تکنولوژی پرد PERED (Persian Reduction) و تفاوت آن با میدرکس و اچ وای ال HYL MIDREX
در تاریخ
1403-12-25 12:32:50
تکنولوژی پرد PERED (Persian Reduction) یک فناوری نوآورانه در صنعت فولادسازی است که در بخش احیای مستقیم آهن برای تولید آهن اسفنجی به کار می‌رود. این فناوری توسط مهندسان ایرانی توسعه داده شده و در مقایسه با سایر روش‌های احیای مستقیم، دارای ویژگی‌های منحصر به فردی است که آن را برای بهره‌وری بالاتر و کاهش مصرف انرژی برجسته می‌کند.
معرفی تکنولوژی پرد PERED (Persian Reduction)
تکنولوژی PERED (Persian Reduction) یک فرآیند احیای مستقیم است که برای تبدیل گندله‌های اکسید آهن به آهن اسفنجی طراحی شده است. این فناوری توسط متخصصان ایرانی توسعه داده شده و با استفاده از گاز طبیعی به عنوان عامل کاهنده، جایگزین کارآمدتری برای روش‌های قدیمی مانند میدرکس و اچ‌وای‌ال ارائه می‌دهد.
فرآیند احیای آهن در PERED
در فرآیند PERED، اکسید آهن از گندله‌های ورودی به آهن اسفنجی تبدیل می‌شود. این فرآیند شامل مراحل زیر است:
1- گاز کاهنده:
ترکیب گاز کاهنده: گاز کاهنده از هیدروژن (H₂) و منواکسید کربن (CO) تشکیل شده که از بازآرایی مولکول‌های متان (CH₄) در ریفرمر به دست می‌آیند.این گاز با ورود به کوره، اکسیژن را از اکسید آهن جدا می‌کند و محصول احیا شده (آهن فلزی) را کربنیزه می‌سازد.
2-کوره احیا:
گاز کاهنده با حرکت در خلاف جهت گندله‌ها، فرصت بیشتری برای تماس با مواد و انجام احیای شیمیایی پیدا می‌کند. همچنین دمای فرآیند پایین‌تر از نقطه ذوب است، که این موضوع از تشکیل سرباره و ضایعات جلوگیری می‌کند.
3- بازیافت انرژی و مواد:
طراحی خاص سیستم PERED امکان بازیافت حرارت گازهای خروجی را فراهم می‌کند.
حرارت گازها برای پیش‌گرمایش گاز طبیعی، گاز تغذیه، و تولید بخار استفاده می‌شود.
دی‌اکسید کربن و بخار تولیدشده در طی فرآیند احیا، در واکنش‌های کاتالیستی ریفرمر برای تولید گاز کاهنده جدید به کار می‌روند.
مزایای تکنولوژی پرد PERED (Persian Reduction)
کاهش مصرف سوخت:
بهره‌وری بالا در مصرف گاز طبیعی و بازیافت انرژی موجب کاهش چشمگیر هزینه‌های سوخت می‌شود.
بهینه‌سازی فرآیندهای شیمیایی:
استفاده از دی‌اکسید کربن و بخار تولیدشده در طی احیا برای بازآرایی متان.
بهره‌وری حرارتی بالا:
بازیابی بیشترین مقدار انرژی حرارتی گازهای خروجی.
محیط زیستی بهتر:
کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در مقایسه با روش‌های دیگر.
کیفیت بالای آهن اسفنجی:
محصول نهایی دارای یکنواختی بیشتر و درصد فلز بالاتر است.
تفاوت با MIDREX و HYL/Energiron به همراه جدول
در مقایسه با روش میدرکس، PERED انرژی کمتری مصرف می‌کند و فرآیند احیا را با استفاده بهینه‌تر از منابع انجام می‌دهد.
طراحی منحصر‌به‌فرد آن باعث کاهش هزینه‌های عملیاتی و سرمایه‌گذاری اولیه می‌شود.
| ویژگی‌ها | PERED | MIDREX | HYL/Energiron |
| منبع گاز کاهنده | گاز طبیعی (CH₄) با هیدروژن و CO | گاز طبیعی با هیدروژن و CO | گاز طبیعی، گاز سنتز یا هیدروژن خالص |
| دمای فرآیند | زیر نقطه ذوب (<1000°C) | زیر نقطه ذوب (<950-1000°C) | زیر نقطه ذوب (<950°C) |
| طراحی کوره | جریان مخالف گاز و گندله | جریان موازی یا متقاطع | جریان موازی یا متقاطع |
| بازیافت انرژی | بازیابی حرارت گازهای خروجی، پیش‌گرمایش گاز | بازیابی حرارت گازهای خروجی | بازیابی حرارت گازها و استفاده مجدد از آن |
| کیفیت محصول (آهن اسفنجی) | یکنواخت‌تر، فلز بیشتر | مطلوب اما یکنواختی کمتر | کیفیت بالا، قابلیت تنظیم ترکیبات |
| مصرف گاز طبیعی (m³/ton) | کمتر (تقریباً 2.4-2.6) | متوسط (تقریباً 2.6-2.8) | بیشتر در حالت پایه (تقریباً 2.8-3.0) |
| انعطاف‌پذیری در مواد اولیه | بالا | متوسط | بالا |
| انتشار CO₂ | کمتر به دلیل بازیافت CO₂ | متوسط | کمتر در صورت استفاده از هیدروژن خالص |
| هزینه سرمایه‌گذاری اولیه | کمتر | متوسط | بیشتر |
| تعمیر و نگهداری | ساده‌تر | متوسط | پیچیده‌تر |
| کشور مبدأ | ایران | ایالات متحده | ایتالیا/مکزیک |
نکات کلیدی:
- PERED از نظر مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای عملکرد بهینه‌تری نسبت به سایر روش‌ها دارد، که آن را به گزینه‌ای مناسب برای کشورهایی با منابع محدود تبدیل می‌کند.
- MIDREX محبوب‌ترین روش در جهان است و زیرساخت‌های گسترده‌ای برای استفاده از آن وجود دارد، اما هزینه‌های بالاتری نسبت به PERED دارد.
- HYL/Energiron انعطاف‌پذیری بیشتری در ترکیب گاز کاهنده ارائه می‌دهد و می‌تواند به طور کامل از هیدروژن استفاده کند، که آن را برای آینده‌ای با تمرکز بر انرژی‌های سبز جذاب‌تر می‌کند.
شرکت فولاد غدیر نی‌ریز با هدف ارتقای اطلاعات و دانش صنعتی در زمینه آهن اسفنجی و شمش فولاد، به‌طور مستمر در حال انتشار مقالات تخصصی در این حوزه است. این مجموعه مقالات به‌طور دوره‌ای ادامه خواهد داشت و به بررسی بیشتر موضوعات مختلف صنعت فولاد، فرآیندهای تولید، بهبود کیفیت و استفاده بهینه از منابع موجود خواهد پرداخت.
هدف از این مقالات، فراهم کردن اطلاعات دقیق و کاربردی برای متخصصان، پژوهشگران و فعالان صنعت فولاد است تا بتوانند با آگاهی بیشتر و بهره‌گیری از آخرین دستاوردها، به توسعه این صنعت مهم کمک کنند. در خصوص علاقه می توانید در خصوص آهن اسفنجی به عنوان ماده اولیه تولید شمش فولاد بیشتر بدانید.