[发明专利]一种利用焦炉气制还原气生产海绵铁的方法及设备

权利要求书

1.一种利用焦炉气制还原气生产海绵铁的方法，其包括以下步骤：

将通过常规净化后的焦炉气与转炉煤气、高炉煤气、转化后的还原尾气及补充的CO₂中的一种或两种混合后，得到混合气，并对混合气进行粗脱硫处理；

对经过粗脱硫处理的混合气进行精脱硫处理，使混合气中的总硫含量小于3ppm；

对经过精脱硫处理的混合气进行换热升温后进入焦炉气转化炉，使混合气中的烃类和CO₂在镍系催化剂作用下转化为CO和氢气，转化后得到的气体直接进入竖炉生产DRI，转化后的还原尾气经过冷却除尘后一部分放空用做燃料，另一部分返回粗脱硫工段入口。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述粗脱硫处理采用氨法脱硫或磺化酞箐钴脱硫。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述精脱硫处理是对经过粗脱硫处理的混合气进行处理，使混合气中的总硫含量控制为2-3ppm。

4.如权利要求1或3所述的方法，其中，所述精脱硫处理采用固定床脱硫工艺或者转化吸收脱硫工艺进行。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述固定床脱硫工艺中所采用的精脱硫剂为活性炭、氧化铁和氧化锌中的一种或两种以上的组合。

6.如权利要求4所述的方法，其中，在所述转化吸收脱硫工艺中，所采用的精脱硫剂的载体为氧化锌，粘结剂为氧化铝和/或硅藻土，活性组分为铁、钴和镍的氧化物中的一种或两种以上的组合，助剂为钨、钼和稀土中的一种或两种以上的组合。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述转化吸收脱硫工艺中所采用的精脱硫剂的载体为氧化锌，活性组分为铁、钴和镍的氧化物中的一种或两种以上的组合，助剂为钨和/或钼。

8.如权利要求4所述的方法，其中，所述转化吸收脱硫工艺采用两个或三个以上的精脱硫反应器串联或并联运行的方式进行，其中，反应温度控制为120-500℃，压力控制为0.01-0.5MPa，体积空速为200-500H^-1。

9.如权利要求1或3所述的方法，其中，所述精脱硫处理通过加氢转化吸收脱硫工艺进行，其包括以下步骤：首先利用加氢催化剂将焦炉气中的有机硫加氢转化为H₂S，然后利用高温脱硫剂将加氢生成的H₂S吸收。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述加氢催化剂为Fe-Mo/Al₂O₃加氢催化剂，所述高温脱硫剂为锰系高温脱硫剂和/或氧化锌系高温脱硫剂。

11.如权利要求1所述的方法，其中，所述焦炉气转化炉中的转化温度控制为400-950℃，转化压力控制为0.1-0.5MPa。

12.一种用于权利要求1-11任一项所述的利用焦炉气制还原气生产海绵铁的方法的设备，其主要包括：粗脱硫反应器、第一换热器、精脱硫反应器、第二换热器、焦炉气转化炉和竖型移动床还原反应器，其中，所述粗脱硫反应器的出口经过所述第一换热器与所述精脱硫反应器的入口连接，所述精脱硫反应器的出口经过所述第二换热器与所述焦炉气转化炉的入口连接，所述焦炉气转化炉的出口与所述竖型移动床反应器的入口连接，并且，所述焦炉气转化炉还具有一烟气出口，该烟气出口与所述第二换热器、所述第一换热器依次连接。

13.如权利要求12所述的设备，其中，所述精脱硫反应器包括两个或三个以上相互串联或并联的反应器。

14.如权利要求13所述的设备，其中，所述精脱硫反应器包括一加氢反应器以及一高温脱硫反应器，二者相互串联。

15.如权利要求12所述的设备，其中，所述焦炉气转化炉具有一燃料入口，所述竖型移动床还原反应器具有一还原尾气出口，并且，该还原尾气出口通过管道分别与所述焦炉气转化炉的燃料入口以及所述粗脱硫反应器的气体入口连接。