剂；优选地，在所述CH4蒸汽转化催化剂中，所述的镍的含量为5‑25％，余量为载体氧化铝。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述CO2甲烷化催化剂与所述CH4蒸汽转化催化剂的质量比为1‑99:99‑1，优选为1‑10:10‑1；更优选为1‑3：3‑1。7.根据权利要求3所述的方法，其中，采用感应线圈为等温床反应器供能，所述感应线圈均匀地缠绕在反应管外部。8.根据权利要求4所述的方法，其中，采用感应线圈为变温床反应器功能，所述感应线圈缠绕在反应管的外部，并且，所述反应管从入口到出口的不同位置所缠绕的感应线圈的匝数不同，以控制不同位置处的温度。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，输入所述感应线圈的电流的频率为中频或高频，其中，所述高频为5‑20KHz，优选为8‑16KHz，更优选为10‑15KHz；所述中频为50‑3000Hz，优选300‑2000Hz；优选地，输入所述感应线圈的电流的频率通过电源和电容调节；优选地，所述感应线圈与所述电源连接形成回路，并且，所述电源与所述电容并联；更优选地，所述电源的功率为100‑1000KW，更优选为200‑500KW；优选地，所述感应线圈选自铁氧体线圈、铁芯线圈、空心线圈、铜芯线圈中的一种或两种以上的组合。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述原料气为摩尔比0‑5:1的还原铁竖炉尾气与焦炉气的混合气；优选地，所述摩尔比为0.1‑5:1。2CN113845089A说明书1/6页一种利用焦炉气生产还原铁用合成气的方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用焦炉气生产还原铁用合成气的方法，属于合成气生产技术领域。背景技术[0002]焦炉煤气(又称：焦炉气)是炼钢的副产物，产量很高，但是目前缺乏很好的应用方向，大部分都作为燃料烧掉。除成分复杂外，焦炉煤气的最大特点是富H2，如果能够借助这一点将其应用于气基还原铁的生产，将能够为焦炉煤气的应用提供很好的方向。但是，通用转化手段难以满足生产气基还原铁的合成气标准，因此，如果要采用焦炉气来生产用于还原铁的合成气，需要经过创新技术手段脱除原料其中的氢。发明内容[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种利用焦炉气生产还原铁用合成气的方法，通过