權(quán)利要求書： 1.一種氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，包括對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化處理的吸附精制塔(1)、將凈化后的焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化為還原氣的還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)以及對(duì)豎爐(6)排出的爐頂氣進(jìn)行凈化處理的爐頂氣凈化裝置(3)，其中：所述吸附精制塔(1)的焦?fàn)t煤氣進(jìn)口與焦?fàn)t煤氣管道連接，所述吸附精制塔(1)的原料氣出口與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的原料氣入口(201)連接，所述吸附精制塔(1)的脫附氣出口與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的燃料氣入口(203)連接，所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的還原氣出口(202)與所述豎爐(6)的還原氣入口(602)連接，所述豎爐(6)的爐頂氣出口(601)與所述爐頂氣凈化裝置(3)的爐頂氣入口連接，所述爐頂氣凈化裝置(3)的工藝氣出口分別與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的燃料氣入口(203)、所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的原料氣入口(201)以及所述吸附精制塔(1)的解吸氣入口連接。

2.如權(quán)利要求1所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的燃料氣入口(203)與焦?fàn)t煤氣管道連接。

3.如權(quán)利要求1所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附精制塔(1)的內(nèi)部填裝有能對(duì)焦?fàn)t煤氣中含有的雜質(zhì)進(jìn)行吸附、并在加熱后能發(fā)生脫附再生的分子篩材料。

4.如權(quán)利要求3所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附精制塔(1)的數(shù)量為多個(gè)，各所述吸附精制塔(1)中至少一個(gè)為備用吸附精制塔。

5.如權(quán)利要求1所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)還包括對(duì)爐頂氣凈化裝置(3)排出的工藝氣以及所述吸附精制塔(1)排除的原料氣進(jìn)行預(yù)熱升溫的熱回收裝置(4)，所述爐頂氣凈化裝置(3)的工藝氣出口通過所述熱回收裝置(4)分別與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的燃料氣入口(203)、所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的原料氣入口(201)以及所述吸附精制塔(1)的解吸氣入口連接，所述吸附精制塔(1)的原料氣出口通過所述熱回收裝置(4)與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的原料氣入口(201)連接。

6.如權(quán)利要求5所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的煙氣出口與所述熱回收裝置(4)的煙氣進(jìn)口連接，所述熱回收裝置(4)的煙氣出口直接與外部相連通。

7.如權(quán)利要求5所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述爐頂氣凈化裝置(3)包括換熱器(301)、洗滌器(302)和吸附脫硫塔(303)，所述換熱器(301)的進(jìn)氣口與所述豎爐(6)的爐頂氣出口(601)連接，所述換熱器(301)的出氣口與所述洗滌器(302)的進(jìn)氣口連接，所述洗滌器(302)的出氣口與所述吸附脫硫塔(303)的進(jìn)氣口連接，所述吸附脫硫塔(303)的出氣口分別與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的燃料氣入口(203)和所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的原料氣入口(201)連接；

所述換熱器(301)的進(jìn)氣口即為所述爐頂氣凈化裝置(3)的爐頂氣入口，所述吸附脫硫塔(303)的出氣口即為所述爐頂氣凈化裝置(3)的工藝氣出口。

8.如權(quán)利要求7所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附脫硫塔(303)的解吸氣出口與所述換熱器(301)的解吸氣入口連接，所述換熱器(301)的解吸氣出口與吸附脫硫塔(303)的解吸氣入口連接。

9.如權(quán)利要求7所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附脫硫塔(303)的脫附氣出口通過所述熱回收裝置(4)與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的燃料氣入口(203)連接。

10.如權(quán)利要求7所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附脫硫塔(303)的內(nèi)部填裝有能對(duì)爐頂氣中含有的有機(jī)硫和無機(jī)硫進(jìn)行吸附、并在加熱后能發(fā)生脫附再生的分子篩材料。

11.如權(quán)利要求7所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附脫硫塔(303)的數(shù)量為多個(gè)，各所述吸附脫硫塔(303)中至少一個(gè)為備用吸附脫硫塔。

12.如權(quán)利要求1所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述爐頂氣凈化裝置(3)的工藝氣出口與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的原料氣入口(201)之間設(shè)置有調(diào)整輸氣壓力的加壓裝置(5)。

13.如權(quán)利要求1所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的內(nèi)部設(shè)置有將所述吸附精制塔(1)排出的原料氣和所述爐頂氣凈化裝置(3)排出的工藝氣催化重整為還原鐵礦石所需還原氣的多根催化劑管(205)，各所述催化劑管(205)并聯(lián)于所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的原料氣入口(201)與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐(2)的還原氣出口(202)之間。

14.如權(quán)利要求13所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述催化劑管(205)內(nèi)填裝有鎳系催化劑。

15.如權(quán)利要求1所述的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，其特征在于，所述爐頂氣出口(601)設(shè)置于所述豎爐(6)的頂部，所述豎爐(6)的頂部且位于所述爐頂氣出口(601)的上方設(shè)置有鐵礦石入口(603)；

所述還原氣入口(602)設(shè)置于所述豎爐(6)的底部，所述豎爐(6)的底部且位于所述還原氣入口(602)的下方設(shè)置有海綿鐵出口(604)。

說明書： 氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步的，涉及一種氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，尤其涉及一種采用焦?fàn)t煤氣制備豎爐還原氣的系統(tǒng)。

背景技術(shù)[0002] 鋼鐵生產(chǎn)中有長、短兩種流程，其中長流程為高爐煉鐵以及轉(zhuǎn)爐煉鋼相結(jié)合，短流程為采用直接對(duì)鐵礦石進(jìn)行還原以及電爐煉鋼相結(jié)合。傳統(tǒng)的高爐煉鐵具有流程長、能耗

高、污染重、需要消耗焦炭等特點(diǎn)，盡管實(shí)施的各種節(jié)能減排措施已取得一定效果，但這種

基于碳還原的長流程所涉及的冶金熱力學(xué)反應(yīng)已趨于極限水平，繼續(xù)減排CO2的潛力十分

有限，因此必須尋找新的突破性工藝解決鋼鐵工業(yè)CO2排放高的問題，而短流程生產(chǎn)噸鋼排

放的CO2要遠(yuǎn)低于長流程。

[0003] 現(xiàn)階段，我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)無法提供足夠的廢鋼作為短流程的原料，需要采用海綿鐵替代廢鋼作為原料。短流程中直接還原鐵(DirectReductionIron)，也稱海綿鐵，

成分穩(wěn)定，有害雜質(zhì)元素含量低，是煉鋼的優(yōu)質(zhì)原料，不僅可以作為電爐煉鋼的原料和轉(zhuǎn)爐

煉鋼的冷卻劑，補(bǔ)充廢鋼資源的不足，而且對(duì)保證鋼材的質(zhì)量，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)純凈鋼種起著不可

替代的作用。目前世界先進(jìn)的直接還原鐵技術(shù)是氣基豎爐直接還原技術(shù)，該技術(shù)主要以天

然氣為原料，其中富CH4和CO2的氣體反應(yīng)變換成富H2和CO的氣體后，直接與鐵礦石在高溫條

件下發(fā)生還原反應(yīng)，生產(chǎn)海綿鐵。由于我國天然氣資源匱乏，發(fā)展氣基豎爐還原技術(shù)受到限

制。我國的焦?fàn)t煤氣資源相對(duì)豐富，利用焦?fàn)t煤氣制備富氫氣體，既解決了煤氣的排放和利

用問題，又為現(xiàn)階段生產(chǎn)直接還原鐵提供一種獲得富氫還原氣的方法。采用焦?fàn)t煤氣制取

還原氣，用于生產(chǎn)海綿鐵是符合我國國情的優(yōu)選的技術(shù)路線，是適合我國發(fā)展新型煉鐵技

術(shù)的重要方向。

[0004] 隨著技術(shù)的發(fā)展，氣基豎爐對(duì)還原氣的要求更加廣泛，其要求大于10(其中，為體積分?jǐn)?shù))， 大于0.3，壓力為0.1～0.90Mpa。

與天然氣相比，我國焦?fàn)t煤氣資源相對(duì)豐富，但后續(xù)利用工藝不配套，造成大量焦?fàn)t煤氣的

浪費(fèi)。焦?fàn)t煤氣含H2S、CS2、COS、NH3、BTX(苯、甲苯以及二甲苯等)、焦油和萘等雜質(zhì)，導(dǎo)致傳

統(tǒng)的以天然氣為氣源的氣基豎爐工藝無法運(yùn)行，需要開發(fā)適合焦?fàn)t煤氣的氣基豎爐還原氣

工藝。

[0005] 針對(duì)相關(guān)技術(shù)中無法對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)一步處理，以使其提供豎爐的還原氣使用的問題，目前尚未給出有效的解決方案。

[0006] 由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容

[0007] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，能夠?qū)範(fàn)t煤氣中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附脫除，再生后的脫附氣可送至還原氣轉(zhuǎn)化爐進(jìn)行燃燒供熱，凈化后的焦?fàn)t煤

氣與凈化處理后的爐頂氣進(jìn)行混合并催化轉(zhuǎn)化為豎爐所使用的還原氣，解決了焦?fàn)t煤氣中

雜質(zhì)多、凈化難的問題，不僅具有還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣組分可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，而且達(dá)到節(jié)能以

及減排CO2的效果，有利于資源的合理配置以及對(duì)環(huán)境的保護(hù)。

[0008] 本實(shí)用新型的目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：[0009] 本實(shí)用新型提供了一種氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，包括對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化處理的吸附精制塔、將凈化后的焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化為還原氣的還原氣轉(zhuǎn)化爐以及對(duì)豎爐排出的爐頂

氣進(jìn)行凈化處理的爐頂氣凈化裝置，其中：

[0010] 所述吸附精制塔的焦?fàn)t煤氣進(jìn)口與焦?fàn)t煤氣管道連接，所述吸附精制塔的原料氣出口與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣入口連接，所述吸附精制塔的脫附氣出口與所述還原氣

轉(zhuǎn)化爐的燃料氣入口連接，所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的還原氣出口與所述豎爐的還原氣入口連

接，所述豎爐的爐頂氣出口與所述爐頂氣凈化裝置的爐頂氣入口連接，所述爐頂氣凈化裝

置的工藝氣出口分別與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的燃料氣入口、所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣入口

以及所述吸附精制塔的解吸氣入口連接。

[0011] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的燃料氣入口與焦?fàn)t煤氣管道連接。

[0012] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述吸附精制塔的內(nèi)部填裝有能對(duì)焦?fàn)t煤氣中含有的雜質(zhì)進(jìn)行吸附、并在加熱后能發(fā)生脫附再生的分子篩材料。

[0013] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述吸附精制塔的數(shù)量為多個(gè)，各所述吸附精制塔中至少一個(gè)為備用吸附精制塔。

[0014] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)還包括對(duì)爐頂氣凈化裝置排出的工藝氣以及所述吸附精制塔排除的原料氣進(jìn)行預(yù)熱升溫的熱回收裝置，

所述爐頂氣凈化裝置的工藝氣出口通過所述熱回收裝置分別與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的燃料

氣入口、所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣入口以及所述吸附精制塔的解吸氣入口連接，所述吸

附精制塔的原料氣出口通過所述熱回收裝置與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣入口連接。

[0015] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的煙氣出口與所述熱回收裝置的煙氣進(jìn)口連接，所述熱回收裝置的煙氣出口直接與外部相連通。

[0016] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述爐頂氣凈化裝置包括換熱器、洗滌器和吸附脫硫塔，所述換熱器的進(jìn)氣口與所述豎爐的爐頂氣出口連接，所述換熱器的出氣口與

所述洗滌器的進(jìn)氣口連接，所述洗滌器的出氣口與所述吸附脫硫塔的進(jìn)氣口連接，所述吸

附脫硫塔的出氣口分別與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的燃料氣入口和所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣

入口連接；

[0017] 所述換熱器的進(jìn)氣口即為所述爐頂氣凈化裝置的爐頂氣入口，所述吸附脫硫塔的出氣口即為所述爐頂氣凈化裝置的工藝氣出口。

[0018] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述吸附脫硫塔的解吸氣出口與所述換熱器的解吸氣入口連接，所述換熱器的解吸氣出口與吸附脫硫塔的解吸氣入口連接。

[0019] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述吸附脫硫塔的脫附氣出口通過所述熱回收裝置與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的燃料氣入口連接。

[0020] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述吸附脫硫塔的內(nèi)部填裝有能對(duì)爐頂氣中含有的有機(jī)硫和無機(jī)硫進(jìn)行吸附、并在加熱后能發(fā)生脫附再生的分子篩材料。

[0021] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述吸附脫硫塔的數(shù)量為多個(gè)，各所述吸附脫硫塔中至少一個(gè)為備用吸附脫硫塔。

[0022] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述爐頂氣凈化裝置的工藝氣出口與所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣入口之間設(shè)置有調(diào)整輸氣壓力的加壓裝置。

[0023] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的內(nèi)部設(shè)置有將所述吸附精制塔排出的原料氣和所述爐頂氣凈化裝置排出的工藝氣催化重整為還原鐵礦石所需還

原氣的多根催化劑管，各所述催化劑管并聯(lián)于所述還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣入口與所述還原

氣轉(zhuǎn)化爐的還原氣出口之間。

[0024] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述催化劑管內(nèi)填裝有鎳系催化劑。[0025] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述爐頂氣出口設(shè)置于所述豎爐的頂部，所述豎爐的頂部且位于所述爐頂氣出口的上方設(shè)置有鐵礦石入口；

[0026] 所述還原氣入口設(shè)置于所述豎爐的底部，所述豎爐的底部且位于所述還原氣入口的下方設(shè)置有海綿鐵出口。

[0027] 由上所述，本實(shí)用新型的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是：通過吸附精制塔對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化處理，達(dá)到對(duì)焦?fàn)t煤氣中無機(jī)硫、有機(jī)硫、焦油、苯以及萘等雜質(zhì)

進(jìn)行吸附脫除的效果，吸附精制塔再生后的脫附氣可送至還原氣轉(zhuǎn)化爐進(jìn)行燃燒供熱，凈

化后的焦?fàn)t煤氣與凈化處理后的爐頂氣進(jìn)行混合，并在還原氣轉(zhuǎn)化爐內(nèi)催化轉(zhuǎn)化為富H2和

CO的還原氣，能夠用于與豎爐內(nèi)的鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)，解決了焦?fàn)t煤氣中雜質(zhì)多、凈化難

的問題，本實(shí)用新型不僅具有還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣組分可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，而且達(dá)到節(jié)能以及

減排CO2的效果，有利于資源的合理配置以及對(duì)環(huán)境的保護(hù)，有利于鋼廠升級(jí)改造以及提升

產(chǎn)品的質(zhì)量，具有極大的發(fā)展前景。

附圖說明[0028] 以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中：

[0029] 圖1：為本實(shí)用新型氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0030] 圖2：為本實(shí)用新型氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)中爐頂氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0031] 圖3：為本實(shí)用新型氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)中還原氣轉(zhuǎn)化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。[0032] 圖4：為本實(shí)用新型氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)所采用的制備方法的工藝流程圖之一。

[0033] 圖5：為本實(shí)用新型氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)所采用的制備方法的工藝流程圖之二。

[0034] 圖6：為本實(shí)用新型氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)所采用的制備方法的工藝流程圖之三。

[0035] 本實(shí)用新型中的附圖標(biāo)號(hào)為：[0036] 1、吸附精制塔；2、還原氣轉(zhuǎn)化爐；[0037] 201、原料氣入口；202、還原氣出口；[0038] 203、燃料氣入口；204、煙氣出口；[0039] 205、催化劑管；3、爐頂氣凈化裝置；[0040] 301、換熱器；302、洗滌器；[0041] 303、吸附脫硫塔；4、熱回收裝置；[0042] 5、加壓裝置；6、豎爐；[0043] 601、爐頂氣出口；602、還原氣入口；[0044] 603、鐵礦石入口；604、海綿鐵出口；[0045] 10、第一輸氣管道；11、第二輸氣管道；[0046] 12、第三輸氣管道；13、第四輸氣管道；[0047] 14、第五輸氣管道；15、第六輸氣管道；[0048] 16、第七輸氣管道；17、第八輸氣管道；[0049] 18、第九輸氣管道；19、第十輸氣管道；[0050] 20、第十一輸氣管道；21、第十二輸氣管道；[0051] 22、第十三輸氣管道；23、第十四輸氣管道。具體實(shí)施方式[0052] 為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

[0053] 實(shí)施方式一[0054] 本實(shí)用新型提供了一種氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)，該氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)包括吸附精制塔1、還原氣轉(zhuǎn)化爐2以及爐頂氣凈化裝置3，吸附精制塔1用于對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行

凈化處理，還原氣轉(zhuǎn)化爐2用于將凈化后的焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化為還原氣，爐頂氣凈化裝置3用于

對(duì)豎爐6排出的爐頂氣進(jìn)行凈化處理。其中：吸附精制塔1的焦?fàn)t煤氣進(jìn)口與焦?fàn)t煤氣管道

連接，且還原氣轉(zhuǎn)化爐2的燃料氣入口203通過第一輸氣管道10與焦?fàn)t煤氣管道連接，吸附

精制塔1的原料氣出口與還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201連接，吸附精制塔1的脫附氣出口

與還原氣轉(zhuǎn)化爐2的燃料氣入口203連接，還原氣轉(zhuǎn)化爐2的還原氣出口202通過第五輸氣管

道14與豎爐6的還原氣入口602連接，豎爐6的爐頂氣出口601與爐頂氣凈化裝置3的爐頂氣

入口連接，爐頂氣凈化裝置3的工藝氣出口分別與還原氣轉(zhuǎn)化爐2的燃料氣入口203、還原氣

轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201以及吸附精制塔1的解吸氣入口連接。

[0055] 本實(shí)用新型通過吸附精制塔1對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化處理，達(dá)到對(duì)焦?fàn)t煤氣中無機(jī)硫、有機(jī)硫、焦油、苯以及萘等雜質(zhì)進(jìn)行吸附脫除的效果，吸附精制塔1再生后的脫附氣可送

至還原氣轉(zhuǎn)化爐2進(jìn)行燃燒供熱，凈化后的焦?fàn)t煤氣與凈化處理后的爐頂氣進(jìn)行混合，并在

還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)催化轉(zhuǎn)化為富H2和CO的還原氣，能夠用于與豎爐6內(nèi)的鐵礦石發(fā)生還原反

應(yīng)，解決了焦?fàn)t煤氣中雜質(zhì)多、凈化難的問題，本實(shí)用新型不僅具有還原氣轉(zhuǎn)化爐的原料氣

組分可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，而且達(dá)到節(jié)能以及減排CO2的效果，有利于資源的合理配置以及對(duì)環(huán)境的

保護(hù)。

[0056] 具體的，如圖1所示，爐頂氣出口601設(shè)置于豎爐6的頂部，豎爐6的頂部且位于爐頂氣出口601的上方設(shè)置有鐵礦石入口603；還原氣入口602設(shè)置于豎爐6的底部，豎爐6的底部

且位于還原氣入口602的下方設(shè)置有海綿鐵出口604。

[0057] 進(jìn)一步的，第五輸氣管道14內(nèi)還原氣的壓力為0.08MPa至0.5MPa，還原氣的溫度為850℃至1100℃，還原氣中 大于10，還原氣中 大于0.3，

[0058] 優(yōu)選的，還原氣中 為1至3。[0059] 在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，吸附精制塔1的內(nèi)部填裝有能對(duì)焦?fàn)t煤氣中含有的無機(jī)硫、有機(jī)硫、焦油、苯以及萘等雜質(zhì)進(jìn)行吸附、并在加熱后能發(fā)生脫附再生的分

子篩材料。

[0060] 優(yōu)選的，分子篩材料采用疏水型微晶材料，能夠吸附無機(jī)硫、有機(jī)硫、焦油、苯以及萘等雜質(zhì)，在20℃至100℃溫度范圍內(nèi)具備吸附能力，在160℃至350℃溫度范圍能進(jìn)行脫附

再生；分子篩材料的壽命5至7年，可反復(fù)再生，且耐高溫。

[0061] 進(jìn)一步的，疏水型微晶材料可為含有鎂、鈣、鍶、釔、鑭、鈰、銪、鐵、鈷、鎳、銅、銀、鋅等元素中的至少一種元素的材料制成；具體地，該疏水型微晶材料選自X型分子篩、Y型分子

篩、A型分子篩、ZSM型分子篩、絲光沸石、β型分子篩、MCM型分子篩、SAPO型分子篩中的至少

一種，并且實(shí)際實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)需要合理設(shè)置該催化劑的用量。

[0062] 進(jìn)一步的，吸附精制塔1的數(shù)量為多個(gè)，各吸附精制塔1中至少一個(gè)為備用吸附精制塔。

[0063] 在實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，如圖1所示，氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)還包括熱回收裝置4，熱回收裝置4用于對(duì)爐頂氣凈化裝置3排出的工藝氣以及吸附精制塔1排除的原

料氣進(jìn)行預(yù)熱升溫，所述爐頂氣凈化裝置3的工藝氣出口通過熱回收裝置4分別與還原氣轉(zhuǎn)

化爐2的燃料氣入口203、還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201以及吸附精制塔1的解吸氣入口

連接，吸附精制塔1的原料氣出口通過熱回收裝置4與還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201連

接。通過熱回收裝置4對(duì)進(jìn)入還原氣轉(zhuǎn)化爐2之前的工藝氣以及原料氣進(jìn)行預(yù)熱升溫。

[0064] 進(jìn)一步的，如圖1所示，還原氣轉(zhuǎn)化爐2的煙氣出口通過第六輸氣管道15與熱回收裝置4的煙氣進(jìn)口連接，熱回收裝置4的煙氣出口直接與外部相連通。

[0065] 在實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，如圖1所示，爐頂氣凈化裝置3的工藝氣出口與還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201之間設(shè)置有加壓裝置5，通過加壓裝置5調(diào)節(jié)輸氣壓力，對(duì)

工藝氣以及原料氣進(jìn)行加壓后輸送至還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201中。

[0066] 進(jìn)一步的，加壓裝置5可為但不限于加壓機(jī)。[0067] 在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，如圖1、圖2所示，爐頂氣凈化裝置3包括換熱器301、洗滌器302和吸附脫硫塔303，換熱器301的進(jìn)氣口通過第九輸氣管道18與豎爐6的爐

頂氣出口601連接，換熱器301的出氣口通過第十輸氣管道19與洗滌器302的進(jìn)氣口連接，洗

滌器302的出氣口通過第十一輸氣管道20與吸附脫硫塔303的進(jìn)氣口連接，吸附脫硫塔303

的出氣口通過第八輸氣管道17與還原氣轉(zhuǎn)化爐2的燃料氣入口203連接，吸附脫硫塔303的

出氣口還通過第七輸氣管道16與還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201連接，第七輸氣管道16和

第八輸氣管道17均穿過熱回收裝置4，加壓裝置5設(shè)置于第七輸氣管道16上。其中，換熱器

301的進(jìn)氣口即為爐頂氣凈化裝置3的爐頂氣入口，吸附脫硫塔303的出氣口即為爐頂氣凈

化裝置3的工藝氣出口。

[0068] 進(jìn)一步的，如圖1所示，吸附精制塔1的脫附氣出口通過第四輸氣管道13接入至第八輸氣管道17中，吸附精制塔1脫附后的脫附氣依次通過第四輸氣管道13和第八輸氣管道

17輸送至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒供熱。

[0069] 進(jìn)一步的，如圖1所示，吸附精制塔1的原料氣出口通過第二輸氣管道11接入至第七輸氣管道16中，吸附精制塔1輸出的原料氣依次通過第二輸氣管道11、第七輸氣管道16以

及熱回收裝置4后進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)作為原料氣進(jìn)行催化重整反應(yīng)。

[0070] 進(jìn)一步的，如圖1所示，吸附精制塔1的解吸氣入口通過第三輸氣管道12接入至第七輸氣管道16中，第七輸氣管道16中的工藝氣可作為吸附精制塔1的解吸氣輸送至吸附精

制塔1內(nèi)，以供吸附精制塔1脫附再生，吸附精制塔1的脫附氣直接輸送至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)

進(jìn)行燃燒供熱。

[0071] 進(jìn)一步的，如圖1所示，吸附脫硫塔303的解吸氣出口通過第十三輸氣管道22與換熱器301的解吸氣入口連接，換熱器301的解吸氣出口通過第十二輸氣管道21與吸附脫硫塔

303的解吸氣入口連接。

[0072] 進(jìn)一步的，如圖1所示，吸附脫硫塔303的脫附氣出口依次通過第十四輸氣管道23和第八輸氣管道17與還原氣轉(zhuǎn)化爐2的燃料氣入口203連接，通過熱回收裝置4進(jìn)行預(yù)熱升

溫后通入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2中進(jìn)行燃燒供熱。

[0073] 在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，吸附脫硫塔303的內(nèi)部填裝有能對(duì)爐頂氣中含有的有機(jī)硫和無機(jī)硫進(jìn)行吸附、并在加熱后能發(fā)生脫附再生的分子篩材料。其中，吸附脫

硫塔303的進(jìn)氣口與吸附脫硫塔303的出氣口之間的壓差為4kPa，吸附脫硫塔303的操作壓

力為5kPa至0.1MPa。

[0074] 優(yōu)選的，分子篩材料采用疏水型微晶材料，能夠吸附無機(jī)硫和有機(jī)硫，在20℃至100℃溫度范圍內(nèi)具備吸附能力，在160℃至350℃溫度范圍能進(jìn)行脫附再生；分子篩材料的

壽命7至10年，可反復(fù)再生，且耐高溫。

[0075] 進(jìn)一步的，疏水型微晶材料可為含有鎂、鈣、鍶、釔、鑭、鈰、銪、鐵、鈷、鎳、銅、銀、鋅等元素中的至少一種元素的材料制成；具體地，該疏水型微晶材料選自X型分子篩、Y型分子

篩、A型分子篩、ZSM型分子篩、絲光沸石、β型分子篩、MCM型分子篩、SAPO型分子篩中的至少

一種，并且實(shí)際實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)需要合理設(shè)置該催化劑的用量。

[0076] 進(jìn)一步的，吸附脫硫塔303的數(shù)量為多個(gè)，各吸附脫硫塔303中至少一個(gè)為備用吸附脫硫塔。

[0077] 在實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，如圖1、圖3所示，還原氣轉(zhuǎn)化爐2的內(nèi)部設(shè)置有多根催化劑管205，各催化劑管205并聯(lián)于還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201與還原氣轉(zhuǎn)化爐

2的還原氣出口202之間，通過各催化劑管205將吸附精制塔1排出的原料氣和爐頂氣凈化裝

置3排出的工藝氣催化重整為還原鐵礦石所需還原氣。

[0078] 進(jìn)一步的，催化劑管205內(nèi)填裝的催化劑可為但不限于鎳系催化劑。[0079] 本實(shí)用新型的工作原理為：將鐵礦石從豎爐6的鐵礦石入口603進(jìn)入至豎爐6內(nèi)，還原氣在豎爐6內(nèi)由下向上流動(dòng)，還原氣(富H2和CO氣體)與鐵礦石(Fe2O3)反應(yīng)，生成海綿鐵

(Fe)和爐頂氣(富H2、CO和CO2氣體)；爐頂氣首先通過豎爐6的爐頂氣出口601輸出，首先進(jìn)入

至換熱器301內(nèi)，爐頂氣與吸附脫硫塔303輸出的部分解吸氣(富H2、CO和CO2氣體)進(jìn)行換熱

后，進(jìn)入至洗滌器302內(nèi)進(jìn)行除塵降溫，然后進(jìn)入吸附脫硫塔303內(nèi)采用分子篩材料對(duì)爐頂

氣中的有機(jī)硫和無機(jī)硫等雜質(zhì)進(jìn)行脫除，吸附脫硫塔303凈化后的工藝氣分為兩部分，一部

分工藝氣與吸附脫硫塔302輸出的脫附氣混合輸送至熱回收裝置4中預(yù)熱升溫至約300℃后

再與未經(jīng)過吸附精制塔1的初步凈化焦?fàn)t煤氣(即：燃料氣)混合進(jìn)入還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)作為

燃料供還原氣轉(zhuǎn)化爐2燃燒升溫；另一部分工藝氣與吸附精制塔1凈化后的原料氣混合，經(jīng)

加壓裝置5加壓至0.1MPa至0.5MPa后，經(jīng)熱回收裝置4預(yù)熱至500℃至700℃輸送至還原氣轉(zhuǎn)

化爐2，工藝氣與原料氣的混合氣體在還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)的催化劑管205中發(fā)生催化重整反

應(yīng)，原料氣中的CH4、CO2以及工藝氣中的CO作為原料氣反應(yīng)生成CO和H2(反應(yīng)的化學(xué)方程式

為：CH4+CO2＝2CO+2H2)，由于催化重整反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所需要的熱量來自于部分工藝氣、

燃料氣、吸附精制塔1產(chǎn)生的脫附氣以及吸附脫硫塔303產(chǎn)生的脫附氣的燃燒。最終，將反應(yīng)

生成富H2和CO的高溫氣體作為還原氣通過還原氣入口602輸送至豎爐6內(nèi)。

[0080] 初步凈化焦?fàn)t煤氣(即：未經(jīng)過吸附精制塔1凈化的焦?fàn)t煤氣)中總硫含量≤3 3 3 3

500mg/Nm (即：小于或等于500mg/Nm)，焦油含量為≤50mg/Nm (即：小于或等于50mg/Nm)，

3 3

BTX(苯、甲苯、二甲苯等)含量為≤2500mg/Nm (即：小于或等于2500mg/Nm)，萘含量為≤

3 3

500mg/Nm (即：小于或等于500mg/Nm)，首先進(jìn)入吸附精制塔1，對(duì)焦?fàn)t煤氣中的無機(jī)硫、有

機(jī)硫、焦油、苯以及萘等雜質(zhì)進(jìn)行吸附脫除，凈化后焦?fàn)t煤氣(即：原料氣)與工藝氣混合，經(jīng)

加壓裝置5加壓并輸送至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)。當(dāng)吸附精制塔1達(dá)到預(yù)設(shè)的飽和閾值后，抽取

3

4000Nm /h的工藝氣作為吸附精制塔1的解吸氣，吸附精制塔1的解吸氣經(jīng)過熱回收裝置4內(nèi)

與高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱，至吸附精制塔1的解吸氣的溫度升高到260℃左右，對(duì)吸附精制塔1內(nèi)

的分子篩材料進(jìn)行再生，再生分為升溫、保溫、冷吹三個(gè)階段，再生周期約60小時(shí)；再生過程

中，分子篩材料所吸附的雜質(zhì)脫附到吸附精制塔1的解吸氣中，稱為吸附精制塔1的脫附氣，

吸附精制塔1的脫附氣、燃料氣以及空氣混合進(jìn)入還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒，將混合氣體

中焦油、苯、萘等碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為二氧化碳和水、有機(jī)硫以及無機(jī)硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，并

隨煙氣排出，經(jīng)煙氣凈化達(dá)標(biāo)排放。

[0081] 實(shí)施方式二[0082] 如圖4所示，本實(shí)用新型的基豎爐還原氣制備系統(tǒng)的制備方法，包括如下步驟：[0083] 步驟S1：初步凈化焦?fàn)t煤氣通過吸附精制塔1，脫除初步凈化焦?fàn)t煤氣內(nèi)混有的焦油、苯、萘、硫等雜質(zhì)，以形成原料氣。

[0084] 進(jìn)一步的，步驟S1中，一部分初步凈化焦?fàn)t煤氣通過吸附精制塔1形成原料氣，另一部分初步凈化焦?fàn)t煤氣進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒供熱。其中，進(jìn)入至吸附精制塔

3

1的初步凈化焦?fàn)t煤氣量為48000Nm /h，進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2的初步凈化焦?fàn)t煤氣量為

3

2000Nm/h。

[0085] 在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，步驟S1中，吸附精制塔1吸附達(dá)到預(yù)設(shè)的飽和度閾值后，抽取工藝氣并進(jìn)行加熱升溫，通入至吸附精制塔1內(nèi)進(jìn)行脫附再生，吸附精制塔1

的脫附氣進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒供熱。

[0086] 步驟S2：原料氣通過還原氣轉(zhuǎn)化爐2，原料氣在還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)催化劑的作用下，生成還原氣。

[0087] 進(jìn)一步的，步驟S2中，通過還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣，需要通過加壓裝置5升壓至0.2MPa，且通過熱回收裝置4預(yù)熱升溫至650℃。

[0088] 步驟S3：還原氣通過豎爐6并與豎爐6內(nèi)的鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)，得到海綿鐵和爐頂氣。

[0089] 進(jìn)一步的，如圖5所示，步驟S3包括：[0090] 步驟S301：將鐵礦石經(jīng)加工成為球團(tuán)或塊礦，從豎爐6的鐵礦石入口603進(jìn)入至豎爐6內(nèi)；

[0091] 步驟S302：還原氣在豎爐6內(nèi)由下至上流動(dòng)，并與豎爐6內(nèi)的鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)，得到海綿鐵和爐頂氣。

[0092] 進(jìn)一步的，步驟S3中，還原氣與鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)的溫度條件為900℃。[0093] 步驟S4：爐頂氣從豎爐6內(nèi)排出，通過爐頂氣凈化裝置3對(duì)爐頂氣進(jìn)行脫硫處理，以形成工藝氣。

[0094] 進(jìn)一步的，如圖6所示，步驟S4包括：[0095] 步驟S401：爐頂氣從豎爐6內(nèi)排出，并進(jìn)入至換熱器301內(nèi)與吸附脫硫塔303輸出的解吸氣進(jìn)行換熱；

[0096] 步驟S402：換熱后的爐頂氣進(jìn)入至洗滌器302中進(jìn)行冷卻除塵，換熱器301內(nèi)換熱后的解吸氣進(jìn)入至吸附脫硫塔303進(jìn)行再生；

[0097] 步驟S403：冷卻除塵后的爐頂氣進(jìn)入至吸附脫硫塔303脫除無機(jī)硫和有機(jī)硫后，形成工藝氣；

[0098] 步驟S404：吸附脫硫塔303產(chǎn)生的脫附氣隨一部分工藝氣進(jìn)入還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)燃燒供熱；另一部分工藝氣進(jìn)入還原氣轉(zhuǎn)換爐2內(nèi)催化轉(zhuǎn)化為還原氣；第三部分工藝氣作為吸

附脫硫塔303的解吸氣進(jìn)入至換熱器301內(nèi)進(jìn)行換熱。

[0099] 進(jìn)一步的，步驟S404中，吸附脫硫塔303產(chǎn)生的部分工藝氣作為吸附精制塔1所需的解吸氣進(jìn)入至吸附精制塔1內(nèi)對(duì)吸附精制塔1進(jìn)行再生。吸附精制塔1進(jìn)行脫附再生所需

3

解吸氣的量為5000Nm /h，且需通過熱回收裝置4將吸附精制塔1所需的解吸氣加熱至280

℃。

[0100] 步驟S5：工藝氣分為兩部分，一部分工藝氣進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒供熱，另一部分工藝氣與原料氣混合后通過還原氣轉(zhuǎn)化爐2，工藝氣與原料氣的混合氣體在還

原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)催化劑的作用下，再次生成還原氣。

[0101] 進(jìn)一步的，步驟S5中，進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒的部分工藝氣，需要通過熱回收裝置4進(jìn)行預(yù)熱升溫至300℃。

[0102] 進(jìn)一步的，步驟S5中，通過還原氣轉(zhuǎn)化爐2進(jìn)行催化反應(yīng)的另一部分工藝氣與原料氣的混合氣體，需要通過加壓裝置5升壓至0.2MPa，且通過熱回收裝置4預(yù)熱升溫至650℃。

[0103] 進(jìn)一步的，步驟S5中，還原氣的壓力為0.08MPa至0.5MPa，還原氣的溫度為850℃至1100℃，還原氣中 大于10，還原氣中 大于0.3。

[0104] 優(yōu)選的，還原氣中 為1至3。[0105] 進(jìn)一步的，步驟S5中，進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒的工藝氣占總量的10％至50％；進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行重整反應(yīng)的工藝氣占總量50％至90％。

[0106] 進(jìn)一步的，步驟S5中，進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒的工藝氣占總量的30％；進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行重整反應(yīng)的工藝氣占總量70％。

[0107] 步驟S6：還原氣再次通過豎爐6并與豎爐6內(nèi)的鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)，得到海綿鐵和爐頂氣。

[0108] 進(jìn)一步的，步驟S6中，還原氣與鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)的溫度條件為900℃。[0109] 步驟S7：循環(huán)步驟S4至步驟S6，至豎爐6內(nèi)的鐵礦石完全反應(yīng)生成海綿鐵。[0110] 本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例為：[0111] 鐵礦石(Fe2O3)經(jīng)加工成為球團(tuán)或塊礦后，從豎爐6的鐵礦石入口603供料，還原氣在豎爐6內(nèi)由下至上逆向流動(dòng)，在900℃溫度條件下與鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)，得到海綿鐵

(Fe)和爐頂氣(富H2、CO和CO2氣體)。爐頂氣從豎爐6的爐頂氣出口601排出進(jìn)入至換熱器301

內(nèi)，并在換熱器301內(nèi)與吸附脫硫塔303輸出的解吸氣(富H2、CO和CO2氣體)進(jìn)行換熱，將吸附

脫硫塔303輸出的解吸氣溫度升至260℃，對(duì)吸附脫硫塔303進(jìn)行再生。爐頂氣在換熱器301

內(nèi)換熱后進(jìn)入洗滌器302進(jìn)行冷卻除塵，之后再進(jìn)入吸附脫硫塔303內(nèi)對(duì)爐頂氣內(nèi)混有的硫

化氫和有機(jī)硫進(jìn)行脫除，經(jīng)過吸附脫硫塔303后輸出的工藝氣分為兩部分，一部分工藝氣

(占總量的10％至50％，優(yōu)選30％)經(jīng)熱回收裝置4預(yù)熱至溫度達(dá)到300℃后，通過還原氣轉(zhuǎn)

化爐2的燃料氣入口203進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒，為還原氣轉(zhuǎn)化爐2供熱；另一部

分工藝氣(占總量的50％至90％，優(yōu)選70％)經(jīng)加壓裝置5升壓至0.2MPa，并經(jīng)過熱回收裝置

4后，預(yù)熱至溫度達(dá)到650℃，通過還原氣轉(zhuǎn)化爐2的原料氣入口201進(jìn)入至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)

的催化劑管205中，工藝氣與原料氣的混合氣體在催化劑管205內(nèi)催化劑的作用下發(fā)生重整

反應(yīng)，將CH4和CO2重整為H2和CO。在還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)，催化劑管205被外部燃燒的高溫?zé)煔?br />
加熱，反應(yīng)所得還原氣溫度約為900℃， 約為1.5， 還原氣

通過還原氣入口602輸送至豎爐6內(nèi)，與豎爐6內(nèi)的鐵礦石反應(yīng)生產(chǎn)海綿鐵，溫度為500℃的

海綿鐵從豎爐6下部的海綿鐵出口604輸出。

[0112] 其中，吸附脫硫塔303的數(shù)量為4個(gè)，1個(gè)為備用吸附脫硫塔。當(dāng)吸附脫硫塔303吸附3

達(dá)到預(yù)設(shè)的飽和度閾值后，抽取3000Nm/h的工藝氣進(jìn)入至換熱器301內(nèi)升溫至260℃，再通

入至吸附脫硫塔303內(nèi)進(jìn)行脫附再生。吸附脫硫塔303的再生分為升溫、保溫、冷卻三個(gè)階

段，再生周期為3天。再生過程中，分子篩材料所吸附的含硫化合物等雜質(zhì)進(jìn)入吸附脫硫塔

303的脫附氣中，吸附脫硫塔303的脫附氣與工藝氣混合進(jìn)入還原氣轉(zhuǎn)化爐2中進(jìn)行燃燒處

理。

[0113] 其中，初步凈化焦?fàn)t煤氣為50000Nm3/h，總硫含量為300mg/Nm3，焦油含量為20mg/3 3 3

Nm，苯含量為500mg/Nm ，萘含量為500mg/Nm ，一部分初步凈化焦?fàn)t煤氣(48000Nm/h)進(jìn)入

3 3

吸附精制塔1進(jìn)行凈化，凈化后焦?fàn)t煤氣中硫含量小于1mg/Nm ，苯含量小于1mg/Nm ，萘含量

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小于1mg/Nm ，另一部分初步凈化焦?fàn)t煤氣(2000Nm/h)輸送至還原氣轉(zhuǎn)化爐2內(nèi)進(jìn)行燃燒供

熱。

[0114] 其中，吸附精制塔1的數(shù)量為6個(gè)，1個(gè)為備用吸附精制塔。當(dāng)吸附精制塔1吸附達(dá)到3

預(yù)設(shè)的飽和度閾值后，抽取5000Nm /h的工藝氣并經(jīng)過熱回收裝置4升溫至280℃，再通入至

吸附精制塔1內(nèi)進(jìn)行脫附再生。吸附精制塔1的再生分為升溫、保溫、冷卻三個(gè)階段，再生周

期為3天。再生過程中，分子篩材料所吸附的硫、苯、萘、焦油等雜質(zhì)進(jìn)入吸附精制塔1的脫附

氣中，吸附精制塔1的脫附氣、部分初步凈化焦?fàn)t煤氣和部分工藝氣混合進(jìn)入還原氣轉(zhuǎn)化爐

2內(nèi)燃燒提供熱量，混合氣體中的污染物轉(zhuǎn)化為H2O、CO2和SO2進(jìn)入煙氣中，經(jīng)凈化達(dá)標(biāo)后排

放。

[0115] 本實(shí)用新型的氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是：[0116] 一、該氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)通過吸附精制塔1內(nèi)的分子篩材料對(duì)焦?fàn)t煤氣中的無機(jī)硫、有機(jī)硫、焦油、苯以及萘等雜質(zhì)進(jìn)行吸附脫除處理，吸附精制塔1再生后的脫附氣

可送至還原氣轉(zhuǎn)化爐2作為燃料氣進(jìn)行燃燒供熱，結(jié)構(gòu)簡單，能量利用率高，與傳統(tǒng)凈化裝

置相比投資少，成本低，無二次污染。

[0117] 二、該氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)在吸附脫硫塔303內(nèi)填裝有分子篩材料，通過分子篩材料吸附脫除爐頂氣中的無機(jī)硫和有機(jī)硫，解吸氣加熱轉(zhuǎn)化爐，脫硫精度高，具有較高的

選擇性，不損失二氧化碳。

[0118] 三、該氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)采用吸附精制塔1凈化后的焦?fàn)t煤氣與豎爐6生成的CO2催化轉(zhuǎn)化為富H2、CO的還原氣，達(dá)到節(jié)能減排CO2的效果。

[0119] 四、該氣基豎爐還原氣制備系統(tǒng)中設(shè)置有熱回收裝置4和換熱器301，對(duì)進(jìn)入還原氣轉(zhuǎn)化爐2的工藝氣進(jìn)行預(yù)熱升溫，還原氣轉(zhuǎn)化爐2產(chǎn)出的還原氣可直接輸送至豎爐6中與

鐵礦石進(jìn)行還原反應(yīng)，能耗低，流程簡潔。

[0120] 以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變

化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。