[发明专利]一种减少碳排放新型钢焦化氢的生产工艺

说明书

本发明属于钢焦化氢一体化生产领域，公开了一种减少碳排放新型钢焦化氢的生产工艺，所述焦炉煤气包括：H2：50～70份；N2：0～10份；CO：0～10份；CO2：0～10份；CH4：10～30份；C2H6：0～5份；C2H4：0～5份；C3H8：0～1份；C3H6：0～1份；3‑丁二烯：0～1份；环戊二烯：0～1份；O2：0～1份；H2S：0～300份；总有机硫：0～300份；本发明设计了独特的钢焦化氢生产工艺，通过调整原料配比以及相关设备参数，优化焦炉煤气化氢提纯流程；在现有焦炉热工结构的基础上，进行空气、煤气贫化的工艺优化改造；依托本发明的十大生产工艺步骤，提炼清洁度高的氢气。

技术领域

本发明属于钢焦化氢一体化生产领域，具体是指一种减少碳排放新型钢焦化氢的生产工艺。

背景技术

钢铁行业是化石能源消耗密集型行业，相关温室气体排放约占世界总排放量的7%，全球近75%的钢铁生产采用高炉炼铁、转炉炼钢工艺，生产过程会向环境排放大量的CO₂、硫化物、氮氧化物、污水等，因此，世界各国都在积极寻求低能耗、低排放、高效率的炼铁炼钢工艺，而氢能作为一种来源丰富、环保低碳的二次能源，发挥着不容忽视的作用。

我国作为世界最大的能源生产国与消费国，形成了规模庞大的煤炭、焦化、钢铁等能源消耗产业，在绿色能源开发、利用相关产业为经济社会发展作出了积极贡献，但也伴随着环境、生态、能源安全等问题，而氢能作为一种来源丰富、环保低碳的二次能源，发挥着不容忽视的作用，全面推进能源生产消费革命与生态文明建设，实现能源与环境绿色和谐发展的重大任务，因此构建“钢铁－焦炭－化工－氢能”一体化产业模式，全面打造“数字智能钢铁”，构建氢能产业链，打造钢铁特色的绿色、低碳发展之路成为未来研究的热点，而现有技术存在以下问题：

目前国内钢焦化氢技术同比发达国家较为落后，技术落后带来的是对我国生态环境的污染范围广、程度深的影响；为了解决好高污染行业持续性发展与环境治理保护之间的矛盾冲突，迫在眉睫；我国钢铁行业发展面临的主要的两大问题是耗能高和天然气短缺；高化学能或廉价的气体资源，如焦炉煤气的创新使用则是高炉炼铁的替代首选，但国内钢焦化氢生产工艺技术单一，建设成本较高，故对焦炉煤气转化氢能的生产工艺进行完善亟待解决；目前一些现有工艺的CO₂排放高，环境保护落实不到位，亟待解决降碳减排的任务。

发明内容

针对上述情况，本发明旨在通过对钢焦化氢工艺流程进行升级创新，严格控制碳排放，保持与环境污染治理工作的步伐一致；通过调整原料配比以及相关设备参数，优化焦炉煤气化氢提纯流程；依托本发明的十大生产工艺步骤，降低碳排放，提炼清洁度高的还原氢气，供应钢铁冶炼；在现有焦炉热工结构的基础上，进行空气、煤气贫化的工艺优化改造，以尽可能改善燃烧室立火道内煤气的燃烧状况；细化并完善PSA-H₂工艺过程，发明了独特的钢焦化氢生产工艺循环过程，提高生产利用率，把控氢气纯度。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种减少碳排放新型钢焦化氢的生产工艺，所述生产工艺包括如下步骤：

步骤一：将焦炉煤气送往焦炉煤气电捕焦工序进行除尘和焦油脱除，剩余的焦炉煤气送往焦化厂进一步加工利用；

步骤二：将步骤一进行除尘和焦油脱除后的焦炉煤气依次经过过滤、压缩、分离净化步序；

步骤三：将所述步骤二得到的产物进行H₂S吸收脱除；

步骤四：将所述步骤三得到的产物进行TSA除杂工艺，吸附焦油、萘、苯、氨及HCN和少量的硫，吸附饱和后的产物转入再生过程；

步骤五：将所述步骤四得到的焦炉煤气进行离心压缩工艺；

步骤六：将所述步骤五得到的产物进行脱氧精脱硫工艺，并对脱氧精脱硫中的反应热和压缩热回收利用；