一种利用高炉煤气提取二氧化碳的方法与流程

本发明属于资源回收技术领域，具体涉及一种利用高炉煤气提取二氧化碳的方法。

背景技术：

二次能源开发与利用是当今钢铁企业降本增效的关键。在现代钢铁企业中高炉煤气在三种煤气中的发生量最大，利用价值最大。现阶段绝大多数钢铁企业对高炉煤气的二次能量利用主要在高炉煤气余压发电转化成电能以及送给各生产用户燃烧转化成热能。其中高炉煤气余压发电主要是利用高炉顶压的压力能，送给各生产用户燃烧的热能主要来自于高炉煤气中可燃烧的有效成分。在高炉煤气中约有17-19％的二氧化碳含量，这部分二氧化碳一旦能够被提取，不仅可以制成二氧化碳液化气用到各领域大幅提升效益；同时也能改进高炉煤气热值，使高炉煤气燃烧利用率大幅提高。

技术实现要素：

本发明提供一种利用高炉煤气提取二氧化碳的方法，能够高效从高炉煤气中提取二氧化碳，同时还能够不影响高炉煤气余压向电能的转化，能够达到提升和改善高炉煤气热值的同样效果；提取的二氧化碳可进一步液化，做成产品液化气，附加值更高，生产灵活高效，可代替氩气，节约大量成本，同时还有助于煤气平衡。

本发明的技术方案如下：

一种利用高炉煤气提取二氧化碳的方法，高炉煤气经过加压后，通过胺洗捕集高炉煤气中的co2，co2经压缩、精脱硫、干燥后，进行液化储存。

进一步地，所述的利用高炉煤气提取二氧化碳的方法，具体工艺步骤如下：1)加压和胺洗捕集co2工序高炉煤气在高炉煤气主管网中，压力为0.011mpa、温度≤60℃；高炉煤气经鼓风机升压至0.026mpa进入脱碳塔底部，与脱碳塔塔顶加入的醇胺贫吸收液逆向接触，醇胺贫吸收液吸收高炉煤气中的co2成分成为富溶剂，未被吸收的气体回到高炉煤气主管网二次利用；

吸收co2后的富溶剂经脱碳塔底泵加压并与醇胺贫吸收剂换热器换热升温后进入再生塔；

富溶剂在再生塔内通过加热方式，由再生塔塔顶脱除co2气体而再生；再生后的醇胺贫吸收剂经换热回收能量，再经再生塔底泵经冷却后返回吸收塔；再生塔塔顶的co2气体含有水蒸汽和少量富溶剂，经再生塔顶冷凝器冷凝后进入再生塔回流罐中，凝液全部作为回流由再生塔回流泵返回脱碳塔塔顶，未凝的气体则是半产品co2气；

2)压缩、精脱硫工序

半产品co2气在压缩机的二级抽头，压力为0.7mpa、温度≤40℃，进入脱硫塔经过精脱硫工序脱除半产品co2气中的h2s，然后再经压缩机的三、四级压缩至压力为2.6mpa；

3)tsa(变温吸附)工序

半产品co2气在2.6mpa、温度40℃下，进入干燥系统；干燥系统由1台水分离器、1台干燥加热器、1台干燥冷却器、3台干燥塔组成；干燥塔一台工作，另二台再生，每个塔经历吸附、逆放、加热、冷却、升压的工作步骤；吸附饱和的干燥剂在160℃下热吹再生，再生气来自闪蒸气；干燥塔顶获得干燥的co2气；4)提纯工序

干燥后的co2气经制冷机组提供冷量，液化后进入提纯塔进行精馏提纯，提纯塔塔釜得到合格co2液体，去低温储罐储存，提纯塔塔顶不凝气去tsa工序做再生气后返回高炉煤气主管网；

5)储运工序

低温储罐的液体co2装罐销售或经液体泵加压至3.0mpa后进入气化器气化后进入气体球罐储存。

本发明的有益效果为：

1、本发明能够高效从高炉煤气中提取二氧化碳，同时还能够不影响高炉煤气余压向电能的转化，能够达到提升和改善高炉煤气热值的同样效果，在此基础上提取的二氧化碳可进一步液化，做成产品液化气，附加值更高，生产灵活高效，同时还有助于煤气平衡。高效灵活的终端产品转换还可以送出界外作为气体保护气使用，在钢铁企业中可代替氩气，节约大量成本。

2、本发明将高炉煤气提取二氧化碳液化气工艺设置在高炉煤气余压发电后端，同样不会减少电能的回收利用。可谓一举多得，效益十分巨大。

附图说明

图1利用高炉煤气提取二氧化碳的方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种利用高炉煤气提取二氧化碳的方法，具体工艺步骤如下：1)加压和胺洗捕集co2工序高炉煤气在高炉煤气主管网中，压力为0.011mpa、温度≤60℃；高炉煤气经鼓风机升压至0.026mpa进入脱碳塔底部，与脱碳塔塔顶加入的醇胺(活化mdea)贫吸收液逆向接触，醇胺贫吸收液吸收高炉煤气中的co2成分成为富溶剂，未被吸收的气体回到高炉煤气主管网二次利用；

吸收co2后的富溶剂经脱碳塔底泵加压并与醇胺贫吸收剂换热器换热升温后进入再生塔；

富溶剂在再生塔内通过加热方式，由再生塔塔顶脱除co2气体而再生；再生后的醇胺贫吸收剂经换热回收能量，再经再生塔底泵经冷却后返回吸收塔；再生塔塔顶的co2气体含有水蒸汽和少量富溶剂，经再生塔顶冷凝器冷凝后进入再生塔回流罐中，凝液全部作为回流由再生塔回流泵返回脱碳塔塔顶，未凝的气体则是半产品co2气；

2)压缩、精脱硫工序

半产品co2气在压缩机的二级抽头，压力为0.7mpa、温度≤40℃，进入脱硫塔经过精脱硫工序脱除半产品co2气中的h2s，然后再经压缩机的三、四级压缩至压力为2.6mpa；

3)tsa(变温吸附)工序

半产品co2气在2.6mpa、温度40℃下，进入干燥系统；干燥系统由1台水分离器、1台干燥加热器、1台干燥冷却器、3台干燥塔组成；干燥塔一台工作，另二台再生，每个塔经历吸附、逆放、加热、冷却、升压的工作步骤；吸附饱和的干燥剂在160℃下热吹再生，再生气来自闪蒸气；干燥塔顶获得干燥的co2气；4)提纯工序

干燥后的co2气经制冷机组提供冷量，液化后进入提纯塔进行精馏提纯，提纯塔塔釜得到合格co2液体，去低温储罐储存，提纯塔塔顶不凝气去tsa工序做再生气后返回高炉煤气主管网；

5)储运工序

低温储罐的液体co2装罐销售或经液体泵加压至3.0mpa后进入气化器气化后进入气体球罐储存。

技术特征：

1.一种利用高炉煤气提取二氧化碳的方法，其特征在于，高炉煤气经过加压后，通过胺洗捕集高炉煤气中的co2，co2经压缩、精脱硫、干燥后，进行液化储存。

2.根据权利要求1所述的利用高炉煤气提取二氧化碳的方法，其特征在于，具体工艺步骤如下：

1)加压和胺洗捕集co2工序

高炉煤气在高炉煤气主管网中，压力为0.011mpa、温度≤60℃；高炉煤气经鼓风机升压至0.026mpa进入脱碳塔底部，与脱碳塔塔顶加入的醇胺贫吸收液逆向接触，醇胺贫吸收液吸收高炉煤气中的co2成分成为富溶剂，未被吸收的气体回到高炉煤气主管网二次利用；

吸收co2后的富溶剂经脱碳塔底泵加压并与醇胺贫吸收剂换热器换热升温后进入再生塔；

富溶剂在再生塔内通过加热方式，由再生塔塔顶脱除co2气体而再生；再生后的醇胺贫吸收剂经换热回收能量，再经再生塔底泵经冷却后返回吸收塔；再生塔塔顶的co2气体含有水蒸汽和少量富溶剂，经再生塔顶冷凝器冷凝后进入再生塔回流罐中，凝液全部作为回流由再生塔回流泵返回脱碳塔塔顶，未凝的气体则是半产品co2气；

2)压缩、精脱硫工序

半产品co2气在压缩机的二级抽头，压力为0.7mpa、温度≤40℃，进入脱硫塔经过精脱硫工序脱除半产品co2气中的h2s，然后再经压缩机的三、四级压缩至压力为2.6mpa；

3)tsa(变温吸附)工序

半产品co2气在2.6mpa、温度40℃下，进入干燥系统；干燥系统由1台水分离器、1台干燥加热器、1台干燥冷却器、3台干燥塔组成；干燥塔一台工作，另二台再生，每个塔经历吸附、逆放、加热、冷却、升压的工作步骤；吸附饱和的干燥剂在160℃下热吹再生，再生气来自闪蒸气；干燥塔顶获得干燥的co2气；

4)提纯工序

干燥后的co2气经制冷机组提供冷量，液化后进入提纯塔进行精馏提纯，提纯塔塔釜得到合格co2液体，去低温储罐储存，提纯塔塔顶不凝气去tsa工序做再生气后返回高炉煤气主管网；

5)储运工序

低温储罐的液体co2装罐销售或经液体泵加压至3.0mpa后进入气化器气化后进入气体球罐储存。

技术总结
本发明属于资源回收技术领域，具体涉及一种利用高炉煤气提取二氧化碳的方法。本发明的技术方案如下：一种利用高炉煤气提取二氧化碳的方法，高炉煤气经过加压后，通过胺洗捕集高炉煤气中的CO2，CO2经压缩、精脱硫、干燥后，进行液化储存。本发明提供的利用高炉煤气提取二氧化碳的方法，能够高效从高炉煤气中提取二氧化碳，同时还能够不影响高炉煤气余压向电能的转化，能够达到提升和改善高炉煤气热值的同样效果；提取的二氧化碳可进一步液化，做成产品液化气，附加值更高，生产灵活高效，可代替氩气，节约大量成本，同时还有助于煤气平衡。

技术研发人员：王振飞;唐伟波;谭帅;丛占柱;梁晓鸿;柯忠男;李吉宏
受保护的技术使用者：本钢板材股份有限公司
技术研发日：2021.03.29
技术公布日：2021.07.23