(二)氢冶金炉顶气二氧化碳脱除技术
1.技术适用范围
适用于冶金行业工艺气体脱碳处理。
2.技术原理及工艺
利用 N-甲基二乙醇胺溶液可选择性与二氧化碳形成不稳定碳酸盐的特性,对炉顶气中的低浓度二氧化碳进行低温吸收、高温解吸,进入下道二氧化碳精制单元,得到工业级与食品级二氧化碳产品,最终实现炉顶气脱碳循环与二氧化碳回收利用。工艺流程如图所示。

工艺流程图
3.技术功能特性及指标
二氧化碳脱除工艺与直接还原工序相结合,脱碳后气体中二氧化碳含量≤1%。
4.应用案例
(1)项目基本情况:
技术提供单位为河钢集团有限公司,应用单位为张宣科技氢冶金公司。改造前冶金工艺流程无二氧化碳脱除单元,含二氧化碳工艺气直接排空,工艺气排放量为 75 吨/小时。
(2)主要技术改造内容:
冶金工序增设二氧化碳脱除单元,安装吸收塔、汽提塔、脱碳后洗涤器、贫富液换热器等装置。2021 年 5 月实施建设,实施周期 1 年。
(3)节能降碳效果及投资回收期:
改造完成后,二氧化碳吸收量为 11.4 吨/小时,年用电量为 215 万千瓦时,消减掉系统自身耗能的碳排放,实现二氧化碳减排量 8.9 万吨/年。投资额为 2000 万元,投资回收期为 4.5 年。