熔融还原炼铁二甲醚生产与发电相结合的联产方法及装置

摘要

本发明属于冶金、化工和能源领域，特别涉及熔融还原炼铁、二甲醚生产和利用余热发电。本发明熔融还原炼铁、二甲醚生产与发电相结合的联产方法是采用熔融还原炼铁过程产生的煤气，经热交换、除尘、脱硫、加压处理后，在加入催化剂和惰性溶剂的浆态床反应器中生产二甲醚，并利用过程中的余热发电。所述的熔融还原炼铁、二甲醚生产及发电相结合的联产装置包括熔融还原炼铁装置、合成气净化装置、二甲醚合成装置、产品分离装置和发电装置。本发明具有投资少，能有效提高能源利用率，大大降低产品能耗和成本，并有利于环保。

主权项

1.一种熔融还原炼铁、二甲醚生产与发电相结合的联产方法，包括熔融还原炼铁，即以铁矿石、铁矿粉及其球团、块煤和煤粉为主要原料，以工业纯氧或低纯度氧气、石灰石、萤石等为辅助原料，采用预还原和终还原二步法熔融还原炼铁技术生产铁水，与此同时，在熔融还原炼铁的过程中，还副产大量高热值的煤气，其特征在于①熔融还原炼铁过程中产生的高热值煤气需经热交换、除尘、精脱硫、脱氧和加压处理后，再作为原料进入二甲醚合成装置中；煤气的主要组成为CO 30～75％、H2 7～8％、CO2 3～32％；煤气空速为1500～10000h-1；②以熔融还原炼铁过程中产生的高热值煤气为主要原料，加入装有催化剂和惰性溶剂的二甲醚合成装置的浆态床反应器内，在催化剂的作用下进行二甲醚合成反应，合成产物经吸收、脱碳和精馏后，获得高浓度的二甲醚；③在二甲醚合成的原料中，装入二甲醚合成装置中的催化剂和惰性溶剂的配比(重量％)为：催化剂为5～45％，惰性溶剂为55～95％，催化剂采用铜基甲醇合成催化剂和甲醇脱水催化剂，两者的重量比为0.5～4。④二甲醚合成过程的工艺参数为：工作温度为200～320℃工作压力为2.0～8.0MPa；⑤在二甲醚合成装置中所得合成产物进一步吸收、脱碳和精馏的参数分别为：其吸收塔的吸收参数为气体入口温度：-10～40℃液体入口温度：10～60℃塔内压力：1.0～3.0MPa，脱碳塔的脱碳参数为液体入口温度：150～210℃塔釜出口温度：180～220℃塔内压力：1.0～2.0MPa，随后进入二甲醚精馏塔进行精馏，其二甲醚精馏参数为液体入口温度：180～200℃塔釜出口温度：180～220℃塔内压力：0.6～1.5MPa；⑥在精馏过程中，处于塔底的馏出物为甲醇和水，它们中的部分作为原料返回浆态床反应器和作为吸收剂返回吸收塔；⑦以熔融还原炼铁过程中产生的煤气经热交换器换热产生的水蒸汽和二甲醚合成过程中产生的余热进入蒸汽包所得的水蒸汽为动力，进入汽轮机中，带动发电机发电，其用于发电的蒸汽参数为：蒸汽压力为1～7MPa，蒸汽温度130～300℃。