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适用于直接还原铁的煤制气方案

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气基竖炉直接还原低碳炼铁方案(一)

气基竖炉直接还原低碳炼铁方案(一)

气基竖炉直接还原低碳炼铁方案一、实施背景随着全球对环境保护的重视和钢铁行业碳排放量的关注，低碳炼铁技术的研发和推广成为了钢铁产业发展的重要趋势。

气基竖炉直接还原是一种以煤气为能源，通过竖炉直接还原铁矿石的炼铁方法，具有较高的能源利用效率和环保性能。

本方案旨在通过气基竖炉直接还原工艺的研发与应用，推动我国钢铁产业的低碳发展。

二、工作原理气基竖炉直接还原低碳炼铁工艺采用天然气或煤制气等富含氢气的煤气作为能源和还原剂，将铁矿石在竖炉内进行直接还原。

具体过程如下：1. 预热阶段：将铁矿石在炉内预热到约700℃，以促进煤气的燃烧和还原反应。

2. 煤气燃烧和还原阶段：煤气在竖炉上部燃烧室燃烧，产生高温煤气（约1100℃）通过炉顶喷嘴进入炉内，与铁矿石发生还原反应，生成金属化球团。

3. 冷却和排出阶段：金属化球团在炉内继续冷却并从炉底排出。

4. 成品处理阶段：对金属化球团进行破碎、筛分、磁选等处理，得到最终产品。

三、实施计划步骤1. 研发与设计：开展气基竖炉直接还原工艺的基础研究和应用研究，设计适合我国钢铁产业的气基竖炉直接还原工艺流程和设备。

2. 设备制造与安装：根据设计要求，制造设备并在现场安装调试。

3. 工业试验：在制造和安装完成后，进行工业试验，验证工艺流程和设备的可行性和稳定性。

4. 生产调试：根据工业试验结果，对工艺流程和设备进行优化调整，逐步达到设计产能。

5. 技术服务与培训：提供相关技术服务和培训，确保企业能够自主运行和维护气基竖炉直接还原生产线。

四、适用范围本方案适用于大型钢铁企业和中小型民营钢铁企业。

特别是对于具有丰富铁矿资源和煤气资源的钢铁企业，气基竖炉直接还原低碳炼铁工艺具有较高的适用性和优势。

此外，对于地处环保要求较高地区或面临转型升级压力的钢铁企业，该工艺也具有较大的应用潜力。

五、创新要点1. 竖炉结构优化设计：通过对竖炉内部结构的优化设计，提高煤气与铁矿石的接触面积和热交换效率，降低能源消耗。

焦炉煤气制直接还原铁

焦炉煤气制直接还原铁
了摆脱焦煤资源短缺对发展的羁绊，适应日 益提高的环境保护要求，降低钢铁生产能耗，改善钢铁产 品结构，提高质量和品质，寻求解决废钢短缺的途径，实 现资源的综合利用，使得非高炉炼铁工艺越来越得到重视 。 • 我国虽然是世界钢铁生产大国，但并不是钢铁强国， 我国钢铁产品在国际市场上的竞争力还不强，需要调整钢 铁产品结构、提高市场竞争力。发展DRI，实现“精料入 炉”，能够提高废钢综合利用水平，促进和保证我国发展 优质钢。
焦 炉 煤 气 生 产DRI 发 展 受 阻 的 原 因
1.焦 炉 煤 气 资 源 问 题
国 内 外 焦 化 厂大 都 附 属 于 钢 铁 联 合 企 业 , 焦 炉 煤气 主 要 用 于 钢 厂 内 热 能 平 衡, 如: 加 热 钢 锭 、轧 钢 加 热 炉 、烘 烤 钢 包, 少 量 富 余 焦 炉 煤 气 供 城 市 煤气 等, 。 现 在 大 部 分 钢 厂 实 现 了 连 铸 连 轧, 由 于 采用 先 进 的 蓄 热 式 轧 钢 加 热 炉, 钢 铁 联 合企 业 焦 炉 煤 气 出 现 富 余, 用 焦 炉 煤 气 生 产 DRI 提 到 了日 程 上。
总结
尽管高 炉炼铁有许多有点，但也有不少缺点如冶炼过 程过程需要高质量的人造炉料，即烧结矿、球团矿、焦炭 ，高炉过程需要庞大的辅助设备：烧结厂、球团厂、炼焦 厂、除尘装置、热风炉等。尽管迄今为止还没有任何一种 非高炉炼铁工艺能够超越高炉的高功率、大容量的绝对优 势，但作为传统工艺的有益补充，非传统工艺仍然占据了 一席之地。针对前面我讲的焦炉煤气制直接还原铁的优点 ，我相信；利用焦炉煤气制直接还原铁一定会发展起来。
直接还原铁的介绍
直 接 还 原 铁 ( Direct Reduction Iron 以 下 简 称 DRI ) 又 叫 海 绵 铁, 是 一 种 不 用 高 炉 冶 炼 而 得 到 的 金 属。 用 途 : 电 炉 炼 钢 、转 炉 炼 钢 、高 炉 炼 铁 、 生 产 铁合 金 、水 处 理 除 氧 、粉 末 冶 金 用 铁 粉 等, 主 要 用途：充当废钢的作用。如用作电 炉 炼 钢 的 原 料 、电 炉 用 废 钢 杂 质 的 稀 释 剂 和 转 炉 炼钢、 连 铸 冷 却 剂 。

焦炉煤气生产直接还原铁技术研究

焦炉煤气生产直接还原铁技术研究

焦炉煤气生产直接还原铁技术研究一、技术背景。

进展直接还原铁生产是电炉钢短流程进展的需要。

我国钢铁产量已持续连年居世界第一名，但钢铁工业结构不合理，主要体此刻低附加值产品多余，而高级钢材仍需入口。

随着我国钢铁工业结构的调整和对钢铁产品质量要求的提高，电炉钢短流程必然会取得较快进展。

传统的电炉冶炼以废钢作为主要原料，而我国废钢资源不足，每一年的废钢入口量都在1000万吨以上；另外，废钢中杂质元素的不断积累会对优质钢的生产造成不利影响。

直接还原铁作为废钢的重要替代品是电炉炼钢的理想原料，它具有纯净度高、成份稳固等长处，是进展钢铁生产短流程的基础。

利用焦炉煤气生产直接还原铁是钢铁行业实现节能减排的有效途径。

传统炼铁工艺受焦煤资源欠缺的影响，其进展受到制约。

进展直接还原铁生产不仅能够改变传统炼铁工艺长期以来对焦煤的依赖，同时能够减少二氧化碳排放量(与煤基直接还原相较，吨铁CO2排放量能够从2000kg降低到400kg以下），符合钢铁工业可持续进展的技术要求，是钢铁行业实现节能减排的有效途径。

多余焦炉煤气的存在为进展气基直接还原提供了根本动力。

我国焦化企业每一年产生大量多余的焦炉煤气，这为开展焦炉煤气竖炉法生产直接还原铁提供了可能。

另外，随着热风炉（和加热炉)技术的进步，利用单一的高炉煤气就可以够实现1300℃的风温，这使得利用低热值的煤制气加热焦炉（或用于加热炉），从而置换出部份焦炉煤气用于直接还原铁生产成为可能，这在必然程度上扩大了焦炉煤气的来源，为焦炉煤气规模化生产直接还原铁提供了保障。

焦炉煤气利用方式的选择。

两种途径：燃料化和资源化。

焦炉煤气中CH4：25%〜26%，H2 : 56%〜%，H2发烧值仅为2580kCal/m3约为曱烷的四分之一，因此，将焦炉煤气作发烧剂不尽合理。

由于氢气的还原潜能远远高于CO，因此将焦炉煤气用作还原剂更有利于其化学能的合理利用。

与天然气相较焦炉煤气中的甲烷含量更低，这使得其重整负荷减轻，耗氧量减少，能量消耗也降低。

“一步法”生产直接还原铁配煤试验研究

“一步法”生产直接还原铁配煤试验研究

ｐｏ ｕ ｔ ｒａｈ ｄｔ ９ ． ３ ａｄ ９ ． ４ ｒｓ ｅｔ ｅ ｈｏ ｇ ｒｐ ｒｏ ａ ｙｍｉ ｎ ｕｉ ｏａ ａ ｔｒｃ ｅ ａｄ ｔｅ ｒｄ ｃｓ ｅｃ ｅ ０ ７ ％ ｎ ５ ４ ％ ｅｐ ｃｉ ｌ ｔｒｕ ｈ ｐｏ ｏｔ ｎｌ ｘ ｇ Ｆ ｊ ｎ ｌ ｌ ｎｈａ ｉ ｎ ｈ ｏ ｖｙ ｉ ｌ ｉ ａ ｃ ｔ ｈｇ —ｕ ｌｙｃａ ｏ ｔ ｄ ｕｉｎ ｔ ｏｌ ｒａ ｙｒｄ ｃ ｈ ｏｓ ｍ ｔ ｎ ｏ ｉｈｑ ａｉ ｏｌ ｎ ｒｄ ｃｉ ｏｔ ｎ ｉ ｑ ａｉ ｏｌ ｕｓ ｅＦ ｊ ．Ｉ ｃｕｄ ｇｅｔ ｅ ｕ ｅｔｅｃｎｕ ｐｉ ｆｈｇ —ｕｌｙｃａ ａ ｄ ｐｏ ｕ ｔ ｎ ｃｓ ａ ｄ ｈ ｔ ｉ ａ ｌ ｏ ｔ ｏ
ｉ ｒ ｖ ｈ ｔｌｚ ｔｏ ａｅ ｏ ｅ ｏ ｒ ｅ ｙ ｍｉ ｉ ｎ ｓｎ ｈ ｗｏ ｋ ｎ ｆｃ ａ ｎ ａ ｉ ｇ ｆ ｌ ｄｖ ｎ ａ ｅ ｏ ｉｈ ｃ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｕ ｉｉａｉ ｎ ｒ ｔ ｆｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｂ ｘｎｇ ａ ｄ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｔ ｉ ｄｓｏ ｏ ｌａ ｄ ｔ ｋ ｎ ｕ ｌａ ａ ｔｇ ｆｒｃ ｏ ｌ
伍 赠 玲 ，石 仑 雷
（ 金矿冶设计研究 院 ， 金矿业集团股份有限公司 ， 建 上杭 ３４０ 紫 紫 福 ６ ２０）
摘
要 ： 用 “ 步 法 ” 艺进 行 了 直 接 还 原 铁 配煤 试 验 研 究 ， 保 证 提 高 还 原 铁 产 品 质 量 的 前 提 下 ， 过 改 良还 原 剂 配 方 来 提 高 采 一 工 在 通
ｗ ｓ ｍ ｒ ｅ ｏｉｃｅｓ ｈ ｏａｅｏ ｕｉ ｃ ｌ ｎｈａｉｔｅｐｅ ｓ ａ ｐｏ ｄｔ ｎｒａｅｔｅｄ ｓｇ ｆ ｊ ｎｌ ａ ａ ｔｒｃｔ Ｓ ｓ ｏｒｄ ｃ ｏｔ ｆ ｅ ｕｉ ｇｎ ｒｍｉ ｉ ｖ Ｆ ａ ｏ ｅ ｔ ｈ ｒ ｎ ｏ ｈ ｅ

工艺采用焦炉煤气生产直接还原铁

工艺采用焦炉煤气生产直接还原铁
炼铁技术交流会
HYL ZR (希尔) 工艺: 采用焦炉煤气生产直接还原铁
Pablo E. Duarte HYL 技术公司直接还原部主管
摘要
目前,钢铁联合企业日常生产中产生的过剩焦炉煤气(COG)、转炉煤气和/或高炉（BF）煤气主要是送往电站用于 发电。现在有一种新的工艺,技术上已证明为可行的，即把这些煤气用在冶金工艺中，生产直接还原铁和粗钢。
综合性钢厂中所回收的气态燃料副产品主要有焦炉煤气(COG)、高炉煤气(BFG)、以及氧气顶吹转炉煤 气(BOFG)。这些煤气的热值和成分有很大差异。
在任何通过高炉/转炉进行钢铁生产的综合性钢厂中，能量是先天性不平衡的。由焦炉、高炉和转炉所 产生的各种可燃性气体所含的能源，总是要多于该钢厂中要求作为燃料使用的能源。较为典型的是，综合 性钢厂的能源平衡显示，大部分过剩的气态能源主要用于发电，甚至是放散燃烧。利用这些气体所生产的 电力中，只有一小部分用于钢厂中，以满足其自身需求，而大部分电力都要输出。
在焦炭的碳化过程中，需要用燃料对炼焦炉进行加热。在这方面，炼焦厂用于加热的燃料就具有很大 的弹性，其燃料来源也变得非常广泛，其中就包括可以使用高炉煤气和炼焦厂自产焦炉煤气。
在以铁水和转炉为基础的综合性钢厂中，焦炉车间与其他生产车间之间，存在一个能量“链接”。
表 1 典型综合性钢厂中的车间/系统的物流和能量流
离开反应炉的炉顶气体中含有在还原过程中所产生的水(H2O)和二氧化碳(CO2)。这些成分将通过循环 气体回路中的炉顶气体清理系统（除去水分）和 CO2 清除系统被消除。还原气体中含有被加入补充焦炉气 体的循环气体。还原气体在煤气加热器中再次加热到 950°C。在喷入氧气使还原气体进行部分氧化后，温 度将进一步升高至 1000°C 以上。

直接还原铁(海绵铁)生产工艺方案选择

直接还原铁(海绵铁)生产工艺方案选择

直接还原铁（海绵铁）生产工艺方案选择还原铁工艺根据使用还原剂的不同，可分为两大类：使用气体还原剂的气基直接还原法和使用固体还原剂的煤基直接还原法。

气基直接还原法，主要分布在中东、南美等天然气资源丰富的地区，这些地区以电炉短流程为主的钢铁工业也得到迅猛发展。

代表工艺为Midrex竖炉法、HYL、反应罐法和流态化法。

煤基直接还原法，主要分布在南非、印度、新西兰等地，天然气资源有限，但有优质的铁矿资源和丰富的煤炭资源。

代表工艺有SL-RN法和Krupp法。

我国从能源储量和合理利用考虑，还不能为冶金工业生产提供足够的天然气，即使有气可用，成本也太高，生产一吨直接还原铁，若用天然气要400-500m3，天然气部分的成本就占600-750元；若用煤气，要1600m3，煤气成本1600元。

因此气基直接还原在我国无法实现。

目前在我国使用的工艺有隧道窑工艺、回转窑工艺和转底炉工艺三种，均为煤基还原法。

回转窑工艺的特点：机械化程度较高、劳动强度较低，但存在着产品成本高、投资大、易于发生结圈故障、产品质量不高、产品分化率高、对原料及还原剂要求苛刻、生产效率较低、热效率低、填充系数低等缺点，在国内有几家使用过，除天津大无缝钢管厂通过几年的调整才算基本稳定外，其它几家均不太稳定，有的已经停产。

转底炉工艺的特点：该工艺有机械化程度较高、还原速度快的优点，但产品品位无法提高，投资较大，适用于钢铁粉尘处理，在直接还原铁领域还无大规模生产先例。

隧道窑工艺的特点：具有工艺成熟可靠、投资少、见效快、产品品位高且稳定、操作简单、设备运行稳定、能耗低、对原料的要求不苛刻、规模灵活、填充系数高（一般在30%以上）等优点。

但也存在着占地面积长度方向较长、由反应罐带来的成本高的缺点。

在我国有十几家直接还原铁厂在使用，属成熟可靠使用最多的工艺。

针对各种工艺的优缺点，结合实际情况进行选择。

适用于直接还原铁的煤制气方案

适用于直接还原铁的煤制气方案
根据煤气化炉的结构特点和燃料在气化炉内进行转化时的运动方式，煤气化工艺可分 为三种类型：固定床（移动床）、流化床和气流床。
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4.1 常见的煤制气技术
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4.1.1 固定床（移动床）气化
• 固定床煤气化炉的主要特点是：炉内气体流速较慢，煤粒静止，停留 时间1~1.5h，操作条件为：温度800~1000℃；分为常压气化和加压 气化（4MPa）；原料煤粒径3~30mm。用煤要求具有高活性、高灰 熔点、高热稳定性。
适用于直接还原铁的煤制气方案
2014年11月 苏州
提纲
钢铁行业现状 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
1 钢铁行业现状
钢铁工业转型升级势在必行！！！
焦煤 铁矿石
炼铁工序
炼钢工序
轧钢工序
热处理工序
焦化炉 烧结炉
高炉
转炉或电炉
连铸
铁水
钢水
加热炉 连铸坯
连轧 棒、板 带、管
深加工
热处理炉
高炉炼铁流程长、能耗高、污染 大；炼铁工序能耗约占钢铁生产 过程总能耗70%，污染物排放占 90%。
• 块煤的粒度为25~75mm。 • 固定床间歇气化技术成熟、工艺可靠、投资较低、不需要空分制氧装置。但气化
需要的无烟煤块或焦炭价格较高，而筛粉煤堆积、资源利用率低、环保污染严重。 固定床间歇气化技术目前在中国的合成氨及工业煤气行业仍有数千台气化炉在运 转。因为环保污染问题，这种造气炉将逐步被淘汰。 • 固定床富氧连续气化是在间歇气化基础上发展起来的气化技术，取消了吹风气， 改善了环境影响。 • 常压固定床气化单炉发气量低、占地面积大，合成气中含有一定量的氮气，对还 原气的有效气浓度有影响，对原料煤要求严格。但其投资最低。 • 生成的水煤气中，φ（CO+H2）体积分数达80%~85%。甲烷含量 1%左右。合成 气为常压，作为还原气压力低，甲烷含量低，所需原料价格高。
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• FeO + H2 → Fe + H2O • FeO + CO→ Fe + CO2
冷 却 渗 碳 段
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渗碳 反应
• 渗碳： • 3Fe + CH4 → Fe3C + 2H2 • 3Fe + 2CO → Fe3C + CO2 • 3Fe + CO + H2 → Fe3C + H2O
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O(g) △H = 95,484 kJ Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 △H = -28,085 kJ
适用于直接还原铁的煤制气方案
22 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术 1
2.1 气基竖炉对还原气性质的要求
（1）还原性气体（H2、CO）浓度高； （2）需要一定含量的甲烷气，一般要求CH4含量2~5%，用于渗碳； （3）H2/CO 不同的工艺要求不同， 最低1.5， 最高 5.6； （4）还原气压力低 （0.1—0.8 MPaG）； （5）煤气热值要求一般约为2300kcal/Nm3。
➢ 对于我国“贫油少气富煤”的能源结构，需要开发以煤制备还原气的气基竖炉 炼铁工艺。
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2 适用于直接还原铁的煤制气方案
2 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
国内外气基竖炉区别
天然气-气基竖炉工艺流程
煤制气-气基竖炉工艺流程
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3 适用于直接还原铁的煤制气方案
2 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
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适用于直接还原铁的煤制气方案
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
加压固定床连续气化(鲁奇）
鲁奇碎煤加压气化技术
产于20世纪40年代。鲁
奇气化炉生产能力大，13
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
加压固定床连续熔渣气化（BGL）
•BGL（British
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4.1 常见的煤制气技术
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10 适用于直接还原铁的煤制气方案
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4.1.1 固定床（移动床）气化
• 固定床煤气化炉的主要特点是：炉内气体流速较慢，煤粒静止，停留 时间1~1.5h，操作条件为：温度800~1000℃；分为常压气化和加压 气化（4MPa）；原料煤粒径3~30mm。用煤要求具有高活性、高灰 熔点、高热稳定性。
Gas-Lurgi 英
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14 适用于直接还原铁的煤制气方案
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
各种固定床气化炉技术参数
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4.1.2 气流床气化
• 它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将 煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气 化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。其代表工艺壳牌干 煤粉气化工艺于1972年开始进行基础研究，1978年投煤量150 t/d的中试装置在 德国汉堡建成并投人运行.
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5 适用于直接还原铁的煤制气方案
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.2 还原铁所需还原气来源
下列气体可作为还原气：
天然气---天然气经过转化，生成含有一氧化碳、氢气和部分甲烷的还原气。 在伊朗、印度等还原铁发展较快的国家大多采用天然气为原料。国内，天 然气供不应求，价格高居不下，如采用天然气为还原气来源，势必造成生 产成本过高。
冷盘管和耐火衬里不受侵蚀。为了防止气化炉内不同部分由于耐火层失效而导致
金属温度过高，安装了表面温度警报系统，用以探测这种耐火层失效。与其它2结0
构形式的气化炉相比，由于不需要耐火砖绝热层，使HT-L 粉煤气化炉运转周期
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适用于直接还原铁的煤制气方案
转炉或电炉
连铸
铁水
钢水
加热炉 连铸坯
连轧 棒、板 带、管
深加工
热处理炉
高炉炼铁流程长、能耗高、污染 大；炼铁工序能耗约占钢铁生产 过程总能耗70%，污染物排放占 90%。
1. 2013年我国的粗钢产量已达7.79亿吨，占全球总 产量的48.5%，铁矿石对外依存度超过60%; 2. 钢铁行业整体亏损，生存艰难； 3. 钢铁工业污染物排放占到工业排放总量的45%以 上，是大气雾霾的重要成因； 4. 高炉炼铁仍占绝对地位，对优质焦煤和优质铁矿 石依赖性强，消耗大量的优质资源。
焦炉气---焦炉气中含有约45%的氢气、10%的CO和25%的甲烷，可以经 过甲烷转化制造出还原气， 目前正在施工过程的中晋太行还原铁项目采用 此种气源。
煤热解气---煤热解气中含有约30%的氢气、6%的CO和38%的甲烷，可以 经过甲烷转化制造出还原气。
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适用于直接还原铁的煤制气方案
过三方共同努力，于7月在鲁化建成投料开车成功，11月经过国家主管部门的鉴
定及验收。本技术并被列入《国家高技术研究发展计划（863计划）》
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
壳牌干粉煤加压气化技术
• •
荷公行于处S到加十甲成实S行S煤水ChC兰司煤1理目压几醇投际的粉蒸eGG9lPP壳气煤前气套等产操。为汽1l9气工工93牌化，化用生，作原为27化年艺业02（技壳工于产这证料气0工年建技生0术牌艺合的些明、化S序设开吨术产h研干已成装装壳纯剂e以了的始是装l究煤经氨置置牌氧，l干）日进可置，粉有或建的和液。
• 常压固定床气化技术是一项古老的煤气化技术，上20世纪30年代开始采用，原料 是无烟块煤或焦炭，中国山西晋城的块煤或焦炭是上好原料。
• 块煤的粒度为25~75mm。
• 固定床间歇气化技术成熟、工艺可靠、投资较低、不需要空分制氧装置。但气化 需要的无烟煤块或焦炭价格较高，而筛粉煤堆积、资源利用率低、环保污染严重。 固定床间歇气化技术目前在中国的合成氨及工业煤气行业仍有数千台气化炉在运 转。因为环保污染问题，这种造气炉将逐步被淘汰。
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
GE（德士古）水煤浆加压气化工艺
GE水煤浆加压气化法为目前世界上先进的气化技术之一，属气流床加压气化法。德士 古公司自1957年在蒙特培罗（Monetebello）研究室开始以氧为气化剂对煤、焦进行 气化研究，1973年建立了一套投煤量15t/d的试验装置进行加压水煤浆气化试验。经 过30年的试验及工业化过程，GE（德士古）水煤浆加压气化工艺已经发展成为一项先 进、成熟可靠的煤气化工艺。其特点是该工艺对煤的适应范围较宽，可利用粉煤，单 台气化炉生产能力较大，气化操作温度高，液态排渣，碳转化率高，煤气质量好，甲 烷含量低，不产生焦油、萘、酚等污染物。排出粗灰渣可以用做水泥的原料和建筑材 料。三废处理简单，易于达到环境保护的要求。生产控制水平高，易于实现过程自动 化及计算机控制。中国已在渭河、鲁南、上海焦化、淮南、黑龙江浩良河化肥厂等引 进该技术。
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.2 还原铁所需还原气来源
生物热解气---其性质与煤热解气相似。 垃圾热解气---其性质与煤热解气相似。 焦炉气、煤热解气、生物热解气、垃圾热解气用于还原气是一个很好的方向 ，可以变“废” 为宝。 煤制气---通过煤气化、变换调整到合适的碳氢比，通过净化提高有效气含量 。这种技术在煤化工 领域有着大量的应用实例。 既然国内油气资源缺乏，且价格高居不下，焦炉气、热解气受资源限制，因 此，以低质煤为原料制造还原气是一个重要的研究方向。
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适用于直接还原铁的煤制气方案
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
航天炉干粉煤加压气化
• 航天炉干粉煤加压气化技术是北京航天万源煤化工工程技术有限公司研发的、具 有自主知识产权的粉煤加压气化技术。该技术采用干粉煤气体加压输送，纯氧气 化，合成气激冷洗涤流程。
• HT-L气化炉是北京航天万源煤化工工程技术有限公司的专利设备，气化炉由上部
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7 适用于直接还原铁的煤制气方案
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.3 煤制气流程
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8 适用于直接还原铁的煤制气方案
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4 煤气化
煤气化技术的发展可分为三个阶段：
第一阶段：早在二十世纪五十年代已实现工业化，后因天然气、石油大量开发， 煤气化发展一度停止； 第二阶段：二十世纪七十年代初，国际上出现能源危机，发达国家出于对石油天 然气供应紧张的担忧，纷纷把煤气化技术作为替代能源重新提到议事日程，并加 快煤气化新工艺研究； 第三阶段：近十年来，国外很多公司为了提高燃煤电厂热效率，减少对环境污染， 对煤气化联合循环发电技术进行了大量的工作，因而促进了煤气化技术的开发。 根据煤气化炉的结构特点和燃料在气化炉内进行转化时的运动方式，煤气化工艺可分 为三种类型：固定床（移动床）、流化床和气流床。
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适用于直接还原铁的煤制气方案
2 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术 成熟的气基竖炉工艺
➢ 目前，气基竖炉技术已实现工业化接近半个世纪。
➢ 2013年产品直接还原铁的产量为7522万吨，78.6%为气基竖炉生产。
➢ 全球100多套气基竖炉项目均由天然气重整制取富氢气体，集中在南美、中东 等地区。