世界首套高炉煤气提纯装置投产 全面实现高炉煤气零排放
2013年6月,北京北大先锋科技有限公司(北大先锋)为衡阳华菱钢管有限公司(衡钢)建设完成一套高炉煤气变压吸附提纯CO工业装置,且顺利投产。这是我国钢铁行业从高炉煤气中大规模高效提纯CO气体的里程碑,该项目从2012年开工以来就受到钢铁行业的普遍关注与重视,截至记者发稿前,该套高炉煤气提纯装置已平稳运行超100天,产品气CO纯度与收率均超过设计指标,项目的成功投产标志着衡钢至此实现了高炉煤气零排放。
高炉煤气是钢铁厂副产气量最多的二次能源,因高炉煤气成分复杂,热值低(仅为3500kJ/Nm3),燃烧不稳定,利用难度很大。高炉煤气中主要含有CO、CO2、N2等,从含有N2的混合气中提纯CO是一个世界性的难题。北大先锋经多年的研发、试验与应用,开发出的高效铜系CO吸附剂PU-1可成功将CO从富含N2的混合气中提纯出来,CO纯度可高达99.99%,收率较其他工艺大幅提高,产品气规模可达40000Nm3/h以上。北大先锋根据衡钢副产的高炉煤气特征,将这项特有的变压吸附提纯CO技术进行优化,设计承建了与衡钢生产状况相匹配的高炉煤气提纯CO装置。
在低燃值高炉煤气提纯综合利用项目投产以前,衡钢所采用的高炉煤气利用方式是在高炉煤气中掺入部分天然气,以提高其热值,供加热炉使用。项目开展以后,衡钢将67000Nm3/h高炉煤气提纯得到的17500m3/h CO气体(纯度70%)直接输送往轧钢加热炉燃烧,提纯气热值达9196kJ/Nm3,年可替代天然气3382×104Nm3,约为原来的1/3天然气用量,折合标准煤3.8万吨,这在相当程度上缓解了衡钢对天然气的紧张需求。
据悉,北大先锋为衡钢建设的这套变压吸附提纯CO装置综合能耗指标优异,每年可节约标准煤2.9万吨,年直接创收达2500多万元。目前北大先锋正在加紧对衡钢高炉煤气提纯综合利用项目二期工程的建设。