RU2726175C1 - Methods and systems for increasing carbon content in cancellous iron in reducing furnace - Google Patents

Methods and systems for increasing carbon content in cancellous iron in reducing furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2726175C1
RU2726175C1 RU2019110105A RU2019110105A RU2726175C1 RU 2726175 C1 RU2726175 C1 RU 2726175C1 RU 2019110105 A RU2019110105 A RU 2019110105A RU 2019110105 A RU2019110105 A RU 2019110105A RU 2726175 C1 RU2726175 C1 RU 2726175C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas stream
carbon monoxide
content
gas
high content
Prior art date
Application number
RU2019110105A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мирмухаммедюсеф МОТАМЕДХАШЕМИ
Original Assignee
Мидрэкс Текнолоджиз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/270,692 external-priority patent/US10508314B2/en
Application filed by Мидрэкс Текнолоджиз, Инк. filed Critical Мидрэкс Текнолоджиз, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2726175C1 publication Critical patent/RU2726175C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/16—Introducing a fluid jet or current into the charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/26—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by adding additional fuel in recirculation pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
    • C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: method envisages gas flow with high content of carbon monoxide, supply of gas flow with high content of carbon monoxide into direct reduction furnace and subjecting the partially or completely reduced iron oxide to a gas stream with a high carbon monoxide content with high content of carbon in the obtained reduced iron. At that, flow of gas with high content of carbon monoxide is provided by obtaining a stream of converted gas in a reforming unit, its cooling with removal of water, cold dry converted gas flows through a compressor configured to increase its pressure and flow through the CO extraction unit. At that, gas flow with high content of carbon monoxide fed into furnace is mixed with gas flow with high content of hydrocarbons, wherein prior to mixing, gas stream with high content of carbon monoxide contains at least 60 % CO.EFFECT: invention relates to a method and system for producing direct reduced iron with high content of carbon.18 cl, 3 dwg

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУCROSS REFERENCE TO A RELATED APPLICATION

[0001] Настоящая заявка на патент/патент представляет собой частичное продолжение (CIP) одновременно находящейся на рассмотрении заявки на патент США № 14/748413, поданной 24 июня 2015 года и озаглавленной “METHODS AND SYSTEMS FOR INCREASING THE CARBON CONTENT OF SPONGE IRON IN A REDUCTION FURNACE” («СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В ГУБЧАТОМ ЖЕЛЕЗЕ В ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ»), содержание которой полностью включено в данный документ посредством ссылки.[0001] This patent application is a partial continuation (CIP) of the pending application for US patent No. 14/748413, filed June 24, 2015 and entitled "METHODS AND SYSTEMS FOR INCREASING THE CARBON CONTENT OF SPONGE IRON IN A REDUCTION FURNACE ”(“ METHODS AND SYSTEMS FOR INCREASING THE CARBON CONTENT IN A SPONGE IRON IN A REDUCING FURNACE ”), the contents of which are fully incorporated herein by reference.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

[0002] Настоящее изобретение относится в целом к способам и системам для повышения содержания углерода в губчатом железе в печи прямого восстановления (DR).[0002] The present invention relates generally to methods and systems for increasing the carbon content of a spongy iron in a direct reduction (DR) furnace.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

[0003] Железо прямого восстановления (DRI), которое также называется губчатым железом, как правило, получают посредством введения в реакцию железной руды в реакционноспособном потоке газа, содержащем восстановители, такие как H2 и CO, в подвижном слое или вертикальном шахтном реакторе. Далее представлены общие реакции, ход которых ограничен равновесием:[0003] Direct reduced iron (DRI), also called sponge iron, is typically obtained by introducing iron ore into the reaction in a reactive gas stream containing reducing agents such as H 2 and CO in a moving bed or a vertical shaft reactor. The following are common reactions, the course of which is limited by equilibrium:

Fe2O3 + 3H2 ⇔ 2Fe + 3H2O (1)Fe 2 O 3 + 3H 2 ⇔ 2Fe + 3H 2 O (1)

Fe2O3 + 3CO ⇔ 2Fe + 3CO2 (2)Fe 2 O 3 + 3CO ⇔ 2Fe + 3CO 2 (2)

[0004] В коммерческих способах DR продукт DRI все еще содержит непрореагировавший оксид железа, который может составлять 15,0% по весу. Вследствие природы реакций (1) и (2), ход которых ограничен равновесием, достижение полного (т. е. 100,0%) восстановления в реакторе восстановления является экономически неэффективным. В действительности, если степень восстановления приближается к 100,0%, необходимо чрезмерно длительное время пребывания в реакторе восстановления для удаления остаточного кислорода из частично прореагировавшего материала. Поскольку скорость реакций восстановления можно повысить в некоторой степени путем повышения температуры, такие повышения температуры ограничены тем, что рабочая температура должна поддерживаться ниже температуры спекания, чтобы внутри реактора восстановления не образовывались кластеры. Таким образом, обычное восстановление поддерживается приблизительно в диапазоне 85,0-95,0% при выгрузке из традиционных коммерческих реакторов восстановления в зависимости от качества оксидного материала и условий эксплуатации установки.[0004] In commercial DR methods, the DRI product still contains unreacted iron oxide, which may be 15.0% by weight. Due to the nature of reactions (1) and (2), the course of which is limited by equilibrium, achieving complete (i.e. 100.0%) reduction in the reduction reactor is economically inefficient. In fact, if the degree of reduction approaches 100.0%, an excessively long residence time in the reduction reactor is necessary to remove residual oxygen from the partially reacted material. Since the rate of reduction reactions can be increased to some extent by increasing the temperature, such temperature increases are limited in that the operating temperature must be kept below the sintering temperature so that clusters do not form inside the reduction reactor. Thus, conventional recovery is maintained at approximately 85.0-95.0% when discharged from conventional commercial reduction reactors, depending on the quality of the oxide material and the operating conditions of the installation.

[0005] Такой продукт DRI может использоваться в качестве источника железа с низким содержанием примесей, в дополнение к скрапу черных металлов и чугуну, в производстве стали главным образом с помощью электродуговой печи (EAF) в сталеплавильной установке. В EAF происходит расплавление загруженного материала с помощью электрической дуги, как правило, сопровождаемое введением кислорода с целью сжигания углерода и Fe3C, представляющих собой примеси, в случае их присутствия. Частичное или полное сжигание углерода с помощью кислорода обеспечивает постоянный внутренний источник энергии для EAF в случае введения в EAF кислорода. Кроме того, превращение Fe3C в железо и углерод представляет собой экзотермическую реакцию, которая обеспечивает улучшение теплового коэффициента полезного действия EAF. Следовательно, содержание углерода в DRI может быть интерпретировано как источник энергии, и данная энергия в итоге используется в EAF при расплавлении DRI.[0005] Such a DRI product can be used as a source of iron with a low content of impurities, in addition to scrap of ferrous metals and cast iron, in the production of steel mainly using an electric arc furnace (EAF) in a steel plant. In EAF, the charged material is melted by an electric arc, usually accompanied by the introduction of oxygen to burn carbon and Fe 3 C, which are impurities, if present. Partial or complete carbon burning with oxygen provides a constant internal energy source for EAF if oxygen is introduced into the EAF. In addition, the conversion of Fe 3 C to iron and carbon is an exothermic reaction that improves the thermal efficiency of EAF. Therefore, the carbon content in DRI can be interpreted as an energy source, and this energy is ultimately used in EAF for melting DRI.

[0006] Хотя другие источники углерода, такие как уголь или резина, могут быть добавлены в EAF с аналогичной целью, конечный выход значительно меньше, чем в случае объединенного углерода в DRI, вследствие выдувания частиц и примесей в источниках углерода. Следовательно, существует высокая необходимость в повышении содержания углерода в DRI в ходе стадии восстановления перед выгрузкой его в EAF.[0006] Although other carbon sources, such as coal or rubber, can be added to the EAF for a similar purpose, the final yield is significantly lower than in the case of combined carbon in DRI, due to the blowing of particles and impurities in the carbon sources. Therefore, there is a high need to increase the carbon content in DRI during the reduction step before uploading it to EAF.

[0007] Внутри реактора восстановления углерод может быть образован (т. е. физический углерод – C) или добавлен к DRI (т. е. химический углерод – Fe3C) в результате следующих общих реакций:[0007] Inside the reduction reactor, carbon can be formed (ie, physical carbon — C) or added to DRI (ie, chemical carbon — Fe 3 C) as a result of the following general reactions:

3Fe + CO + H2 ⇔ Fe3C + H2O (3)3Fe + CO + H 2 ⇔ Fe 3 C + H 2 O (3)

3Fe + 2CO ⇔ Fe3C + CO2 (4)3Fe + 2CO ⇔ Fe 3 C + CO 2 (4)

3Fe + CH4 ⇔ Fe3C + 2H2 (5)3Fe + CH 4 ⇔ Fe 3 C + 2H 2 (5)

CO + H2 ⇔ C + H2O (6)CO + H 2 ⇔ C + H 2 O (6)

2CO ⇔ C + CO2 (7)2CO ⇔ C + CO 2 (7)

CH4 ⇔ C + 2H2 (8)CH 4 ⇔ C + 2H 2 (8)

[0008] Следовательно, два основных источника объединенного углерода в продукте DRI (т. е. физического и химического) представляют собой CO и углеводороды (например, CH4) в потоке восстановительного газа. Тогда как количество CO в потоке восстановительного газа обычно определяется условиями эксплуатации блока образования восстановительного газа, количество углеводородов регулируется оператором для подавления реакций метанизации внутри восстановительной печи, при этом с учетом охлаждающих эффектов, обусловленных следующим:[0008] Therefore, the two main sources of combined carbon in the DRI product (ie, physical and chemical) are CO and hydrocarbons (eg, CH 4 ) in the reducing gas stream. While the amount of CO in the reducing gas stream is usually determined by the operating conditions of the reducing gas generation unit, the amount of hydrocarbons is controlled by the operator to suppress methanization reactions inside the reducing furnace, taking into account the cooling effects due to the following:

- эндотермические реакции (5) и (8), приведенные выше,- endothermic reactions (5) and (8) above,

- эндотермические реакции риформинга, катализируемые железом в реакторе восстановления,- endothermic reforming reactions catalyzed by iron in a reduction reactor,

- непосредственное удаление тепла посредством углеводородов, которые имеют значительно более высокие значения теплоемкости по сравнению с большинством газов в установке DR, и- direct heat removal by means of hydrocarbons, which have significantly higher heat capacity values compared to most gases in the DR installation, and

- ограниченные значения температуры предварительного нагрева для потоков углеводородов (ниже ~ 400 градусов Цельсия).- limited preheating temperatures for hydrocarbon streams (below ~ 400 degrees Celsius).

Другими словами, с эксплуатационной точки зрения существуют ограничения в отношении увеличения количеств CO и CH4 в потоке восстановительного газа.In other words, from an operational point of view, there are restrictions regarding the increase in the amounts of CO and CH 4 in the reducing gas stream.

[0009] Одним из коммерчески используемых подходов для обхода этих ограничений является добавление потока с высоким содержанием углеводородов к массе уже восстановленных материалов. Обычно это делается путем введения природного газа в горячий восстановленный материал (надлежащий катализатор), как только он покидает зону восстановления – область, обычно называемую переходной зоной. Таким образом, вследствие реакций крекинга в переходной зоне содержание углерода в продукте увеличивается.[0009] One commercially used approach to circumvent these limitations is to add a high hydrocarbon stream to the mass of already recovered materials. This is usually done by introducing natural gas into the hot reduced material (an appropriate catalyst) as soon as it leaves the reduction zone — an area commonly referred to as the transition zone. Thus, due to cracking reactions in the transition zone, the carbon content in the product increases.

[0010] Вследствие эндотермической природы реакций крекинга данное взаимодействие приводит к снижению значений температуры материала и газа, таким образом, способствуя охлаждению продукта DRI. Однако данный охлаждающий эффект в отношении установок, где DRI должен выходить из восстановительной печи при повышенных значениях температуры, рассматривается как отрицательный побочный эффект и, как правило, сводится к минимуму.[0010] Due to the endothermic nature of cracking reactions, this interaction leads to a decrease in the temperature of the material and gas, thereby contributing to the cooling of the DRI product. However, this cooling effect with respect to installations where DRI must exit the reduction furnace at elevated temperatures is considered a negative side effect and is generally minimized.

[0011] В коммерциализированных способах DR, источник углеводородов обычно используется для получения восстановителей посредством каталитического или некаталитического способа риформинга. Для каталитических способов риформинга необходимые окислители, как правило, представляют собой H2O (т. е. пар) и CO2. Для некаталитических способов риформинга необходимый окислитель, как правило, представляет собой кислород (O2). В последнем случае, в результате очень быстрых реакций частичного и полного сгорания образуются H2O и CO2 для дополнительных гомогенных и/или гетерогенных реакций риформинга. При всех способах риформинга некоторая часть углерода и водорода, содержащихся в углеводородах, превращается соответственно в CO и H2. Например, в случае, если CH4 является единственным источником углеводородов, схемы общих реакций, регулирующих способы гомогенного и гетерогенного риформинга, являются следующими:[0011] In commercialized DR methods, a hydrocarbon source is typically used to produce reducing agents through a catalytic or non-catalytic reforming process. For catalytic reforming processes, the necessary oxidizing agents are typically H 2 O (i.e., steam) and CO 2 . For non-catalytic reforming processes, the necessary oxidizing agent is typically oxygen (O 2 ). In the latter case, as a result of very fast partial and complete combustion reactions, H 2 O and CO 2 are formed for additional homogeneous and / or heterogeneous reforming reactions. In all reforming processes, some of the carbon and hydrogen contained in the hydrocarbons is converted to CO and H 2 , respectively. For example, in the event that CH 4 is the sole source of hydrocarbons, the general reaction schemes regulating the methods of homogeneous and heterogeneous reforming are as follows:

CH4 + 2O2 ⇔ CO2 + 2H2O (9)CH 4 + 2O 2 ⇔ CO 2 + 2H 2 O (9)

CH4 + 1,5O2 ⇔ CO + 2H2O (10)CH 4 + 1.5O 2 ⇔ CO + 2H 2 O (10)

CH4 + O2 ⇔ CO + H2 + H2O (11)CH 4 + O 2 ⇔ CO + H 2 + H 2 O (11)

CH4 + 0,5O2 ⇔ CO + 2H2 (12)CH 4 + 0.5O 2 ⇔ CO + 2H 2 (12)

CH4 + H2O ⇔ CO + 3H2 (13)CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2 (13)

CH4 + CO2 ⇔ 2CO + 2H2 (14)CH 4 + CO 2 ⇔ 2CO + 2H 2 (14)

Газ, выводящийся из процесса риформинга, таким образом, представляет собой смесь CO, H2 и непрореагировавших углеводородов и окислителей и называется конвертированным газом.The gas removed from the reforming process is thus a mixture of CO, H 2 and unreacted hydrocarbons and oxidizing agents and is called converted gas.

[0012] Помимо этих главных реакций, зависящих от термодинамических параметров системы, также могут протекать некоторые из ранее указанных реакций, основными из которых являются следующие:[0012] In addition to these main reactions, which depend on the thermodynamic parameters of the system, some of the previously mentioned reactions can also proceed, the main of which are the following:

CO + H2 ⇔ C + H2O (6)CO + H 2 ⇔ C + H 2 O (6)

2CO ⇔ C + CO2 (7)2CO ⇔ C + CO 2 (7)

CH4 ⇔ C + 2H2 (8)CH 4 ⇔ C + 2H 2 (8)

Углерод, полученный в результате таких побочных реакций, оказывает неблагоприятное влияние на катализатор риформинга, и, следовательно, обычной практикой является предотвращение их возникновения путем контроля рабочих параметров блока установки риформинга.The carbon obtained as a result of such adverse reactions adversely affects the reforming catalyst, and therefore, it is common practice to prevent them from occurring by monitoring the operating parameters of the reforming unit.

[0013] Исходя из реакций (1) и (2), присутствие окислителей H2O и CO2 в смеси восстановительных газов приводит к снижению эффективности реакций восстановления. Следовательно, рабочие параметры в секции риформинга установки регулируют таким образом, чтобы конвертированный газ характеризовался высокими значениями CO/CO2 и H2/H2O, которые могут быть достигнуты путем повышения скорости превращения CH4, при поддержании значений концентрации H2O и CO2 в максимально возможной степени в сырьевом газе в блоке риформинга. Как правило, потери CH4 из блока установки риформинга поддерживают на уровне ниже ~1,0-2,0%, и, в результате, аналогично CO/CO2 и H2/H2O, соотношение H2/CH4 в потоке конвертированного газа является высоким. Тогда как высокое соотношение CO/CO2 в потоке конвертированного газа способствует осаждению углерода внутри реактора восстановления в соответствии с реакциями (4) и (7), высокое соотношение H2/CH4 снижает вероятность осаждения углерода в соответствии с реакциями (5) и (8). Таким образом, понятно, что путем повышения соотношения CO/CO2 обеспечивается улучшение потенциала науглероживания конвертированного газа. Это является главной целью настоящего изобретения.[0013] Based on reactions (1) and (2), the presence of H 2 O and CO 2 oxidizing agents in the mixture of reducing gases leads to a decrease in the efficiency of the reduction reactions. Therefore, the operating parameters in the reforming section of the installation are adjusted so that the converted gas has high values of CO / CO 2 and H 2 / H 2 O, which can be achieved by increasing the conversion rate of CH 4 , while maintaining the concentration values of H 2 O and CO 2 as much as possible in the feed gas in the reforming unit. Typically, CH 4 losses from the reforming unit are maintained below ~ 1.0-2.0%, and, as a result, similarly to CO / CO 2 and H 2 / H 2 O, the H 2 / CH 4 ratio in the stream converted gas is high. While a high CO / CO 2 ratio in the converted gas stream promotes carbon deposition inside the reduction reactor in accordance with reactions (4) and (7), a high H 2 / CH 4 ratio reduces the likelihood of carbon deposition in accordance with reactions (5) and ( 8). Thus, it is understood that by increasing the CO / CO 2 ratio, the carbonization potential of the converted gas is improved. This is the main objective of the present invention.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION

[0014] Настоящее изобретение предусматривает применение промышленно доступных технологических средств, т. е. мембранных модулей (органических/неорганических/металлоорганических), посредством которых большая часть водорода и/или CO2 извлекается из потока конвертированного газа в установке путем отведения (т. е. отделения) других компонентов. Такое отделение, как правило, обеспечивает образование двух различных потоков с различным химическим составом: один – с высоким содержанием CO, а другой – с высоким содержанием H2. Поток газа с высоким содержанием H2 затем смешивается с различными потоками газа, которые эксплуатируются в способе, включая без ограничения поток сырьевого газа, подаваемый в блок установки риформинга, поток охлаждающего газа, поток восстановительного газа, потоки газообразного топлива и т. д. Поток газа с высоким содержанием CO поступает в переходную зону и/или зону охлаждения восстановительной печи с повышением содержания углерода в губчатом железе. Экзотермическая природа реакций (4) и (7) обеспечивает возможность добавления большего количества газа в переходную зону с поддержанием высокой температуры. Необязательно поток газа с высоким содержанием углеводородов смешивают с потоком газа с высоким содержанием CO перед введением в последнее впускное отверстие.[0014] The present invention provides for the use of industrially available technological means, that is, membrane modules (organic / inorganic / organometallic), through which most of the hydrogen and / or CO 2 is extracted from the converted gas stream in the installation by removal (ie compartments) other components. This separation, as a rule, provides the formation of two different streams with different chemical composition: one with a high content of CO, and the other with a high content of H 2 . The high H 2 gas stream is then mixed with various gas streams that are operated in the process, including, without limitation, the feed gas stream supplied to the reforming unit, a cooling gas stream, a reducing gas stream, gaseous fuel streams, etc. with a high content of CO enters the transition zone and / or cooling zone of the reduction furnace with an increase in the carbon content in the sponge iron. The exothermic nature of reactions (4) and (7) makes it possible to add more gas to the transition zone while maintaining a high temperature. Optionally, a high hydrocarbon gas stream is mixed with a high CO gas stream before being introduced into the last inlet.

[0015] Сотни мембранных модулей были установлены во всем мире различными поставщиками на нефтеперерабатывающих предприятиях и нефтехимических заводах, где извлечение водорода, отделение CO2 или регулирование соотношения H2/CO является важным для эффективной работы установки. Таким образом, существует небольшое затруднение в отношении использования такого оборудования новым способом в установке DR.[0015] Hundreds of membrane modules have been installed worldwide by various suppliers at refineries and petrochemical plants, where hydrogen recovery, CO 2 separation, or H 2 / CO ratio control is important for the plant to operate efficiently. Thus, there is little difficulty regarding the use of such equipment in a new way in the installation of DR.

[0016] Настоящее изобретение не ограничено применением мембранных модулей. Все другие технологические средства разделения/адсорбции (например, блоки адсорбции с перепадом давления/в вакууме с перепадом давления/с перепадом температуры (PSA/VPSA/TSA)), удовлетворяющие требованиям способа, можно применять для выполнения задачи в отношении науглероживания согласно настоящему изобретению, исходя из представленного руководства.[0016] The present invention is not limited to the use of membrane modules. All other separation / adsorption technology means (e.g., differential pressure adsorption / vacuum differential pressure / differential pressure adsorption units (PSA / VPSA / TSA)) that satisfy the requirements of the method can be used to perform the carburizing task of the present invention, based on the guidance provided.

[0017] В одном иллюстративном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает способ получения железа прямого восстановления с повышенным содержанием углерода, предусматривающий: обеспечение потока конвертированного газа из установки риформинга; подачу потока конвертированного газа в блок извлечения монооксида углерода с образованием потока газа с высоким содержанием монооксида углерода и потока газа с высоким содержанием водорода; а также подачу потока газа с высоким содержанием монооксида углерода в печь прямого восстановления и подвергание частично или полностью восстановленного оксида железа воздействию потока газа с высоким содержанием монооксида углерода с повышением содержания углерода в полученном железе прямого восстановления. Поток газа с высоким содержанием монооксида углерода подается в одно из переходной зоны и зоны охлаждения печи прямого восстановления. Поток конвертированного газа, образованного в установке каталитического риформинга трубчатого типа в установках прямого восстановления, как правило, содержит 50,0-80,0% H2, 20,0-40,0% CO, 1,0-5,0% CO2, 0,0-3,0% CH4 и 0,0-5,0% N2, все значения приведены в пересчете на осушенный газ, в зависимости от условий эксплуатации установки риформинга. Способ дополнительно предусматривает охлаждение потока конвертированного газа до значения температуры, которое меньше, чем температура его насыщения, предпочтительно до температуры окружающей среды, например, 20-50 градусов Цельсия, в охладителе/холодильнике. Способ дополнительно предусматривает сжатие потока конвертированного газа до давления 5,0-20,0 бар изб., предпочтительно 10,0-15,0 бар изб., в одно- или многоступенчатом компрессоре установленном перед поступлением в блок извлечения CO. С целью обеспечения более высокой эффективности поток газа с высоким содержанием монооксида углерода, выводящийся из блока извлечения CO, должен содержать более 60,0% монооксида углерода, предпочтительно 70,0-90,0%. Способ дополнительно предусматривает рециркуляцию потока газа с высоким содержанием водорода для применения в установке для прямого восстановления для различных возможных вариантов применения, включая без ограничения топливо для систем с огневым нагревом, сырьевой газ в установке риформинга и восстановительный газ в восстановительной печи. В случае применения потока с высоким содержанием водорода в качестве топлива обеспечивается снижение количества CO2, высвобождаемого в атмосферу. Способ дополнительно предусматривает смешивание потока газа с высоким содержанием монооксида углерода с потоком газа с высоким содержанием углеводородов, предпочтительно природным газом, с образованием конечной науглероживающей газовой атмосферы.[0017] In one illustrative embodiment, the present invention provides a method for producing directly reduced iron with a high carbon content, comprising: providing a stream of converted gas from a reforming unit; feeding the converted gas stream to the carbon monoxide extraction unit to form a gas stream with a high carbon monoxide content and a gas stream with a high hydrogen content; and also supplying a gas stream with a high content of carbon monoxide to the direct reduction furnace and exposing the partially or fully reduced iron oxide to the gas stream with a high content of carbon monoxide with increasing carbon content in the obtained direct reduction iron. A gas stream with a high content of carbon monoxide is fed into one of the transition zone and the cooling zone of the direct reduction furnace. The converted gas stream generated in the tubular catalytic reforming unit in direct reduction plants typically contains 50.0-80.0% H 2 , 20.0-40.0% CO, 1.0-5.0% CO 2 , 0.0-3.0% CH 4 and 0.0-5.0% N 2 , all values are calculated in terms of dried gas, depending on the operating conditions of the reforming unit. The method further comprises cooling the converted gas stream to a temperature that is less than its saturation temperature, preferably to ambient temperature, for example, 20-50 degrees Celsius, in a cooler / refrigerator. The method further comprises compressing the converted gas stream to a pressure of 5.0-20.0 bar g., Preferably 10.0-15.0 bar g., In a single or multi-stage compressor installed before entering the CO extraction unit. In order to provide higher efficiency, a gas stream with a high content of carbon monoxide discharged from the CO extraction unit should contain more than 60.0% carbon monoxide, preferably 70.0-90.0%. The method further comprises recirculating a high hydrogen gas stream for use in a direct reduction installation for various possible applications, including, without limitation, fuel for fire-fired systems, feed gas in a reforming unit, and reducing gas in a reduction furnace. When using a stream with a high hydrogen content as fuel, a reduction in the amount of CO 2 released into the atmosphere is achieved. The method further comprises mixing a gas stream with a high content of carbon monoxide with a gas stream with a high content of hydrocarbons, preferably natural gas, with the formation of the final carburizing gas atmosphere.

[0018] Поток газа с высоким содержанием углеводородов должен содержать более 80,0% углеводородов. Необязательно, в зависимости от химического состава потока газа с высоким содержанием углеводородов, способ предусматривает применение одного или более из влагопоглотителя и каплеуловителя/сатуратора для снижения влажности потока газа с высоким содержанием углеводородов до уровня ниже 1,0% и предпочтительно высушивания его. Необязательно, в зависимости от химического состава потока газа с высоким содержанием углеводородов, способ предусматривает одну стадию десульфуризации для снижения содержания серы в потоке с высоким содержанием углеводородов до уровня менее 100 ppm, предпочтительно менее 10 ppm. Необязательно, в зависимости от соотношения компонентов потока с высоким содержанием углеводородов и потока с высоким содержанием CO, система содержит предварительный нагреватель для повышения температуры конечной науглероживающей газовой атмосферы до температуры, составляющей не более 400 градусов Цельсия, предпочтительно приблизительно от 50 до 300 градусов Цельсия. Способ дополнительно предусматривает введение конечной науглероживающей газовой атмосферы поверх массы уже восстановленных материалов внутри реактора восстановления.[0018] A gas stream with a high hydrocarbon content should contain more than 80.0% hydrocarbons. Optionally, depending on the chemical composition of the high hydrocarbon gas stream, the method comprises using one or more of a desiccant and a droplet eliminator / saturator to reduce the moisture of the high hydrocarbon gas stream to below 1.0% and preferably dry it. Optionally, depending on the chemical composition of the high hydrocarbon gas stream, the process comprises one desulfurization step to reduce the sulfur content of the high hydrocarbon stream to less than 100 ppm, preferably less than 10 ppm. Optionally, depending on the ratio of the components of the high hydrocarbon stream to the high CO stream, the system comprises a pre-heater to raise the temperature of the final carburizing gas atmosphere to a temperature of not more than 400 degrees Celsius, preferably from about 50 to 300 degrees Celsius. The method further comprises introducing a final carburizing gas atmosphere over the mass of already reduced materials inside the reduction reactor.

[0019] В другом иллюстративном варианте осуществления в настоящем изобретении предусмотрен способ получения железа прямого восстановления с повышенным содержанием углерода, предусматривающий: обеспечение потока газа с высоким содержанием монооксида углерода и подачу потока газа с высоким содержанием монооксида углерода в печь прямого восстановления, а также подвергание частично или полностью восстановленного оксида железа воздействию потока газа с высоким содержанием монооксида углерода с повышением содержания углерода в полученном железе прямого восстановления. Поток газа с высоким содержанием монооксида углерода, подаваемый в печь прямого восстановления, содержит по меньшей мере 60% CO перед смешиванием с любым другим потоком газа. Поток газа с высоким содержанием монооксида углерода подают в одно или более из переходной зоны и зоны охлаждения печи прямого восстановления. Необязательно обеспечение потока газа с высоким содержанием монооксида углерода предусматривает изначально обеспечение одного из потока конвертированного газа из установки риформинга (такой как установка каталитического риформинга (например, установка риформинга трубчатого типа), установка некаталитического риформинга (например, реактор частичного окисления) или комбинированная установка риформинга (например, установка автотермического риформинга или двухступенчатая установка риформинга)) и потока синтез-газа из источника синтез-газа (такого как газогенератор, источник коксового газа или доменная печь). Необязательно поток газа с высоким содержанием монооксида углерода доставляется, по меньшей мере частично, из блока извлечения монооксида углерода, в котором образуются поток газа с высоким содержанием монооксида углерода и выходящий поток газа. Поток газа с высоким содержанием монооксида углерода, выводящийся из блока извлечения монооксида углерода, содержит по меньшей мере 60% CO. Необязательно блок извлечения монооксида углерода эксплуатируют параллельно с обводной линией, при этом каждое из блока извлечения монооксида углерода и обводной линии обеспечивает часть потока газа с высоким содержанием монооксида углерода. Необязательно способ также включает рециркуляцию выходящего потока газа для применения в установке для прямого восстановления. Необязательно способ дополнительно включает подачу потока газа с высоким содержанием углеводородов в печь прямого восстановления с потоком газа с высоким содержанием монооксида углерода. Необязательно способ также дополнительно включает подачу потока газа с высоким содержанием углеводородов в одно или более из переходной зоны и зоны охлаждения печи прямого восстановления.[0019] In another illustrative embodiment, the present invention provides a method for producing high carbon direct reduction iron, comprising: providing a high carbon monoxide gas stream and supplying a high carbon monoxide gas stream to the direct reduction furnace, and partially exposing or fully reduced iron oxide exposed to a gas stream with a high content of carbon monoxide with an increase in the carbon content of the obtained direct reduction iron. The high carbon monoxide gas stream fed to the direct reduction furnace contains at least 60% CO before mixing with any other gas stream. A gas stream with a high content of carbon monoxide is fed to one or more of the transition zone and the cooling zone of the direct reduction furnace. Optionally, providing a gas stream with a high carbon monoxide content involves initially providing one of the converted gas stream from a reforming unit (such as a catalytic reforming unit (e.g., a tubular type reforming unit), a non-catalytic reforming unit (e.g., a partial oxidation reactor), or a combined reforming unit ( for example, an autothermal reforming unit or a two-stage reforming unit)) and a synthesis gas stream from a synthesis gas source (such as a gas generator, a coke oven gas source or a blast furnace). Optionally, a gas stream with a high carbon monoxide content is delivered, at least in part, from a carbon monoxide recovery unit in which a gas stream with a high carbon monoxide content and an effluent gas stream are formed. A high carbon monoxide gas stream discharged from the carbon monoxide recovery unit contains at least 60% CO. Optionally, the carbon monoxide recovery unit is operated in parallel with the bypass line, with each of the carbon monoxide extraction unit and the bypass line providing a portion of the gas stream with a high carbon monoxide content. Optionally, the method also includes recirculating the outgoing gas stream for use in a direct reduction plant. Optionally, the method further includes supplying a high hydrocarbon gas stream to a direct reduction furnace with a high carbon monoxide gas stream. Optionally, the method also further includes supplying a high hydrocarbon gas stream to one or more of the transition zone and the cooling zone of the direct reduction furnace.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

[0020] Настоящее изобретение проиллюстрировано и описано в данном документе со ссылкой на различные графические материалы, на которых одинаковые ссылочные позиции применяют для обозначения одинаковых стадий способа/компонентов систем в соответствующих случаях, и при этом предусматривается следующее:[0020] The present invention is illustrated and described herein with reference to various graphic materials in which the same reference numerals are used to denote the same process steps / system components, as appropriate, and the following are provided:

[0021] фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму, на которой изображен один иллюстративный вариант осуществления способа повышения содержания углерода в губчатом железе, осуществляемый посредством введения потока с высоким содержанием монооксида углерода в восстановительную печь согласно настоящему изобретению;[0021] FIG. 1 is a schematic diagram illustrating one illustrative embodiment of a method for increasing the carbon content of a sponge iron by introducing a high carbon monoxide stream into a reduction furnace according to the present invention;

[0022] фиг. 2 представляет собой схематическую диаграмму, на которой изображен другой иллюстративный вариант осуществления способа повышения содержания углерода в губчатом железе в восстановительной печи согласно настоящему изобретению, где поток с высоким содержанием углеводородов, при осуществлении или без регулирования содержания влаги и серы в нем, смешивают с потоком с высоким содержанием монооксида углерода, представленным на фиг. 1; и[0022] FIG. 2 is a schematic diagram showing another illustrative embodiment of a method for increasing the carbon content of a sponge iron in a reduction furnace according to the present invention, where a high hydrocarbon stream, with or without controlling the moisture and sulfur content therein, is mixed with the high carbon monoxide content shown in FIG. 1; and

[0023] фиг. 3 представляет собой схематическую диаграмму, на которой изображен дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа повышения содержания углерода в губчатом железе в восстановительной печи согласно настоящему изобретению, где необязательно используют пропускание по обводной линии относительно блока извлечения монооксида углерода, при этом необязательно используют установку риформинга или другой источник синтез-газа, и где необязательно поток с высоким содержанием углеводородов, при осуществлении или без регулирования содержания влаги и серы в нем, смешивают с потоком с высоким содержанием монооксида углерода, представленным на фиг. 1 и 2, и/или подают непосредственно в переходную зону и/или зону охлаждения восстановительной печи.[0023] FIG. 3 is a schematic diagram depicting a further illustrative embodiment of a method for increasing the carbon content of a sponge iron in a reduction furnace according to the present invention, where a bypass is optionally used relative to a carbon monoxide recovery unit, optionally using a reforming unit or other synthesis source -gas, and where optionally a high hydrocarbon stream, with or without controlling the moisture and sulfur content therein, is mixed with the high carbon monoxide stream shown in FIG. 1 and 2, and / or serves directly to the transition zone and / or cooling zone of the reduction furnace.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0024] В настоящем изобретении предусмотрен эффективный и экономичный способ повышения содержания углерода в DRI в установке DR. Он обеспечивает поток с высоким содержанием монооксида углерода с ограниченным содержанием примесей, который непосредственно вводят в массу горячих и частично или полностью восстановленных материалов внутри восстановительной печи или сначала смешивают с другими газами (например, потоком газа с высоким содержанием углеводородов). Комбинация реакций коксования обеспечивает значительное повышение содержания углерода в полученном DRI при поддержании высокой температуры массы.[0024] The present invention provides an efficient and economical method of increasing the carbon content of DRI in a DR apparatus. It provides a stream with a high content of carbon monoxide with a limited content of impurities, which is directly introduced into the mass of hot and partially or completely reduced materials inside the reduction furnace or first mixed with other gases (for example, a stream of gas with a high content of hydrocarbons). The combination of coking reactions provides a significant increase in the carbon content in the resulting DRI while maintaining a high mass temperature.

[0025] Для установки DR, которая предусматривает использование стадии риформинга, любого типа, характерны следующие основные преимущества.[0025] For the installation of DR, which involves the use of the reforming stage of any type, the following main advantages are characteristic.

- Конструкция является простой и понятной в отношении проектирования, монтажа и эксплуатации.- The design is simple and straightforward in terms of design, installation and operation.

- Традиционный способ введения потока с высоким содержанием углеводородов в восстановительную печь обеспечивает повышение содержания углерода в материале в результате эндотермических реакций крекинга углеводородов; следовательно, обеспечивается снижение температуры материала. Однако в настоящем изобретении обеспечивается увеличение содержания углерода в железе посредством экзотермической реакции, которая обеспечивает поддержание зоны восстановления в горячем состоянии, с обеспечением более высокой производительности установки. Это является преимуществом для установки DR, обеспечивающей производство DRI горячей выгрузки.- The traditional method of introducing a stream with a high hydrocarbon content into the reduction furnace provides an increase in the carbon content in the material as a result of endothermic hydrocarbon cracking reactions; therefore, a reduction in material temperature is provided. However, the present invention provides an increase in the carbon content in iron by means of an exothermic reaction, which ensures that the reduction zone is kept in a hot state, with a higher plant productivity. This is an advantage for the installation of DR, providing the production of DRI hot unloading.

- Способ предусматривает использование относительно небольшого количества оборудования.- The method involves the use of a relatively small amount of equipment.

- Способ может быть включен в установки как для холодной, так и для горячей выгрузки DRI.- The method can be included in installations for both cold and hot unloading of DRI.

- Различные поставщики уже ввели в коммерческий оборот отдельные используемые компоненты, и их конструкция и эксплуатация в других случаях задокументированы надлежащим образом.“Various suppliers have already commercialized the individual components used, and their design and operation in other cases have been properly documented.

- Необходимые капитальные и эксплуатационные затраты для предлагаемой системы являются приемлемыми.- The required capital and operating costs for the proposed system are acceptable.

- Внедрение настоящего изобретения в существующие установки DR не оказывает влияния на обычную эксплуатацию таких установок.- The incorporation of the present invention into existing DR installations does not affect the normal operation of such installations.

- Конструкция может быть добавлена в качестве дополнительного съемного модуля для существующих установок DR. - Design can be added as an optional plug-in module for existing DR installations.

- Не происходит сжигания/реакции, связанных с конструкцией. Таким образом, ее работа является достаточно безопасной и надежной.- There is no combustion / reaction associated with the structure. Thus, her work is quite safe and reliable.

[0026] Конкретнее, ссылаясь на фиг. 1, в одном иллюстративном варианте осуществления способ 5 согласно настоящему изобретению включает охлаждение по меньшей мере части конвертированного газа, полученного из блока 10 установки риформинга любой конструкции (такой как установка каталитического риформинга (например, установка риформинга трубчатого типа), установка некаталитического риформинга (например, реактор частичного окисления) или комбинированная установка риформинга (например, установка автотермического риформинга или двухступенчатая установка риформинга) или любой другой блок образования восстановительного газа, обеспечивающий получение содержащего CO газа с относительно высоким соотношением CO/CO2), с приближением его температуры до температуры окружающей среды (например, 30 градусов Цельсия) с применением охладителя/холодильника 14. Предпочтительно поток 12 конвертированного газа содержит по меньшей мере 20,0% CO. В охладителе/холодильнике 14 может использоваться непосредственное контактное охлаждение, контактное охлаждение с промежуточным холодоносителем, охлаждение с помощью холодильной установки и т. д. В ходе стадии охлаждения конвертированный газ будет терять некоторое количество воды, содержащейся в нем, что в свою очередь улучшает потенциал науглероживания конвертированного газа. Холодный/сухой конвертированный газ необязательно протекает через компрессор 16, который повышает его давление (например, до 15 бар изб.), поскольку большинство способов разделения/адсорбции эксплуатируются наиболее эффективно при более высоких значениях давления. В ходе стадии сжатия газ теряет еще большее количество воды, что приводит к дополнительному улучшению потенциала науглероживания.[0026] More specifically, referring to FIG. 1, in one illustrative embodiment, method 5 of the present invention comprises cooling at least a portion of the converted gas obtained from a reformer unit 10 of any structure (such as a catalytic reforming unit (e.g., a tubular type reforming unit), a non-catalytic reforming unit (e.g. partial oxidation reactor) or a combined reforming unit (for example, an autothermal reforming unit or a two-stage reforming unit) or any other reducing gas generating unit providing CO-containing gas with a relatively high CO / CO 2 ratio), with its temperature approaching ambient temperature (for example, 30 degrees Celsius) using a cooler / refrigerator 14. Preferably, the converted gas stream 12 contains at least 20.0% CO. In the cooler / refrigerator 14, direct contact cooling, contact cooling with an intermediate coolant, cooling with a refrigeration unit, etc. can be used. During the cooling stage, the converted gas will lose some of the water contained in it, which in turn improves the carbonization potential converted gas. Cold / dry converted gas optionally flows through compressor 16, which increases its pressure (for example, up to 15 bar g), since most separation / adsorption methods are operated most efficiently at higher pressures. During the compression stage, the gas loses even more water, which leads to an additional improvement in the carbonization potential.

[0027] После необязательного регулирования температуры сжатый газ поступает в систему мембранных модулей 18 для извлечения CO. Для данной стадии также можно применять любой другой вид механизма извлечения CO, такой как PSA/VPSA/TSA, холодильная установка и т. д. После данной стадии поток 20 газа с высоким содержанием CO содержит более 60,0% CO, при этом поток 22 газа с высоким содержанием H2 соответственно может содержать более 70,0% H2.[0027] After optional temperature control, the compressed gas enters the membrane module system 18 to recover CO. Any other type of CO recovery mechanism, such as PSA / VPSA / TSA, refrigeration unit, etc. can also be used for this stage. After this stage, the high-CO gas stream 20 contains more than 60.0% CO, with stream 22 gas with a high content of H 2, respectively, may contain more than 70.0% H 2 .

[0028] Поток 20 газа с высоким содержанием CO, поступающий из блока 18 извлечения CO, необязательно пропускают через предварительный нагреватель 26, который нагревает его до 50-300 градусов Цельсия. Затем поток 20 газа с высоким содержанием CO вводят в DR-печь 28 ниже первичной зоны 30 восстановления (например, в переходную зону 32 и/или зону 34 охлаждения), где поток 20 газа с высоким содержанием CO приходит в контакт с частично или полностью восстановленным оксидом железа и обеспечивает осаждение углерода, исходя из широко известных реакций 2CO ⇔ C + CO2 и 3Fe + 2CO ⇔ Fe3C + CO2. Как правило, частично или полностью восстановленный оксид железа в переходной зоне 32 и/или зоне 34 охлаждения содержит 0,0% - 3,0% объединенного углерода перед добавлением потока с высоким содержанием CO и не более 4,5% объединенного углерода после его добавления.[0028] The high CO gas stream 20 coming from the CO extraction unit 18 is optionally passed through a pre-heater 26, which heats it to 50-300 degrees Celsius. Then, the high CO content gas stream 20 is introduced into the DR furnace 28 below the primary reduction zone 30 (for example, into the transition zone 32 and / or the cooling zone 34), where the high CO content gas stream 20 comes into contact with the partially or fully reduced iron oxide and provides for the deposition of carbon, based on the well-known reactions 2CO ⇔ C + CO 2 and 3Fe + 2CO ⇔ Fe 3 C + CO 2 . Typically, partially or fully reduced iron oxide in transition zone 32 and / or cooling zone 34 contains 0.0% - 3.0% combined carbon before adding a stream with a high CO content and not more than 4.5% combined carbon after adding .

[0029] Кроме того, отведенный газ 22 из блока 18 извлечения CO (с высоким содержанием H2) можно применять в различных частях установки DR в качестве топлива, охлаждающего газа, синтез-газа или технологического газа, или его можно направлять в другую установку. [0029] In addition, the exhaust gas 22 from the CO (high H 2 content) recovery unit 18 can be used in various parts of the DR unit as fuel, cooling gas, synthesis gas or process gas, or it can be sent to another unit.

[0030] Ссылаясь на фиг. 2, в другом иллюстративном варианте осуществления способ 7 согласно настоящему изобретению включает охлаждение по меньшей мере части конвертированного газа, полученного из блока 10 установки риформинга любой конструкции (такой как установка каталитического риформинга (например, установка риформинга трубчатого типа), установка некаталитического риформинга (например, реактор частичного окисления) или комбинированная установка риформинга (например, установка автотермического риформинга или двухступенчатая установка риформинга) или любой другой блок образования восстановительного газа, обеспечивающий получение содержащего CO газа с относительно высоким соотношением CO/CO2), с приближением его температуры до температуры окружающей среды (например, 30 градусов Цельсия) с применением охладителя/холодильника 14. Предпочтительно поток 12 конвертированного газа содержит по меньшей мере 20,0% CO. В охладителе/холодильнике 14 может использоваться непосредственное контактное охлаждение, контактное охлаждение с промежуточным холодоносителем, охлаждение с помощью холодильной установки и т. д. В ходе стадии охлаждения конвертированный газ будет терять некоторое количество воды, содержащейся в нем, что в свою очередь улучшает потенциал науглероживания конвертированного газа. Холодный/сухой конвертированный газ необязательно протекает через компрессор 16, который повышает его давление (например, до 15 бар изб.), поскольку большинство способов разделения/адсорбции эксплуатируются наиболее эффективно при более высоких значениях давления. В ходе стадии сжатия газ теряет еще большее количество воды, что приводит к дополнительному улучшению потенциала науглероживания.[0030] Referring to FIG. 2, in another illustrative embodiment, method 7 according to the present invention comprises cooling at least a portion of the converted gas obtained from a reformer unit 10 of any structure (such as a catalytic reforming unit (e.g., a tubular type reforming unit), a non-catalytic reforming unit (e.g. partial oxidation reactor) or a combined reforming unit (for example, an autothermal reforming unit or a two-stage reforming unit) or any other reducing gas generating unit providing CO-containing gas with a relatively high CO / CO 2 ratio), with its temperature approaching ambient temperature (for example, 30 degrees Celsius) using a cooler / refrigerator 14. Preferably, the converted gas stream 12 contains at least 20.0% CO. In the cooler / refrigerator 14, direct contact cooling, contact cooling with an intermediate coolant, cooling with a refrigeration unit, etc. can be used. During the cooling stage, the converted gas will lose some of the water contained in it, which in turn improves the carbonization potential converted gas. Cold / dry converted gas optionally flows through compressor 16, which increases its pressure (for example, up to 15 bar g), since most separation / adsorption methods are operated most efficiently at higher pressures. During the compression stage, the gas loses even more water, which leads to an additional improvement in the carbonization potential.

[0031] После необязательного регулирования температуры сжатый газ поступает в систему мембранных модулей 18 для извлечения CO. Для данной стадии также можно применять любой другой вид механизма извлечения CO, такой как PSA/VPSA/TSA, холодильная установка и т. д. После данной стадии поток 20 газа с высоким содержанием CO содержит более 60,0% CO, при этом поток 22 газа с высоким содержанием H2 соответственно может содержать более 70,0% H2.[0031] After optional temperature control, the compressed gas enters the membrane module system 18 to recover CO. Any other type of CO recovery mechanism, such as PSA / VPSA / TSA, refrigeration unit, etc. can also be used for this stage. After this stage, the high-CO gas stream 20 contains more than 60.0% CO, with stream 22 gas with a high content of H 2, respectively, may contain more than 70.0% H 2 .

[0032] Отведенный газ 22 из блока 18 извлечения CO (с высоким содержанием H2) можно применять в различных частях установки DR в качестве топлива, охлаждающего газа, синтез-газа или технологического газа, или его можно направлять в другую установку.[0032] The exhaust gas 22 from the CO (high H 2 content) recovery unit 18 can be used in various parts of the DR unit as fuel, cooling gas, synthesis gas or process gas, or it can be sent to another unit.

[0033] Кроме того, поток 36 газа с высоким содержанием углеводородов (например, природного газа) смешивают с потоком 20 газа с высоким содержанием CO в смесителе 24 перед их введением в DR-печь 28. Необязательно, если поток с высоким содержанием углеводородов является влажным, то один или более блоков 38 поглощения влаги можно применять для осушения газа с подавлением реакций обезуглероживания. Необязательно, если поток с высоким содержанием углеводородов загружен со значительным количеством соединений серы, то один блок 40 десульфуризации можно применять для снижения и контроля количества общего содержания серы до уровня ниже 100 ppm, предпочтительно ниже 10 ppm, перед поступлением в восстановительную печь. В данном случае предварительный нагреватель 26 можно применять для предварительного нагревания потока 36 газа с высоким содержанием углеводородов перед смешиванием потока 36 газа с высоким содержанием углеводородов с потоком 20 газа с высоким содержанием CO в смесителе 24 и при различных значениях температуры (например, приблизительно 350-400 градусов Цельсия), чтобы, таким образом, свести к минимуму образование нагара по сравнению с предварительным нагреванием после смесителя 24 при температуре, составляющей приблизительно 50-300 градусов Цельсия. Таким образом, альтернативно предварительный нагреватель 26 можно располагать перед смесителем 24 или после него во всех вариантах осуществления.[0033] Furthermore, the high hydrocarbon gas stream 36 (eg, natural gas) is mixed with the high CO gas stream 20 in the mixer 24 before being introduced into the DR furnace 28. Optionally, the high hydrocarbon stream is wet , then one or more moisture absorption units 38 can be used to dry the gas while suppressing decarburization reactions. Optionally, if the high hydrocarbon stream is loaded with a significant amount of sulfur compounds, then one desulfurization unit 40 can be used to reduce and control the total sulfur content to below 100 ppm, preferably below 10 ppm, before entering the reduction furnace. In this case, the pre-heater 26 can be used to preheat the high hydrocarbon gas stream 36 before mixing the high hydrocarbon gas stream 36 with the high CO gas stream 20 in the mixer 24 and at different temperatures (for example, about 350-400 degrees Celsius) so as to minimize the formation of soot compared to preheating after mixer 24 at a temperature of about 50-300 degrees Celsius. Thus, alternatively, preheater 26 can be positioned in front of or after mixer 24 in all embodiments.

[0034] Таким образом, в настоящем изобретении также обеспечивается применение промышленно доступных технологических средств, т. е. блоков мембранных модулей (органических/органических/металлоорганических), посредством которых большая часть водорода и/или CO2 извлекается из потока конвертированного газа в установке путем отведения (т. е. отделения) других компонентов. Такое разделение, как правило, приводит к получению двух различных потоков с различными химическими составами: один – с высоким содержанием CO, а другой – с высоким содержанием H2. Поток газа с высоким содержанием H2 затем смешивается с различными потоками газа, которые эксплуатируются в способе, включая без ограничения поток сырьевого газа, подаваемый в блок установки риформинга, поток охлаждающего газа, поток восстановительного газа, поток газообразного топлива и т. д. Поток газа с высоким содержанием CO поступает в переходную зону и/или зону охлаждения восстановительной печи с повышением содержания углерода в губчатом железе. Экзотермическая природа приведенных выше реакций (4) и (7) обеспечивает возможность добавления большего количества газа в переходную зону с поддержанием высокой температуры. Необязательно поток газа с высоким содержанием углеводородов смешивают с потоком газа с высоким содержанием CO перед введением в последнее впускное отверстие.[0034] Thus, the present invention also provides the use of industrially available technological means, ie, membrane module blocks (organic / organic / organometallic), by which most of the hydrogen and / or CO 2 is extracted from the converted gas stream in the installation by derivations (i.e. departments) of other components. This separation, as a rule, leads to two different streams with different chemical compositions: one with a high content of CO, and the other with a high content of H 2 . The high H 2 gas stream is then mixed with the various gas streams that are operated in the process, including, without limitation, the feed gas stream supplied to the reforming unit, a cooling gas stream, a reducing gas stream, a gaseous fuel stream, etc. with a high content of CO enters the transition zone and / or cooling zone of the reduction furnace with an increase in the carbon content in the sponge iron. The exothermic nature of the above reactions (4) and (7) makes it possible to add more gas to the transition zone while maintaining a high temperature. Optionally, a high hydrocarbon gas stream is mixed with a high CO gas stream before being introduced into the last inlet.

[0035] Сотни мембранных модулей были установлены во всем мире различными поставщиками на нефтеперерабатывающих предприятиях и нефтехимических заводах, где извлечение водорода, отделение CO2 или регулирование соотношения H2/CO является важным для эффективной работы установки. Таким образом, существует небольшое затруднение в отношении использования такого оборудования новым способом в установке DR.[0035] Hundreds of membrane modules have been installed worldwide by various suppliers at refineries and petrochemical plants, where hydrogen recovery, CO 2 separation, or H 2 / CO ratio control is essential for efficient plant operation. Thus, there is little difficulty regarding the use of such equipment in a new way in the installation of DR.

[0036] Настоящее изобретение не ограничено применением мембранных модулей. Все другие технологические средства разделения/адсорбции (например, блоки адсорбции с перепадом давления/в вакууме или с перепадом давления/с перепадом температуры (PSA/VPSA/TSA)), удовлетворяющие требованиям способа, можно применять для выполнения задачи в отношении науглероживания согласно настоящему изобретению, исходя из представленного руководства.[0036] The present invention is not limited to the use of membrane modules. All other separation / adsorption technology means (e.g., differential pressure / vacuum or differential pressure / temperature differential adsorption units (PSA / VPSA / TSA)) that satisfy the requirements of the process can be used to accomplish the carburizing task of the present invention. based on the guidance provided.

[0037] На фиг. 3 предусмотрены дополнительные усовершенствования способа 9 согласно настоящему изобретению. Необязательно можно частично или полностью использовать обводную линию 50 для обхода блока 18 извлечения CO. 30-60% пропускание по обводной линии является наиболее вероятным вариантом. Однако возможны более низкие или более высокие значения процентного содержания, приблизительно 0-100%, в зависимости от химического состава конвертированного газа или синтез-газа. Если используется 100% пропускание по обводной линии, то компрессор 16 может эксплуатироваться при приблизительно 2-7 бар изб. в отличие от 10-15 бар изб. Однако, если используется 100% пропускание по обводной линии, то блок осушки (не изображен) может быть включен по ходу обводной линии 50. Необязательно установка риформинга 10 и конвертированный газ 12 (и связанные компоненты) могут быть заменены газом из газогенератора на угольном сырье или т. п. Следует отметить, что установка риформинга 10 может представлять собой установку каталитического риформинга (например, установку риформинга трубчатого типа), установку некаталитического риформинга (например, установку риформинга частичного окисления) или комбинированную установку риформинга (например, установку автотермического риформинга или двухступенчатую установку риформинга). Газогенератор на угольном сырье может быть заменен другим типом газогенератора, источником коксового газа, источником отгружаемого газа, доменной печью или т. п., обобщенно называемыми в данном документе источником синтез-газа. В зависимости от химического состава синтез-газа блок 18 двухступенчатого извлечения CO или т. п. является предпочтительным для обеспечения подачи потока с высоким содержанием CO с необходимым содержанием 35-70% в переходную зону 32 DR-печи 28. Необязательно поток 36 с высоким содержанием углеводородов, при осуществлении или без регулирования содержания влаги в нем с помощью влагопоглотителя 38 и содержания серы с помощью десульфуратора 40 и при осуществлении или без предварительного нагревания с помощью предварительного нагревателя 26, смешивают с потоком 20 с высоким содержанием CO и/или подают непосредственно в переходную зону 32 и/или зону охлаждения 34 DR-печи 28. В частности, все введения в переходную зону/зону охлаждения можно осуществлять через отверстия, расположенные по окружности переходной зоны 32 и/или зоны охлаждения 34 DR-печи 28. Ключевым аспектом является то, что это частично или полностью восстановленный оксид железа, который подвергается воздействию потока 20 с высоким содержанием CO и необязательно потока 36 с высоким содержанием углеводородов.[0037] FIG. 3 provides further refinements to the method 9 of the present invention. Optionally, a bypass line 50 can be partially or fully used to bypass the CO extraction unit 18. 30-60% bypass transmission is the most likely option. However, lower or higher percentages are possible, approximately 0-100%, depending on the chemical composition of the converted gas or synthesis gas. If 100% bypass is used, then compressor 16 can be operated at approximately 2-7 bar. unlike 10-15 bar huts. However, if 100% bypass transmission is used, the drying unit (not shown) can be turned on along the bypass line 50. Optionally, the reformer 10 and the converted gas 12 (and associated components) can be replaced by gas from a coal-fired gas generator or etc. It should be noted that the reforming unit 10 may be a catalytic reforming unit (for example, a tubular type reforming unit), a non-catalytic reforming unit (for example, a partial oxidation reforming unit), or a combined reforming unit (for example, an autothermal reforming unit or a two-stage unit reforming). The coal-fired gas generator can be replaced by another type of gas generator, a coke gas source, a gas source, a blast furnace, etc., collectively referred to as a synthesis gas source in this document. Depending on the chemical composition of the synthesis gas, a two-stage CO recovery unit 18 or the like is preferable for providing a high CO content stream with a necessary content of 35-70% to the transition zone 32 of the DR furnace 28. Optionally, a high content stream 36 hydrocarbons, with or without control of the moisture content therein using desiccant 38 and sulfur content using desulfurizer 40 and with or without preheating using preheater 26, are mixed with a high CO 20 stream and / or fed directly to the transition zone 32 and / or cooling zone 34 of the DR furnace 28. In particular, all introductions to the transition zone / cooling zone can be made through holes located around the transition zone 32 and / or cooling zone 34 of the DR furnace 28. A key aspect is that it is a partially or fully reduced iron oxide that is exposed to a stream of 20 s high they have a CO content and optionally a high hydrocarbon stream 36.

[0038] Хотя настоящее изобретение проиллюстрировано и описано в данном документе со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления и его конкретные примеры, специалистам в данной области будет очевидно, что другие варианты осуществления и примеры могут выполнять подобные функции и/или с их помощью можно достичь подобных результатов. Все такие эквивалентные варианты осуществления и примеры находятся в пределах сущности и объема настоящего изобретения, и тем самым предполагаются, и при этом могут быть охвачены следующими не имеющими ограничительного характера пунктами формулы изобретения.[0038] Although the present invention has been illustrated and described herein with reference to preferred embodiments and its specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that other embodiments and examples can perform similar functions and / or with their help, similar results can be achieved. . All such equivalent embodiments and examples are within the spirit and scope of the present invention, and are thereby intended, and may be covered by the following non-limiting claims.

Claims (28)

1. Способ получения железа прямого восстановления с повышенным содержанием углерода, включающий:1. A method of producing direct reduced iron with a high carbon content, including: обеспечение потока газа с высоким содержанием монооксида углерода, иproviding a gas stream with a high content of carbon monoxide, and подачу потока газа с высоким содержанием монооксида углерода в печь прямого восстановления, и подвергание частично или полностью восстановленного оксида железа воздействию потока газа с высоким содержанием монооксида углерода с повышением содержания углерода в полученном железе прямого восстановления,feeding a gas stream with a high content of carbon monoxide to the direct reduction furnace, and exposing the partially or fully reduced iron oxide to the gas stream with a high content of carbon monoxide to increase the carbon content of the obtained direct reduction iron, при этом поток газа с высоким содержанием монооксида углерода обеспечивают путем получения потока конвертированного газа в установке риформинга, его охлаждения с удалением воды, протекания холодного сухого конвертированного газа через компрессор, выполненный с возможностью повышения его давления, и прохождения через блок извлечения CO,wherein the gas stream with a high content of carbon monoxide is provided by receiving a converted gas stream in a reforming unit, cooling it with water removal, flowing cold dry converted gas through a compressor configured to increase its pressure, and passing through a CO extraction unit, причем поток газа с высоким содержанием монооксида углерода, подаваемый в печь, смешивают с потоком газа с высоким содержанием углеводородов, при этом перед смешиванием поток газа с высоким содержанием монооксида углерода содержит по меньшей мере 60% CO.moreover, the gas stream with a high content of carbon monoxide supplied to the furnace is mixed with the gas stream with a high content of hydrocarbons, while before mixing the gas stream with a high content of carbon monoxide contains at least 60% CO. 2. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий подачу потока газа с высоким содержанием углеводородов в печь прямого восстановления с потоком газа с высоким содержанием монооксида углерода.2. The method according to claim 1, further comprising supplying a high hydrocarbon gas stream to a direct reduction furnace with a high carbon monoxide gas stream. 3. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий подачу потока газа с высоким содержанием углеводородов в одно или более из переходной зоны и зоны охлаждения печи прямого восстановления.3. The method according to claim 1, further comprising supplying a gas stream with a high hydrocarbon content to one or more of the transition zone and the cooling zone of the direct reduction furnace. 4. Способ по п.1, в котором поток газа с высоким содержанием монооксида углерода подают в одно или более из переходной зоны и зоны охлаждения печи прямого восстановления.4. The method according to claim 1, in which the gas stream with a high content of carbon monoxide is fed into one or more of the transition zone and the cooling zone of the direct reduction furnace. 5. Способ по п.1, в котором обеспечение потока газа с высоким содержанием монооксида углерода предусматривает изначально обеспечение одного из потока конвертированного газа из установки риформинга и потока синтез-газа из источника синтез-газа.5. The method according to claim 1, wherein providing a gas stream with a high content of carbon monoxide provides for initially providing one of the converted gas stream from the reforming unit and the synthesis gas stream from the synthesis gas source. 6. Способ по п.1, в котором поток газа с высоким содержанием монооксида углерода получают по меньшей мере частично из блока извлечения монооксида углерода, в котором образуются поток газа с высоким содержанием монооксида углерода и поток газа с высоким содержанием H2.6. The method according to claim 1, in which the gas stream with a high content of carbon monoxide is obtained at least partially from the block extraction of carbon monoxide, which form a gas stream with a high content of carbon monoxide and a gas stream with a high content of H 2 . 7. Способ по п.6, в котором поток газа с высоким содержанием монооксида углерода, выводящийся из блока извлечения монооксида углерода, содержит по меньшей мере 60% CO.7. The method according to claim 6, in which the gas stream with a high content of carbon monoxide, the output from the block extraction of carbon monoxide, contains at least 60% CO. 8. Способ по п.6, дополнительно предусматривающий рециркуляцию потока газа с высоким содержанием H2 для применения в установке для прямого восстановления.8. The method according to claim 6, further comprising recirculating a gas stream with a high H 2 content for use in a direct reduction apparatus. 9. Способ по п.6, в котором блок извлечения монооксида углерода эксплуатируют параллельно с обводной линией, при этом каждое из блока извлечения монооксида углерода и обводной линии обеспечивает часть потока газа с высоким содержанием монооксида углерода.9. The method according to claim 6, in which the carbon monoxide extraction unit is operated in parallel with the bypass line, each of the carbon monoxide extraction unit and the bypass line providing a portion of the gas stream with a high content of carbon monoxide. 10. Система для получения железа прямого восстановления с повышенным содержанием углерода, содержащая:10. A system for producing direct reduced iron with a high carbon content, comprising: установку риформинга для обеспечения потока конвертированного газа,reformer to ensure the flow of converted gas, охладитель для охлаждения конвертированного газа с удалением воды,a chiller for cooling the converted gas with the removal of water, компрессор, через который протекает холодный сухой конвертированный газ, выполненный с возможностью повышения его давления,a compressor through which a cold dry converted gas flows, configured to increase its pressure, средства для обеспечения потока газа с высоким содержанием монооксида углерода иmeans for providing a gas stream with a high content of carbon monoxide and средства для подачи потока газа с высоким содержанием монооксида углерода в печь прямого восстановления и подвергания частично или полностью восстановленного оксида железа воздействию потока газа с высоким содержанием монооксида углерода с повышением содержания углерода в полученном железе прямого восстановления,means for supplying a gas stream with a high content of carbon monoxide to the direct reduction furnace and exposing the partially or fully reduced iron oxide to the gas stream with a high content of carbon monoxide to increase the carbon content in the obtained direct reduction iron, при этом поток газа с высоким содержанием монооксида углерода, подаваемый в печь, смешивают с потоком газа с высоким содержанием углеводородов, при этом перед смешиванием поток газа с высоким содержанием монооксида углерода содержит по меньшей мере 60% CO.however, the gas stream with a high content of carbon monoxide supplied to the furnace is mixed with the gas stream with a high content of hydrocarbons, while before mixing the gas stream with a high content of carbon monoxide contains at least 60% CO. 11. Система по п.10, дополнительно содержащая источник углеводородов для подачи потока газа с высоким содержанием углеводородов в печь прямого восстановления с потоком газа с высоким содержанием монооксида углерода.11. The system of claim 10, further comprising a hydrocarbon source for supplying a high hydrocarbon gas stream to the direct reduction furnace with a high carbon monoxide gas stream. 12. Система по п.10, дополнительно содержащая источник углеводородов для подачи потока газа с высоким содержанием углеводородов в одно или более из переходной зоны и зоны охлаждения печи прямого восстановления.12. The system of claim 10, further comprising a hydrocarbon source for supplying a gas stream with a high hydrocarbon content to one or more of the transition zone and the cooling zone of the direct reduction furnace. 13. Система по п.10, в которой поток газа с высоким содержанием монооксида углерода подается в одно или более из переходной зоны и зоны охлаждения печи прямого восстановления.13. The system of claim 10, in which a gas stream with a high content of carbon monoxide is supplied to one or more of the transition zone and the cooling zone of the direct reduction furnace. 14. Система по п.10, в которой средства для обеспечения потока газа с высоким содержанием монооксида углерода предусматривают одно из установки риформинга для обеспечения потока конвертированного газа и источника синтез-газа для обеспечения потока синтез-газа.14. The system of claim 10, in which the means for providing a gas stream with a high content of carbon monoxide provide one of the reformers for providing a stream of converted gas and a source of synthesis gas to provide a stream of synthesis gas. 15. Система по п.10, в которой средства для обеспечения потока газа с высоким содержанием монооксида углерода по меньшей мере частично предусматривают блок извлечения монооксида углерода, в котором образуются поток газа с высоким содержанием монооксида углерода и поток газа с высоким содержанием H2.15. The system of claim 10, wherein the means for providing a gas stream with a high carbon monoxide content at least partially comprise a carbon monoxide extraction unit in which a gas stream with a high carbon monoxide content and a gas stream with a high H 2 content are formed. 16. Система по п.15, в которой поток газа с высоким содержанием монооксида углерода, выводящийся из блока извлечения монооксида углерода, содержит по меньшей мере 60% CO.16. The system of claim 15, wherein the high carbon monoxide gas stream discharged from the carbon monoxide recovery unit contains at least 60% CO. 17. Система по п.15, дополнительно содержащая средства для рециркуляции потока газа с высоким содержанием H2 для применения в установке для прямого восстановления.17. The system of clause 15, further comprising means for recirculating the gas stream with a high content of H 2 for use in the installation for direct recovery. 18. Система по п.15, в которой блок извлечения монооксида углерода эксплуатируется параллельно с обводной линией, при этом каждое из блока извлечения монооксида углерода и обводной линии обеспечивает часть потока газа с высоким содержанием монооксида углерода.18. The system of claim 15, wherein the carbon monoxide extraction unit is operated in parallel with the bypass line, each of the carbon monoxide extraction unit and the bypass line providing a portion of the gas stream with a high carbon monoxide content.
RU2019110105A 2016-09-20 2016-09-26 Methods and systems for increasing carbon content in cancellous iron in reducing furnace RU2726175C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/270,692 US10508314B2 (en) 2015-06-24 2016-09-20 Methods and systems for increasing the carbon content of sponge iron in a reduction furnace
US15/270,692 2016-09-20
PCT/US2016/053676 WO2018057025A1 (en) 2016-09-20 2016-09-26 Methods and systems for increasing the carbon content of sponge iron in a reduction furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726175C1 true RU2726175C1 (en) 2020-07-09

Family

ID=61158578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019110105A RU2726175C1 (en) 2016-09-20 2016-09-26 Methods and systems for increasing carbon content in cancellous iron in reducing furnace

Country Status (4)

Country Link
AR (1) AR106401A1 (en)
RU (1) RU2726175C1 (en)
TW (1) TWI615477B (en)
WO (1) WO2018057025A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11128029B2 (en) 2016-09-26 2021-09-21 Intel Corporation Die with embedded communication cavity
CN109210382B (en) * 2018-11-13 2023-09-01 乐山师范学院 Nuclear magnetic tube quantitative air-filling device and use method thereof
CN113874486B (en) * 2019-06-06 2023-02-24 米德雷克斯技术公司 Direct reduction process using hydrogen
US20210301358A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 Midrex Technologies, Inc. Methods and systems for increasing the carbon content of direct reduced iron in a reduction furnace
CN113930262B (en) * 2020-07-13 2022-11-18 江苏集萃冶金技术研究院有限公司 Blast furnace gas reduction desulfurization process based on biomass high-temperature pyrolysis

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62202007A (en) * 1986-02-28 1987-09-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Method for reducing iron oxide
US4702766A (en) * 1986-03-21 1987-10-27 Midrex International, B.V. Rotterdam, Zurich Branch Method of increasing carbon content of direct reduced iron and apparatus
US20120125157A1 (en) * 2009-07-31 2012-05-24 Danieli & C. Officine Meccaniche, S.P.A Method for producing direct reduced iron with limited co2 emissions

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT407162B (en) * 1999-01-28 2001-01-25 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD FOR PRODUCING LIQUID PIG IRON
TWI241348B (en) * 2004-03-03 2005-10-11 Chia-Cheng Wu Process for recovery of zinc and iron from EAF dust by reduction
CN103388042B (en) * 2013-07-23 2016-05-11 山东莱钢永锋钢铁有限公司 Bessemerize carbon monoxide rifle bit manipulation method
RU2643007C2 (en) * 2013-07-31 2018-01-29 Мидрэкс Текнолоджиз, Инк. Reduction of iron oxide to metallic iron using natural gas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62202007A (en) * 1986-02-28 1987-09-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Method for reducing iron oxide
US4702766A (en) * 1986-03-21 1987-10-27 Midrex International, B.V. Rotterdam, Zurich Branch Method of increasing carbon content of direct reduced iron and apparatus
US20120125157A1 (en) * 2009-07-31 2012-05-24 Danieli & C. Officine Meccaniche, S.P.A Method for producing direct reduced iron with limited co2 emissions

Also Published As

Publication number Publication date
TW201814054A (en) 2018-04-16
TWI615477B (en) 2018-02-21
AR106401A1 (en) 2018-01-10
WO2018057025A1 (en) 2018-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2726175C1 (en) Methods and systems for increasing carbon content in cancellous iron in reducing furnace
US10316376B2 (en) Methods and systems for increasing the carbon content of sponge iron in a reduction furnace
EP2459755B1 (en) Method for producing direct reduced iron with limited co2 emissions and apparatus therefor
KR101587199B1 (en) Process for production of direct reduced iron
RU2515325C2 (en) Method and device for obtaining raw material synthesis-gas
RU2650371C2 (en) Direct reduction process with improved product quality and process gas efficiency
JP3638618B2 (en) Production method of high purity hydrogen
US10927424B2 (en) Method and system for producing high-carbon DRI using syngas
CN108699612B (en) Method for supplying reducing gas containing hydrogen to shaft of blast furnace
KR20130132783A (en) Method and apparatus for producing direct reduced iron utilizing a source of reducing gas comprising hydrogen and carbon monoxide
EA022922B1 (en) Method for sequestering carbon dioxide from a top gas fuel
US10508314B2 (en) Methods and systems for increasing the carbon content of sponge iron in a reduction furnace
CN117897506A (en) Method for recycling spent reducing gas in direct reduction of iron ore system using gas electric heater
JP4967191B2 (en) Method and apparatus for controlling carburization of DRI
US20230340628A1 (en) Method for operating a blast furnace installation
WO2024135696A1 (en) Method for producing reduced iron
EA028730B1 (en) Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a spent gas
RU2190022C2 (en) Method and device for production of iron by direct reduction
US20220372587A1 (en) Direct reduced iron system and method using synthetic combustion air
CN117413075A (en) Method for directly reducing iron ore
CN117280047A (en) Method for directly reducing iron ore
EA046149B1 (en) METHOD OF OPERATING THE BLAST FURNACE INSTALLATION
JPS6347318A (en) Smelting, reducing and refining equipment