要求操作工人有较高的技术素质;内燃机发电是用煤气机带动发电机发电,蒸汽轮机电站去除燃料成本后的其他发电成本较高,在电价较低的情况下,该系统经济效益较差[8]。1.1.2焦炉气制钢铁企业还原气直接还原炼铁的生产技术分为两种:一种是以天然气作为还原剂的气基竖炉生产工艺,其生产量约占海绵铁总产量的92%;另一种是以煤为还原剂的煤基回转窑生产工艺,其生产量约占总产量的8%。钢铁联合企业中,将焦炉气进行热解,使CH4裂解成H2和CO,最终获得H2的73%~74%和CO的22%~25%的还原性气体,可以直接还原含杂质较少的高品位铁矿石块或粉或球团矿,以生产海绵铁[9]。1.1.3焦炉气在化工中的应用1.1.3.1焦炉气组分回收及利用(1)氢气的提纯及利用焦炉气中含有大量氢气,是重要的化工原料气,主要用于化肥和甲醇工业,此外,在石油炼制、金属冶炼、电子工业、氢燃料电池、超导技术、食品加工等领域也有重要应用。制氢的工艺有两种:采用变压吸附技术(PSA)从焦炉气中可以提取高纯度(约99.9%)的氢。其原理是:吸附剂对不同气体组分的吸附容量随压力的变化而变化。高压吸附除去原料气中的杂质组分,降压则脱附这些杂质。因此,可通过吸附床的压力变化,达到去除杂质、提取纯组分的目的[4-5]。(2)甲烷/天然气的生产提取甲烷(或天然气代用气、液化天然气)的方法有以下几种:首先,可用Co-Mn2O3-Ru催化剂,由焦炉气制取高热值天然气代用气。按照Inui等[10]的方法,用3组份催化剂与CO甲烷化催化剂一起试验了将二氧化碳转化成甲烷。虽然C3和C4烃部分有所分解,模拟焦炉气转化成了高热值煤气(37.51MJ/Nm3)。其次,杜文广等[11]在发明专利中提出了用变压吸附和深度冷冻物理分离方法将焦炉气中的甲烷等组份液化分离成液体得到液化天然气产品,即焦炉气采用变压吸附分离出大量的H2,解吸气经深度冷冻分离,而
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