【技術實現步驟摘要】
轉爐尾氣制備天然氣的方法和采用該方法的生產裝置
本專利技術涉及一種轉爐尾氣制備天然氣的方法以及采用這種方法生產天然氣的生產裝置。
技術介紹
轉爐尾氣是轉爐煉鋼過程中產生的，鐵水中的碳在高溫下和吹入的氧反應生成主要包含一氧化碳、二氧化碳和氮氣的混合氣體，一氧化碳的占比通常為近50%，據悉頂吹氧轉爐尾氣中一氧化碳的含量可高達60~80%，由于轉爐尾氣的發生量在冶煉過程中并不均衡，成分也有變化，不同工藝和操作方式下轉爐尾氣的成分差異更大。由于轉爐尾氣中含有大量的可燃燒 物質一氧化碳，屬于中等熱值的可燃氣體，現有一種常見的利用方式為作為工業窯爐的燃料，但這種利用方式受用氣設備的限制，應用范圍不大，因此急需要找到一種更為廣泛的使用方式，避免目前因找不到適宜的出路而不得不排空或點天燈，以充分利用這些被浪費掉的物質資源，并且消除因排放對環境造成的污染。
技術實現思路
為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術提供了一種轉爐尾氣制備天然氣的方法，還提供了采用這種方法制備天然氣的生產裝置，這種方法和裝置將轉爐尾氣作為原料氣，生產出用途廣、價值高、使用方便的天然氣。本專利技術所采用的技術方案為: 一種轉爐尾氣制備天然氣的方法，以轉爐尾氣和焦爐煤氣為原料氣，將轉爐尾氣先行存入轉爐尾氣的儲氣容器中，選定和/或調節所述轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的配比，將所述轉爐尾氣和焦爐煤氣一同送入甲烷化裝置中，依靠原料氣中的氫與原料氣中的一氧化碳和二氧化碳進行甲烷化反應，將一氧化碳和二氧化碳轉換為甲烷，從甲烷化反應后的氣體中分離出氮氣，形成由甲烷組成的天然氣。一種轉爐尾氣制備天然氣的生產裝置，...
【技術保護點】
一種轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于以轉爐尾氣和焦爐煤氣為原料氣，將轉爐尾氣先行存入轉爐尾氣的儲氣容器中，選定和/或調節所述轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的配比，將所述轉爐尾氣和焦爐煤氣一同送入甲烷化裝置中，依靠原料氣中的氫與原料氣中的一氧化碳和二氧化碳進行甲烷化反應，將一氧化碳和二氧化碳轉換為甲烷，從甲烷化反應后的氣體中分離出氮氣，形成由甲烷組成的天然氣。
【技術特征摘要】
1.一種轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于以轉爐尾氣和焦爐煤氣為原料氣，將轉爐尾氣先行存入轉爐尾氣的儲氣容器中，選定和/或調節所述轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的配比，將所述轉爐尾氣和焦爐煤氣一同送入甲烷化裝置中，依靠原料氣中的氫與原料氣中的一氧化碳和二氧化碳進行甲烷化反應，將一氧化碳和二氧化碳轉換為甲烷，從甲烷化反應后的氣體中分離出氮氣，形成由甲烷組成的天然氣。2.如權利要求1所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于依據甲烷化反應H2與CO和CO2之間的比例要求，根據用作原料氣的轉爐尾氣和焦爐煤氣中H2、CO和CO2的含量，計算轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的配比，使反應后氣體中H2、C0和CO2的含量符合天熱氣的限定標準。3.如權利要求2所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于所述焦爐煤氣的用量采用使甲烷化后的氣體中氫含量為0.25-0.8%時的用量。4.如權利要求3所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于進行甲烷化反應的轉爐尾氣和焦爐煤氣采用經過凈化處理的轉爐尾氣和經過凈化處理的焦爐煤氣。5.如權利要求1、2、3或4所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于所述轉爐尾氣和焦爐煤氣之間的體積比為1:9-12。6.如權利要求5所 述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于采用相互串聯的三級或四級甲烷化設備實現和完成所述的甲烷化反應，當采用三級甲烷化設備時，在第一級甲烷化設備中加入40%的所述焦爐煤氣，同時以最后一級甲烷化設備排出的體積等于全部所述焦爐煤氣體積50%的氣體作為循環氣體加入第一級甲烷化設備，在第二級甲烷化設備中加入第一級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入20%的所述轉爐尾氣和剩余的全部焦爐煤氣，在第三級甲烷化設備中加入第二級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入剩余的全部所述轉爐尾氣；當采用四級甲烷化設備時，在第一級甲烷化設備中加入20%的所述焦爐煤氣，同時以最后一級甲烷化設備排出的體積等于全部所述焦爐煤氣體積的30%的氣體作為循環氣體加入第一級甲烷化設備，在第二級甲烷化設備中加入第一級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入30%的所述轉爐尾氣和20%的所述焦爐煤氣，在第三級甲烷化設備中加入第二級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入30%的所述轉爐尾氣和30%的所述焦爐煤氣，在第四級甲烷化設備中加入第三級甲烷化設備排出的全部氣體，并加入剩余的全部所述轉爐尾氣和剩余的全部所述焦爐煤氣。7.如權利要求6所述的轉爐尾氣制備天然氣的方法，其特征在于通過設置在甲烷化設備后面的熱交換器對經過所述甲烷化設備反應之后的氣體進行降溫，以適應后續工藝的要求，在最后一級甲烷化設備的熱交換器后面設置氮分離裝置，分離出氣體中所含的氮，所述各甲烷化設備的進口...
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