[发明专利]天然气水蒸汽重整后还原红土镍矿球团的系统和方法

权利要求书

1.一种天然气水蒸汽重整后还原红土镍矿球团的系统，其特征在于，所述系统包括竖炉、提氢装置、预热装置、加热装置；

所述竖炉具有红土镍矿球团入口、升温混合气入口、炉顶气出口、海绵铁出口；

所述提氢装置具有炉顶气入口、氢气出口、富一氧化碳气体出口；所述炉顶气入口与所述竖炉的炉顶气出口连接；

所述预热装置具有进气口、混合气出口；所述进气口与所述提氢装置的氢气出口连接，用于向所述预热装置中通入天然气、氢气、水蒸汽；

所述加热装置具有混合气入口、升温混合气出口；所述混合气入口与所述预热装置的混合气出口连接；所述升温混合气出口与所述竖炉的升温混合气入口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述加热装置还具有富一氧化碳气体入口、烟气出口，所述富一氧化碳气体入口与所述提氢装置的富一氧化碳气体出口连接；

所述预热装置还具有烟气入口，所述烟气入口与所述加热装置的烟气出口连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括依次连接的降温除尘装置、压缩装置、脱碳装置，所述降温除尘装置具有炉顶气入口，所述炉顶气入口与所述竖炉的炉顶气出口连接，所述脱碳装置具有炉顶气出口，所述炉顶气出口与所述提氢装置的炉顶气入口连接。

4.一种利用权利要求1-3之一所述的系统，由天然气水蒸汽重整后还原红土镍矿球团的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

将竖炉排出的炉顶气送入所述提氢装置中，分别得到氢气和富一氧化碳气体；

所述氢气与天然气混合后送入所述预热装置中预热，并与经预热的水蒸气混合，得到混合气；

将所述混合气送入所述加热装置中加热，得到升温混合气；

将所述升温混合气送入所述竖炉中，还原所述竖炉中的红土镍矿球团，得到海绵铁。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述富一氧化碳气体送入所述加热装置中作为燃料气。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述燃料气燃烧产生的烟气送入所述预热装置中作为预热气。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述炉顶气中CO和H₂的体积占所述炉顶气总体积的百分数为65％～75％。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述CO的体积占所述富一氧化碳气体体积的占比≥70％。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水蒸气的体积与所述天然气的体积比为0.9～1.2:1。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述升温混合气的温度为900～1000℃。