[发明专利]用于在还原炉中提高直接还原铁的碳含量的方法和系统

权利要求书

1.一种用于生产具有提高的碳含量的直接还原铁的方法，所述方法包括：

提供富一氧化碳气体流，并且将所述富一氧化碳气体流分成至少两个单独的富一氧化碳气体流；

提供富烃气体流，并且将所述富烃气体流分成至少两个单独的富烃气体流；

将所述富一氧化碳气体流中的一个与所述富烃气体流中的一个共混以形成混合渗碳气体流；

将所述至少两个单独的富一氧化碳气体流中的另一个富一氧化碳气体流与所述至少两个单独的富烃气体流中的另一个富烃气体流共混以形成不同的混合渗碳气体流；

将具有不同组成的所述混合渗碳气体流中的每一个输送到直接还原炉的过渡区，并且将部分或完全还原的铁氧化物暴露于所述混合渗碳气体流以将所得到的直接还原铁的碳含量提高到大于约4.5重量％。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

将所述富一氧化碳气体流分成第一富一氧化碳气体流、第二富一氧化碳气体流和第三富一氧化碳气体流；

将所述富烃气体流分成第一富烃气体流、第二富烃气体流和第三富烃气体流；

在第一混合器中将所述第一富一氧化碳气体流与所述第一富烃气体流共混以形成第一混合渗碳气体流；

在第二混合器中将所述第二富一氧化碳气体流与所述第二富烃气体流共混以形成第二混合渗碳气体流；

在第三混合器中将所述第三富一氧化碳气体流与所述第三富烃气体流共混以形成第三混合渗碳气体流；

将具有不同组成的所述第一混合渗碳气体流、第二混合渗碳气体流和第三混合渗碳气体流中的每一个输送到直接还原炉的过渡区，并且将部分或完全还原的铁氧化物暴露于所述第一混合渗碳气体流、所述第二混合渗碳气体流和所述第三混合渗碳气体流以将所得到的直接还原铁的碳含量提高到大于约4.5重量％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述富一氧化碳气体流包括最初提供来自重整器的重整气体流中的一种，并且所述富一氧化碳气体流从一氧化碳回收单元导出，所述一氧化碳回收单元形成一部分的所述富一氧化碳气体流和富H₂排出气体流。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述过渡区包括在所述过渡区内的等高的多个层，并且每个层都包括一组喷嘴，并且其中将所述混合渗碳气体流中的每一个经由在每个层处的所述一组喷嘴引入到所述过渡区的单独层中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在每个层处的引入所述混合渗碳气体流的所述喷嘴布置在位于每个层的底部处的相同数量的喷嘴的周缘环中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述周缘环包括约16至28个喷嘴。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述喷嘴是单个阀门控制的或集管阀门控制的，其中每个集管不超过4个喷嘴。

8.根据权利要求1所述的方法，其中对于每个层使用单独的混合器将所述混合渗碳气体流中的每一个以对于每个层不同的组成引入到所述过渡区的单独层中。

9.根据权利要求1所述的方法，其中对于每个层，可以使用单独的预热器将所述混合渗碳气体流中的每一个预热到不同的温度，预热温度可以在环境温度至400℃的范围内。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合渗碳气体流中的每一个具有不同的组成。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述过渡区包括垂直堆叠的多个层，并且将所述混合渗碳气体流中的每一个引入到单独层中。

12.根据权利要求1所述的方法，其中将所述过渡区的总高度增加0.5m，达到1.5m-3.5m的高度。