焦炉气干重整转化制直接还原铁还原气研究开发

2014-05-07

焦炉气干重整转化制直接还原铁还原气研究开发

1．前言

        直接还原铁(DRI)是优质的电炉炼钢原料，国外DRI的生产主要以天然气和铁精粉制备的球团矿为原料，商业化的 DRI 工艺有 Midrex，HyL，MME，Purofer，Fior 和 Nippon  Steel 等。2012年全球气基直接还原铁产能超过7000万吨，其中采用天然气为原料的直接还原铁产能超过5600万吨。国外基于天然气的DRI技术可以分为两大部分：一是天然气转化制富CO、低氧化度的合成气；二是高温合成气在竖炉中还原铁矿生产 DRI。其中合成气的产能和质量是DRI生产的基础和关键。文献[1]给出了DRI对还原气品质的要求，典型的还原气H2/CO比约1.6，有效气(H2+CO)约92%，氧化性气体(H2O+CO2)约5%。Midrex[2]资料给出的典型还原气H2/CO约1.6，有效气(H2+CO) 90%，氧化性气体(H2O+CO2)为8%。由此可见，以天然气为原料的 DRI 过程对合成气中有效气要求在90%以上，同时合成气中CO 含量较高。天然气是富氢的原料，要制得富CO的合成气，必须补碳，对于气体转化而言，简单有效的补碳方法是在原料中加入CO2，这使得转化过程必然涉及到CO2与CH4的干重整反应，即：
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