AT511992B1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING HYDROGEN FROM GASES INCORPORATED IN THE PRODUCTION OF REFRIGERATED IRON - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING HYDROGEN FROM GASES INCORPORATED IN THE PRODUCTION OF REFRIGERATED IRON Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von technisch reinem Wasserstoff, wobei ein Gas basierend auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe- Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen,- Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade (1), in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger im Gegenstrom durch ein Reduktionsgas reduziert werden,- Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden,- Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser (2)oder basierend auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe einer Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen wird. Das dabei anfallende Produktgas wird zumindest zum Teil zuerst einer Membrantrennung (8) zur Abtrennung von Wasserstoff unterzogen, und danach wird das dabei anfallende wasserstoffreiche Gas einer weiteren Gasreinigung (10) mittels PSA oder VPSA unterzogen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System mit Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.The present application relates to a process for the production of technically pure hydrogen, wherein a gas based on a resulting in the reduction of oxidic iron carrier gas from the group top gas from an oxygen blowing blast furnace, - offgas from a fluidized bed cascade (1), in which finely particulate oxide Iron carriers are reduced in countercurrent by a reducing gas, - top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, - excess gas from a melter gasifier (2) or based on a mixture of two or more of the gases from this group of gas purification is subjected to PSA or VPSA. The resulting product gas is at least partially subjected first to a membrane separation (8) for the separation of hydrogen, and then the resulting hydrogen-rich gas is subjected to another gas purification (10) by means of PSA or VPSA. Furthermore, the invention relates to a system with devices for carrying out this method.

Description

österreichisches Patentamt AT 511 992 B1 2013-12-15Austrian Patent Office AT 511 992 B1 2013-12-15

Beschreibungdescription

BEZEICHNUNG DER ERFINDUNGTABLE OF THE INVENTION

[0001] Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wasserstoff aus bei der Roheisenerzeugung anfallenden GasenProcess and apparatus for the production of hydrogen from resulting in the production of pig iron gases

GEBIET DER TECHNIKFIELD OF TECHNOLOGY

[0002] Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von technisch reinem Wasserstoff, wobei ein Gas basierend auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe - Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen, - Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger im Gegenstrom durch ein Reduktionsgas reduziert werden, - Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser oder basierend auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe einer Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen wird.The present application relates to a process for the preparation of technically pure hydrogen, wherein a gas based on a resulting in the reduction of oxidic iron carriers from the group - top gas from an oxygen blowing blast furnace, - offgas from a fluidized bed cascade, in which finely particulate oxide Iron carriers are reduced in countercurrent by a reducing gas, - top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier or based on a mixture of two or more of the gases from this group of gas cleaning by PSA or VPSA is subjected.

[0003] Weiterhin betrifft die Erfindung ein System mit Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.Furthermore, the invention relates to a system with devices for carrying out this method.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

[0004] Wasserstoff wird bei der Stahlherstellung vielfältig genutzt, beispielsweise als Brennstoff oder als Inertgas - er eignet sich aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und seinem Reduktionspotential etwa zum Anlassen von hochlegierten Stählen. Aber auch außerhalb des Stahlwerkes ist H2 vielfältig verwendbar in der chemischen Industrie oder Petrochemie. Üblicherweise wird Wasserstoff durch Dampfreforming von Erdgas oder durch Elektrolyse hergestellt, was aufgrund der hohen Kosten für Erdgas und für elektrische Energie jedoch recht teuer ist. In einigen integrierten Stahlwerken wird Wasserstoff auch aus anfallendem Koksofengas gewonnen. Koksofengas fällt jedoch nicht bei allen Roheisenerzeugungsanlagen an, so dass eine derartige Erzeugungsroute nicht immer möglich ist. Beispielsweise fällt bei der Roheisenerzeugungsroute über das COREX®oder FINEX®-Verfahren kein Koksofengas an.Hydrogen is widely used in steel making, for example as a fuel or as an inert gas - it is due to its high thermal conductivity and its reduction potential as for tempering high alloy steels. But H2 can also be used in many ways outside of the steelworks in the chemical or petrochemical industry. Typically, hydrogen is produced by steam reforming of natural gas or by electrolysis, which is quite expensive due to the high cost of natural gas and electrical energy. In some integrated steel plants, hydrogen is also produced from coke oven gas. Coke oven gas, however, does not occur in all pig iron production plants, so that such a production route is not always possible. For example, coke oven gas does not occur in the pig iron production route via the COREX® or FINEX® process.

[0005] Bei Schmelzreduktions-Verfahren wie COREX® oder FINEX®, Sauerstoffhochöfen, oder Direktreduktionsanlagen wird für einen Reduktionsprozess genutztes Gas oft mittels Druckwechseladsorption (Pressure Swing Adsorption (PSA)- oder Vacuum Pressure Swing Adsorption (VPSA)-Verfahren) von Kohlendioxid befreit. Produktgas von Pressure Swing Adsorption -oder Vacuum Pressure Swing Adsorption-Verfahren enthält dabei einen erheblichen Anteil Wasserstoff, im Fall von COREX® oder FINEX® etwa 30 Volums%: [0006] Typische Produktgaszusammensetzung aus der VPSA- oder PSA-Anlage einer FINEX®-Anlage: VPSA PSA H2 [vol%l 31,5 31,9 N2 [vol%l 10,1 10,3 CO [vol%l 53,6 53,0 C02 [vol%l 3,0 3,0 CH4 [vol%l 1,8 1,8 1 /12 österreichisches Patentamt AT 511 992 B1 2013-12-15In smelting reduction processes such as COREX® or FINEX®, oxygen blast furnaces, or direct reduction plants, gas used for a reduction process is often freed from carbon dioxide by pressure swing adsorption (PSA) or vacuum pressure swing adsorption (VPSA) processes. Product gas from Pressure Swing Adsorption or Vacuum Pressure Swing adsorption process contains a considerable proportion of hydrogen, in the case of COREX® or FINEX® about 30% by volume: [0006] Typical product gas composition from the VPSA or PSA plant of a FINEX® Annex: VPSA PSA H2 [vol% l 31.5 31.9 N2 [vol% l 10.1 10.3 CO [vol% l 53.6 53.0 C02 [vol% l 3.0 3.0 CH4 [vol. vol% l 1.8 1.8 1/12 Austrian Patent Office AT 511 992 B1 2013-12-15

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG TECHNISCHE AUFGABESUMMARY OF THE INVENTION TECHNICAL TASK

[0007] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die die Herstellung von technisch reinem Wasserstoff aus Gasen, welche bei der Reduktion von Eisenträgern in sauerstoffblasenden Hochöfen, Wirbelschichtkaskaden, Reduktionsschächten, Einschmelzvergasern, anfallen, möglich macht.It is the object of the present invention to provide a method and an apparatus which makes possible the production of technically pure hydrogen from gases which are obtained in the reduction of iron carriers in oxygen-blowing blast furnaces, fluidized-bed cascades, reduction shafts, melter gasifiers.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

[0008] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von technisch reinem Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gas basierend auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe - Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen,This object is achieved by a method for the production of technically pure hydrogen, characterized in that a gas based on a resulting in the reduction of oxidic iron carriers gas from the group - blast furnace gas from an oxygen blowing blast furnace,

Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, - Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, - Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser oder basierend auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe einer Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen wird, und das dabei anfallende Produktgas zumindest zum Teil zuerst einer Membrantrennung zur Abtrennung von Wasserstoff unterzogen wird und danach das dabei anfallende wasserstoffreiche Gas einer weiteren Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen wird.Offgas from a fluidized bed cascade in which finely particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier or based on a mixture of two or more of the gases this group is subjected to gas purification by means of PSA or VPSA, and the resulting product gas is at least partially subjected first to a membrane separation for the separation of hydrogen and then the resulting hydrogen-rich gas is subjected to further gas purification by means of PSA or VPSA.

VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNGADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION

[0009] Erfindungsgemäß wird also ein Gas, welches auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe - Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen,Thus, according to the invention, a gas which is formed on a gas resulting from the reduction of oxidic iron carriers from the group - top gas from an oxygen blowing blast furnace,

Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, - Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser basiert, oder ein Gas, das auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe basiert, einer Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen.Offgas from a fluidized bed cascade in which finely particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier, or a gas based on a mixture of two or more based on several of the gases from this group, subjected to gas scrubbing by means of PSA or VPSA.

[0010] Das dabei anfallende Produktgas enthält kein Wasser - Taupunkt -100°C und daher entsteht keine Kondensation - und keine höheren Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Teer oder PAH, da solche Substanzen bereits zuvor mit dem Tailgas der PSA oder VPSA ausgeschleust werden. Dadurch wird weitere Verarbeitung dieses Produktgases über nachfolgende Kompressoren, Membranen, Druckwechseladsorptionsanlagen insofern erleichtert, als weniger Equipment und weniger Wartung nötig sind sowie längere Standzeiten ermöglicht werden.The resulting product gas contains no water - dew point -100 ° C and therefore no condensation - and no higher hydrocarbons such as tar or PAH, since such substances are previously discharged with the tail gas of PSA or VPSA. This facilitates further processing of this product gas via downstream compressors, diaphragms, pressure swing adsorption systems, as less equipment and less maintenance is required and longer service lives are possible.

[0011] Das bei der Gasreinigung mittels PSA oder VPSA anfallende Produktgas wird - zumindest zum Teil - zuerst einer Membrantrennung zur Abtrennung von Wasserstoff unterzogen.The product gas obtained in the gas purification by means of PSA or VPSA is - at least in part - first subjected to a membrane separation for the separation of hydrogen.

[0012] Danach wird das dabei anfallende wasserstoffreiche Gas einer weiteren Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen. Diese PSA oder VPSA wird in der Folge auch Wasserstoff- 2/12 österreichisches Patentamt AT511 992 B1 2013-12-15 PSA oder Wasserstoff-VPSA genannt.Thereafter, the resulting hydrogen-rich gas is subjected to another gas purification by means of PSA or VPSA. This PSA or VPSA is also referred to below as hydrogen PSA or hydrogen VPSA.

[0013] Unter technisch reinem Wasserstoff im Rahmen dieses Anmeldungstextes ist ein Gas mit einem H2 Gehalt von > 95 vol%, bevorzugterweise von > 99 vol%, zu verstehen.Under technically pure hydrogen in the context of this application text is a gas with an H2 content of > 95 vol%, preferably from > 99 vol%, to be understood.

[0014] Unter der Formulierung „ein Gas, welches auf einem ... Gas aus der Gruppe ... basiert..." ist zu verstehen, dass dieses Gas aus einem Gas aus der genannten Gruppe besteht, oder aus einem Gas besteht, welches durch Vorbehandlung eines Gases aus der genannten Gruppe erhalten wird.Under the phrase "a gas based on a ... gas from the group ... ..." is understood that this gas consists of a gas from said group, or consists of a gas which is obtained by pretreatment of a gas from said group.

[0015] Unter Reduktionsschacht und unter Einschmelzvergaser ist kein Hochofen zu verstehen.Under reduction shaft and melter gasifier is not to understand blast furnace.

[0016] Die Membrantrennung erfolgt an einer oder mehreren Membranen, welche dazu geeignet sind, Wasserstoff H2 von Kohlenmonoxid CO, Stickstoff N2, Argon Ar, Kohlendioxid C02 und Methan CH4 zu trennen. Solche Membranen sind im Stand der Technik bekannt und bestehen beispielsweise aus hohlen Polymerfasern. Bei derartigen Membranen wird beispielsweise dadurch getrennt, dass Wasserstoff H2 aus einer unter einem Druck stehenden Gasmischung die Membran schneller als die anderen Komponenten der Gasmischung durchdringt. Das anfallende wasserstoffreiche Gas wird unter einem geringeren Druck stehend gesammelt.The membrane separation takes place on one or more membranes which are suitable for separating hydrogen H 2 from carbon monoxide CO, nitrogen N 2, argon Ar, carbon dioxide CO 2 and methane CH 4. Such membranes are known in the art and consist for example of hollow polymer fibers. In such membranes is separated, for example, characterized in that hydrogen H2 from a gas mixture under a pressure penetrates the membrane faster than the other components of the gas mixture. The resulting hydrogen-rich gas is collected standing under a lower pressure.

[0017] Erfindungsgemäß erfolgt eine weitere Gasreinigung eines derart erhaltenen wasserstoffreichen Gases - welches einen Wasserstoffgehalt von etwa 90 Volums% hat -mittels VPSA oder PSA. Auf diese Weise wird nach diesem weiteren Gasreinigungsschritt technisch reiner Wasserstoff mit einem Wasserstoffgehalt größer 99 Volums% erhalten. Solcherart gewonnener technisch reiner Wasserstoff enthält keine Verunreinigungen wie Teer oder Schwefelwasserstoff, und benötigt vor einer Endnutzung daher keine Vorbehandlung. Er ist auch absolut trocken.According to the invention, a further gas purification of a hydrogen-rich gas thus obtained - which has a hydrogen content of about 90% by volume - VPSA or PSA. In this way, technically pure hydrogen having a hydrogen content greater than 99% by volume is obtained after this further gas purification step. Such technically pure hydrogen obtained contains no impurities such as tar or hydrogen sulfide, and therefore requires no pretreatment before a final use. He is also absolutely dry.

[0018] Da das der Membrantrennung und nachfolgend der PSA oder VPSA zugeführte Gas keine Verunreinigungen mehr enthält und absolut trocken ist - Taupunkt etwa ΊΟΟΌ -benötigt man im Gegensatz zu aus Koksofengas gewonnenen Wasserstoff keine weitere Vorbehandlungen.Since the membrane separation and subsequently the PSA or VPSA supplied gas contains no impurities and is absolutely dry - dew point about ΊΟΟΌ - you need in contrast to from coke oven gas recovered hydrogen no further pretreatment.

[0019] Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gas, welches einer Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen wird, ein entstaubtes Gas aus der voranstehend genannten Gruppe von bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallenden Gasen beziehungsweise eine entstaubte Mischung von zwei oder mehreren Gasen aus dieser Gruppe.According to a preferred embodiment, the gas which is subjected to gas purification by means of PSA or VPSA, a dedusted gas from the aforementioned group of resulting in the reduction of oxidic iron carriers gases or a dedusted mixture of two or more gases from this group ,

[0020] Eine Entstaubung macht die Durchführung der PSA oder VPSA einfacher.Dedusting makes the implementation of PSA or VPSA easier.

[0021] Vorzugsweise wird der PSA oder VPSA zugeführtes Gas auf eine Temperatur im Bereich von 30 - 50 °C gekühlt, da in diesem Temperaturbereich die Adsorptionsisothermen für eine effiziente C02 Entfernung am steilsten sind und somit die höchste Beladung an C02 erlauben.Preferably, the PSA or VPSA supplied gas is cooled to a temperature in the range of 30-50 ° C, since in this temperature range the adsorption isotherms for an efficient CO 2 removal are the steepest and thus allow the highest loading of CO 2.

[0022] Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Gas, welches auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe - Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen, - Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger im Gegenstrom durch ein Reduktionsgas reduziert werden, - Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, - Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser oder auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe basiert, ein Gas, das nach Durchführung einer Entstaubung und einer Durchführung einer CO-Shift-Konvertierung an einem Gas aus dieser Gruppe oder an einer Mischung aus zwei oder mehreren Gasen aus dieser Gruppe erhalten wird. 3/12 österreichisches Patentamt AT 511 992 B1 2013-12-15 [0023] An entstaubtem Gas kann auch eine CO-Shift-Konvertierung durchgeführt werden. Wenn sowohl Entstaubung als auch CO-Shift-Konvertierung durchgeführt werden, steigt die Menge an gewinnbarem Wasserstoff, da auf diese Weise aus Kohlenmonoxid CO Wasserstoff H2 hergestellt wird. Auf diesem Wege kann die Menge an erzeugtem Wasserstoff erhöht werden.According to another preferred embodiment, the gas which is reduced on a resulting in the reduction of oxidic iron carriers from the group - top gas from an oxygen-blowing blast furnace, - offgas from a fluidized bed cascade in which finely particulate oxidic iron carrier in countercurrent reduced by a reducing gas shall be: - top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, - excess gas from a melter gasifier or based on a mixture of two or more of the gases from that group, a gas which is produced after dedusting and discharge a CO shift conversion is obtained on a gas from this group or a mixture of two or more gases from this group. [0023] It is also possible to carry out a CO shift conversion on dedusted gas. When both dedusting and CO shift conversion are carried out, the amount of recoverable hydrogen increases since CO hydrogen is produced from carbon monoxide CO. In this way, the amount of hydrogen generated can be increased.

[0024] Dabei ist es bevorzugt, das Gas nach der Durchführung der CO-Shift-Konvertierung einer Nachkühlung und gegebenenfalls auch einer Wasserdampfentfernung zu unterziehen, bevor die Gasreinigung mittels VPSA oder PSA durchgeführt wird.It is preferred to subject the gas after performing the CO shift conversion aftercooling and optionally also a removal of water vapor before the gas purification is carried out by means of VPSA or PSA.

[0025] Bei der Membrantrennung zur Abtrennung von Wasserstoff fällt an der Membran ein sogenanntes Ventgas an. Dieses Ventgas enthält abgesehen von Wasserstoff die Komponenten des der Membrantrennung zugeführten Produktgases - CO, N2, C02, CH4. Vorzugsweise wird dieses Ventgas dem Reduktionsgas einer Wirbelschichtkaskade oder eines Reduktionsschachtes - bevorzugt der Wirbelschichtkaskade oder dem Reduktionsschacht, aus dem das erfindungsgemäß zur Herstellung von technisch reinem Wasserstoff herangezogene Gas stammt - zugeführt. Dadurch kann sein Reduktionspotential genutzt werden; für eine solche Nutzung abträgliche Komponenten wie H20 oder C02 sind aufgrund des Durchlaufens der Gasreinigung mittels PSA oder VPSA nicht oder nur mehr in geringen Konzentrationen vorhanden.In the membrane separation for the separation of hydrogen, a so-called vent gas is applied to the membrane. This vent gas contains, apart from hydrogen, the components of the product gas fed to the membrane separation - CO, N 2, CO 2, CH 4. Preferably, this vent gas is the reduction gas of a fluidized bed cascade or a reduction shaft - preferably the fluidized bed cascade or the reduction shaft, from which according to the invention used for the production of technically pure hydrogen derived gas - fed. As a result, its reduction potential can be used; Components that are detrimental to such use, such as H 2 O or CO 2, are not or only present in low concentrations due to the passing through of the gas purification by means of PSA or VPSA.

[0026] Bei der Wasserstoff-PSA fällt ein Tailgas an. Dieses Tailgas enthält Komponenten wie CO und CH4 mit einem für thermische Verwertung nutzbaren Energieinhalt. Vorzugsweise wird dieses Tailgas dem Exportgas einer Wirbelschichtkaskade oder eines Reduktionsschachtes zur Reduktion von oxidischen Eisenträgern- bevorzugt der Wirbelschichtkaskade oder dem Reduktionsschacht zur Reduktion von oxidischen Eisenträgern, aus dem das erfindungsgemäß zur Herstellung von technisch reinem Wasserstoff herangezogene Gas stammt - zugeführt. Dadurch kann sein Energieinhalt bei einer thermischen Verwertung eines solchen Exportgases genutzt werden; für eine solche Nutzung abträgliche Komponenten wie H20 oder C02 sind aufgrund des Durchlaufens der Gasreinigung mittels PSA oder VPSA nicht oder nur mehr in geringen Konzentrationen vorhanden.In the case of the hydrogen PSA, a tail gas is produced. This tail gas contains components such as CO and CH4 with an energy content that can be used for thermal recycling. Preferably, this tail gas is the export gas of a fluidized bed cascade or a reduction shaft for the reduction of oxidic iron carriers - preferably the fluidized bed cascade or the reduction shaft for the reduction of oxidic iron carriers, from which according to the invention used for the production of technically pure hydrogen derived gas - fed. As a result, its energy content can be used in a thermal utilization of such an export gas; Components that are detrimental to such use, such as H 2 O or CO 2, are not or only present in low concentrations due to the passing through of the gas purification by means of PSA or VPSA.

[0027] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein System zur Durchführung eines erfin-dungsgemäßen Verfahrens. Ein solches System umfasst - zumindest ein Mitglied aus der Gruppe sauerstoffblasender HochofenAnother object of the invention is a system for carrying out a method according to the invention. Such a system comprises - at least one member of the group of oxygen blowing blast furnaces

Wirbelschichtkaskade zur Reduktion feinteilchenförmiger oxidischer Eisenträger durch ein Reduktionsgas,Fluidized-bed cascade for the reduction of finely particulate oxidic iron carriers by a reducing gas,

Reduktionsschacht zur Reduktion stückiger oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas,Reduction shaft for the reduction of lumpy oxidic iron carriers by a reducing gas,

Einschmelzvergaser, - eine erste Gasreinigungsvorrichtung zur Durchführung von VPSA oder von PSA, - eine Gaszufuhrleitung zur Zufuhr eines Gases basierend auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der GruppeMeltdown gasifier, - a first gas cleaning device for performing VPSA or PSA, - a gas supply line for supplying a gas based on a gas resulting from the reduction of oxidic iron carriers from the group

Gichtgas aus dem sauerstoffblasenden Hochofen,Blast furnace gas from the oxygen blast furnace,

Offgas aus der Wirbelschichtkaskade,Offgas from the fluidized-bed cascade,

Topgas aus dem Reduktionsschacht, 4/12 österreichisches Patentamt AT511 992 B1 2013-12-15 Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser oder basierend auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe in die erste Gasreinigungsvorrichtung zur Durchführung von VPSA oder von PSA, - eine Membrantrennvorrichtung zur Abtrennung von Wasserstoff, - eine Produktgaszufuhrleitung zur Zufuhr von Produktgas aus der ersten Gasreinigungsvorrichtung zur Durchführung von VPSA oder von PSA in die Membrantrennvorrichtung zur Abtrennung von Wasserstoff, - eine zweite Gasreinigungsvorrichtung zur Durchführung von PSA oder VPSA, - sowie eine Rohgasleitung zur Leitung von in der Membrantrennvorrichtung zur Abtrennung von Wasserstoff anfallendem wasserstoffreichem Gas in die zweite Gasreinigungsvorrichtung zur Durchführung von PSA oder VPSA, welche Rohgasleitung von der Membrantrennvorrichtung zur Abtrennung von Wasserstoff ausgeht und in die zweite Gasreinigungsvorrichtung zur Durchführung von PSA oder VPSA mündet.Top gas from the reduction shaft, AT511 992 B1 2013-12-15 Excess gas from a melter gasifier or based on a mixture of two or more of the gases from this group in the first gas cleaning device for performing VPSA or PSA, - one A membrane separation device for separating hydrogen, - a product gas supply line for supplying product gas from the first gas purification device for carrying out VPSA or PSA in the membrane separation device for separating hydrogen, - a second gas cleaning device for performing PSA or VPSA, - and a crude gas line for conducting in the membrane separation device for the separation of hydrogen-rich hydrogen-rich gas in the second gas cleaning device for performing PSA or VPSA, which raw gas from the membrane separation device for separating hydrogen emanates and in the second gas cleaning device for carrying out tion of PSA or VPSA.

[0028] Unter dem Begriff System ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass es sich um mehrere im erfindungsgemäßen Sinn zusammenwirkende Vorrichtungen handelt.The term system is to be understood in this context that it is a plurality of cooperating in the sense of the invention devices.

[0029] Erfindungsgemäß enthält das System beispielsweise die Vorrichtungen Gasreinigungsvorrichtung, Membrantrennvorrichtung, Rohgasleitung et cetera.According to the invention, the system contains, for example, the devices gas purification device, membrane separation device, raw gas line et cetera.

[0030] Nach einer bevorzugten Ausführungsform geht die Gaszufuhrleitung von einer Entstaubungsvorrichtung zur Entstaubung von bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe - Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen, - Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, - Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser oder von einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe aus.According to a preferred embodiment, the gas supply line of a dedusting for dedusting in the reduction of oxidic iron carriers resulting gas from the group - top gas from an oxygen blowing blast furnace, - Offgas from a fluidized bed cascade, are reduced in which finely particulate oxidic iron carrier by a reducing gas - Topgas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier or from a mixture of two or more of the gases from this group.

[0031] Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält die Gaszufuhrleitung eine Vorrichtung zur Durchführung einer CO-Shift-Konvertierung - an einem zuvor entstaubten bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der GruppeAccording to another preferred embodiment, the gas supply line includes a device for performing a CO shift conversion - on a previously dedusted in the reduction of oxidic iron carriers resulting gas from the group

Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen,Top gas from an oxygen blast furnace,

Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden,Offgas from a fluidized-bed cascade, in which finely particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas,

Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser, oder 5/12 österreichisches Patentamt AT511 992 B1 2013-12-15 - an einer zuvor entstaubten Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe.Top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier, or at a previously dedusted mixture of two or more of the gases from this group ,

[0032] Dabei ist es bevorzugt, dass in der Gaszufuhrleitung ein Wärmetauscher und/oder ein Kühler vorhanden ist. Damit kann nach der Durchführung der CO-Shift-Konvertierung einer Nachkühlung und gegebenenfalls auch eine Wasserdampfentfernung stattfinden, bevor die Gasreinigung mittels VPSA oder PSA durchgeführt wird.It is preferred that in the gas supply line, a heat exchanger and / or a cooler is present. After the CO shift conversion, aftercooling and, if appropriate, steam removal may take place before the gas purification is carried out by means of VPSA or PSA.

[0033] Nach einer bevorzugten Ausführungsform mündet eine von der Membrantrennvorrichtung ausgehende Ventgasleitung in eine in die Wirbelschichtkaskade oder den Reduktionsschacht mündende Reduktionsgaszufuhrleitung beziehungsweise in eine Leitung, aus der die Reduktionsgaszufuhrleitung entspringt. Dadurch kann das Reduktionspotential des Ventgases genutzt werden.According to a preferred embodiment, emanating from the membrane separation device Ventgasleitung opens into an opening into the fluidized bed cascade or the reduction shaft reducing gas supply line or into a line from which the reducing gas supply line springs. As a result, the reduction potential of the vent gas can be used.

[0034] Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform mündet eine von der Wasserstoff-PSA oder Wasserstoff VPSA ausgehende Tailgasleitung in eine von der Wirbelschichtkaskade oder dem Reduktionsschacht ausgehende Exportgasableitung. Dadurch kann der Energieinhalt des Tailgases bei einer thermischen Verwertung eines solchen Exportgases genutzt werden.According to another preferred embodiment, a Tailgasleitung outgoing from the hydrogen PSA or hydrogen VPSA opens into an outgoing gas from the fluidized bed cascade or the reduction shaft export gas discharge. Thereby, the energy content of the tail gas can be used in a thermal utilization of such export gas.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0035] Die vorliegende Erfindung wird anschließend anhand schematischer beispielhafter Figuren von Ausführungsformen erläutert.The present invention will be explained with reference to schematic exemplary figures of embodiments.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

[0036] Figur 1 zeigt eine FINEX® Anlage mit CO-Shift-Reaktorsystem zur Erzeugung von technisch reinem Wasserstoff.FIG. 1 shows a FINEX® plant with CO shift reactor system for producing technically pure hydrogen.

[0037] Figur 2 zeigt eine analog aufgebaute FINEX® Anlage zur Erzeugung von technisch reinem Wasserstoff, in der kein CO-Shift-Reaktorsystem vorhanden ist.Figure 2 shows an analogously constructed FINEX® plant for the production of technically pure hydrogen, in which no CO shift reactor system is present.

[0038] Figur 1 zeigt eine FINEX®-Anlage, in der in einer Wirbelschichtkaskade 1 feinteilchenförmige oxidische Eisenträger im Gegenstrom durch ein in einem Einschmelzvergaser 2 produziertes Reduktionsgas reduziert werden. Offgas aus der Wirbelschichtkaskade 1 wird über die Gaszufuhrleitung 3 der ersten Gasreinigungsvorrichtung 4 zur Durchführung von PSA zwecks Entfernung von C02/H20 zugeführt.FIG. 1 shows a FINEX® plant in which 1 finely particulate oxidic iron carriers are reduced in countercurrent flow in a fluidized-bed cascade by a reducing gas produced in a melter gasifier 2. Offgas from the fluidized bed cascade 1 is supplied via the gas supply line 3 to the first gas purification device 4 for carrying out PSA to remove CO 2 / H 2 O.

[0039] Im Einschmelzvergaser 2 produziertes Reduktionsgas wird über die Reduktionsgaszufuhrleitung 5 in die Wirbelschichtkaskade geführt. Der ersten Gasreinigungsvorrichtung 4 zur Durchführung von PSA wird über die Gaszufuhrleitung 3 auch Überschussgas aus dem Einschmelzvergaser 2 zugeführt. Die über die Gaszufuhrleitung 3 zugeführte Mischung von Offgas und Überschussgas wird in der Gasreinigungsvorrichtung 4 zur Durchführung von PSA einer Gasreinigung unterzogen, bei der C02 und H20 abgetrennt werden.In the melter gasifier 2 produced reducing gas is passed through the reducing gas supply line 5 in the fluidized bed cascade. The first gas cleaning device 4 for carrying out PSA is also supplied with excess gas from the melter gasifier 2 via the gas supply line 3. The mixture of offgas and excess gas supplied via the gas supply line 3 is subjected to gas purification in the gas purifier 4 for carrying out PSA, in which CO 2 and H 2 O are separated.

[0040] Das dabei anfallende Produktgas wird über die Produktgaszufuhrleitung 6 zur Zufuhr von Produktgas aus der Gasreinigungsvorrichtung 4 zur Durchführung von PSA unter Kompression in Kompressor 7 in die Membrantrennvorrichtung 8 zur Abtrennung von Wasserstoff zugeführt. Dort wird dieses Produktgas einer Membrantrennung zur Abtrennung von Wasserstoff unterzogen. Danach wird über Rohgasleitung 9 (zur Leitung von in der Membrantrennvorrichtung 8 zur Abtrennung von Wasserstoff anfallendem wasserstoffreichem Gas) dieses wasserstoffreiche Gas in die zweite Gasreinigungsvorrichtung 10 zur Durchführung von PSA - auch Wasserstoff PSA genannt - zugeführt. Dort wird es einer weiteren Gasreinigung mittels PSA unterzogen. Die Rohgasleitung 9 geht von der Membrantrennvorrichtung 8 zur Abtrennung von Wasserstoff aus und mündet in die zweite Gasreinigungsvorrichtung 10 zur Durchführung von PSA.The resulting product gas is supplied via the product gas supply line 6 for supplying product gas from the gas purification device 4 for performing PSA under compression in the compressor 7 in the membrane separation device 8 for the separation of hydrogen. There, this product gas is subjected to a membrane separation for the separation of hydrogen. Thereafter, this hydrogen-rich gas in the second gas cleaning device 10 for performing PSA - also called hydrogen PSA - fed via crude gas line 9 (for conducting in the membrane separation device 8 for the separation of hydrogen resulting hydrogen-rich gas). There it is subjected to another gas purification by means of PSA. The crude gas line 9 starts from the membrane separation device 8 for the separation of hydrogen and flows into the second gas purification device 10 for the implementation of PSA.

[0041] Der Offgas führende Ast der Gaszufuhrleitung 3a geht von einer Entstaubungsvorrichtung 11 zur Entstaubung des Offgas - dargestellt ist ein Nasswäscher - aus. Der Überschussgas führende Ast der Gaszufuhrleitung 3b geht von einer Entstaubungsvorrichtung 12 zur Entstau- 6/12 österreichisches Patentamt AT511 992 B1 2013-12-15 bung von Überschussgas - dargestellt ist ein Nasswäscher - aus.The off-gas leading branch of the gas supply line 3a is based on a dedusting device 11 for dedusting the offgas - shown is a wet scrubber - from. The surplus gas leading branch of the gas supply line 3b starts from a dedusting device 12 for the removal of excess gas (a wet scrubber is shown).

[0042] Die Gaszufuhrleitung 3 enthält eine Vorrichtung zur Durchführung einer CO-Shift-Konvertierung 13 sowie in Richtung Wasserstoff-PSA gesehen dahinter einen Wärmetauscher 14 und einen Kühler 15. Damit kann nach der Durchführung der CO-Shift-Konvertierung einer Nachkühlung und gegebenenfalls auch eine Wasserdampfentfernung stattfinden, bevor die Gasreinigung mittels VPSA durchgeführt wird.The gas supply line 3 includes a device for performing a CO shift conversion 13 and in the direction of hydrogen PSA behind a heat exchanger 14 and a cooler 15. Thus, after performing the CO shift conversion of a post-cooling and possibly also a steam removal take place before the gas purification is carried out by means of VPSA.

[0043] In Richtung Wasserstoff-PSA gesehen vor der Vorrichtung zur Durchführung einer CO-Shift-Konvertierung 13 mündet eine Dampfzufuhrleitung 16 in die Gaszufuhrleitung 3.In the direction of hydrogen PSA seen in front of the device for performing a CO shift conversion 13, a steam supply line 16 opens into the gas supply line third

[0044] Eine von der Membrantrennvorrichtung 8 ausgehende Ventgasleitung 17 mündet in die Rohreduktionsgas aus dem Einschmelzvergaser ableitende Rohreduktionsgasleitung 22. Dadurch kann das Reduktionspotential des Ventgases genutzt werden.An outgoing from the membrane separation device 8 vent gas line 17 opens into the pipe reduction gas from the melter carburetor derived pipe reduction gas line 22. As a result, the reduction potential of the vent gas can be used.

[0045] Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform mündet eine von der Wasserstoff-PSA 10 ausgehende Tailgasleitung 18 in eine entstaubtes Offgas von der Wirbelschichtkaskade 1 ableitende Exportgasableitung 19. Dadurch kann der Energieinhalt des Tailgases bei einer thermischen Verwertung eines solchen Exportgases genutzt werden.According to another preferred embodiment, emanating from the hydrogen PSA 10 Tailgasleitung 18 discharges into a dedusted off-gas from the fluidized bed cascade 1 derived export gas discharge 19. This allows the energy content of the tail gas can be used in a thermal utilization of such export gas.

[0046] In der Rohgasleitung 9 ist zwischen Membrantrennvorrichtung 8 und Wasserstoff-PSA ein Kompressor 20 vorhanden.In the crude gas line 9, a compressor 20 is present between the membrane separation device 8 and hydrogen PSA.

[0047] In der Gaszufuhrleitung 3 ist ein Kompressor 21 vorhanden, so dass der PSA der ersten Gasreinigungsvorrichtung 4 komprimiertes Gas zugeführt wird.In the gas supply pipe 3, a compressor 21 is provided, so that the PSA of the first gas cleaning device 4 compressed gas is supplied.

[0048] Die beiden Kompressoren 20 und 7 sind optional vorhanden; sie werden je nach dem an der Membrantrennvorrichtung 8 herrschenden Druck gewählt.The two compressors 20 and 7 are optionally available; they are selected depending on the prevailing at the membrane separation device 8 pressure.

[0049] Produktgas aus der PSA der ersten Gasreinigungsvorrichtung 4 kann bei Bedarf in die Ventgasleitung 17 eingespeist und damit dem Reduktionsgassystem zugegeben werden.Product gas from the PSA of the first gas cleaning device 4 can be fed into the Ventgasleitung 17 if necessary and thus added to the reduction gas system.

[0050] Figur 2 zeigt ein analoges System, bei dem in der Gaszufuhrleitung allerdings keine Vorrichtung zur Durchführung einer CO-Shift-Konvertierung 13 sowie entsprechend kein Wärmetauscher 14, kein Kühler 15, keine Dampfzufuhrleitung 16 vorhanden sind. 7/12 österreichisches Patentamt AT511 992 B1 2013-12-15Figure 2 shows an analogous system in which, however, no device for carrying out a CO shift conversion 13 and corresponding no heat exchanger 14, no cooler 15, no steam supply line 16 are present in the gas supply line. 7/12 Austrian Patent Office AT511 992 B1 2013-12-15

LISTE DER BEZUGSZEICHEN 1 Wirbelschichtkaskade 2 Einschmelzvergaser 3 Gaszufuhrleitung 3a Offgas führende Ast der Gaszufuhrleitung 3b Überschussgas führende Ast der Gaszufuhrleitung 4 ersten Gasreinigungsvorrichtung 5 Ventgasleitung 6 Produktgaszufuhrleitung 7 Kompressor 8 Membrantrennvorrichtung 9 Rohgasleitung 10 zweite Gasreinigungsvorrichtung 11 Entstaubungsvorrichtung 12 Entstaubungsvorrichtung 13 Vorrichtung zur Durchführung einer CO-Shift-Konvertierung 14 Wärmetauscher 15 Kühler 16 Dampfzufuhrleitung 17 Ventgasleitung 18 Tailgasleitung 19 Exportgasableitung 20 Kompressor 21 Kompressor 8/12LIST OF REFERENCE SYMBOLS 1 fluidized-bed cascade 2 melter gasifier 3 gas supply line 3b offgas leading branch of the gas supply line 3b excess gas leading branch of the gas supply line 4 first gas cleaning device 5 vent gas line 6 product gas supply line 7 compressor 8 membrane separation device 9 raw gas line 10 second gas purification device 11 dedusting device 12 dedusting device 13 device for carrying out a CO shift Conversion 14 Heat exchanger 15 Cooler 16 Steam supply line 17 Vent gas line 18 Tail gas line 19 Export gas discharge 20 Compressor 21 Compressor 8/12

Claims (8)

österreichisches Patentamt AT511 992 B1 2013-12-15 Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von technisch reinem Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gas basierend auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen, Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger im Gegenstrom durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser oder basierend auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe einer Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen wird, und das dabei anfallende Produktgas zumindest zum Teil zuerst einer Membrantrennung zur Abtrennung von Wasserstoff unterzogen wird und danach das dabei anfallende wasserstoffreiche Gas einer weiteren Gasreinigung mittels PSA oder VPSA unterzogen wird.Austrian Patent Office AT511 992 B1 2013-12-15 1. A process for the production of technically pure hydrogen, characterized in that a gas based on a resulting in the reduction of oxidic iron carriers gas from the group top gas from an oxygen blast furnace, offgas from a Fluidized bed cascade in which finely particulate oxidic iron carriers are countercurrently reduced by a reducing gas, top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier or based on a mixture of two or more of the gases from this group Gas purification is carried out by means of PSA or VPSA, and the resulting product gas is at least partially subjected first to a membrane separation for the separation of hydrogen and then the resulting hydrogen-rich gas further gas purification mi PSA or VPSA. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas basierend auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen, Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser oder basierend auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe ein entstaubtes Gas aus dieser Gruppe ist oder eine entstaubte Mischung von zwei oder mehreren Gasen aus dieser Gruppe ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas based on a resulting in the reduction of oxidic iron carrier gas from the group top gas from an oxygen blast furnace, offgas from a fluidized bed cascade, are reduced in which fine particulate oxidic iron carrier by a reducing gas, top gas from a reduction well in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier or based on a mixture of two or more of the gases from this group is a dedusted gas from this group or a dedusted mixture of two or more gases this group is. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas basierend auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen, Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser oder basierend auf 9/12 österreichisches Patentamt AT 511 992 B1 2013-12-15 einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe Gas ist, das nach Durchführung einer Entstaubung und einer Durchführung einer CO-Shift-Konvertierung an einem Gas aus dieser Gruppe oder an einer Mischung von zwei oder mehreren Gasen aus dieser Gruppe erhalten wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the gas based on a resulting in the reduction of oxidic iron carrier gas from the group top gas from an oxygen blast furnace, offgas from a fluidized bed cascade, are reduced in which fine particulate oxidic iron carrier by a reducing gas, top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier or based on a mixture of two or more of the gases from this group is gas, obtained after dedusting and carrying out a CO shift conversion on a gas from this group or on a mixture of two or more gases from this group. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Membrantrennung zur Abtrennung von Wasserstoff an der Membran anfallendes Ventgas dem Reduktionsgas einer Wirbelschichtkaskade oder eines Reduktionsschachtes -bevorzugt der Wirbelschichtkaskade oder dem Reduktionsschacht, aus dem das erfindungsgemäß zur Herstellung von technisch reinem Wasserstoff herangezogene Gas stammt - zugeführt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the membrane separation for the separation of hydrogen on the membrane accumulating Ventgas the reducing gas of a fluidized bed cascade or a reduction shaft - preferably the fluidized bed cascade or the reduction shaft, from which the invention for the production of technical pure gas used is derived - is supplied. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wasserstoff-PSA anfallendes Tailgas dem Exportgas einer Wirbelschichtkaskade oder eines Reduktionsschachtes zur Reduktion von oxidischen Eisenträgern - bevorzugt dem Exportgas der Wirbelschichtkaskade oder dem Exportgas des Reduktionsschachtes zur Reduktion von oxidischen Eisenträgern, aus dem das erfindungsgemäß zur Herstellung von technisch reinem Wasserstoff herangezogene Gas stammt - zugeführt.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at the hydrogen PSA accumulating tail gas the export gas of a fluidized bed cascade or a reduction shaft for the reduction of oxidic iron carriers - preferably the export gas of the fluidized bed cascade or the export gas of the reduction shaft for the reduction of oxidic iron carriers from which the gas used according to the invention for the production of technically pure hydrogen comes - supplied. 6. Vorrichtungs-System zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst - zumindest ein Mitglied aus der Gruppe sauerstoffblasender Hochofen Wirbelschichtkaskade (1) zur Reduktion feinteilchenförmiger oxidischer Eisenträger durch ein Reduktionsgas, Reduktionsschacht zur Reduktion stückiger oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas, Einschmelzvergaser (2), - eine erste Gasreinigungsvorrichtung zur Durchführung von VPSA oder von PSA, - eine Gaszufuhrleitung (3) zur Zufuhr eines Gases basierend auf einem bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe - Gichtgas aus dem sauerstoffblasenden Hochofen, - Offgas aus der Wirbelschichtkaskade, - Topgas aus dem Reduktionsschacht, - Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser, oder basierend auf einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe in die erste Gasreinigungsvorrichtung (4) zur Durchführung von VPSA oder von PSA, - eine Membrantrennvorrichtung (8) zur Abtrennung von Wasserstoff, - eine Produktgaszufuhrleitung (6) zur Zufuhr von Produktgas aus der ersten Gasreinigungsvorrichtung (4) zur Durchführung von VPSA oder von PSA in die Membrantrennvorrichtung (8) zur Abtrennung von Wasserstoff, 10/12 österreichisches Patentamt AT 511 992 B1 2013-12-15 - eine zweite Gasreinigungsvorrichtung (10) zur Durchführung von PSA oder VPSA, - sowie eine Rohgasleitung (9) zur Leitung von in der Membrantrennvorrichtung (8) zur Abtrennung von Wasserstoff anfallendem wasserstoffreichem Gas in die zweite Gasreinigungsvorrichtung (10) zur Durchführung von PSA oder VPSA, welche Rohgasleitung (9) von der Membrantrennvorrichtung (8) zur Abtrennung von Wasserstoff ausgeht und in die zweite Gasreinigungsvorrichtung (10) zur Durchführung von PSA oder VPSA mündet.6. Device system for carrying out a method according to claim 1, characterized in that it comprises - at least one member from the group of oxygen blast furnace fluidized bed cascade (1) for reducing fine particulate oxidic iron carrier by a reducing gas, reduction shaft for reduction of lumpy oxidic iron carrier by a reducing gas , Melter gasifier (2), - a first gas cleaning device for carrying out VPSA or PSA, - a gas supply line (3) for supplying a gas based on a gas resulting from the reduction of oxidic iron carriers from the group - top gas from the oxygen-blowing blast furnace, Offgas from the fluidized bed cascade, - top gas from the reduction shaft, - excess gas from a melter gasifier, or based on a mixture of two or more of the gases from this group in the first gas purification device (4) for performing VPSA or PSA, - a Memb a separation device (8) for separating off hydrogen, - a product gas supply line (6) for supplying product gas from the first gas purification device (4) for carrying out VPSA or PSA into the membrane separation device (8) for the separation of hydrogen, AT 511 992 B1 2013-12-15 - a second gas cleaning device (10) for carrying out PSA or VPSA, - and a crude gas line (9) for conducting in the membrane separation device (8) for separating hydrogen-rich hydrogen-rich gas in the second gas cleaning device ( 10) for carrying out PSA or VPSA, which raw gas line (9) emanating from the membrane separation device (8) for the separation of hydrogen and in the second gas cleaning device (10) for carrying out PSA or VPSA. 7. Vorrichtungs-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszufuhrleitung (3) von einer Entstaubungsvorrichtung (11,12) zur Entstaubung von bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen, Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade, in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser, oder von einer Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe ausgeht.7. Device system according to claim 6, characterized in that the gas supply line (3) by a dedusting device (11,12) for dedusting in the reduction of oxidic iron carriers resulting gas from the group top gas from an oxygen blast furnace, offgas from a fluidized bed cascade in which finely particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier, or from a mixture of two or more of the gases from this group. 8. Vorrichtungs-System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszufuhrleitung (3) eine Vorrichtung zur Durchführung einer CO-Shift-Konvertierung (13) - an einem zuvor entstaubten bei der Reduktion von oxidischen Eisenträgern anfallendem Gas aus der Gruppe Gichtgas aus einem sauerstoffblasenden Hochofen, Offgas aus einer Wirbelschichtkaskade (1), in welcher feinteilchenförmige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Topgas aus einem Reduktionsschacht, in welchem stückige oxidische Eisenträger durch ein Reduktionsgas reduziert werden, Überschussgas aus einem Einschmelzvergaser (2), oder - an einer zuvor entstaubten Mischung von zwei oder mehreren der Gase aus dieser Gruppe, enthält. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 11 /128. Device system according to claim 6 or 7, characterized in that the gas supply line (3) comprises a device for performing a CO shift conversion (13) - on a previously dedusted in the reduction of oxidic iron carriers resulting gas from the group top gas from an oxygen-blowing blast furnace, offgas from a fluidized-bed cascade (1) in which finely particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, top gas from a reduction shaft in which particulate oxidic iron carriers are reduced by a reducing gas, excess gas from a melter gasifier (2), or on a previously dedusted mixture of two or more of the gases from this group. For this 1 sheet drawings 11/12
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