一种富氢碳循环高炉煤气的CO2捕集液化装置的制作方法

一种富氢碳循环高炉煤气的co2捕集液化装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种富氢碳循环高炉煤气的co2捕集液化装置。


背景技术：

2.随着全球气候变暖问题的日益突出，减少co2排放成为全人类面临的挑战。 钢铁工业以碳冶金为主，钢铁行业中co2的排放主要来源于炼铁高炉中焦炭和煤粉的化石燃料燃烧产生的煤气中，因此，co2的减排与高炉煤气的高效循环利用是紧密关联的，煤气的循环利用效率的提高，能够有效减少co2的排放量。
3.随着碳捕集技术的迅速发展，将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来，再通过碳储存液化手段，将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方，这是目前主要的碳捕集技术。八钢作为中国宝武低碳冶金创新中心建设的碳减排核心基地之一，富氢碳循环高炉则成为实验冶金基地的平台。作为实验平台富氢碳循环高炉为了提高煤气的循环利用效率，有效减少co2的排放量，开展了喷吹自循环脱co2煤气的工业实践。富氢碳循环高炉采用煤气自循环脱除co2的工艺流程技术，自循环脱除的co2需要处理，杜绝由汽提塔顶直接向大气直接放散，进一步降低co2排放。因此，开发一种系统简单、换热合理，能耗较低的压缩液化工艺是一项十分有意义的任务。将富氢碳循环高炉的温室效应气体co2进行捕集液化并进行出售，即降低了企业的温室气体排放，又增加了经济效益，进而消除了富氢碳循环高炉脱除的co2的工艺存在明显的弊端。


技术实现要素：

4.为了解决富氢碳循环高炉煤气脱除co2后，收集和捕集煤气中脱除co2，本实用新型提供了一种富氢碳循环高炉煤气的co2捕集液化装置。
5.本实用新型采用的技术方案是，一种富氢碳循环高炉煤气的co2捕集液化装置，包括富氢碳循环高炉，富氢碳循环高炉的炉顶煤气输出管路连接着炉顶煤气除尘系统，炉顶煤气除尘系统的输出管路分为2路，一路与煤气管网相连通，另一路与煤气脱co2系统相连通，煤气脱co2系统的管路输出端与煤气加热系统相连通，煤气加热系统的管路输出端与富氢碳循环高炉的煤气输入口相连通；煤气脱co2系统的解吸气输出管路与加压预冷脱硫系统相连通，加压预冷脱硫系统的输出端连接着干燥吸附钝化系统，干燥吸附钝化系统分别与加热系统以及液化系统相连通，经过干燥吸附钝化系统干燥后的co2气体进入液化系统的低温制冷机冷却降温变成过冷的co2液体进入收集球罐储存。
6.富氢碳循环高炉的煤气通过煤气脱co2系统脱除富氢碳循环高炉煤气中的co2后，在煤气脱co2系统的收集贮存装置内进行存储，贮存的co2气用途有可通过加压作为煤气喷吹加热系统的安保气，剩余的进行液化，液化的co2气体加压预冷脱硫系统进行加压、预冷、精脱硫，硫化氢含量脱除到小于5ppm。精脱硫后的co2气体进入干燥吸附钝化系统，确保纯化干燥系统出来的co2气体中水份＜20ppm，满足液化不结冰要求，同时吸附微量高沸物（如高碳烃等），干燥吸附钝化系统设置再生工艺，再生气使用经加热系统加热的氮气。经过干
燥吸附钝化系统后的co2气体进入液化系统的低温制冷机冷却降温到约-18℃，变成过冷（过冷度约2-3℃）的co2液体，然后进入液化系统的低温液体贮槽贮存。本实用新型将富氢碳循环高炉的温室效应气体co2进行捕集液化并进行出售，即降低了企业的温室气体排放，又增加了经济效益，进而消除了富氢碳循环高炉脱除的co2的工艺存在明显的弊端。
附图说明
7.图1为本实用新型的连接结构示意图。
8.附图标记：1、富氢碳循环高炉。2、炉顶煤气除尘系统。3、煤气加热系统。4、加压预冷脱硫系统。5、煤气脱co2系统。6、干燥吸附钝化系统。7、加热系统。8、液化系统。9、煤气管网。
实施方式
9.一种富氢碳循环高炉煤气的co2捕集液化装置，如图1所示，包括具有从富氢碳循环高炉1产生的炉顶煤气、作为副产品的煤气由炉顶引出，通过炉顶煤气除尘系统2进行除尘后至10mg/nm3，降温至40℃，调整输出煤气压力至10kpa左右引出2路，一路进入煤气管网9，另一路由煤气输出管引出，通过煤气脱co2系统5进行脱除煤气中的co2，脱除co2后的还原煤气利用煤气加热系统3加热后喷入富氢碳循环高炉1。脱除的含有杂质的co2的解吸气通过煤气脱co2系统5捕集储存后经过经加压预冷脱硫系统4进行加压、预冷、精脱硫后通过干燥吸附钝化系统6纯化、干燥、再生。再生使用加热系统7内部的氮气进行加热。经过干燥吸附钝化系统6干燥后的co2气体进入液化系统8的低温制冷机冷却降温变成过冷的co2液体，然后进入液化系统8内部的分离器分离不凝气体后高纯液体二氧化碳去液化系统8内部的co2液体收集球罐储存, 并定期排液排放co2液体。


技术特征：
1.一种富氢碳循环高炉煤气的co2捕集液化装置，包括富氢碳循环高炉（1），其特征是：富氢碳循环高炉（1）的炉顶煤气输出管路连接着炉顶煤气除尘系统（2），炉顶煤气除尘系统（2）的输出管路分为2路，一路与煤气管网（9）相连通，另一路与煤气脱co2系统（5）相连通，煤气脱co2系统（5）的管路输出端与煤气加热系统（3）相连通，煤气加热系统（3）的管路输出端与富氢碳循环高炉（1）的煤气输入口相连通；煤气脱co2系统（5）的解吸气输出管路与加压预冷脱硫系统（4）相连通，加压预冷脱硫系统（4）的输出端连接着干燥吸附钝化系统（6），干燥吸附钝化系统（6）分别与加热系统（7）以及液化系统（8）相连通，经过干燥吸附钝化系统（6）干燥后的co2气体进入液化系统8的低温制冷机冷却降温变成过冷的co2液体进入收集球罐储存。

技术总结
本实用新型公开了一种富氢碳循环高炉煤气的CO2捕集液化装置，从富氢碳循环高炉产生的炉顶煤气由炉顶引出，通过炉顶煤气除尘系统进行除尘后降温至40℃，调整输出煤气压力引出2路，一路进入煤气管网，另一路由煤气输出管引出，通过煤气脱CO2系统进行脱除煤气中的CO2，脱除CO2后的还原煤气利用煤气加热系统加热后喷入富氢碳循环高炉。脱除的含有杂质的CO2的解吸气通过煤气脱CO2系统捕集储存后经过经加压预冷脱硫系统进行加压、预冷、精脱硫后通过干燥吸附钝化系统纯化、干燥、再生。进入液化系统的低温制冷机冷却降温变成过冷的CO2液体储存,并定期排液排放CO2液体。液体。液体。


技术研发人员：季书民 贾志国 郭文俊
受保护的技术使用者：新疆八一钢铁股份有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/9/3