一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统，其特征在于，包括喷水降温器、脱氯除尘塔、吸收塔、再生塔、干燥塔、H2S脱除塔；喷水降温器、脱氯除尘塔、吸收塔、再生塔、干燥塔、H2S脱除塔通过管路连通；高炉煤气经过喷水降温器降温到40

【技术实现步骤摘要】
一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统


[0001]本专利技术属于高炉煤气分离
，具体涉及一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济的发展和社会的进步，人民生活水平逐年提高，对居住环境的要求也越来越高，对节约型低碳生活的追求也越来越迫切。高炉煤气作为高炉炼铁生产过程中副产的可燃性气体，对其进行高效利用是实现节约型低碳生活的有效途径。然而，高炉煤气中含有大量二氧化碳气体，这种物质在燃烧过程中基本不参与化学反应，几乎等量转移到燃烧产生的烟气中，会污染环境。另外，该物质会吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。因此，有必要对高炉煤气中的二氧化碳气体进行分离。
[0003]现有的从高炉煤气中分离二氧化碳的工艺通常较复杂，设备庞大，占地面积大，资金投入多，且分离出的二氧化碳纯度不高，其在后期的应用受到了较大的限制。且现有的工艺方法还普遍存在环保性能不佳，劳动强度大的缺陷。例如，专利201611058463.9公布了一种高效降低钢铁联合企业CO2排放的方法，将高炉煤气、氧气和水蒸气通入造气炉，在高温区与碳反应生成CO和H2，然后与通过焦炉气催化部分氧化工艺生产的氢气混合去甲醇生产系统。该专利甲醇原料气生产工艺系统复杂，且采用高温造气炉和催化部分氧化转化炉，设备投资大。
[0004]可见，如何提供一种能够高效、安全、快捷地将高炉煤气中的二氧化碳进行分离，得到高纯二氧化碳气体的高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统是当前业内研究者们研究的热门课题，该系统工艺的开发对促进高炉煤气的合理利用，降低环境污染，节约能源，实现节约型低碳生活具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够高效、安全、快捷地将高炉煤气中的二氧化碳进行分离，得到高纯二氧化碳气体的高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统。该工艺系统简单，操作控制方便，设备投资小，适合连续规模化生产；通过本工艺系统处理后，高炉煤气中粉尘、氯化氢、二氧化碳、有机硫、无机硫都能深度处理，满足高炉煤气后续用户的输送、储存和燃烧烟气SO2环保超低排放的要求，同时形成高纯度二氧化碳产品。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统，其特征在于，包括喷水降温器、脱氯除尘塔、吸收塔、再生塔、干燥塔、H2S脱除塔；喷水降温器、脱氯除尘塔、吸收塔、再生塔、干燥塔、H2S脱除塔通过管路连通；高炉煤气经过喷水降温器降温到40
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60℃，进入脱氯除尘塔，煤气中氯离子和粉尘被脱氯剂吸附脱除后进入吸收塔，煤气中CO2、H2S、COS、CS2等组分被贫液溶剂吸收后，送入现有煤气管网；
吸收了CO2、H2S、COS、CS2的富液由富液泵经贫富液换热器后送入再生塔中，经过再生塔处理形成贫液和再生气，贫液通过贫液泵与贫富液换热器换热后，再经过贫液后冷却器冷却，通过管路送入吸收塔顶部，再生塔底再沸器通过外接低压蒸汽，对再生塔底贫液进行升温，再生气通过管路送入干燥塔和H2S脱除塔，脱除再生气中的水分和H2S后形成高纯度二氧化碳。
[0007]优选的，所述脱氯剂为碱金属、碱土金属的氧化物和碳酸盐组成的固体混合物，主要成分有Na2CO3、CaCO3、CaO、MgO、MgCO3。
[0008]优选的，所述贫液溶剂为一乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺以及除盐水按比例配制的溶液。
[0009]优选的，所述干燥塔采用二氧化硅干燥剂。
[0010]优选的，所述H2S脱除塔为两层结构，下层采用固态氧化铁，上层采用氧化锌作为吸收剂。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为基于实施例中制得一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统的整体结构示意图；
[0013]其中，附图标记为：1
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喷水降温器；2
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脱氯除尘塔；3
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吸收塔；4
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富液泵；5
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贫液泵；6
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再生塔；7
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再生塔顶冷却器；8
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贫富液换热器；9
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贫液后冷却器；10
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再生塔底再沸器；11
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干燥塔；12
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H2S脱除塔。
具体实施方式
[0014]下面将结合对本专利技术优选实施方案进行详细说明。
[0015]如图1，一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统，其特征在于，包括喷水降温器1、脱氯除尘塔2、吸收塔3、再生塔6、干燥塔11、H2S脱除塔12；喷水降温器1、脱氯除尘塔2、吸收塔3、再生塔6、干燥塔11、H2S脱除塔12通过管路连通；高炉煤气经过喷水降温器1降温到40
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60℃，进入脱氯除尘塔2，煤气中氯离子和粉尘被脱氯剂吸附脱除后进入吸收塔3，煤气中CO2、H2S、COS、CS2等组分被贫液溶剂吸收后，送入现有煤气管网；所述再生塔6塔顶设有再生塔顶冷却器7；吸收了CO2、H2S、COS、CS2的富液由富液泵4经贫富液换热器8后送入再生塔6中，经过再生塔6处理形成贫液和再生气，贫液通过贫液泵5与贫富液换热器8换热后，再经过贫液后冷却器9冷却，通过管路送入吸收塔3顶部，再生塔底再沸器10通过外接低压蒸汽，对再生塔底贫液进行升温，再生气通过管路送入干燥塔11和H2S脱除塔12，脱除再生气中的水分和H2S后形成高纯度二氧化碳。
[0016]优选的，所述脱氯剂为碱金属、碱土金属的氧化物和碳酸盐组成的固体混合物，主要成分有Na2CO3、CaCO3、CaO、MgO、MgCO3。
[0017]优选的，所述贫液溶剂为一乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺以及除盐水按比例配制的溶液。
[0018]优选的，所述干燥塔采用二氧化硅干燥剂。
[0019]优选的，所述H2S脱除塔为两层结构，下层采用固态氧化铁，上层采用氧化锌作为吸收剂。
[0020]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术提供一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统，该工艺系统能够高效、安全、快捷地将高炉煤气中的二氧化碳进行分离，得到高纯二氧化碳气体；该工艺系统简单，操作控制方便，设备投资小，适合连续规模化生产；通过本工艺系统处理后，高炉煤气中粉尘、氯化氢、二氧化碳、有机硫、无机硫都能深度处理，满足高炉煤气后续用户的输送、储存和燃烧烟气SO2环保超低排放的要求，同时形成高纯度二氧化碳产品。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉煤气深度净化副产高纯二氧化碳工艺系统，其特征在于，包括喷水降温器、脱氯除尘塔、吸收塔、再生塔、干燥塔、H2S脱除塔；喷水降温器、脱氯除尘塔、吸收塔、再生塔、干燥塔、H2S脱除塔通过管路连通；高炉煤气经过喷水降温器降温到40
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60℃，进入脱氯除尘塔，煤气中氯离子和粉尘被脱氯剂吸附脱除后进入吸收塔，煤气中CO2、H2S、COS、CS2等组分被贫液溶剂吸收后，送入现有煤气管网；吸收了CO2、H2S、COS、CS2的富液由富液泵经贫富液换热器后送入再生塔中，经过再生塔处理形成贫液和再生气，贫液通过贫液泵与贫富液换热器换热后，再经过贫液后冷却器冷却，通过管路送入吸收塔顶部，再生塔底再沸器通过外接低压蒸汽，对再生塔底贫液进行升温，再生气通过管路送入干燥塔和H2S脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈茂荣，吴小兵，
申请(专利权)人：国家电投集团远达环保装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：