焦炉煤气用于直接还原的性质分析

静jing

焦炉煤气用于直接还原的性质分析

　　虽然目前气基直接还原工艺的还原介质主要为天然气裂解产生H和CO，但焦炉煤气H：含量达60％左右，与天然气相比，焦炉煤气中使用富氢的焦炉煤气作为气基直接还原的还原气时只需将较少的CH裂解即可满足还原铁矿石的要求。根据墨西哥得兴公司的半工业配气试验结果，焦炉煤气和天然气的重整气成分非常接近，因此，在技术上用焦炉煤气作为直接还原气是可行的。
　　焦炉煤气主要成分为HCH和CO，但与天然气相比，焦炉煤气还含有较复杂的其他组分，且随炼焦用煤不同有较大变化，还与炼焦生产操作等许多条件有关。
　　焦炉煤气的杂质中，CH一般是C～C等饱和烃和非饱和烃，除此之外还有苯族化合物、萘、有机硫、无机硫、氮氧化合物、氨和焦油等微量组分。利用焦炉煤气作为直接还原气时，必须去除所含微量组分。
　　综上所述，焦炉煤气中含苯和萘等芳烃类物质。在高温和加压条件下，这些物质发生缩聚反应，生成以H为主的气体、高分子缩合物和碳，即产生析碳问题。
　　2008年HYL公司在波兰Zdzieszowice进行测试，目的为确认焦炉煤气中芳烃类组分在直接还原竖炉条件下的裂解情况。本次测试采用了焦化厂的焦炉煤气和试验反应炉，该焦炉煤气中含有不同浓度的芳烃类物质。试验内容包括：给定预期成分的直接还原铁，模拟竖炉冷却区域温度曲线的料层温度和煤气在竖炉冷却区域的停留时间，用试验炉体尺寸和煤气流量模拟工业设备条件的煤气流量和温度。测试结果非常理想，煤气中芳烃类组分裂解超过95％。尽管如此，还原煤气在进入还原竖炉之前必须加压至0．5MPa以上，析碳问题对煤气管道和加压泵系统的影响仍不能忽视。
　　另外，焦炉煤气比天然气的硫含量要高出很多，在还原过程中，部分硫分会随着还原煤气去除，其余则残　留在直接还原铁中，进而带人炼钢流程，则会造成炼钢脱硫量增加。
　　因此，对于直接还原生产和直接还原铁质量来说，HYL公司也要求含碳芳烃类组分和硫含量越低越好。这就要求焦炉煤气在直接还原工艺使用前，必须做好芳烃类组分和硫分的脱除。这样既保证析碳对工艺的影响降至最小，同时又保证还原铁的质量。
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