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一文弄懂高炉煤气转炉煤气焦炉煤气

发布时间:2023/12/9 16:56:05   

钢铁厂常见的有三种煤气:焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气。

其中高炉气的产量最高,吨铁产气为-标方。

1、高炉煤气

高炉煤气是高炉炼铁工艺流程中产生的主要副产物。高炉煤气是无色无味的可燃气气体,理论燃烧温度在-℃,着火点在℃左右。其特点是热值低,产气量大,与空气混合的爆炸范围在40-70%,包含的N2和CO2会使人窒息,而CO组分则是有毒气体,因此高炉煤气极易威胁到工人的生命安全。

高炉煤气的用途

高炉煤气主要作为燃料用于热风炉、炼焦炉、烧结、球团、石灰窑、轧钢加热炉、炉渣微粉、锅炉加热等工艺中。

高炉煤气的余压余热发电主要利用高炉炉顶煤气具有的压力及热能做功转化为机械能,驱动发电机发电。包括湿式、干式、干湿两用型、两座高炉共用型TRT、高炉鼓风机与高炉透平机同轴型TRT等多种形式。

高炉煤气燃烧发电主要有锅炉发电工艺、燃气蒸汽联合循环发电(CCPP)等。

此外,利用高炉煤气可以生产多种化工产品,如合成氨、甲醇、醋酸、二甲醚等。

2、转炉煤气

转炉煤气是转炉炼钢过程中产生的副产物,其中主要成分为CO和CO2,其热值约为高炉煤气的2倍,可作为原料气制备高附加值的化工产品,也可直接用于炼钢或作为燃料使用。转炉煤气与空气的混合爆炸范围范围为17-75%。转炉煤气中的CO含量比高炉煤气更高,因此更具毒性。

转炉煤气的主要利用途径有:

(1)直接用于炼钢;

(2)作为锅炉燃料;

(3)作为轧钢加热炉或石灰窑燃料;

(4)与高炉煤气掺混后用于燃气发电

(5)净化后作为制备化工产品的原料。(变压吸附提纯制备CO、制备甲醇和乙醇)

3、焦炉煤气

焦炉煤气是指炼焦用煤在焦炉中隔绝空气干馏后产生的黄褐色气汽混合气体。以干煤计算,一吨干煤正常情况73-78%转化为焦炭,副产-m3的焦炉煤气。平均一吨焦炭约副产m3焦炉煤气。焦炉煤气是三种煤气中唯一既可以工业利用又可以作为民用燃料的。

按照年数据,当年焦炭产量为4.71亿吨,换算焦炉煤气产量约有亿方。我国作为世界上最大的焦炭生产过,如何对焦炉煤气实现高附加值利用是实现焦炭工业减排增效的重要方向。

焦炉煤气的利用途径

1、作为民用燃料和工业燃料

焦炉煤气属于中热值煤气,作为民用燃料和工业燃料一直是其重要的历史使命。随着“西气东输”等一大批天然气管道输送项目的实施,焦炉煤气已经逐渐退出了城市生活用气。焦炉煤气作为工业燃料,可用于生产水泥、耐火材料和钢铁企业的轧钢加热炉。

2、作为燃料燃烧发电

焦炉煤气中的氢气含量高,着火速度快,理论燃烧温度可以达到-℃,焦炉煤气用于发电具有成本低、污染小和经济效益好等优点。(燃气内燃机发电、燃气汽轮机发电、蒸汽轮机发电、燃气-蒸汽联合循环发电)

3、作为还原剂直接还原铁

焦炉煤气中含有大量的氢气和甲烷,氢气本身可作为还原铁的还原剂,而甲烷可以重整为氢气和CO补充到气基还原铁的还原剂中。将焦炉煤气用于海绵铁的生产,在技术和经纪上都是可行的。

4、变压吸附制氢

焦炉煤气中的氢气高达55-60%,是非常理想的制氢原料。国内普遍采取变压吸附制氢。该技术是利用焦炉煤气中各气体组分在吸附剂表现出的吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的原理。通过压力变化实现氢气的提纯。宝武钢铁采用的即为变压吸附制氢装置。

5、作为化工原料

焦炉煤气中碳氢组分含量很高,可以作为原料用以制备氮肥、甲醇、二甲醚、天然气和燃料油等高附加值的化工产品。

变压吸附制氢合成甲醇制天然气制二甲醚制燃料油

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