Perfectionnements aux procédés de production de
gaz réducteurs chauds.
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés de production de gaz réducteurs chauds, destinés notamment à être injectés dans les hauts fourneaux. Ces perfectionnements ont pour objet d'assurer la production de ces gaz dans des conditions particulièrement économiques.
Il est actuellement bien connu d'injecter des gaz réducteurs chauds dans les hauts fourneaux traitant des matières ferrifèrea, en vue de réduire la consommation en coke, ce dernier étant particulièrement cher. Ces gaz réducteurs
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et 6 % N2 (gaz de Slochteren) permet d' économiser un poids de coke de l'ordre de 0,25 kg.
Comme il vient d'être dit. un procédé classique très utilisé pour produire un tel gaz réducteur consiste donc à oxyder partiellement, par voie catalytique à la vapeur d'eau, un hydrocarbure gazeux, par exemple du gaz naturel ou un hydrocarbure liquida léger, qui à la suite de cette opération est transformé en un gaz contenant principalement du CO et du H2. Le gaz réducteur ainsi produit contient encore du
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tion appropriés.
Le demandeur a déjà proposé un procédé économique de production de tels gaz réducteurs chauds par oxydation catalytique partielle d'hydrocarbures au moyen de la vapeur d'eau. Ces gaz sont également appelée "gaz reformés".
Suivant ce procédé, après avoir éliminé par
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des gaz réducteurs sortant de l'unité de reformage, on préchauffe ces gaz réducteurs au moyen de l'enthalpie des fumées sortant de l'unité de reformage et l'on porte ensuite les gaz réducteurs ainsi préchauffés, à la température finale désirée, au moyen d'un petit réchauffeur adéquat, dans lequel la chaleur nécessaire est fournie par au moins un brûleur, les fumées provenant de ce petit réchauffeur, étant introduites dans le circuit des fumées sortant de l'unité de reformage.
D'une façon générale, dans ces procédés connus, le reformage catalytique est réalisé à température usuelle et dans des conditions telles que le rapport entre la quan- <EMI ID=5.1>
teindre 40 %. Ces deux composants indésirables sont toutefois quasi complètement éliminés ultérieurement par refroidissement et lavage, comme déjà indiqué ci-dessus.
Un tel procédé peut actuellement être considéré comme satisfaisant en ce qui concerne aussi bien le but' cherché que les résultats effectivement obtenus.
Le demandeur, s'attachant de façon toute spéciale à l'aspect économique des procédés du genre de ceux décrits ci-dessus, a imaginé de les perfectionner davantage, de façon à obtenir des gaz reformés qui, tout en restant acceptables au point de vue de leur qualité ou composition finale et de la température à laquelle ils peuvent être introduits dans un haut fourneau, sont sensiblement moins chers que ceux obtenus par les procédés ci-dessus.
Le procédé, objet de la présente invention, fait appel à un processus connu en soi, de reformage catalytique d'hydrocarbures en présence de vapeur d'eau, reformage s'opérant à haute température et dans lequel le rapport entre la quantité de vapeur présente et la quantité de carbone se trouvant dans le fluide à reformer est inférieur à 2 et la plus souvent de l'ordre de 1,4. Suivant ce processus connu, les gaz reformés produits au sortir de l'enceinte de reformage, contiennent environ 8 % d'eau et 2 % de C02 , ce qui, d'une façon générale, peut encore être considéré comme quelque peu excessif.
Le procédé de l'invention a pour objet de diminuer ce pourcentage de gaz non réducteurs encore présenta dans les gaz reformés, et cela d'une façon suffisante pour les
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l'opération de purification.
Le procédé, objet de la présente invention, dans lequel on soumet un hydrocarbure à un reforinage catalytique à haute température en présence d'une quantité de vapeur d'eau telle que le rapport de cette quantité de vapeur
à la quantité de carbone présent dans l'hydrocarbure à refor-
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lement caractérisé en ce que l'on sépare la quantité de gaz reformés produits en deux portions, de préférence sensiblement égales, dont l'une est destinée à être utilisée (par exemple introduite dans un haut fourneau) sans subir aucune opération
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que l'autre portion est soumise au moins à une opération de refroidissement la débarrassant de son eau, ces deux portions
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lange étant porté à la température appropriée pour cette utilisation.
Suivant une variante de ce procédé, la première portion des gaz reformés est soumise à une opération de refroidissement suivie éventuellement d'une opération de lavage du C02' puis, ainsi débarrassée de la majeure partie de son
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quittent l'enceinte de reformage; la température du réchauffage est choiaie de telle façon que le mélange de cette partie
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enceinte de reformage soit à la température appropriée à son utilisation envisagée.
Suivant une modalité opérationnelle de cette variante, la première portion de gaz est, après avoir été refroidie et éventuellement lavée, mélangée directement à la seconde portion venant de l'enceinte de reformage, le mélange ainsi réalisé étant ensuite réchauffé par tout moyen connu en soi, et de préférence, au moyen des fumées qui quittent l'enceinte de reformage après l'avoir échauffée, et cela de telle façon que le dit mélange soit, après le dit réchauffage, à la température appropriée à son utilisation envisagée.
Le procédé décrit ci-dessus présente l'avantage de permettre la production de gaz reformé à faible te- neur totale en eau et anhydridre carbonique, sans être obligé de faire appel à l'opération de lavage usuelle, débarrassant de leur C02 la totalité des gaz reformés? ceci constitue au point de vue économique un avantage particulièrement intéres-
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du procédé de l'invention sont de l'ordre de 5 à 6 %.
REVENDICATIONS
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chauds, dans lesquels on soumet un hydrocarbure à un reformage catalytique à haute température en présence d'une quantité de vapeur d'eau telle que le rapport de cette quantité
de vapeur à la quantité de carbone présente dans l'hydrocarbure à reformer est inférieur à 2 et de préférence de l'ordre de 1,4, caractérisé en ce que l'on sépare la quantité des gaz reformés produits en deux portions, de préférence sensiblement égales, dont l'une est destinée à être utilisée (par exemple introduite dans le haut fourneau) sans subir aucune opé-
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tandis que l'autre portion est soumise au moins à une opération de refroidissement la débarrassant de son eau, ces deux portions étant réunies avant leur utilisation spécifique et leur mélange étant porté à la température appropriée pour cette utilisation.
Improvements to the production processes of
hot reducing gases.
The present invention relates to improvements to the processes for producing hot reducing gases, intended in particular to be injected into blast furnaces. The purpose of these improvements is to ensure the production of these gases under particularly economical conditions.
It is currently well known to inject hot reducing gases into blast furnaces treating ferrous materials, with a view to reducing the consumption of coke, the latter being particularly expensive. These reducing gases
<EMI ID = 1.1> <EMI ID = 2.1>
and 6% N2 (Slochteren gas) makes it possible to save a weight of coke of the order of 0.25 kg.
As it has just been said. a conventional process widely used for producing such a reducing gas therefore consists in partially oxidizing, by a water vapor catalytic route, a gaseous hydrocarbon, for example natural gas or a light liquid hydrocarbon, which as a result of this operation is transformed into a gas containing mainly CO and H2. The reducing gas thus produced still contains
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appropriate tion.
The applicant has already proposed an economical process for the production of such hot reducing gases by partial catalytic oxidation of hydrocarbons by means of water vapor. These gases are also called "reformed gases".
According to this process, after having eliminated by
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reducing gases leaving the reforming unit, these reducing gases are preheated by means of the enthalpy of the fumes leaving the reforming unit and the reducing gases thus preheated are then brought to the desired final temperature, at by means of an adequate small heater, in which the necessary heat is supplied by at least one burner, the fumes coming from this small heater, being introduced into the fume circuit leaving the reforming unit.
In general, in these known processes, the catalytic reforming is carried out at the usual temperature and under conditions such as the ratio between the amount of <EMI ID = 5.1>
dye 40%. These two undesirable components are however almost completely removed subsequently by cooling and washing, as already indicated above.
Such a process can currently be considered as satisfactory as regards both the aim sought and the results actually obtained.
The applicant, focusing in a very special way on the economic aspect of processes of the type described above, imagined to improve them further, so as to obtain reformed gases which, while remaining acceptable from the point of view of of their final quality or composition and of the temperature at which they can be introduced into a blast furnace, are significantly less expensive than those obtained by the above processes.
The method, object of the present invention, uses a process known per se, of catalytic reforming of hydrocarbons in the presence of water vapor, reforming taking place at high temperature and in which the ratio between the quantity of vapor present and the amount of carbon found in the fluid to be reformed is less than 2 and most often of the order of 1.4. According to this known process, the reformed gases produced on leaving the reforming chamber contain about 8% water and 2% CO 2, which, in general, can still be considered somewhat excessive.
The object of the process of the invention is to reduce this percentage of non-reducing gases still present in the reformed gases, and this in a manner sufficient for
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the purification operation.
The process, object of the present invention, in which a hydrocarbon is subjected to catalytic reforining at high temperature in the presence of a quantity of water vapor such that the ratio of this quantity of vapor
to the quantity of carbon present in the hydrocarbon to be reformed
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LEMENT characterized in that the quantity of reformed gas produced is separated into two portions, preferably substantially equal, one of which is intended to be used (for example introduced into a blast furnace) without undergoing any operation
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that the other portion is subjected at least to a cooling operation removing water from it, these two portions
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swaddle being brought to the appropriate temperature for this use.
According to a variant of this process, the first portion of the reformed gases is subjected to a cooling operation optionally followed by a CO 2 washing operation then, thus freed of the major part of its
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leave the reforming chamber; the reheating temperature is chosen so that the mixture of this part
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reforming chamber is at the appropriate temperature for its intended use.
According to an operational modality of this variant, the first portion of gas is, after having been cooled and possibly washed, mixed directly with the second portion coming from the reforming chamber, the mixture thus produced then being reheated by any means known per se. , and preferably, by means of the fumes which leave the reforming chamber after having heated it, and this in such a way that the said mixture is, after the said heating, at the temperature appropriate for its intended use.
The process described above has the advantage of allowing the production of reformed gas with a low total content of water and carbon dioxide, without having to resort to the usual washing operation, freeing all of the CO 2 from their CO2. reformed gases? from an economic point of view this constitutes a particularly interesting advantage.
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of the process of the invention are of the order of 5 to 6%.
CLAIMS
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hot, in which a hydrocarbon is subjected to catalytic reforming at high temperature in the presence of a quantity of water vapor such as the ratio of this quantity
of vapor to the quantity of carbon present in the hydrocarbon to be reformed is less than 2 and preferably of the order of 1.4, characterized in that the quantity of reformed gases produced is separated into two portions, preferably substantially equal, one of which is intended to be used (for example introduced into the blast furnace) without undergoing any operations.
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while the other portion is subjected at least to a cooling operation removing water from it, these two portions being brought together before their specific use and their mixture being brought to the temperature suitable for this use.