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氢气已经成为了主要直接还原工艺使用的还原气体的成分之 一⸺当然还有一氧化碳。最应当提到的也许是普锐特冶金技 术( 奥钢联工程技术公司) 在上世纪90年代推出的Finmet( Finored)工艺,它使用的还原气体中氢气和一氧化碳的 比例超过了6:1。

直接还原工艺的这种灵活性对生产企业极具吸引力,让它们 能够逐步转向氢气的使用,随着氢气价格不断下降而相应增 加氢气用量。它还增加了新建直接还原项目的价值:无论将 来的排放法规或原料价格如何变化,直接还原技术都具有极 强的适应性。

MIDREX工艺引入氢气

Midrex直接还原设备生产的直接还原铁占到了世界总产量的 60%左右。普锐特冶金技术在30多年前就开始提供这项技 术。还原气体的主要成分是H2和一氧化碳,由Midrex技术公 司提供的一种专门的CO2重整装置用天然气加工制成。在不进行任 何设备改动的情况下,该工艺可以用氢气替代多达30%的天然 气。 举例来说,在工艺中可以引入60,000 Nm3/h的氢气来替 代20,000 Nm3/h的天然气。如果增加极少量设备(以保护重整 装置),这一替代率能够高达100%⸺当然,最高值可能需要根 据最终产品的碳含量要求来确定。该工艺能够轻松应对氢气引 入量的波动,使企业适应氢气供应量的变化(在使用风能或太阳 能等可再生能源通过水电解制取氢气时会遇到这种情况)。

无论采用何种原料和还原气体,普锐特冶金技术直接还原方案都是极具可持续性和着眼于未来的投资。

MIDREX完全使用氢气

如果决定始终使用氢气作为唯一的还原剂(图7),则天然气重整 装置可以被还原气体加热器取代。在还原过程中,H2转化成 H2O并在炉顶煤气洗涤塔中凝结。由于工艺流程中没有一氧化碳 的来源,所以不需要CO2去除系统。工艺每生产1吨直接还 原铁需要大约550标准立方米氢气用于还原。另外,每吨直接还 原铁还需要大约250标准立方米H2用于加热⸺这部分需要可 用其他能源来满足。

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