钢铁是国民经济中的能耗大户，随着能源价格的上涨，能源消耗已占钢铁生产成本的30％左右。能耗高的问题已经严重制约了我国钢铁工业参与国际竞争。钢铁联合企业中，炼铁系统能耗占总能耗的50％以上，因此炼铁系统的节能降耗一直是冶金企业节能和环保的重点，焦化环节是炼铁系统的重要的环节之一。在国家冶金技术发展政策的引导下，干熄焦作为重点节能推广项目已经得到广大企业的响应。 目前干熄焦技术以氮气作为传热介质，仅仅将显热传递给锅炉，而没有充分利用红焦的高温及显热，热利用效率较低。干熄焦工艺以降低气料比、降低循环气体温度和提高热利用效率为发展方向。焦炉煤气循环干熄焦工艺以焦炉煤气作为干熄焦的气源，焦炉煤气将红焦的显热带走回收利用，同时利用焦炭的显热将焦炉煤气中的CH4分解，生成游离碳和H2，游离碳吸附沉积在焦炭的孔隙内，降低了焦炭的反应性；H2不仅与高温焦炭中的硫分反应生成H2S降低了焦炭含硫量，而且为规模化焦炉煤气制氢创造条件及降低成本。因此焦炉煤气循环干熄焦工艺具有显著的经济效益和相关综合效益。 本文的主要研究内容和结果如下：(1)对目前干熄焦工艺及焦炭加氢脱硫技术进行了比较系统的综述； (2)在现有干熄焦工艺和煤炭的加氢脱硫反应的基础上，从理论上构建了焦炉煤气循环干熄焦的概念，物料和能量平衡计算的结果表明，相对于传统干熄焦工艺中以氮气为换热介质，焦炉煤气能够更好的实现熄焦的任务：降低了气料比，减少了干熄焦运行过程中的主要能耗——风力输送耗能。由于CH4热容较大且高温时发生强吸热裂解反应，决定干熄焦炉内CH4含量的关键操作参数——煤气更新系数Z(补充焦炉煤气气量/循环煤气气量)越大，气料比减少的越多。 (3)研究了温度、H2浓度和气流速度对焦炭脱硫的影响，研究结果表明：在800℃以上，加氢脱硫的效果明显，温度越高，脱硫效果越好；焦炭加氢脱硫反应为外扩散控制，H2流量的增大有利于焦炭的加氢脱硫；焦炭加氢脱硫的速度与H2的浓度成正比； (4)探讨了水蒸气的辅助脱硫作用，研究表明：水蒸气不具备脱硫效果，对加氢脱硫的辅助效果非常明显； (5)考察了焦炭介质上的CH4裂解反应及其生成的游离碳对焦炭品质的影响，CH4的裂解率随温度的升高、停留时间的延长而提高。CH4裂解后产出的游离碳不仅覆盖在焦炭表面而且深入焦炭孔隙，从而减少了焦炭的表面积，相应的焦炭的反应性变差，有利于高炉炼铁。