JP2003512532A - 酸化鉄を含む物質を直接還元するための方法 - Google Patents

酸化鉄を含む物質を直接還元するための方法

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JP2003512532A
JP2003512532A JP2001533202A JP2001533202A JP2003512532A JP 2003512532 A JP2003512532 A JP 2003512532A JP 2001533202 A JP2001533202 A JP 2001533202A JP 2001533202 A JP2001533202 A JP 2001533202A JP 2003512532 A JP2003512532 A JP 2003512532A
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gas
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コンスタンティン・ミリオニス
ゴットフリート・ロスマン
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ヴォエスト・アルピーネ・インデュストリーアンラーゲンバウ・ゲーエムベーハー
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Abstract

(57)【要約】 少なくとも１つの流動層還元領域内で、ＣＯおよびＨ2を含む還元ガスにより酸化鉄を含む物質を直接還元するための方法で、少なくとも１つの流動層還元領域から出てくる、ＣＯ2を含む使用済みの還元ガスが再循環され、新鮮な還元ガスが、上記使用済み還元ガスおよびメタンを含むガス、特に天然ガスのＣＯ2改質により作られ、炭素の形成および堆積物をできるだけ避け、また、還元領域を収容する反応器の全体の大きさを小型に維持しながら、しかも冶金学の要件を十分満たす大量の還元ガスが、還元領域を通って流れることができるようにするために、ＣＯ2改質および直接還元が少なくとも大気圧より４バール高い圧力で実施される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つの流動層還元領域内でＣＯおよびＨ2を含む還元ガ
スにより酸化鉄を含む物質を直接還元するための方法であって、少なくとも１つ
の流動層還元領域から出てくるＣＯ2を含む使用済みの還元ガスは再循環し、新
鮮な還元ガスが、使用済み還元ガスおよびメタンを含むガス、特に天然ガスのＣ
Ｏ2による改質により作られる方法に関し、上記方法を実施するための設備に関
する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＯおよびＨ2を含む還元ガスが、メタンを含むガスおよび水蒸気の水蒸気改
質と呼ばれる方法により作られる方法の場合には、水蒸気改質は、高圧高温で行
われ、炭化水素および水蒸気は、下記の反応により、ニッケル触媒によりＣＯお
よびＨ2に変換される。 水蒸気改質反応：ＣＨ4＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ＋３Ｈ2 この反応は、例えば、米国特許第５，０８２，２５１号のような従来技術によ
り周知のものである。
【０００３】 水蒸気改質の後のＣＯシフト反応の場合、改質中に形成されるＣＯは、次に、
下記式により、ＣＯ2およびＨ2に変換される。 ＣＯシフト反応：ＣＯ＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ2＋Ｈ2
【０００４】 ＣＯ2は、通常、その後で、改質ガスから除去しなければならないものであり
、そこからＣＯ2が除去されるガスを加熱しなければならない。
【０００５】 対照的に、例えば、ＤＥ−Ａ １９６ ３７ １８０号およびＤＥ−Ａ−１９
５ １７ ７６６号が開示している、ＣＯ2改質の場合には、水蒸気が変換され
るだけではなく、下記式によりＣＯ2も変換される。 ＣＯ2改質反応：ＣＨ4＋ＣＯ2 → ２ＣＯ＋２Ｈ2
【０００６】 ＣＯ2改質の利点は、ＣＯ2を除去する必要が全然ないことであり、またはその
後で、還元ガスを必要な還元温度まで加熱する必要がないことである。
【０００７】 ＤＥ−Ａ−１９６ ３７ １８０号は、噴流床および噴流床の下流に接続して
いる発泡床内で、ＣＯおよびＨ2を含む還元ガスにより、微細な酸化鉄の粒子が
還元される方法を開示している。この方法では、還元ガスは、ＣＯ2改質により
、ＣＯ、ＣＯ2、およびＨ2Ｏを含む還元ガスから作られる。改質および直接還元
は、１．６〜２．４バールの低圧力下で行われる。
【０００８】 ＤＥ−Ａ−１９５ １７ ７６６号は、同様にＣＯを含む還元ガスおよびＨ2
を含む還元ガスにより、微細な酸化鉄の粒子が、直列に接続している複数の循環
流動層内で還元される方法を開示している。この方法では、新鮮な還元ガスは、
ＤＥ−Ａ−１９６ ３７ １８０号の場合のように、ＣＯ2改質により、使用済
みのＣＯを含む還元ガス、ＣＯ2を含む還元ガス、およびＨ2Ｏを含む還元ガスか
ら作られる。
【０００９】 米国特許第４，３４８，２２６号は、還元高炉からのオフガスが、天然ガスと
混合され、このガス混合物が、加熱された改質器で改質され、さらに、天然ガス
が改質されたガスと混合され、形成されるガス混合物に対して、加熱されていな
い反応器で吸熱反応が行われる方法を開示している。この方法では、還元高炉用
の新鮮な還元ガスが形成される。加熱された改質器で改質されたガスの顕熱は、
第２の吸熱改質反応の際に使用され、必要な還元ガスの温度まで加熱される。
【００１０】 圧力の低い場合の方が、ＣＯ2改質がうまくいき、改質器のチューブをもっと
薄く設計することができ、そのため、低圧の方がコストが掛からないことは周知
である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＣＯおよびＨ2を含む還元ガスを、メタンを含むガス、特に
天然ガスおよび使用済み還元ガスのＣＯ2改質により作ることができるが、炭素
および堆積物の形成および大きな直径の反応器を必要とすること等の、ＣＯ2改
質器を使用する周知の方法の欠点を持たない、酸化鉄を含む物質を直接還元する
ための方法を提供することである。還元領域を収容する反応器の全体の大きさは
、小型にしなければならないが、同時に、冶金学上の要件を満足させる大量の還
元ガスを、反応領域を通過させる必要がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的は、ＣＯ2改質および直接還元が、高圧、好適には
、少なくとも大気圧より４バール高いの圧力（５絶対バール）で、特に大気圧よ
り約７バール高いの圧力で行うことにより達成される。このタイプの方法の技術
的に適している圧力範囲は、大気圧より６〜８バール高い圧力である。圧力の上
限は、大気圧より１５バール高い圧力である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
驚くべきことに、この方法を使用すれば、炭素および堆積物の形成のような還
元方法を妨害する多くの要因を流動層還元領域内で防止することができることが
分かった。
【００１４】 さらに、還元のために、冶金学上の要件を満足させる目的で、還元反応器の単
位容積当りに十分なガスが供給され、その結果、流動層還元領域を収容する反応
器をもっと小型にすることができる。しかし、十分なガスの処理能力は、依然と
して確保される。さらに、還元ガスの還元潜在能力がもっと高くなる。
【００１５】 さらに、酸化鉄を含む物質の直接還元中にできる鉄スポンジを、練炭状にする
還元ガスによる空気圧搬送により有利に送ることができ、その結果、練炭形成に
ために使用される練炭形成装置を、直接還元のために使用する直接還元装置に隣
接して設置することができ、その結果、本発明による方法を実施するための全設
備の全体の大きさを小さくすることができる。
【００１６】 本発明の方法の利点は、使用済みの還元ガスに含まれているＣＯ2を除去する
必要がないことであり、それどころか、ＣＯ2を新鮮な還元ガスを作るために直
接使用することができることである。例えば、イントロダクションで説明した、
米国特許第５，０８２，２５１号が開示している、水蒸気改質器を還元ガス回路
に接続しないで、還元ガスが水蒸気改質により作られる周知の直接還元方法と比
較した場合、還元ガス回路にＣＯ2改質器を接続するということは、直接還元の
ための還元ガスの特定の流量がもっと少なくてすむことを意味する。還元ガスの
特定の流量という用語は、還元対象の物質に基づく、新たに供給される還元ガス
の流速を意味するものと理解される。
【００１７】 使用済み還元ガスの場合には、改質を行う前に、少なくともその一部に対して
ＣＯシフト反応を行うことが望ましい。そうすることにより、下式により、ＣＯ
は、水蒸気によりＣＯ2とＨ2に変換される。 ＣＯシフト反応：ＣＯ＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ2＋Ｈ2
【００１８】 有利には、改質器に供給されるガスのＣＯ含有量は、この方法の場合は最小限
度の量であり、ＣＯ／ＣＯ2比が設定される。
【００１９】 還元ガスが大量のＣＯを含んでいるために、特に、改質対象のガスがすでにＣ
Ｏを含んでいる場合には、ＣＯによる設備の金属部分の破壊を意味すると思われ
る、金属の粉末化による問題が、設備の金属部分に発生する恐れがある。改質対
象のガスが、ＣＯを含んでいる場合には、ＣＯシフト反応が行われ、金属の粉末
化を実質的に避けることができる。
【００２０】 ＣＯ2およびＣＯを含むガスのＨ2Ｏの含有量が、ＣＯシフト反応を起こすのに
十分な量でない場合には、水蒸気を有利にＣＯシフト反応に追加することができ
る。
【００２１】 ワンス−スルー動作は、還元ガスの温度および組成に有意な影響を及ぼす任意
の装置を、改質器と流動層還元領域を収容する還元反応器との間に設置しないで
、改質器を、還元ガス回路に直接接続することを意味するものと理解されるが、
この動作を使用すれば、改質器が還元ガス回路の外側に接続している場合と比較
すると、還元ガスの品質を調整するための可能な方法が少なくなる。米国特許第
５，０８２，２５１号のように、還元ガス回路の外側に接続している水蒸気改質
器を使用する直接還元方法を開示している、ＷＯ−Ａ−９６ ００３０４号の場
合には、改質器の動作方法を変えることにより、また改質したガスおよび／また
は使用済み還元ガス等からＣＯ2を除去する量を変えることにより還元ガスの品
質を設定するための可能な方法がいくつかある。
【００２２】 本発明の方法の好適な修正例によるＣＯシフト反応の助けにより、ワンス−ス
ルー動作を使用した場合でも、改質および直接還元のために必要なガス比、すな
わち、変更対象のＣＯ／Ｈ2比または特定の要件により還元すべきＣＯ含有量を
必要に応じて設定することができる。
【００２３】 もう１つの好適な実施形態の場合には、使用済みの還元ガスは、改質前に、好
適には、大気圧より約８バール高い圧力であることが好ましい圧力に圧縮される
。
【００２４】 好適には、改質の廃熱を、空気、Ｈ2Ｏ、天然ガス等の予熱に使用することが
好ましい。
【００２５】 有利には、ＣＯシフト反応の前に、使用済みの還元ガスを、好適には、大気圧
より約８バール高い圧力であることが好ましい圧力に圧縮することが好ましい。
【００２６】 使用済みの還元ガスは、改質の前および任意のＣＯシフト反応の前に加熱する
ことが好ましい。
【００２７】 本発明は、また、流動層還元領域を収容する、少なくとも１つの流動層反応器
と、ＣＯおよびＨ2を含む還元ガスを流動層反応器に供給するための供給ライン
と、メタンを含むガス、特に天然ガス、および使用済み還元ガスからＣＯおよび
Ｈ2を含む還元ガスを作るために、流動層反応器からＣＯ2改質器に延びている、
使用済み還元ガスを排出するためのガス排出ラインとを備える、本発明の方法を
実施するための設備に関する。ＣＯ2改質器は、供給ラインを通して流動層反応
器にラインで接続している。
【００２８】 本発明によれば、この設備の特徴は、流動層反応器に供給されるガスを高圧、
好適には、大気圧より少なくとも５バール高い圧力、特に、ＣＯ2改質器の上流
で、大気圧より約８バール高い圧力であることが好ましい圧力に圧縮するための
圧縮装置を備えることである。
【００２９】 好適には、ＣＯシフト反応器は、使用済みの還元ガス用のＣＯ2改質器の上流
に設置することが好ましい。水蒸気用の供給ラインは、この場合には、ＣＯシフ
ト反応器の上流で、ＣＯ2用の供給ラインに接続することができ、適当な場合に
は、ＣＯを含むガスおよび／またはＣＯシフト反応器自身に接続することができ
る。
【００３０】 より好適な実施形態の場合には、使用済み還元ガスを圧縮するための圧縮装置
は、ＣＯシフト反応器の上流に設置される。
【００３１】 本発明の設備においては、好適には、少なくとも３つ、特に好適には、４つの
直列に接続している流動層反応器を設置することが好ましい。
【００３２】 ＣＯ2改質器の効率を最適にする目的で、還元ガスの化学的組成を正確に設定
するために、適宜、ＣＯシフト反応器を、使用済み還元ガス用のバイパス・ライ
ンによりバイパスすることができる。
【００３３】 ＣＨ4を含むガス、特に天然ガスを供給するラインの場合には、ＣＯ2改質器に
、使用済み還元ガスを供給するガス・ラインに開放することが有利である。
【００３４】 本発明の設備は、便宜上、浄化および圧縮された使用済み還元ガス用の加熱装
置を特徴とする。
【００３５】 図面を参照しながら、本発明を以下にさらに詳細に説明する。図１および図２
は、この場合、本発明の好適な実施形態を示す。これらの図面においては、同じ
構成部材は、同じ参照符号で示してある。
【００３６】 図１は、直列に接続していて、それぞれが、定常状態の流動層を収容している
４つの流動層反応器１−４を示す。微細な鉱石のような酸化鉄を含む物質は、鉱
石供給ライン５を通して上流の流動層反応器４に供給され、そこで、還元温度に
加熱され、適宜、予備還元が行われ、次に、流動層反応器４から供給ライン６ａ
−６ｃを通して流動層反応器３、２および１に送られる。完全に還元された物質
（鉄スポンジ）は、排出ライン７、および耐火性ライニングを備え、還元ガスに
より、鉄スポンジを空気圧により上に送るために使用されるパイプのほぼ垂直な
部分を意味するものと理解されるライザ８を通して貯蔵ホッパ９に送られ、そこ
から、練炭化装置１０に送られ、鉄スポンジが高温で練炭状に形成される。そう
したい場合には、還元された物質は、不活性ガス・システム（図示せず）により
練炭化中再酸化から保護されるか、または下に位置する電気アーク炉に送られる
。
【００３７】 ライザ８を通して鉄スポンジを送るために使用される還元ガスは、ライン１１
を通して抽出され、膨張し、次に、例えば、加熱のために、その後の使用のため
に送られる（図示せず）。ライザ８を使用する利点は、練炭化装置１０を、流動
層反応器１−４により形成されている還元装置に隣接して設置することができる
ことであり、その結果、全設備の全体の高さを低くすることができることである
。ライザ８を使用しないで、貯蔵ホッパ９内に鉄スポンジを送るためのもう１つ
の方法（図示せず）は、一番下の流動層反応器１を、もっと低い高さに配置され
ている貯蔵ホッパ９内に、重力により、鉄スポンジが流れることができるように
配置する方法である。しかし、この場合、全設備の全体の高さが高くなるという
欠点を受容しなければならない。
【００３８】 酸化鉄を含む物質を第１の流動層反応器４内に導入する前に、物質の流れの方
向に見ると分かるように、上記物質に対して乾燥処理のような準備処理が行われ
る（詳細には図示していない）。
【００３９】 還元ガスは、供給ライン１２を通して一番下の流動層反応器１に送られ、還元
対象の物質の流れとは反対方向に、ライン１３ａ−１３ｃを通して、流動層反応
器１から流動層反応器２、３および４に送られ、使用済み還元ガスとして、ガス
排出ライン１４を通して抽出される。例を挙げて説明すると、還元ガスは約８０
０℃の温度および約８バールの絶対圧力で一番下の流動層反応器１に流入し、約
５５０℃の温度、約６バールの絶対圧力で、使用済み還元ガスとして、一番上の
流動層反応器４から流出する。
【００４０】 使用済み還元ガスは、クーラー／クリーナー１５で冷却され、浄化され、ここ
でダストおよび水蒸気が除去される。図の実施形態の場合には、冷却され、浄化
されたガスは、回路を通り、次に、ライン１６を通してコンプレッサ１７に送ら
れる。コンプレッサ１７内においては、使用済み還元ガスは、例えば、約８バー
ルに圧縮される。コンプレッサ１７の後には、クーラー／クリーナー１５で浄化
中に、温度が大きく下がった使用済み還元ガスを加熱するために使用される加熱
装置１８が位置していて、ＣＯシフト反応に必要な温度まで加熱する。このよう
にして加熱された使用済み還元ガスは、次に、ライン１６ａを通してＣＯシフト
反応器１９に送られ、使用済み還元ガス内に含まれているＣＯの一部が、水蒸気
により、ＣＯ2およびＨ2に変換される。図１の例示としての実施形態の場合には
、水蒸気が、供給ライン２０を通してライン１６ａに送られ、このライン１６ａ
により、使用済み還元ガスは、ＣＯシフト反応器１９に送られる。しかし、例を
挙げて説明すると、水蒸気は、ＣＯシフト反応器１９に直接送ることもできる。
ＣＯシフト反応器１９においては、使用済み還元ガス内に含まれるＣＯは、（そ
の一部が）水蒸気によりＣＯ2およびＨ2に変換される。
【００４１】 ＣＯシフト反応器１９が設置されているために、一方では、ＣＯ2改質器に送
られるガスのＣＯ2含有量を有利に増大し、それにより、改質器の反応が促進さ
れ、他方では、ＣＯ含有量が減少し、その結果、金属の粉末化、すなわち、ＣＯ
による設備の金属部分の破壊を実質的に避けることができる。さらに、ＣＯシフ
ト反応器１９が設置されているので、必要な還元ガス品質を設定するために使用
することができる方法が増える。改質および直接還元のために必要なガス比は、
特定の要件により設定することができる。すなわち、ＣＯ／Ｈ2比を変更するこ
とができ、および／またはＣＯ含有量を要件により低減することができる。
【００４２】 ＣＯシフト反応器１９は、バイパス・ライン２１によりバイパスすることがで
き、例えば、ＣＯシフト反応器１９を通過しないで、ＣＯ2改質器２２に直接送
られる使用済み還元ガスの量の一部の結果、所望の換言ガス量にセットする可能
性の範囲が広くなる。
【００４３】 ＣＯ2改質器２２においては、ライン１６ｂを通して供給されるガスは、適宜
、加熱の前に、メタンを含むガス、この例の場合には、ライン２３を通して供給
される天然ガスと反応し、その結果、ＣＯおよびＨ2が形成される。
【００４４】 改質されたガスは、例えば、約９３０℃の温度で、ＣＯ2改質器から流出する
。このガスを新鮮な還元ガスとして使用できるようにするためには、図の例示と
しての実施形態の場合には、ライン１２を通して、ＣＯ2改質器２２から抽出す
る改質したガスの一部は、クーラー２４を通して案内され、残りの部分は、クー
ラーをバイパスしていて、弁２５を備えるライン１２ａを通して案内される。こ
の方法中、還元ガスの温度は、約８００℃になる。
【００４５】 ＣＯ2改質器２２は、ライン２７を通して供給される、空気などの酸素を含む
ガスと一緒に、ライン２６を通して供給される天然ガスを燃焼することにより加
熱される。使用済みの、加熱した還元ガスの一部は、ライン２８を通して分岐す
ることができ、ＣＯ2改質器２２を加熱するために、空気などの酸素を含むガス
と一緒に燃焼することができる。この方法中に形成されるオフガスの燃焼は、ラ
イン２９を通してＣＯ2改質器２２から抽出される。
【００４６】 例えば、ＣＯ2改質器２２の上流で約７〜８バールの絶対圧力、一番下の流動
層反応器１内にガスが導入される前の約６〜７バールのような、還元ガス回路内
の高圧により、すべての内部取り付け具（ライン、流動層反応器）を、それに応
じて小さくすることができる。さらに、すべての構成部材内の炭素および堆積物
の形成を実質的に避けられる。最後に、ライザ８を、すでに詳細に説明したよう
に、練炭化装置１０に還元した物質を運ぶために有利に使用することができる。
【００４７】 図２の実施形態の場合には、使用済み還元ガスは、加熱装置１８内で加熱した
後で、ＣＯ2改質器２２に直接送られ、そのため、設備が簡単になるが、図１の
実施形態の場合のように、ＣＯ2改質器から出てくる還元ガスの組成に影響を与
える可能性の範囲はそれほど広くない。
【００４８】
【実施例】
図１の例示としての実施形態のガスの化学的組成、すなわち、温度および圧力
について、以下に説明する例において、より詳細に説明する（圧力の詳細は、バ
ール絶対圧力である）。
【００４９】 Ａ）鉱石の流れ 鉱石供給ライン５を通して、流動層反応器４内に導入された鉱石： 温度：約５０℃、製品による鉱石の重量、約１．４４ 組成：約６７％の純鉄を含むヘマタイト（Ｆｅ2Ｏ3）、粒子サイズ、最大１２
．５ｍｍ
【００５０】 排出ライン７を通して流動層反応器１から排出された鉱石： 温度：約８００℃、還元された鉱石 組成：鉄の全含有量、約９３％（Ｆｅ）、金属化、９２％ Ｃ＝１．５〜２．５％ 粒子サイズ：最大６．３ｍｍ 還元された鉱石は、ライザ８を通して練炭化１０のために運ばれる。
【００５１】 Ｂ）ガスの流れ ライン１３を通して、流動層反応器１内に導入されたガス： 圧力：大気圧より約７バール高い圧力 温度：約８００℃ 還元ガス組成： ＣＯ： ２１．７％ ＣＯ2： ３．２％ Ｈ2： ５７．２％ Ｈ2Ｏ： ５．６％ ＣＨ4： ６．２％ Ｎ2： ６．１％
【００５２】 ガス排出ライン１４を通して流動層反応器４からの使用済み還元ガスのガス排
出： 圧力：大気圧より約５バール高い圧力 温度：約５５０℃ ガス組成： ＣＯ： １５．４％ ＣＯ2： ８．８％ Ｈ2： ４６．５％ ＣＨ4： ４．４％ Ｈ2Ｏ： １８．３％ Ｎ2： ６．５％ ガス内のダスト含有量：９．５ｇ／ｍ3ｎを含む製品の約２７ｋｇ／ｔ
【００５３】 還元ガス・スクラバ１５（クーラー／クリーナーとも称する）内のダストの堆
積： スクラバ１５通過後の使用済み還元ガス： 圧力：大気圧より約４バール高い圧力 温度：約４０℃ ダスト含有量：約１０ｍｇ／ｍ3ｎを含む製品の２７．３ｇ／ｔ
【００５４】 コンプレッサ１６通過後の使用済み還元ガス： 圧力、大気圧より約８バール高い圧力に増大 温度：約１００℃ 加熱装置１８通過後の使用済み還元ガス： 圧力：大気圧より約７．８バール高い圧力 温度：約３５０℃
【００５５】 ＣＯシフト反応器１９への入力： 圧力：大気圧より約７．８バール高い圧力 温度：約３５０℃ ガス組成： ＣＯ： １４．０％ ＣＯ2： ８．０％ Ｈ2： ４２．４％ Ｈ2Ｏ： ２６．６％ ＣＨ4： ４．０％ Ｎ2： ５．２％
【００５６】 ＣＯシフト反応器１９通過後の使用済み還元ガス： 圧力：大気圧より約７．５バール高い圧力 温度：約４５０℃ ＣＯ2改質器２２への使用済み還元ガスの入力（ＣＨ4と混合後）： 圧力：大気圧より約７．５バール高い圧力 温度：約４５０℃ ガス組成： ＣＯ： ４．４％ ＣＯ2： １３．６％ Ｈ2： ４３．９％ Ｈ2Ｏ： １４．９％ ＣＨ4： １７．５％ Ｎ2： ５．８％
【００５７】 ライン１２を通しての、ＣＯ2改質器２２からの還元ガス排出 圧力：大気圧より約７バール高い圧力 温度：約９３０℃ ガス組成： ＣＯ： ２２．６％ ＣＯ2： ３．３％ Ｈ2： ５９．５％ Ｈ2Ｏ： ６％ ＣＨ4： ２．４％ Ｎ2： ６．１％
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な実施形態を示す。
【図２】 本発明の好適な実施形態を示す。
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Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの流動層還元領域内で、ＣＯおよびＨ2を含
    む還元ガスにより、酸化鉄を含む物質を直接還元するための方法において、少な
    くとも１つの流動層還元領域から出てくるＣＯ2を含む使用済みの還元ガスが再
    循環し、新鮮な還元ガスが、前記使用済み還元ガスおよびメタンを含むガス、特
    に天然ガスのＣＯ2改質により作られる方法であって、前記ＣＯ2改質および前記
    直接還元が、高圧、好適には、大気圧より少なくとも４バール高い圧力（５バー
    ル絶対圧力）、特に、大気圧より約７バール高い圧力で実施されることを特徴と
    する方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前記改質を行う前に、前記使
    用済み還元ガスの少なくとも一部に対してＣＯシフト反応を行うことを特徴とす
    る方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の方法において、ＣＯシフト反応の前、および
    ／またはＣＯシフト反応中に、前記使用済み還元ガスに水蒸気を添加することを
    特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至項３のいずれか１項に記載の方法において、前
    記改質を行う前に、前記使用済み還元ガスを、好適には、大気圧より約８バール
    高い圧力に圧縮することを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項２乃至４のいずれかに記載の方法において、前記ＣＯ
    シフト反応の前に、前記使用済み還元ガスを、好適には、大気圧より約８バール
    高い圧力に圧縮することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の方法において、前記改質
    の前、および前記任意のＣＯシフト反応の前に、前記使用済み還元ガスを加熱す
    ることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 流動層還元領域を収容する少なくとも１つの流動層反応器（
    １−４）と、ＣＯおよびＨ2を含む還元ガスを流動層反応器（１−４）に供給す
    るための供給ライン（１２，１３）、およびメタンを含むガス、特に天然ガス、
    および前記使用済み還元ガスから、前記ＣＯおよび前記Ｈ2を含む還元ガスを作
    るために、前記流動層反応器（１−４）からＣＯ2改質器（２２）に延びている
    、使用済み還元ガスを排出するためのガス排出ライン（１４，１６，１６ａ，１
    ６ｂ）を有する、請求項１乃至６のいずれか１項記載の方法を実施するための設
    備であって、前記ＣＯ2改質器（２２）が、前記供給ライン（１２，１３）を通
    して、前記流動層反応器（１−４）にラインで接続している設備において、前記
    流動層反応器（１−４）に供給される前記ガスを高圧、好適には、大気圧より少
    なくとも５バール高い圧力、特に、前記ＣＯ2改質器（２２）の上流で、大気圧
    より約８バール高い圧力に圧縮するための圧縮装置（１７）を備えることを特徴
    とする設備。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の設備において、前記ＣＯシフト反応器（１９
    ）が、使用済みの還元ガス用の前記ＣＯ2改質器（２２）の上流に設置されてい
    ることを特徴とする設備。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の設備において、水蒸気用の供給ライン（２０
    ）が、前記ＣＯシフト反応器（１９）に接続しているか、または使用済み還元ガ
    スを送る前記ガス・ライン（１６ａ）に接続しているか、および前記ＣＯシフト
    反応器（１９）に接続していることを特徴とする設備。
  10. 【請求項１０】 請求項７乃至９の何れか１項記載の設備において、前記使
    用済み還元ガスを圧縮するための前記圧縮装置（１７）が、前記ＣＯシフト反応
    器（１９）の上流に設置されていることを特徴とする設備。
  11. 【請求項１１】 請求項７乃至１０のいずれかに記載の設備において、直列
    に接続している少なくとも３つ、好適には、４つの流動層反応器（１−４）が設
    置されていることを特徴とする設備。
  12. 【請求項１２】 請求項８乃至１１のいずれかに記載の設備において、前記
    ＣＯシフト反応器（１９）を、前記使用済み還元ガス用のバイパス・ライン（２
    １）によりバイパスすることができることを特徴とする設備。
  13. 【請求項１３】 請求項７乃至１２のいずれかに記載の設備において、ＣＨ 4 を含むガス、特に天然ガスを供給するライン（２３）が、前記ＣＯ2改質器（２
    ２）に使用済み還元ガスを供給する前記ガス・ライン（１６ｂ）に開放している
    設備。
  14. 【請求項１４】 請求項７乃至１３のいずれかに記載の設備において、浄化
    し、圧縮した使用済み還元ガス用の加熱装置（１９）を特徴とする設備。
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