【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用工艺气体直接再循环管线的直接还原系统和方法格雷戈里·达雷尔·休斯道下晴康专利
本专利技术总体上涉及直接还原(DR)系统和方法。更具体地,本专利技术涉及利用工艺气体直接再循环管线(DRL)的DR系统和方法。本专利技术可应用于本领域普通技术人员熟知的在竖炉(SF)中生产直接还原铁(DRI)。专利技术背景图1示出了一种传统DR方法10,其中例如,将来自重整器14的通过天然气重整制得的“重整气体(重整气,reformedgas)”12(主要为H2和CO)与O2和富集天然气混合以形成“环形风管气体(围管气体,bustlegas)”16,将其通过环形风管和风口系统进料到SF中以将铁氧化物还原为金属化铁。在铁氧化物忍受更高的环形风管气体温度(主要由于在SF中的烧结或熔化所致)之前,典型地使环形风管气体16回火,然后进入到SF中。近来,已经实施在铁氧化物上的石灰或水泥涂层来促进更高的环形风管气体温度的使用。该涂层抑制金属化铁材料的烧结或粘结,因此,现在可以在不进行回火的情况下将环形风管气体16引入到SF中。环形风管气体16的温度原来是800~850℃,但是现在在使用氧化物涂层的情况下可以为950~980℃,而重整气体12的温度为约950℃。在利用最初填充在SF中的冷铁氧化物的启动期间,必须应用较低的环形风管气体温度(典型地为700~750℃)以避免SF中的材料的丛聚或熔化。这典型地在开始将还原剂/烃(即天然气)通过重整器14和SF引入到气体再循环之后是个问题,因为利用CO或H2的从Fe2O3到Fe3O4的还原 ...
【技术保护点】
1.一种用于将金属氧化物还原为金属的直接还原系统,所述直接还原系统包括:/n工艺气体管线,所述工艺气体管线被配置成将工艺气体的一部分输送到重整器,所述重整器可操作用于重整所述工艺气体以形成重整气体;/n环形风管气体管线,所述环形风管气体管线被配置成将所述重整气体作为环形风管气体输送到竖炉,其中所述竖炉可操作用于将所述金属氧化物还原为所述金属;以及/n包括直接再循环冷却器的直接再循环管线,所述直接再循环管线被配置成在绕过所述重整器的同时选择性地将所述工艺气体的一部分输送到所述环形风管气体管线,从而选择性地将输送到所述竖炉的所述环形风管气体冷却并且降低其水分含量。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180613 US 16/007,0451.一种用于将金属氧化物还原为金属的直接还原系统,所述直接还原系统包括:
工艺气体管线,所述工艺气体管线被配置成将工艺气体的一部分输送到重整器,所述重整器可操作用于重整所述工艺气体以形成重整气体;
环形风管气体管线,所述环形风管气体管线被配置成将所述重整气体作为环形风管气体输送到竖炉,其中所述竖炉可操作用于将所述金属氧化物还原为所述金属;以及
包括直接再循环冷却器的直接再循环管线,所述直接再循环管线被配置成在绕过所述重整器的同时选择性地将所述工艺气体的一部分输送到所述环形风管气体管线,从而选择性地将输送到所述竖炉的所述环形风管气体冷却并且降低其水分含量。
2.根据权利要求1所述的直接还原系统,其中所述工艺气体管线包括工艺气体压缩机,所述工艺气体压缩机可操作用于在将所述工艺气体输送到所述直接再循环冷却器和/或所述重整器之前压缩所述工艺气体。
3.根据权利要求1所述的直接还原系统,其中所述工艺气体管线包括工艺气体预热器,所述工艺气体预热器可操作用于在将所述工艺气体的所述部分输送到所述重整器之前预热所述工艺气体的所述部分。
4.根据权利要求1所述的直接还原系统,其中所述工艺气体管线包括流量控制阀,所述流量控制阀可操作用于选择性地启动/停止所述工艺气体的所述部分到所述直接再循环冷却器的流动。
5.根据权利要求1所述的直接还原系统,其中所述直接再循环管线包括管道组件,所述管道组件设置在足够高的高度处以在没有地下料封管的情况下使用U形管设计来保持水封长度。
6.根据权利要求1所述的直接还原系统,其中所述直接再循环冷却器包括填充床冷却器和壳管式换热器中的一个或多个。
7.根据权利要求1所述的直接还原系统,所述直接还原系统还包括再热管线,所述再热管线被配置成将所述环形风管气体的一部分作为再热气体输送到所述竖炉,其中所述再热管线在所述直接再循环管线和所述竖炉之间与所述环形风管气体管线连接。
8.根据权利要求7所述的直接还原系统,其中所述环形风管气体管线包括流量限制器,所述流量限制器可操作用于选择性地将所述环形风管气体的所述部分导入到所述再热管线中。
9.根据权利要求1所述的直接还原系统,其中所述直接再循环管线和所述直接再循环冷却器共同地可操作用于将所述工艺气体的所述部分输送到所述环形风管气体管线并且选择性地将输送到所述竖炉的所述环形风管气体从950~980℃冷却至700~950℃。
10.根据权利要求1所述的直接还原系统,其中所述直接再循环管线和所述直接再循环冷却器共同地可操作用于将所述工艺气体的所述部分输送到所述环形风管气体管线并且选择性地将输送到所述竖炉的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:格雷戈里·达雷尔·休斯,道下晴康,
申请(专利权)人:米德雷克斯技术公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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