[发明专利]使用具有高一氧化碳含量的合成气生产直接还原铁的方法和系统

权利要求书

1.一种用于生产直接还原铁的方法，所述方法包括：

从直接还原炉中移除顶部气体；

使用一氧化碳转换反应器对所述顶部气体进行一氧化碳转换，以形成经一氧化碳转换的顶部气体，所述经一氧化碳转换的顶部气体具有降低的一氧化碳含量；以及

向所述直接还原炉提供所述经一氧化碳转换的顶部气体，作为用于制备直接还原铁的还原气体。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前使用冷却器/洗涤器冷却并清洗所述顶部气体。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前使用压缩机压缩所述顶部气体。

4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前使用二氧化碳移除单元从所述顶部气体中移除二氧化碳。

5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前使用蒸汽预热器预热所述顶部气体。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前将蒸汽加入至所述顶部气体中。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之后使用二氧化碳移除单元从至少一部分所述顶部气体中移除二氧化碳。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之后将煤气、合成气、和输出气中的一种加入到至少一部分所述顶部气体中。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之后使用还原气体加热器加热所述顶部气体。

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之后将氧气加入至所述顶部气体中用于额外的加热。

11.一种用于生产直接还原铁的方法，所述方法包括：

从直接还原炉中移除顶部气体；

使用一氧化碳转换反应器对所述顶部气体进行一氧化碳转换，以形成经一氧化碳转换的顶部气体，所述经一氧化碳转换的顶部气体具有降低的一氧化碳含量；

将煤气、合成气、和输出气中的一种加入到至少一部分所述经一氧化碳转换的顶部气体中，以形成组合气体；

使用二氧化碳移除单元从所述组合气体中移除二氧化碳，以形成贫二氧化碳组合气体；以及

在加热至还原温度之后，将所述贫二氧化碳组合气体提供给所述直接还原炉，作为用于制备直接还原铁的还原气体。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前使用二氧化碳移除单元从所述顶部气体中移除二氧化碳。

13.一种用于生产直接还原铁的系统，所述系统包括：

直接还原炉，所述直接还原炉用于接收氧化铁，将所述氧化铁暴露于还原气体，从而将所述氧化铁还原为还原金属铁，其中所述直接还原炉产生顶部气体；以及

一氧化碳转换反应器，所述一氧化碳转换反应器与所述直接还原炉流体连通，用于对所述顶部气体进行一氧化碳转换，以形成经一氧化碳转换的顶部气体，所述经一氧化碳转换的顶部气体具有降低的一氧化碳含量；

其中将所述经一氧化碳转换的顶部气体再循环至所述直接还原炉，作为用于制备所述还原金属铁的所述还原气体的至少一部分。

14.根据权利要求13所述的系统，所述系统还包括冷却器/洗涤器，所述冷却器/洗涤器用于在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前冷却并清洗所述顶部气体。

15.根据权利要求13所述的系统，所述系统还包括压缩机，所述压缩机用于在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前压缩所述顶部气体。

16.根据权利要求13所述的系统，所述系统还包括二氧化碳移除单元，所述二氧化碳移除单元用于在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前从所述顶部气体中移除二氧化碳。

17.根据权利要求13所述的系统，所述系统还包括蒸汽预热器，所述蒸汽预热器用于在对所述顶部气体进行一氧化碳转换之前预热所述顶部气体。