钢厂尾气处理.docx

钢厂尾气处理技术介绍开革开放 30 余年来,中国经济取得了巨大进步,作为中国经济发展的基础产业——炼钢行业也得到飞跃式的发展。 2013 年中国以 亿吨的粗钢产量位居世界第一,占全球粗钢产量的 % ,而中国 2013 年不锈钢产量也达到约 1800 万吨,占全球总产量的 % 。钢铁的生产过程中会产生大量的尾气,以转炉尾气为例,每炼一吨钢可以回收含 CO60 %左右的转炉煤气约 100Nm 3左右,全国现有 30吨以上的转炉 100 多座,年产转炉气 1000 亿 m 3。除了有转炉尾气外,炼钢过程中还会产生焦炉煤气和高炉尾气,这些尾气中含有甲烷和一氧化碳等高热值的成分外,还含有大量的二氧化碳和氢气可以作为重要的化工原料。如果这些尾气可以被高效合理利用的话,将为国家节约大量能源,创造十分可观的财富。尤其在当前世界性能源紧张的形势下,搞好综合利用,节约能源更有现实意义。钢厂尾气主要有焦炉煤气、转炉尾气和高炉尾气。根据他们的气体组成可以有多种的综合利用方式,下面我将详细介绍这三种尾气的处理方法。 ,起主要成分见表 1。表 1. 焦炉煤气的典型组成主要成分 H 2O 2N 2 CH 4 CO CO 2C nH m 组成% 2 微量组分 H 2S HCN 萘苯氨 COS 焦油 H 2O 组成/mg ·m -3 500 500 150 3000 150 100 50 饱和 焦炉煤气发电焦炉煤气中的成分大部分都为可燃气体,可以通过燃烧进行发电,利用焦炉煤气发电是除焦炉煤气作为居民染料外最简单的利用方式,它具有建设快投资少等特点。但是,无论国外还是国内的燃气发电机组都有热能利用效率低的缺点,国内的发电机组的热能利用效率只有 30% ,国外的发电机组可达到 40% 。如此低的效率造成了巨大的能量浪费,在能源紧缺的情况, 发电的利用只是一种简单粗放的利用方式。 焦炉煤气化工利用方式焦炉煤气化工利用方式有制甲醇、合成氨和尿素。焦炉煤气制甲醇的反应原理是: CH 4 +H 2O CO+3H 2; CO+2H 2 CH 3 OH 。焦炉煤气经净化后脱出里面的有害杂质,然后去甲烷和氢气转化部分,将甲烷转化。合成气去经压缩后去甲醇合成塔合成甲醇,产生的粗甲醇再经甲醇精馏脱去杂质,得到精甲醇和杂醇油,甲醇油可以作为商品卖出,其整个的工艺路线图见图 1: 图1 :焦炉煤气制甲醇工艺路线图在生产甲醇的同时,可以将多余的 H 2与来自空分的氮气进行合成反应,反应原理是: N 2+3H 2 2NH 3,其工艺路线见图 2。甲醇驰放气生产合成氨工艺,充分与焦炉煤气制甲图2 :驰放气合成氨工艺醇工艺衔接,所用原料氮气和氢气全部来源于制甲醇工艺的废气;同时,由于甲醇驰放气的压力较高,因此,经 PSA 提纯后的压力也较高,在 以上,节约了压缩氢气所需的压缩工; 充分利用了空分装置所产生的氮气资源,达到了节能减排的目的。生产的合成氨还以作为原料与 CO 2 反应生产尿素。甲醇和合成氨市场已经饱和,近几年的价钱也一直在下跌,固焦炉煤气做化产的经济效益有限。 焦炉煤气制 LNG LNG ( Liquefied