【技术实现步骤摘要】
使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统和工艺
本专利技术总体地涉及铁矿石冶炼
，具体地涉及一种使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统和工艺。
技术介绍
使用还原性气体将铁矿石中的氧化铁还原为金属化球团，比传统的碳还原法炼铁效率更高，生产过程更清洁。在这个过程中起还原性气体的组分和组成非常关键，考虑到气体的还原性、来源的可靠性和经济性，一般采用CO和H2作为主要的还原性组份。CO和H2都可以作为还原铁的组份，其中发生的反应分别是3CO+Fe2O3＝3CO2+2Fe和3H2+Fe2O3＝2Fe+H2O，前者是放热反应，后者是吸热反应，当合成气中的CO过高或预热温度过高的时候，铁矿石在还原过程中容易热量得不到及时散发使铁矿石或球团之间产生粘连的现象，给设备的正常运行带来干扰，而且H2作为还原气的时候不产生CO2，更为清洁。因此，H2含量更高的合成气更优选为气基还原铁过程的还原性气体。CO和H2的来源有多种方式，如从天然气和水蒸汽经过变换得到的合成气，从煤气化得到的合成气，从焦化过程中产生的焦炉煤气中等获得...
【技术保护点】
1.一种使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统，其特征在于，它包括：天然气反应器(E1)、乙炔分离装置(E2)、还原反应器(E3)和加热装置(E4)；/n所述天然气反应器(E1)用于使天然气和氧气在其中进行不完全燃烧生成乙炔、一氧化碳和氢气；/n所述乙炔分离装置(E2)连接所述天然气反应器(E1)，用于对天然气反应器(E1)中产生的气体进行分离，分离出乙炔气体，得到乙炔产品；/n所述加热装置(E4)连接乙炔分离装置(E2)，用于加热分离出乙炔后的还原性气体；/n所述还原反应器(E3)连接加热装置(E4)，用于使还原性气体与铁矿石在其中进行还原反应，还原反应器(E3)包括入...
【技术特征摘要】
1.一种使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统，其特征在于，它包括：天然气反应器(E1)、乙炔分离装置(E2)、还原反应器(E3)和加热装置(E4)；
所述天然气反应器(E1)用于使天然气和氧气在其中进行不完全燃烧生成乙炔、一氧化碳和氢气；
所述乙炔分离装置(E2)连接所述天然气反应器(E1)，用于对天然气反应器(E1)中产生的气体进行分离，分离出乙炔气体，得到乙炔产品；
所述加热装置(E4)连接乙炔分离装置(E2)，用于加热分离出乙炔后的还原性气体；
所述还原反应器(E3)连接加热装置(E4)，用于使还原性气体与铁矿石在其中进行还原反应，还原反应器(E3)包括入料口、出料口和排气口，分别用于添加铁矿石、排出生成的金属铁、排放反应尾气。
2.如权利要求1所述的使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统，其特征在于，还包括第一分离装置(E5)；
所述第一分离装置(E5)连接还原反应器(E3)的排气口和加热装置(E4)的入口，用于分离并去除所述排气口排放的反应尾气中的CO2和/或水，并将分离后的气体送入加热装置(E4)；
第一分离装置(E5)包括废热锅炉、水冷塔和CO2脱除部；所述废热锅炉用于对还原反应器(E3)排气口排出尾气的余热进行回收利用，水冷塔用于去除进气中的H2O，CO2脱除部用于进行CO2分离过程中的吸收和解吸。
3.如权利要求1或2所述的使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统，其特征在于，还包括CO变换装置(E6)和第二分离装置(E7)；
所述CO变换装置(E6)连接乙炔分离装置(E2)，还连接水蒸汽接口，用于将一氧化碳和氢气中的CO在水蒸汽和催化剂的作用下转化成CO2，所述第二分离装置(E7)连接CO变换装置(E6)，用于从CO变换装置(E6)产气中分离出转化生成的CO2；
所述第二分离装置(E7)的气体出口连接加热装置(E4)。
4.如权利要求1所述的使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统，其特征在于，所述天然气反应器(E1)包括气体预混合物部和混合物部，所述气体预混合物部设置在天然气反应器(E1)的进气部前端，所述混合物部设置在气体预混合物部的后端；
使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统还包括气体压缩装置，以增大进气压力。
5.一种使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁工艺，其特征在于，它使用如权利要求1-4中任一权利要求所述的使用天然气和铁矿石生产乙炔和海绵铁的系统，包括以下步骤：
S1、将天然气和氧气送入天然气反应器(E1)中，进行不完全燃烧反应，以产生含C2H2、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金福，薛健，魏小波，靳辉，
申请(专利权)人：上海泰普星坦新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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