一种气基竖炉用还原气的制备系统以及方法.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CN105733689A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610267144.2C10J3/48(2006.01)(22)申请日2016.04.26C10J3/76(2006.01)C10J3/82(2006.01)(71)申请人北京神雾环境能源科技集团股份有C21B13/02(2006.01)限公司地址102200北京市昌平区马池口镇神牛路18号(72)发明人宋敏洁吴小飞王东方石为华钟贵全吴道洪(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王文君(51)Int.Cl.C10J3/60(2006.01)C10J3/66(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种气基竖炉用还原气的制备系统以及方法(57)摘要本发明涉及一种气基竖炉用还原气的制备系统以及方法，所述系统包括蓄热式旋转床、气化炉、变换装置和气基竖炉；所述蓄热式旋转床依次经过气化炉、余热回收装置以及水洗塔与所述变换装置相连；所述蓄热式旋转床还依次经过冷却分离装置、气体净化装置以及转化炉与所述变换装置相连；所述变换装置经过所述余热回收装置与气基竖炉相连。本发明所提供的系统以及方法回收利用半焦气化过程中产生的热量加热还原气，同时，利用气化过程中副产的饱和蒸汽完成甲烷蒸汽重整反应，综合利用系统所产生的热量，提高了系统的能源利用率及经济效益。CN105733689ACN105733689A权利要求书1/1页1.一种气基竖炉用还原气的制备系统，其特征在于，包括蓄热式旋转床、气化炉、变换装置和气基竖炉；所述蓄热式旋转床依次经过气化炉、余热回收装置以及水洗塔与所述变换装置相连；所述蓄热式旋转床还依次经过冷却分离装置、气体净化装置以及转化炉与所述变换装置相连；所述变换装置经过所述余热回收装置与气基竖炉相连。2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述气化炉为水夹套式水冷壁气流床气化炉，可产生饱和水蒸汽；所述气化炉通过水蒸汽管道与所述转化炉相连。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述气体净化装置通过燃烧原料气管道与所述蓄热式旋转床相连。4.根据权利要求1～3任意一项所述的装置，其特征在于，所述余热回收装置由两组以上蓄热体回收装置组成。5.一种气基竖炉用还原气的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将原料煤破碎后输入蓄热式旋转床进行加热提质，得到固体产物和气体产物；所述原料煤优选为中低阶煤，更优选为褐煤或/和长焰煤；(2)所述固体产物粉碎后送入气化炉进行气化反应制得高温合成气，经余热回收、水洗降温后得常温合成气；同时，所述气体产物经冷却后分离，得焦油和不凝气；所述不凝气净化后得净煤气；(3)所述净煤气与饱和蒸汽在转化炉内发生甲烷-水蒸汽重整反应得到还原气1，再与步骤(2)所得常温合成气混合后进行变换反应得到H2/CO＞0.7的还原气2，加热后直接送入气基竖炉内，即可。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述蓄热式旋转床采用蓄热式辐射管控制旋转床内温度。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述还原气2被余热回收装置加热至780～950℃。8.根据权利要求5～7任意一项所述的方法，其特征在于，所述高温合成气通过余热回收装置回收余热，降温至200～300℃，再进入水洗塔冷却至40℃以下。9.根据权利要求5～8任意一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所得净煤气中，部分参与步骤(3)所述反应，剩余部分作为蓄热式旋转床辐射管燃烧的燃料。10.根据权利要求5～9任意一项所述的方法，其特征在于，所述气化炉产生的蒸汽进入转化炉参与甲烷重整反应。2CN105733689A说明书1/5页一种气基竖炉用还原气的制备系统以及方法技术领域[0001]本发明涉及化工和冶金生产领域，具体涉及一种气基竖炉用还原气的制备系统以及方法。背景技术[0002]非高炉炼铁技术是一种主要以非焦煤为燃料、不用焦炭或使用少量焦炭生产铁产品的炼铁方法。开发非高炉炼铁技术的主要目的就是要摆脱对冶金焦的依赖，扩大炼铁生产中非炼焦煤的使用比例并推进冶金能源、资源的高效循环利用。[0003]在新疆、内蒙等缺乏焦煤而非焦煤资源丰富而且廉价的地区，大型煤制气、竖炉海绵铁联合流程具有很强的竞争力。由于缺乏天然气和富矿资源，我国迄今尚没有建设技术成熟、节能的大型气基直接还原竖炉、粉矿直接还原工业生产等炼铁前沿技术生产装置，尚缺乏成熟的大型气基直接还原竖炉炼铁生产技术的应用经验，但是目前在山西省、内蒙古和江苏省都有企业在筹建煤制气竖炉直接还原工程。[0004]我国的能源结构为“富煤、贫油、少气”，适合发展以煤气化为气源的直接还原炼铁工艺。采用最新