第３期

胡俊鸽，等：煤气化气用于气基竖炉生产ＤＲｌ技术的进展

・５１・

近年来，由于对ＤＲｌ的需要，使用煤气化器

与Ｍｉｄｒｅｘ连接的概念被提了出来。煤气化装置

的主要目的是产生Ｍｉｄｒｅｘ工艺所需要的还原气

体。还原气体主要参数包括Ｈｚ与ＣＯ的总体积

分数９（Ｈ２）／９（ＣＯ）比、９（Ｈ２＋ＣＯ）／ｑｏ（Ｈ２

Ｏ＋

Ｃ０２）之比等。为了高效生产ＤＲＩ，Ｍｉｄｒｅｘ工艺

要求气体中Ｈ：与Ｃ０的总体积分数大于９０％，

９（Ｈ２＋Ｃｏ）／（ｐ（Ｈ２０＋Ｃ０２）之比至少为ｌｏ。一

般情况下，Ｍｉｄｒｅｘ生产厂都把午（Ｈ。）／牛（Ｃ（））之

比设计为０．５－－－４．０。如果煤气化技术能产生符合

要求的气体，就不需要转换装置来改变气体成分；

如果Ｑ（Ｈ：）太低，则需要进行气体转换。

南非萨尔达那的ＣＯＲＥＸ与Ｍｉｄｒｅｘ配合装

置中，ＣＯＲＥＸ输出气体的Ｑ（Ｈ２）／ｓｏ（ＣＯ）和

（ｐ（Ｈ２＋Ｃ（））／９（ＨｚＯ＋Ｃ０２）之比都较低，见表１。

因此，必须选择Ｃ０。去除装置，南非ＣＯＲＥＸ／

Ｍｉｄｒｅｘ配合装置中选用了ＶＰＳＡ来提高输出气

体的质量。

南非萨尔达那的ＣＯＲＥＸ炉每生产１ ｔ铁水

产生热值为７

３５０

ｌｄ／ｒｎ３（Ｑ（ｃｏ＋Ｈ２）＞６５％）的

输出气体２

０００

ｍ３，在去除Ｃ０２之后，只有在

币（Ｈｚ＋Ｃｏ）≥９０％时，输出煤气才能用来生产直

接还原铁。萨尔达那厂Ｍｉｄｒｅｘ装置的作业率约

为９０％，年产ＤＲＩ量为７５万ｔ，ＤＲＩ金属化率约

为９２％，训（Ｃ）约为１．６％。

２煤气化气用于希尔（ＨＹＬ）直接还原工

艺的进展

２．１

ＨＹＩ。１１１工艺使用煤气化气

传统ＨＹＩ，Ⅲ丁艺中使用天然气，天然气在重

整器中裂解通常需添加水蒸汽。为获得妒（Ｈｚ）

较高的还原气体，需要脱除Ｃ０２。ＨＹＬⅢ工艺的

１个主要优点是还原气体的产生和直接还原部分

是独立的，在选择还原气体方面具有极大的灵活

性。目前的ＨＹＩ。Ⅲ技术可选择氢气、传统的重整

气体、煤的气化气体、焦炉煤气、碳氢化合物气体、

ＣＯＲＥＸ排出气体等作还原气源。ＨＹＬⅢ工艺对

还原气的要求如下：Ｑ（Ｈ２）在７４．１％以上，

币（Ｈ２）／９（Ｃｏ）之比为５．７，妒（Ｈ２＋ｃｏ）／ｓｏ（Ｈ２０

＋Ｃ０２）之比为１８．５３（见表２）。

表２

ｎｖＬｎｌ工艺使用∞２脱除装置后所用气体的参数

２．２

使用煤气化气的ＨＹＬ ＺＲ和ＨＹＬ

ＥＮＥＲＧＩＲｏＮ工艺

为了降低总的投资成本，降低操作和维护成

本，希尔公司在ＨＹＩ，Ⅲ基础上，开发了ＺＲ工艺。

ＺＲ工艺与传统ＨＹＬⅢ相比，不需要重整装置。

还原气体在还原反应竖炉内，经过不完全燃烧，以

及经过金属铁的催化作用进行现场重整而生成，

从而对铁矿石进行还原。

Ｔｅｎｏｖａ

ＨＹＩ，与Ｄａｎｉｅｌｉ＆Ｃｏ又在ＺＲ工艺

基础上，共同开创了１个技术品牌ＥＮＥＲＧＩ－

Ｒ（）Ｎ，该技术具有较高灵活性，可以满足客户根

据原料、燃料、能源供应和产品规格所提出的各种

需求。有以下标准模块：２０（Ｍｉｃｒｏ－ｍｏｄｕｌｅ）、５０

（Ｍｉｎｉ—ｍｏｄｕｌｅ）、８０、１２０、１６０、２００万ｔ／ａ。

在ＥＮＥＲＧＩＲ（）Ｎ反应竖炉内部，会发生一

些部分氧化和重整反应，生成还原铁氧化物所需

的还原气体Ｈ：和Ｃｏ。

ＥＮＥＲＧＩＲ（）Ｎ还原气体源可以是含有一定

量碳氧化合物（如ＣＨ。等）的任何气体，如天然

气、焦炉煤气、ＣｏＲＥＸ熔融还原炉气体、煤气化

气等。因此，ＥＮＥＲＧＩＲＯＮ要求还原气体源中必

须含有一定龟的ＣＨ。等气体。如果煤气化气中

含有一定量的ＣＨ。，经脱ＣＯｚ处理后就可直接供

还原竖炉使用。

ＥＮＥＲＧＩＲＯＮ技术在使用含ＣＨ。的煤气化

气等气体时，无须对工艺或者设备做任何改动。

它可通过其自身还原区产生还原气体（自身重整）

来提高还原效率。在反应器下部，ＣＨ。与反应器

万方数据