一种利用高炉渣显热进行甲烷重整制合成气的方法及装置

摘要

本发明涉及制合成气和能源回收利用领域，尤其涉及一种利用高炉渣显热进行甲烷重整制合成气的装置及方法，其特征在于，将含碳化合物燃烧后的烟气中的二氧化碳与天然气一起与破碎后的熔融高炉渣接触，进行换热并在炉渣的催化作用下发生吸热重整反应，生成一氧化碳和氢气的合成气，并进一步经费-托合成法生成液态燃料。所述从固定床排出的高炉渣可制作水泥。与现有技术相比，本发明的有益效果是：以化学能回收能源效率高的理论，实现了以高炉渣显热回收利用和甲烷重整的目的，与现有的水淬法和甲烷重整方法相比，既有效地回收了高炉渣显热，节约了重整反应能耗，又消耗了大量的二氧化碳气体，对节能减排和控制污染具有极大的意义。

主权项

一种利用高炉渣显热进行甲烷重整制合成气的方法，其特征在于，将含碳化合物燃烧后的烟气中的二氧化碳与天然气一起与破碎后的熔融高炉渣接触，进行换热并在炉渣的催化作用下发生吸热重整反应，生成一氧化碳和氢气的合成气，并进一步经费‑托合成法生成液态燃料，其实现的具体步骤如下：1)温度不低于1450℃的熔融高炉渣从高炉流出经渣沟流入粒化反应器中，在转速为1800～2000转/分钟的离心作用下破碎成直径为2～4mm的液滴，并同预热到600℃～650℃的甲烷和二氧化碳发生重整反应，完成第一次热量交换，生成氢气和一氧化碳的合成气，高炉渣初步冷却，温度降至800℃～850℃；2)初步冷却的高炉渣堆积在固定床内，在重力的作用下向下缓慢移动；3)将含碳化合物燃烧后的烟气经变压吸附装置得到的二氧化碳和从天然气站输运的甲烷从固定床的下部鼓入，与堆积在固定床内高炉渣相对逆向流动并被预热至600℃～650℃，在炉渣中Fe的催化作用下，发生部分重整反应，高炉渣温降至150℃，由排渣口排出，完成第二次热量交换；4)反应生成的600℃～650℃的氢气和一氧化碳的合成气经除尘装置除尘，使合成气中的灰尘含量低于10mg/m³,然后进入余热锅炉产生1.0MPa、194℃的蒸汽并发电；5)从余热锅炉排出的300℃～350℃的合成气可直接经费‑托合成法生成液态燃料。