RU2000124090A

RU2000124090A - Способ получения железа прямого восстановления и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2000124090A
Application number: RU2000124090A
Authority: RU
Inventors: Хуан А. ВИЛЬЯРРЕАЛЬ-ТРЕВИНО
Original assignee: Ильса, С.А. Де К.В.
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2002-08-20

Claims

1. Способ получения железа прямого восстановления или предварительно восстановленной железной руды с улучшенным использованием восстановительного газа, содержащий подачу потока восстановительного газа, главным образом, состоящего из водорода и окиси углерода, а также содержащего метан, двуокись углерода и воду, нагретого до температуры, примерно 750-1050^oС, в восстановительную зону в реакторе-восстановителе, в котором присутствующие твердые частицы, содержащие окислы железа, восстанавливаются в результате реакции окислов железа с восстановительным газом, выведение из указанного реактора восстановительного газа после реакции с окислами железа в качестве колошникового газа, охлаждение и очистку колошникового газа и удаление из него воды с получением охлажденного колошникового газа, нагревание и рециркулирование первой части охлажденного колошникового газа в указанный реактор-восстановитель в качестве части потока восстановительного газа, продувку второй части охлажденного колошникового газа, добавление свежеприготовленного газа к газам, в конечном итоге рециркулируемым в восстановительную зону, отделение от указанной второй части охлажденного колошникового газа, по меньшей мере, большей части содержащегося в ней водорода с образованием обогащенного водородом потока, который является обедненным двуокисью углерода, и рециркулирование обогащенного водородом газового потока в реактор-восстановитель.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обогащенный водородом газовый поток, преимущественно, не содержит двуокиси углеродов и содержит значительно меньше азота по сравнению с указанной второй частью.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделение H₂ от второй части охлажденного колошникового газа осуществляют в адсорбционной установке типа АПД или АПВД.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделение Н₂ от второй части охлажденного колошникового газа осуществляют в установке для химической абсорбции СО₂.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что обогащенный водородом газовый поток имеет содержание водорода, равное или больше 92 об. %.

6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что обогащенный водородом газовый поток имеет содержание водорода, равное или больше 95 об. %.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что он дополнительно содержит получение восстановительного газа в виде свежеприготовленного газа в установке реформинга природного газа с водяным паром; указанный свежеприготовленный восстановительный газ объединяют с первой частью восстановительного газа; полученную смесь первой части и свежеприготовленного газа нагревают до температуры выше 750^oС и вводят в восстановительную зону.

8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно объединяют в качестве свежеприготовленного газа поток природного газа или другого подвергающегося реформингу углеводорода с первой частью охлажденного колошникового газа; осуществляют циркулирование указанной комбинации через установку реформинга природного газа с СО₂ с получением в результате потока восстановительного газа и вводят поток восстановительного газа в восстановительную зону.

9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно объединяют в качестве свежеприготовленного газа увлажненный поток природного газа с потоком охлажденного колошникового газа и нагревают объединенный поток с образованием потока восстановительного газового потока, поэтому природный газ, присутствующий в восстановительном газе, подаваемом в восстановительную зону, в значительной степени подвергается реформингу в восстановительной зоне, используя преимущество каталитического действия металлического железа в реакторе-восстановителе.

10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно вводят поток кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, в поток восстановительного газа перед его введением в реактор-восстановитель.

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что дополнительно вводят поток кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, в поток восстановительного газа перед его введением в реактор-восстановитель.

12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно вводят поток кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, в поток восстановительного газа перед его введением в реактор-восстановитель.

13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что поток кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, имеет содержание кислорода более 30 об. %.

14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что поток кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, имеет содержание кислорода более 30 об. %.

15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что поток кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, имеет содержание кислорода более 30 об. %.

16. Способ по п. 5, отличающийся тем, что он дополнительно содержит объединение обогащенного водородом газового потока с потоком восстановительного газа и введение этой комбинации в восстановительную зону.

17. Способ по п. 12, отличающийся тем, что обогащенный водородом газовый поток нагревают в отдельном нагревателе перед его подачей в восстановительную зону.

18. Способ по п. 5, отличающийся тем, что обогащенный водородом газовый поток подают в зону охлаждения реактора-восстановителя.

19. Способ по п. 5, отличающийся тем, что природный газ подают в зону охлаждения реактора-восстановителя.

20. Способ по п. 7, отличающийся тем, что природный газ подают в зону охлаждения реактора-восстановителя.

21. Способ по п. 8, отличающийся тем, что природный газ подают в зону охлаждения реактора-восстановителя.

22. Способ по п. 9, отличающийся тем, что природный газ подают в зону охлаждения реактора-восстановителя.

23. Способ по п. 10, отличающийся тем, что природный газ подают в зону охлаждения реактора-восстановителя.

24. Устройство для получения предварительно восстановленных материалов, включая железо прямого восстановления с улучшенным использованием восстановительного газа, содержащее реактор-восстановитель, имеющий восстановительную зону с впуском газа и выпуском газа, устройство для охлаждения газа в газовом сообщении с выпуском газа восстановительной зоны, нагреватель восстановительного газа в газовом сообщении с впуском газа восстановительной зоны, первое нагнетающее устройство, соединенное с охлаждающим устройством и с нагревателем с рециркулированием восстановительного газа к впуску газа от выпуска газа, трубопровод для отвода части восстановительного газа, выходящего из выпуска газа восстановительной зоны, к второму нагнетающему устройству, разделительное устройство для получения обогащенного водородом продукта и обедненного водородом продукта с содержанием двуокиси углерода, трубопровод, соединяющий второе нагнетающее устройство с разделительным устройством, трубопровод для соединения разделительного устройства для получения обогащенного водородом продукта с восстановительной зоной между первым нагнетающим устройством и газовым впуском.

25. Устройство по п. 24, отличающееся тем, что разделительным устройством является установка для химической абсорбции.

26. Устройство по п. 24, отличающееся тем, что разделительным устройством является АПД- или АПВД-установка физической адсорбции.