FR2952833A1 - Integration d'une unite de production de fonte, une unite d'adsorption, une unite cryogenique et une turbine a gaz - Google Patents
Integration d'une unite de production de fonte, une unite d'adsorption, une unite cryogenique et une turbine a gaz Download PDFInfo
- Publication number
- FR2952833A1 FR2952833A1 FR0958213A FR0958213A FR2952833A1 FR 2952833 A1 FR2952833 A1 FR 2952833A1 FR 0958213 A FR0958213 A FR 0958213A FR 0958213 A FR0958213 A FR 0958213A FR 2952833 A1 FR2952833 A1 FR 2952833A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- unit
- gas
- compressor
- carbon dioxide
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/002—Evacuating and treating of exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
- F25J3/0223—H2/CO mixtures, i.e. synthesis gas; Water gas or shifted synthesis gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0266—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/22—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/10—Single element gases other than halogens
- B01D2257/108—Hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/304—Hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/502—Carbon monoxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/80—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
- C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
- C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/40—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using hybrid system, i.e. combining cryogenic and non-cryogenic separation techniques
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/02—Multiple feed streams, e.g. originating from different sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
- F25J2215/02—Mixing or blending of fluids to yield a certain product
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/04—Compressor cooling arrangement, e.g. inter- or after-stage cooling or condensate removal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/30—Compression of the feed stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/80—Hot exhaust gas turbine combustion engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
- F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2260/00—Coupling of processes or apparatus to other units; Integrated schemes
- F25J2260/60—Integration in an installation using hydrocarbons, e.g. for fuel purposes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Intégration d'une unité de production de fonte (1), d'une unité de séchage et d'adsorption (6) et une unité de séparation cryogénique (13) comprenant une unité d'adsorption, une unité de séparation cryogénique, des moyens pour envoyer un gaz d'alimentation contenant du dioxyde de carbone provenant de l'unité de production de fonte à l'unité de séchage et d'absorption, un compresseur (9) pour comprimer un premier gaz (7) enrichi en dioxyde de carbone provenant de l'unité de séchage et d'adsorption, des moyens pour envoyer au moins une partie du premier gaz comprimé à l'unité de séparation cryogénique, des moyens pour produire un gaz riche en dioxyde de carbone de l'unité de séparation cryogénique, une turbine à gaz (17) et des moyens pour envoyer au moins une partie d'un deuxième gaz (15) appauvri en dioxyde de carbone, par rapport au premier gaz, de l'unité de séparation cryogénique à la turbine à gaz.
Description
La présente invention concerne une intégration d'une installation de production de fonte, une unité d'adsorption (séparant H2-FCO vs CO2 principalement), une unité de séparation cryogénique et une turbine à gaz et le procédé d'opération d'une telle intégration.
Toutes les puretés mentionnées sont des puretés molaires. La technologie principale utilisée pour récupérer du dioxyde de carbone est l'absorption chimique, qui permet de produire le dioxyde de carbone à des basses pressions (proche de la pression atmosphérique). Cette technologie consomme beaucoup de vapeur, est sensible à la corrosion et pose des io problèmes de moussage. La technologie d'adsorption [PSA (Adsorption avec Basculement de Pression ou Pressure Swing Adsorption) or VPSA (Adsorption avec Basculement de Pression à Vide ou Vacuum Pressure Swing Adsorption) or VSA (Adsorption avec Basculement à Vide ou Vacuum Swing Adsorption)] est 15 une alternative qui permet la séparation d'un débit d'alimentation contenant entre 20 et 50% de dioxyde de carbone, de l'hydrogène et du monoxyde de carbone par rapport au débit d'alimentation en : - un gaz purifié ayant un contenu en CO2 de moins de 5%, enrichi en hydrogène et en monoxyde de carbone et de l'autre côté 20 - un gaz résiduaire contenant typiquement plus de 60% de CO2 mais moins de 90% appauvri en hydrogène et en monoxyde de carbone par rapport au débit d'alimentation. La technologie d'adsorption sert principalement dans des procédés où un gaz réducteur doit être épuré en dioxyde de carbone pour être recyclé. Ceci est 25 particulièrement le cas de procédés de fabrication de fonte tels que FINEX®, COREX®, le procédé à haut fourneau dit « Full Oxygen » développé par le consortium HAUT FOURNEAU TOUT OXYGENE, et plus généralement la technologie pourrait s'appliquer à tout procédé de type DRI ou réduction en fusion (« smelting reduction »). 30 L'usage d'une unité de séparation cryogénique en aval d'une d'unité de (V)PSA est connu de FR-A-2872890. La présente invention vise à intégrer une unité (V)PSA, une unité de séparation cryogénique et une turbine à gaz.
Le principe est d'utiliser l'unité de séparation cryogénique pour produire un produit riche en CO2, contenant typiquement plus de 90% de CO2, de préférence plus de 95%, voire plus de 99% et un produit appauvri en CO2 contenant moins de 40% de CO2, de préférence moins de 30% de CO2 qui sera envoyé à une turbine à gaz. Les avantages de l'invention sont : - un coût d'investissement bas de récupération de dioxyde de carbone, puisque l'unité produisant le débit à épurer en dioxyde de carbone a typiquement besoin d'une épuration de toutes les manières ; io - un coût d'opération réduit pour la même raison ; - l'efficacité globale (avec ce schéma on n'a plus besoin de détendre le débit pauvre en dioxyde de carbone provenant de la boîte froide qui est typiquement à 25 bars, cette énergie de compression étant valorisée dans la turbine à gaz.
15 Selon un objet de l'invention, il est prévu une intégration d'une unité de production de fonte, une unité de séchage et d'adsorption et une unité de séparation cryogénique , l'appareil intégré comprenant un premier compresseur pour comprimer un gaz d'alimentation humide provenant de l'unité de production de fonte, ce gaz d'alimentation contenant du dioxyde de carbone, de 20 l'hydrogène et du monoxyde de carbone, une conduite pour envoyer le gaz d'alimentation comprimé dans le premier compresseur à l'unité de séchage et d'adsorption, une unité de séchage du gaz d'alimentation éventuellement constituée par l'unité d'adsorption, un deuxième compresseur pour comprimer un premier gaz, provenant de l'unité de séchage et d'adsorption, le premier gaz 25 étant enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en hydrogène et monoxyde de carbone par rapport au gaz d'alimentation, des moyens pour envoyer au moins une partie du premier gaz comprimé par le deuxième compresseur à l'unité de séparation cryogénique, des moyens pour produire un gaz riche en dioxyde de carbone de l'unité de séparation cryogénique, une turbine à gaz et des moyens 30 pour envoyer au moins une partie d'un deuxième gaz appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier gaz de l'unité de séparation cryogénique à la turbine à gaz. L'unité de production de fonte peut être un haut-fourneau, une unité de type FINEX ®, COREX ® ou un haut fourneau tout oxygène (tel que développé par le consortium ULCOS). Les deux procédés FINEX ® et COREX ® sont décrits dans Techniques de l'Ingénieur dans un article de Jacques Astier. Selon d'autres caractéristiques optionnelles, l'installation peut comprendre : i) des moyens pour épurer le gaz riche en dioxyde de carbone en H2S et/ou CO et/ou ii) des moyens pour liquéfier le gaz riche en dioxyde de carbone et/ou iii) des moyens pour comprimer le gaz riche en dioxyde de carbone ; - une capacité tampon io i) entre l'unité d'adsorption et le deuxième compresseur et/ou ii) entre l'unité de séparation cryogénique et la turbine à gaz ; - un moyen pour détendre ou comprimer le deuxième gaz de l'unité de séparation cryogénique en amont la turbine à gaz ; - la turbine à gaz est adaptée à entraîner au moins un des 15 compresseurs ; - un échangeur et des moyens pour envoyer le premier gaz, de préférence en aval du deuxième compresseur, et le deuxième gaz à l'échangeur afin de chauffer le deuxième gaz ; - une unité de séchage en aval de l'unité d'adsorption et en amont de 20 l'unité de séparation cryogénique pour sécher le premier gaz et des moyens pour envoyer au moins une partie du deuxième gaz réchauffé dans l'échangeur à l'unité de séchage pour la régénérer ; - des moyens pour envoyer la partie du deuxième gaz ayant servi à la régénération à la turbine à gaz ; 25 - une conduite pour envoyer un gaz de substantiellement la même composition que le gaz d'alimentation de l'unité de production de fonte directement à la turbine à gaz, éventuellement après compression dans le premier compresseur ; - des moyens pour régler la composition d'un gaz destiné à ou provenant 30 de l'unité d'adsorption ou l'unité de séparation cryogénique ou la turbine à gaz en y rajoutant un gaz contenant du dioxyde de carbone. Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un procédé d'intégration d'une unité de production de fonte, d'une unité d'adsorption et d'une unité de séparation cryogénique dans lequel on envoie un gaz d'alimentation humide contenant du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone et de hydrogène de l'unité de production à un premier compresseur, on le comprime dans le premier compresseur à partir d'au plus 10 bars abs, voire à partir d'au plus 5 bars abs, on envoie au moins une partie du gaz comprimé du premier compresseur à une unité de séchage et d'adsorption, on comprime au moins une partie d'un premier gaz, enrichi en dioxyde de carbone mais appauvri en monoxyde de carbone et en hydrogène, provenant de l'unité d'adsorption dans un deuxième compresseur pour former un premier gaz comprimé, on envoie au moins une partie du premier gaz comprimé à une unité de séparation io cryogénique pour la séparer, on extrait un gaz riche en dioxyde de carbone de l'unité de séparation cryogénique contenant au moins 90% mol. de dioxyde de carbone, de préférence au moins 95% mol., voire 99% mol. et on envoie au moins une partie d'un deuxième gaz appauvri en dioxyde de carbone, par rapport au premier gaz, de l'unité de séparation cryogénique à une turbine à 15 gaz. L'usage d'une unité de séparation cryogénique permet d'un côté de produire du CO2 à haute pureté qui peut être utilisé pour l'EOR, la séquestration et de l'autre côté de produire un gaz pauvre en CO2 (avec par exemple environ 30% de CO2) qui a un pouvoir calorifique nettement supérieur à un gaz de 20 queue de PSA (70% de CO2) qui est plus favorable en terme d'utilisation dans une turbine à gaz. De préférence : - la température de sortie du premier compresseur est supérieure à 90°C, de préférence supérieure à 190°C voire supérieure à 350°C ; 25 - on recycle à une unité de production fournissant le gaz d'alimentation de l'unité d'adsorption un gaz appauvri en dioxyde de carbone mais enrichi en hydrogène et en monoxyde de carbone produit par l'unité d'adsorption. La Figure 1 montre une unité de production de fonte 1, telle qu'une unité de type FINEX ®, COREX ® ou Haut fourneaux tout oxygène, qui produit un 30 débit de gaz sidérurgique humide 3 contenant du dioxyde de carbone (typiquement environ 30 à 40% mol.), de l'hydrogène et du monoxyde de carbone. Au moins une partie de ce débit 3 est comprimé dans un premier compresseur 2 à partir d'une pression inférieure à 10 bars, souvent à partir de la pression atmosphérique puis envoyé à une unité d'adsorption 6 de type PSA (ou VSA ou VPSA) qui produit un débit appauvri en dioxyde de carbone mais enrichi en monoxyde de carbone et en hydrogène 5 par rapport au débit 3, contenant moins que 5% mol. de dioxyde de carbone (préférentiellement moins de 3% mol.) et un débit 7 enrichi en dioxyde de carbone contenant plus que 60% mol. de dioxyde de carbone mais appauvri en monoxyde de carbone et en hydrogène par rapport au débit 3. L'unité de d'adsorption 6 est de préférence une unité de séchage et d'adsorption telle que décrite dans W0-2006/034765 ou US-A-5897686 où du gel de silice sèche le gaz en amont de l'adsorption. Le débit 5 est renvoyé à l'unité de production 1. Le débit 7 est comprimé dans un io deuxième compresseur 9 pour former un débit 11 et envoyé à une unité de séchage (non-illustrée) et ensuite à une unité de séparation cryogénique 13. Cette unité de production cryogénique 13 produit un gaz 15 appauvri en dioxyde de carbone par rapport au débit 11 et un gaz riche en dioxyde de carbone contenant au moins 90% de dioxyde de carbone 18. Le débit de gaz 15 15 est éventuellement envoyé à la chambre de combustion d'une turbine à gaz 17. Eventuellement un débit 7A riche en dioxyde de carbone d'une source autre que l'unité 1 peut être mélangé au débit 7. Ceci peut permettre, selon la pureté du débit provenant de l'autre source, de maintenir constante la pureté du 20 débit envoyé à l'unité cryogénique, en mélangeant un débit plus riche en dioxyde de carbone que le débit 7 quand la teneur en dioxyde de carbone du débit 7 est réduite. En variante, seule une partie du débit 3 est envoyée à l'unité d'adsorption 6, le reste 3A, de préférence la moitié, étant envoyé directement à 25 la turbine à gaz 17. La Figure 2 montre une unité de production de fonte 1, telle qu'une unité de type FINEX ®, COREX ® ou HAUT FOURNEAU TOUT OXYGENE, qui produit un débit de gaz résiduaire 3 contenant du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone et de l'hydrogène. Ce débit 3 est comprimé dans un 30 premier compresseur 2 à partir d'une pression inférieure à 10 bars, souvent à partir de la pression atmosphérique puis envoyé à une unité d'adsorption 6 de type PSA (ou VSA ou VPSA) qui produit un débit appauvri en dioxyde de carbone 5, contenant moins que 5% mol. de dioxyde de carbone mais enrichi en hydrogène et en monoxyde de carbone et un débit 7 enrichi en dioxyde de carbone contenant plus que 60% mol. de dioxyde de carbone mais appauvri en hydrogène et en monoxyde de carbone. Ce débit 7 est comprimé dans un deuxième compresseur 9 pour former un débit 11 à 30 bar et 210°C qui se refroidit dans un échangeur 23 et dans un refroidisseur 25 avant d'être envoyé s à une unité de séchage 27 et ensuite à une unité de séparation cryogénique 13. Cette unité de production cryogénique 13 produit un gaz 15 appauvri en dioxyde de carbone par rapport au débit 11 et un gaz riche en dioxyde de carbone contenant au moins 90% de dioxyde de carbone 18. Le débit de gaz 15 est envoyé à l'échangeur 23 d'où il sort à 200°C. Ensuite il est divisé en io deux, une fraction 19 étant envoyée à l'unité de séchage 27 pour régénérer les sécheurs. La fraction 19 saturée en eau est ensuite envoyée à la chambre de combustion d'une turbine à gaz 17 Le reste 16 du débit 15 contourne l'unité de séchage et est envoyé directement à la turbine à gaz comme débit 21. Eventuellement comme pour la Figure 1, un débit riche en dioxyde de 15 carbone d'une source autre que l'unité 1 peut être mélangé au débit 7. Ceci peut permettre, selon la pureté du débit provenant de l'autre source, de maintenir constante la pureté du débit envoyé à l'unité cryogénique, en mélangeant un débit plus riche en dioxyde de carbone que le débit 7 quand la teneur en dioxyde de carbone du débit 7 est réduite.
20 En variante, comme pour la Figure 1, seule une partie du débit 3 est envoyée à l'unité d'adsorption 6, le reste, de préférence la moitié, étant envoyé directement à la turbine à gaz 17. - Une unité de séparation cryogénique est une unité de séparation dans lequel au moins un fluide du procédé descend à une température 25 inférieure à -10°C. Cette unité peut produire du CO2 sous forme gazeuse à une ou plusieurs pressions ou sous forme liquide. - Une unité d'adsorption de type VPSA ou VSA est unité basée sur un procédé cyclique comportant au moins une phase d'adsorption sur un solide adsorbant, et une phase de régénération pendant laquelle la pression est 30 inférieure à la pression atmosphérique. - Une unité d'adsorption de type PSA est une unité basée sur un procédé cyclique comportant au moins une phase d'adsorption sur un solide adsorbant à une pression supérieure à la pression atmosphérique, et une
Claims (4)
- Revendications1. Intégration d'une unité de production de fonte (1), une unité de séchage et d'adsorption (6) et une unité de séparation cryogénique (13), l'appareil intégré comprenant un premier compresseur pour comprimer un gaz d'alimentation humide provenant de l'unité de production de fonte, ce gaz d'alimentation contenant du dioxyde de carbone, de l'hydrogène et du monoxyde de carbone, une conduite pour envoyer le gaz d'alimentation comprimé dans le premier compresseur à l'unité de séchage et d'adsorption, un io deuxième compresseur (9) pour comprimer un premier gaz provenant de l'unité de séchage et d'adsorption, le premier gaz étant enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en hydrogène et monoxyde de carbone par rapport au débit d'alimentation, des moyens pour envoyer au moins une partie du premier gaz comprimé par le deuxième compresseur à l'unité de séparation cryogénique, 15 des moyens pour produire un gaz riche en dioxyde de carbone de l'unité de séparation cryogénique, une turbine à gaz (17) et des moyens pour envoyer au moins une partie d'un deuxième gaz appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier gaz de l'unité de séparation cryogénique à la turbine à gaz. 20
- 2. Installation selon la revendication 1 comprenant i) des moyens pour épurer le gaz riche en dioxyde de carbone en H2S et/ou CO et/ou ii) des moyens pour liquéfier le gaz riche en dioxyde de carbone et/ou iii) des moyens pour comprimer le gaz riche en dioxyde de carbone. 25
- 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2 comprenant une capacité tampon i) entre l'unité d'adsorption (6) et le deuxième compresseur (9) et/ou ii) entre l'unité de séparation cryogénique (13) et la turbine à gaz (17).
- 4. Installation selon l'une des revendications précédentes comprenant un moyen pour détendre ou comprimer le deuxième gaz de l'unité de séparation cryogénique (13) en amont la turbine à gaz (17). 30 . Installation selon l'une des revendications précédentes dans laquelle la turbine à gaz (17) est adaptée à entraîner au moins un des compresseurs (9). s 6. Installation selon l'une des revendications précédentes comprenant un échangeur (23) et des moyens pour envoyer le premier gaz, de préférence en aval du deuxième compresseur (9), et le deuxième gaz à l'échangeur afin de chauffer le deuxième gaz. 7. Installation selon la revendication 6 comprenant une unité de séchage (27) en aval de l'unité d'adsorption (6) et en amont de l'unité de séparation cryogénique (13) pour sécher le premier gaz et des moyens pour envoyer au moins une partie du deuxième gaz réchauffé dans l'échangeur à l'unité de séchage pour la régénérer. 8. Installation selon la revendication 7 comprenant des moyens pour envoyer la partie du deuxième gaz ayant servi à la régénération à la turbine à gaz (17). 9. Installation selon l'une des revendications précédentes comprenant une conduite (3A) pour envoyer un gaz de substantiellement la même composition que le gaz d'alimentation de l'unité de production de fonte (1) directement à la turbine à gaz (17), éventuellement après compression dans le premier compresseur (2). 10. Installation selon l'une des revendications précédentes comprenant des moyens pour régler la composition d'un gaz destiné à ou provenant de l'unité d'adsorption (6) ou l'unité de séparation cryogénique (13) ou la turbine à gaz (17) en y rajoutant un gaz contenant du dioxyde de carbone. 11. Procédé d'intégration d'une unité de production de fonte (1) ,d'une unité d'adsorption (6) et d'une unité de séparation cryogénique (13) dans lequel on envoie un gaz d'alimentation humide contenant du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone et de hydrogène de l'unité de production àun premier compresseur (2), on le comprime dans le premier compresseur à partir d'au plus 10 bars abs, voire à partir d'au plus 5 bars abs , on sèche et on épure au moins une partie du gaz comprimé une unité de séchage et d'adsorption (6), on comprime au moins une partie d'un premier gaz, enrichi en dioxyde de carbone mais appauvri en monoxyde de carbone et en hydrogène, provenant de l'unité de séchage et d'adsorption dans un deuxième compresseur (9) pour former un premier gaz comprimé, on envoie au moins une partie du premier gaz comprimé à une unité de séparation cryogénique pour la séparer, on extrait un gaz riche en dioxyde de carbone de l'unité de io séparation cryogénique contenant au moins 90% mol. de dioxyde de carbone, de préférence au moins 95% mol., voire 99% mol. et on envoie au moins une partie d'un deuxième gaz appauvri en dioxyde de carbone, par rapport au premier gaz, de l'unité de séparation cryogénique à une turbine à gaz (17). 15 12. Procédé selon la revendication 11 dans lequel la température de sortie du premier compresseur (9) est supérieure à 90°C, de préférence supérieure à 190°C voire supérieure à 350°C. 13. Procédé selon les revendications 11 et 12 comprenant l'étape de 20 recycler à une unité de production (1) fournissant le gaz d'alimentation de l'unité d'adsorption un gaz (5) appauvri en dioxyde de carbone mais enrichi en hydrogène et en monoxyde de carbone par rapport au gaz d'alimentation et produit par l'unité d'adsorption.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0958213A FR2952833A1 (fr) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Integration d'une unite de production de fonte, une unite d'adsorption, une unite cryogenique et une turbine a gaz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0958213A FR2952833A1 (fr) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Integration d'une unite de production de fonte, une unite d'adsorption, une unite cryogenique et une turbine a gaz |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2952833A1 true FR2952833A1 (fr) | 2011-05-27 |
Family
ID=42236276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0958213A Withdrawn FR2952833A1 (fr) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Integration d'une unite de production de fonte, une unite d'adsorption, une unite cryogenique et une turbine a gaz |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2952833A1 (fr) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105793442A (zh) * | 2013-11-28 | 2016-07-20 | Ccp技术有限公司 | 高炉以及操作高炉的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01201017A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Nippon Steel Corp | 製鉄所にて発生する副生ガスの回収方法 |
US20030047037A1 (en) * | 2001-07-27 | 2003-03-13 | Sethna Rustam H. | Process for removal of carbon dioxide for use in producing direct reduced iron |
FR2859483A1 (fr) * | 2003-09-09 | 2005-03-11 | Air Liquide | Procede de fabrication de fonte avec utilisation des gaz du haut-fourneau pour la recuperation assistee du petrole |
FR2872890A1 (fr) * | 2005-08-08 | 2006-01-13 | Air Liquide | Procede integre d'adsorption et de separation cryogenique pour la production de co2 et installation pour la mise en oeuvre du procede |
WO2006034765A1 (fr) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Linde Aktiengesellschaft | Procede pour separer par adsorption du dioxyde de carbone et de l'eau ou du dioxyde de carbone et du methanol |
WO2006106253A2 (fr) * | 2005-04-08 | 2006-10-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede et installation integres d'adsorption et de separation cryogenique pour la production de co2 |
FR2890575A1 (fr) * | 2005-09-12 | 2007-03-16 | Air Liquide | Procede d'adsorption pour la production de co2 et installation pour la mise en oeuvre du procede |
-
2009
- 2009-11-20 FR FR0958213A patent/FR2952833A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01201017A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Nippon Steel Corp | 製鉄所にて発生する副生ガスの回収方法 |
US20030047037A1 (en) * | 2001-07-27 | 2003-03-13 | Sethna Rustam H. | Process for removal of carbon dioxide for use in producing direct reduced iron |
FR2859483A1 (fr) * | 2003-09-09 | 2005-03-11 | Air Liquide | Procede de fabrication de fonte avec utilisation des gaz du haut-fourneau pour la recuperation assistee du petrole |
WO2006034765A1 (fr) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Linde Aktiengesellschaft | Procede pour separer par adsorption du dioxyde de carbone et de l'eau ou du dioxyde de carbone et du methanol |
WO2006106253A2 (fr) * | 2005-04-08 | 2006-10-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede et installation integres d'adsorption et de separation cryogenique pour la production de co2 |
FR2872890A1 (fr) * | 2005-08-08 | 2006-01-13 | Air Liquide | Procede integre d'adsorption et de separation cryogenique pour la production de co2 et installation pour la mise en oeuvre du procede |
FR2890575A1 (fr) * | 2005-09-12 | 2007-03-16 | Air Liquide | Procede d'adsorption pour la production de co2 et installation pour la mise en oeuvre du procede |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105793442A (zh) * | 2013-11-28 | 2016-07-20 | Ccp技术有限公司 | 高炉以及操作高炉的方法 |
CN105793442B (zh) * | 2013-11-28 | 2018-02-27 | Ccp技术有限公司 | 处理金属矿石的方法和金属生产用的高炉 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1869385B1 (fr) | Procede et installation integres d'adsorption et de separation cryogenique pour la production de co2 | |
FR2872890A1 (fr) | Procede integre d'adsorption et de separation cryogenique pour la production de co2 et installation pour la mise en oeuvre du procede | |
CA2587416C (fr) | Procede et installation pour la production combinee d'hydrogene et de dioxyde de carbone | |
CA2742206A1 (fr) | Production d'hydrogene a partir de gaz reforme et capture simultanee du co2 co-produit | |
EP2655671B1 (fr) | Procede d'operation d'une installation de haut fourneau avec recyclage de gaz de gueulard et haut fourneau | |
AU2010291532B2 (en) | Method and device for treating a carbon dioxide-containing gas flow, wherein the energy of the vent gas (work and cold due to expansion) is used | |
FR3051892A1 (fr) | Procede de separation cryogenique d'un debit d'alimentation contenant du methane et des gaz de l'air, installation pour la production de bio methane par epuration de biogaz issus d'installations de stockage de dechets non-dangereux (isdnd) mettant en œuvre le procede | |
EP1503953B1 (fr) | Procede et installation de separation d un melange d hydrogene et de monoxyde de carbone | |
AU2012200908A1 (en) | Method and device for treating a carbon dioxide-containing gas stream | |
EP2648825B1 (fr) | Procede de production d'un fluide enrichi en dioxyde de carbone a partir d'un gaz residuaire d'une unite siderurgique | |
CA2899564A1 (fr) | Separation a temperature subambiante d'un melange gazeux contenant du dioxyde de carbone et un contaminant plus leger | |
FR2992307A1 (fr) | Procede et installation pour la production combinee de gaz de synthese d'ammoniac et de dioxyde de carbone | |
FR2907025A1 (fr) | Procede de capture du co2 avec integration thermique du regenerateur. | |
FR2952833A1 (fr) | Integration d'une unite de production de fonte, une unite d'adsorption, une unite cryogenique et une turbine a gaz | |
FR2890575A1 (fr) | Procede d'adsorption pour la production de co2 et installation pour la mise en oeuvre du procede | |
FR2884304A1 (fr) | Procede integre d'absorption et de separation cryogenique pour la production de co2 et installation pour la mise en oeuvre du procede | |
WO2022152629A1 (fr) | Procédé et appareil de séchage d'un débit riche en dioxyde de carbone | |
FR2884307A1 (fr) | Procede et installation de refroidissement d'eau | |
FR2789162A1 (fr) | Procede de separation d'air par distillation cryogenique | |
WO2018020091A1 (fr) | Procédé et appareil de lavage à température cryogénique pour la production d'un mélange d'hydrogène et d'azote | |
EP2652291B1 (fr) | Procede et appareil integres de compression d'air et de production d'un fluide riche en dioxyde de carbone | |
CA3211191A1 (fr) | Procede et appareil de separation d'un melange d'hydrogene et de dioxyde de carbone | |
FR2857028A1 (fr) | Procede de renovation d'un haut-fourneau |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20120731 |