JPH04346950A - 銑鉄とメタノールを製造する複合プラント - Google Patents
銑鉄とメタノールを製造する複合プラントInfo
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- JPH04346950A JPH04346950A JP3117414A JP11741491A JPH04346950A JP H04346950 A JPH04346950 A JP H04346950A JP 3117414 A JP3117414 A JP 3117414A JP 11741491 A JP11741491 A JP 11741491A JP H04346950 A JPH04346950 A JP H04346950A
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Classifications
-
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銑鉄とメタノールを製
造する複合プラントに関する。
造する複合プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】銑鉄の製造は、その大半を高炉法に頼っ
ているが、周知の如く高炉法では高品質の原料炭および
鉄鉱石が必要であるため、今後の原料事情悪化に備えて
、高炉法の代替として溶融製銑法が注目されてきている
。
ているが、周知の如く高炉法では高品質の原料炭および
鉄鉱石が必要であるため、今後の原料事情悪化に備えて
、高炉法の代替として溶融製銑法が注目されてきている
。
【０００３】溶融製銑法は、低品位炭や低品質の鉄鉱石
が使用でき、かつ高炉法で必要とされるコークスの製造
及び鉄鉱石焼結などが不要のため画期的な製銑法といわ
れているが、製銑時に発生する可燃性ガスが膨大であり
、その有効利用が製銑の経済性を左右していた。
が使用でき、かつ高炉法で必要とされるコークスの製造
及び鉄鉱石焼結などが不要のため画期的な製銑法といわ
れているが、製銑時に発生する可燃性ガスが膨大であり
、その有効利用が製銑の経済性を左右していた。
【０００４】すなわち、溶融製銑法は、可燃性ガスの有
効利用をなし得てはじめて高炉法の代替法となり得るわ
けであるが、従来の可燃性ガスの有効利用法としては、
日本鉄鋼協会講演論文集「材料とプロセス」Ｖｏｌ ３
（１９９０）１０６９ページに紹介されているが自己系
内のエネルギーとして使用することと一貫製鉄所の下工
程のエネルギー源として使用するものであった。
効利用をなし得てはじめて高炉法の代替法となり得るわ
けであるが、従来の可燃性ガスの有効利用法としては、
日本鉄鋼協会講演論文集「材料とプロセス」Ｖｏｌ ３
（１９９０）１０６９ページに紹介されているが自己系
内のエネルギーとして使用することと一貫製鉄所の下工
程のエネルギー源として使用するものであった。
【０００５】しかし、一貫製鉄所の下工程で必要とする
エネルギーは、上記文献にも紹介されているように１．
０ 〜２．０ Ｇｃａｌ／ｔ 銑鉄であり、溶融製銑で
発生する可燃性ガス量を抑えるのに努力が払われている
。このことは、可燃性ガスの発生量の多い一般炭の使用
を困難にしたり、溶融製銑操作時の二次燃焼率を上げる
など操業条件設定に制約を設けざるを得ないなどの問題
を有していることを示している。
エネルギーは、上記文献にも紹介されているように１．
０ 〜２．０ Ｇｃａｌ／ｔ 銑鉄であり、溶融製銑で
発生する可燃性ガス量を抑えるのに努力が払われている
。このことは、可燃性ガスの発生量の多い一般炭の使用
を困難にしたり、溶融製銑操作時の二次燃焼率を上げる
など操業条件設定に制約を設けざるを得ないなどの問題
を有していることを示している。
【０００６】一方、従来のメタノールの製造においては
、天然ガスを改質した原料ガスである水素及び一酸化炭
素から得ていた。
、天然ガスを改質した原料ガスである水素及び一酸化炭
素から得ていた。
【０００７】上記従来のメタノールの製造について、図
３により以下に説明する。図３において、まず、スチー
ムリフォーマ０１に天然ガス（ＣＨ４ ）、水蒸気（Ｈ
２ Ｏ）０１７を送入し、水素（Ｈ２ ）、一酸化炭素
（ＣＯ）０２１に改質する。
３により以下に説明する。図３において、まず、スチー
ムリフォーマ０１に天然ガス（ＣＨ４ ）、水蒸気（Ｈ
２ Ｏ）０１７を送入し、水素（Ｈ２ ）、一酸化炭素
（ＣＯ）０２１に改質する。
【０００８】そして、改質ガス０２１中のＨ２ Ｏをス
クラバ０５によって除去し、圧縮機０７によって加圧し
、熱交換器０８によって加熱してメタノール合成塔０１
４に送入する。
クラバ０５によって除去し、圧縮機０７によって加圧し
、熱交換器０８によって加熱してメタノール合成塔０１
４に送入する。
【０００９】加熱された改質ガス０２１はメタノール合
成塔０１４によってメタノール（ＣＨ３ ＯＨ）になり
、このＣＨ３ ＯＨと未反応のＨ２ ，ＣＯとの混合体
０３０を熱交換器０８によって冷却し、更に、次の熱交
換器０９によって冷却してセパレータ０１５に送入する
。
成塔０１４によってメタノール（ＣＨ３ ＯＨ）になり
、このＣＨ３ ＯＨと未反応のＨ２ ，ＣＯとの混合体
０３０を熱交換器０８によって冷却し、更に、次の熱交
換器０９によって冷却してセパレータ０１５に送入する
。
【００１０】このセパレータ０１５は混合体０３０から
メタノール（ＣＨ３ＯＨ）０３１を分離し、セパレータ
０１５から出たガスは、その一部を系外にパージした後
、再び圧縮機０７により加圧され、改質ガス０２１と合
流再循環されるものであった。
メタノール（ＣＨ３ＯＨ）０３１を分離し、セパレータ
０１５から出たガスは、その一部を系外にパージした後
、再び圧縮機０７により加圧され、改質ガス０２１と合
流再循環されるものであった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の溶融製銑法によ
るプロセスにおいては、前述のように可燃性ガスの発生
の多い一般炭の使用が困難であり、また、操業条件設定
に制約を設ける必要がある等の課題があった。
るプロセスにおいては、前述のように可燃性ガスの発生
の多い一般炭の使用が困難であり、また、操業条件設定
に制約を設ける必要がある等の課題があった。
【００１２】一方、メタノールについては、我が国の場
合、原料たる天然ガスが存せず、高価な輸入メタノール
に依存している状態であるが、地球環境保護のためのＣ
Ｏ２ 増加対策の一環としてガソリンをメタノールに転
換したり、石炭火力発電をメタノール改質発電に転換す
るなど、メタノール消費量の増加が予測されるため、安
価なメタノールの供給が要求されている。
合、原料たる天然ガスが存せず、高価な輸入メタノール
に依存している状態であるが、地球環境保護のためのＣ
Ｏ２ 増加対策の一環としてガソリンをメタノールに転
換したり、石炭火力発電をメタノール改質発電に転換す
るなど、メタノール消費量の増加が予測されるため、安
価なメタノールの供給が要求されている。
【００１３】本発明は、上記の課題を解決するため、溶
融製銑操作で発生する可燃性ガスから付加価値の高いメ
タノールを製造し、溶融製銑操作のフレキシビリティの
向上を図るとともに製銑製造の経済性の向上を可能とす
る装置を提供しようとするものである。
融製銑操作で発生する可燃性ガスから付加価値の高いメ
タノールを製造し、溶融製銑操作のフレキシビリティの
向上を図るとともに製銑製造の経済性の向上を可能とす
る装置を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】（１）本発明の銑鉄とメ
タノールを製造する複合プラントは、燃料、酸素及び還
元鉄が添加され該燃料を部分燃焼ガス化させて一酸化炭
素及び水素を主成分とする可燃性ガスを発生させるとと
もに添加された還元鉄より溶融銑鉄を製造する溶解ガス
化炉、該溶解ガス化炉に接続され該ガス化炉で発生する
可燃性ガス中の固形分を分離して該ガス化炉に還流する
固気分離器、および該固気分離器で固形分の大半を除去
された可燃性ガスが底部付近に吹込まれ頂部近傍から供
給される鉄鉱石を還元して前記溶解ガス化炉に添加され
る還元鉄を製造する予備還元炉を備えた溶解製銑工程；
該溶融製銑工程の予備還元炉に接続され溶融製銑工程か
ら排出される可燃性ガスを冷却し該ガス中の固形分を除
去する洗浄塔を備えたガス洗浄工程；該ガス洗浄工程の
洗浄塔に接続されガス洗浄工程を出た可燃性ガスととも
に水蒸気を導入して該可燃性ガス中の一酸化炭素の１部
と水蒸気を反応させて水素と炭酸ガスに変換させる反応
塔を備えたＣＯシフト反応工程；該ＣＯシフト反応工程
の反応塔に接続されＣＯシフト反応工程を出た可燃性ガ
ス中の炭酸ガスの大半を除去する吸収塔を備えた脱炭酸
工程；および該脱炭酸工程の吸収塔に接続され脱炭酸工
程で炭酸ガスの大半が除去された可燃性ガスを原料とし
てメタノールを合成するメタノール合成塔を備えたメタ
ノール合成工程が設けられたことを特徴としている。 （２）本発明は、上記発明（１）の銑鉄とメタノールを
製造する複合プラントにおいて、メタノール合成工程の
メタノール合成塔に接続され粗製メタノールを精製する
メタノール精製塔を備えたメタノール精製工程が設けら
れたことを特徴としている。 （３）本発明は、上記発明（１）の銑鉄とメタノールを
製造する複合プラントにおいて、溶融銑鉄工程の予備還
元炉とガス洗浄工程の洗浄塔の間に設けられ溶融製銑工
程から排出される可燃性ガスの顕熱を回収する廃熱回収
ボイラが設けられたことを特徴としている。 （４）本発明は、上記発明（１）の銑鉄とメタノールを
製造する複合プラントにおいて、ガス洗浄工程の洗浄塔
とＣＯシフト反応工程の反応塔の間に接続されガス洗浄
工程を出た可燃性のガス中の硫黄化合物を除去する吸収
塔を備えた脱硫工程が設けられたことを特徴としている
。 （５）本発明は、上記発明（１）の銑鉄とメタノールを
製造する複合プラントにおいて、ガス洗浄工程の洗浄塔
および／またはメタノール合成工程のメタノール合成塔
に接続されガス洗浄工程を出た可燃性ガスの１部および
／またはメタノール合成工程のパージガスの全量または
１部が供給されるガスタービンと該ガスタービンに接続
されガスタービンの廃熱を回収する廃熱回収ボイラを備
えた動力及び熱源装置が設けられたことを特徴としてい
る。
タノールを製造する複合プラントは、燃料、酸素及び還
元鉄が添加され該燃料を部分燃焼ガス化させて一酸化炭
素及び水素を主成分とする可燃性ガスを発生させるとと
もに添加された還元鉄より溶融銑鉄を製造する溶解ガス
化炉、該溶解ガス化炉に接続され該ガス化炉で発生する
可燃性ガス中の固形分を分離して該ガス化炉に還流する
固気分離器、および該固気分離器で固形分の大半を除去
された可燃性ガスが底部付近に吹込まれ頂部近傍から供
給される鉄鉱石を還元して前記溶解ガス化炉に添加され
る還元鉄を製造する予備還元炉を備えた溶解製銑工程；
該溶融製銑工程の予備還元炉に接続され溶融製銑工程か
ら排出される可燃性ガスを冷却し該ガス中の固形分を除
去する洗浄塔を備えたガス洗浄工程；該ガス洗浄工程の
洗浄塔に接続されガス洗浄工程を出た可燃性ガスととも
に水蒸気を導入して該可燃性ガス中の一酸化炭素の１部
と水蒸気を反応させて水素と炭酸ガスに変換させる反応
塔を備えたＣＯシフト反応工程；該ＣＯシフト反応工程
の反応塔に接続されＣＯシフト反応工程を出た可燃性ガ
ス中の炭酸ガスの大半を除去する吸収塔を備えた脱炭酸
工程；および該脱炭酸工程の吸収塔に接続され脱炭酸工
程で炭酸ガスの大半が除去された可燃性ガスを原料とし
てメタノールを合成するメタノール合成塔を備えたメタ
ノール合成工程が設けられたことを特徴としている。 （２）本発明は、上記発明（１）の銑鉄とメタノールを
製造する複合プラントにおいて、メタノール合成工程の
メタノール合成塔に接続され粗製メタノールを精製する
メタノール精製塔を備えたメタノール精製工程が設けら
れたことを特徴としている。 （３）本発明は、上記発明（１）の銑鉄とメタノールを
製造する複合プラントにおいて、溶融銑鉄工程の予備還
元炉とガス洗浄工程の洗浄塔の間に設けられ溶融製銑工
程から排出される可燃性ガスの顕熱を回収する廃熱回収
ボイラが設けられたことを特徴としている。 （４）本発明は、上記発明（１）の銑鉄とメタノールを
製造する複合プラントにおいて、ガス洗浄工程の洗浄塔
とＣＯシフト反応工程の反応塔の間に接続されガス洗浄
工程を出た可燃性のガス中の硫黄化合物を除去する吸収
塔を備えた脱硫工程が設けられたことを特徴としている
。 （５）本発明は、上記発明（１）の銑鉄とメタノールを
製造する複合プラントにおいて、ガス洗浄工程の洗浄塔
および／またはメタノール合成工程のメタノール合成塔
に接続されガス洗浄工程を出た可燃性ガスの１部および
／またはメタノール合成工程のパージガスの全量または
１部が供給されるガスタービンと該ガスタービンに接続
されガスタービンの廃熱を回収する廃熱回収ボイラを備
えた動力及び熱源装置が設けられたことを特徴としてい
る。
【００１５】
【作用】上記発明（１）において、溶融製銑工程では、
供給された鉄鉱石が予備還元炉で還元されて還元鉄とな
り、溶解ガス炉に供給される。還元鉄が供給された溶解
ガス炉は、燃料と酸素が供給され燃料を部分燃焼させて
ガス化させ、一酸化炭素及び水素を主成分とする可燃性
ガスを発生させるとともに、還元鉄より溶融銑鉄を製造
する。
供給された鉄鉱石が予備還元炉で還元されて還元鉄とな
り、溶解ガス炉に供給される。還元鉄が供給された溶解
ガス炉は、燃料と酸素が供給され燃料を部分燃焼させて
ガス化させ、一酸化炭素及び水素を主成分とする可燃性
ガスを発生させるとともに、還元鉄より溶融銑鉄を製造
する。
【００１６】溶解ガス炉で発生した可燃性ガスは、固気
分離器で固形分が分離されて予備還元炉に供給され、予
備還元炉にて一部が鉄鉱石の還元に用いられた後、ガス
洗浄工程に供給される。上記ガス洗浄工程に供給された
可燃性ガスは洗浄塔にて冷却され固形分が除去されて、
ＣＯシフト反応工程に供給される。
分離器で固形分が分離されて予備還元炉に供給され、予
備還元炉にて一部が鉄鉱石の還元に用いられた後、ガス
洗浄工程に供給される。上記ガス洗浄工程に供給された
可燃性ガスは洗浄塔にて冷却され固形分が除去されて、
ＣＯシフト反応工程に供給される。
【００１７】上記ＣＯシフト反応工程においては、ガス
洗浄工程から供給された可燃性ガスとともに水蒸気が反
応塔に供給され、該反応塔にて該可燃性ガス中の一酸化
炭素の１部を水蒸気と反応させて水素と炭酸ガスに変換
し、一酸化炭素に対する水素の割合を高めた後、脱炭酸
工程に供給し、脱炭酸工程にて大半の炭酸ガスを除去し
てメタノール合成工程に供給される。
洗浄工程から供給された可燃性ガスとともに水蒸気が反
応塔に供給され、該反応塔にて該可燃性ガス中の一酸化
炭素の１部を水蒸気と反応させて水素と炭酸ガスに変換
し、一酸化炭素に対する水素の割合を高めた後、脱炭酸
工程に供給し、脱炭酸工程にて大半の炭酸ガスを除去し
てメタノール合成工程に供給される。
【００１８】上記メタノール合成工程においては、脱炭
酸工程より排出された可燃性ガスがメタノール合成塔に
供給され、メタノール合成塔にて可燃性ガス中の一酸化
炭素と水素よりメタノールが合成される。
酸工程より排出された可燃性ガスがメタノール合成塔に
供給され、メタノール合成塔にて可燃性ガス中の一酸化
炭素と水素よりメタノールが合成される。
【００１９】上記により、溶融銑鉄を製造する溶融製銑
工程にて発生する可燃性ガスの余剰分は、ガス洗浄工程
、ＣＯシフト反応工程及び脱炭酸工程を通過し、可燃性
ガス中の不要物質が除去され、一酸化炭素と水素の割合
がメタノール合成に適した割合とされてメタノール合成
工程でメタノールに合成されるため、溶融製銑工程にお
ける可燃性ガスの発生量を制限する必要がなくなり、溶
融製銑工程での一般炭、褐炭等の低品位炭の使用を可能
とし、ガソリンの代替燃料として有望なメタノールの安
価な製造を可能とする。
工程にて発生する可燃性ガスの余剰分は、ガス洗浄工程
、ＣＯシフト反応工程及び脱炭酸工程を通過し、可燃性
ガス中の不要物質が除去され、一酸化炭素と水素の割合
がメタノール合成に適した割合とされてメタノール合成
工程でメタノールに合成されるため、溶融製銑工程にお
ける可燃性ガスの発生量を制限する必要がなくなり、溶
融製銑工程での一般炭、褐炭等の低品位炭の使用を可能
とし、ガソリンの代替燃料として有望なメタノールの安
価な製造を可能とする。
【００２０】上記発明（２）においては、上記発明（１
）の複合プラントにより合成されたメタノールがメタノ
ール精製工程のメタノール精製塔により精製されるため
、上記発明（１）に比してより一層純度の高いメタノー
ルが得られる。
）の複合プラントにより合成されたメタノールがメタノ
ール精製工程のメタノール精製塔により精製されるため
、上記発明（１）に比してより一層純度の高いメタノー
ルが得られる。
【００２１】上記発明（３）においては、溶融製銑工程
の予備還元炉より排出された可燃性ガスは、ガス洗浄工
程に供給される前に廃熱回収ボイラによりその顕熱が回
収されるため、上記発明（１）に比してプラントの経済
性をより高めることができる。
の予備還元炉より排出された可燃性ガスは、ガス洗浄工
程に供給される前に廃熱回収ボイラによりその顕熱が回
収されるため、上記発明（１）に比してプラントの経済
性をより高めることができる。
【００２２】上記発明（４）においては、ガス洗浄工程
の洗浄塔より排出された可燃性ガスは、脱硫工程の吸収
塔により硫黄化合物が除去されるため、原料である鉄鉱
石や燃料である石炭等の硫黄含有量が大きい場合に有効
である。
の洗浄塔より排出された可燃性ガスは、脱硫工程の吸収
塔により硫黄化合物が除去されるため、原料である鉄鉱
石や燃料である石炭等の硫黄含有量が大きい場合に有効
である。
【００２３】上記発明（５）においては、ガス洗浄工程
やメタノール合成工程のパージガスが、ガスタービンや
廃熱回収ボイラを備えた動力及び熱源装置に導かれて電
力や水蒸気等を発生するため、プラント内での電力や水
蒸気の自給を可能し、エネルギーの一層の有効活用をは
かることができてプラントのフレキシビリティを更に向
上させる。
やメタノール合成工程のパージガスが、ガスタービンや
廃熱回収ボイラを備えた動力及び熱源装置に導かれて電
力や水蒸気等を発生するため、プラント内での電力や水
蒸気の自給を可能し、エネルギーの一層の有効活用をは
かることができてプラントのフレキシビリティを更に向
上させる。
【００２４】
【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて詳細に説
明する。図１に示す本実施例の銑鉄とメタノールを製造
する複合プラントは、鉄鉱石、燃料及び酸素が供給され
る溶融製銑工程１８、および該溶融製銑工程１８の下流
側に順次接続されたガス洗浄工程２８、脱硫工程３８、
ＣＯシフト反応工程４８、脱炭酸工程５８、メタノール
合成工程６８を基本構成要素として備え、上記メタノー
ル合成工程６８に接続されたメタノール精製工程７４、
上記溶融製銑工程１８に接続されこれより排出される可
燃性ガスの顕熱を回収する廃熱回収ボイラ７８、および
上記ガス洗浄工程２８とメタノール合成工程６８に接続
されガスタービン８０とその廃熱回収ボイラ９０が設け
られた動力及び熱源装置８８を補完構成要素として備え
ている。
明する。図１に示す本実施例の銑鉄とメタノールを製造
する複合プラントは、鉄鉱石、燃料及び酸素が供給され
る溶融製銑工程１８、および該溶融製銑工程１８の下流
側に順次接続されたガス洗浄工程２８、脱硫工程３８、
ＣＯシフト反応工程４８、脱炭酸工程５８、メタノール
合成工程６８を基本構成要素として備え、上記メタノー
ル合成工程６８に接続されたメタノール精製工程７４、
上記溶融製銑工程１８に接続されこれより排出される可
燃性ガスの顕熱を回収する廃熱回収ボイラ７８、および
上記ガス洗浄工程２８とメタノール合成工程６８に接続
されガスタービン８０とその廃熱回収ボイラ９０が設け
られた動力及び熱源装置８８を補完構成要素として備え
ている。
【００２５】上記において、溶融製銑工程１８は、溶解
ガス化炉１、固気分離器２、予備還元炉３を主要構成要
素として構成され、溶解ガス化炉１には導管４から石炭
（コークスを含む）又は他の有機物の燃料が供給される
。該燃料は導管５から供給される酸素含有ガス中の酸素
により部分燃焼され、導管６を介して予備還元炉３から
供給される還元鉄の溶融銑鉄熱源となるとともに、必要
に応じて別途供給される水蒸気（図示なし）とによって
可燃性ガス化される。
ガス化炉１、固気分離器２、予備還元炉３を主要構成要
素として構成され、溶解ガス化炉１には導管４から石炭
（コークスを含む）又は他の有機物の燃料が供給される
。該燃料は導管５から供給される酸素含有ガス中の酸素
により部分燃焼され、導管６を介して予備還元炉３から
供給される還元鉄の溶融銑鉄熱源となるとともに、必要
に応じて別途供給される水蒸気（図示なし）とによって
可燃性ガス化される。
【００２６】溶解ガス化炉１内で製造された溶銑はスラ
グと共に導管７から取出され、可燃性ガスは導管８を介
して固気分離器２に吹込まれる。固気分離器２で分離さ
れた可燃性ガス中のチャーを主体とする固形分は、導管
９を介して溶解ガス化炉１に還流される。固形分の大半
を除去された一酸化炭素と水素を主成分とする可燃性ガ
スは、予備還元炉３において該還元炉３の炉頂付近から
供給される鉄鉱石の還元に供された後、導管１０を介し
てガス洗浄工程２８に供給される。なお、上記導管１０
中の可燃性ガスの成分は図２に示す構成である。
グと共に導管７から取出され、可燃性ガスは導管８を介
して固気分離器２に吹込まれる。固気分離器２で分離さ
れた可燃性ガス中のチャーを主体とする固形分は、導管
９を介して溶解ガス化炉１に還流される。固形分の大半
を除去された一酸化炭素と水素を主成分とする可燃性ガ
スは、予備還元炉３において該還元炉３の炉頂付近から
供給される鉄鉱石の還元に供された後、導管１０を介し
てガス洗浄工程２８に供給される。なお、上記導管１０
中の可燃性ガスの成分は図２に示す構成である。
【００２７】上記ガス洗浄工程２８は、ベンチュリィス
クラバ方式の洗浄塔２０を主要構成要素とし、予備還元
炉３より導管１０を介して供給される可燃性ガスは洗浄
塔２０に供給される水（図示なし）と直接接触で冷却さ
れるとともに、該ガスに含まれる固形分が除去される。 除去された固形分は、水とともに導管２１から系外に取
りだされる。冷却されかつ固形分が除去された可燃性ガ
スは、導管２２を介して脱硫工程３８に供給される。ま
た、導管２２には圧縮機（図示なし）が設置されている
。
クラバ方式の洗浄塔２０を主要構成要素とし、予備還元
炉３より導管１０を介して供給される可燃性ガスは洗浄
塔２０に供給される水（図示なし）と直接接触で冷却さ
れるとともに、該ガスに含まれる固形分が除去される。 除去された固形分は、水とともに導管２１から系外に取
りだされる。冷却されかつ固形分が除去された可燃性ガ
スは、導管２２を介して脱硫工程３８に供給される。ま
た、導管２２には圧縮機（図示なし）が設置されている
。
【００２８】上記脱硫工程３８は、吸収塔３０と再生塔
３１を主要構成要素とし、導管２２から吸収塔３０に供
給される可燃性ガスは、導管３２を介して再生器３１よ
り供給されるアルカリ性の吸収液と向流接触し、該ガス
中の硫化水素等の硫黄化合物の大半および炭酸ガスの１
部が吸収除去される。可燃性ガス中の硫黄化合物及び炭
酸ガスを吸収した吸収液は導管３３を介して再生塔３１
に供給される。
３１を主要構成要素とし、導管２２から吸収塔３０に供
給される可燃性ガスは、導管３２を介して再生器３１よ
り供給されるアルカリ性の吸収液と向流接触し、該ガス
中の硫化水素等の硫黄化合物の大半および炭酸ガスの１
部が吸収除去される。可燃性ガス中の硫黄化合物及び炭
酸ガスを吸収した吸収液は導管３３を介して再生塔３１
に供給される。
【００２９】再生塔３１は吸収塔３０より低圧で操作さ
れ、塔底近傍の吸収液をリボイラ（図示なし）で加熱し
、沸とう状態におくことで吸収液に吸収された硫黄化合
物や炭酸ガスはストリップされ吸収液が再生される。 再生塔３１でストリップされた硫黄化合物や炭酸ガスは
導管３４から系外に取り出される。また、再生された吸
収液の送液導管３２には、送液ポンプ（図示なし）及び
吸収液の冷却器（図示なし）が付設されている。
れ、塔底近傍の吸収液をリボイラ（図示なし）で加熱し
、沸とう状態におくことで吸収液に吸収された硫黄化合
物や炭酸ガスはストリップされ吸収液が再生される。 再生塔３１でストリップされた硫黄化合物や炭酸ガスは
導管３４から系外に取り出される。また、再生された吸
収液の送液導管３２には、送液ポンプ（図示なし）及び
吸収液の冷却器（図示なし）が付設されている。
【００３０】なお、脱硫工程３８は、次のＣＯシフト反
応工程４８で触媒毒となる可燃性ガス中の硫黄化合物を
除去するために設置されるもので、溶融製銑工程１８か
ら発生する可燃性ガス中に硫化水素等の硫黄化合物がＣ
Ｏシフト触媒の許容限度以上含まれている場合に設置さ
れるものである。
応工程４８で触媒毒となる可燃性ガス中の硫黄化合物を
除去するために設置されるもので、溶融製銑工程１８か
ら発生する可燃性ガス中に硫化水素等の硫黄化合物がＣ
Ｏシフト触媒の許容限度以上含まれている場合に設置さ
れるものである。
【００３１】上記吸収塔３０で処理された可燃性ガスは
、予熱器（図示なし）が組込まれた導管３５を介してＣ
Ｏシフト反応工程４８に供給される。なお、上記導管３
５中の可燃性ガスの成分は図２に示す構成である。
、予熱器（図示なし）が組込まれた導管３５を介してＣ
Ｏシフト反応工程４８に供給される。なお、上記導管３
５中の可燃性ガスの成分は図２に示す構成である。
【００３２】上記ＣＯシフト反応工程４８は、反応器４
０を主要構成要素として構成されており、反応器４０は
、Ｆｅ−Ｃｒ系触媒および／またはＺｎ−Ｃｕ系触媒が
充填された固定床方式で、必要に応じインタークーラー
を介し多段にすることも可能である。
０を主要構成要素として構成されており、反応器４０は
、Ｆｅ−Ｃｒ系触媒および／またはＺｎ−Ｃｕ系触媒が
充填された固定床方式で、必要に応じインタークーラー
を介し多段にすることも可能である。
【００３３】反応器４０に供給された可燃性ガス中の一
酸化炭素の１部は導管４１から供給される水蒸気と反応
器４０内で反応し水素と炭酸ガスとなる。この反応量は
、メタノール合成工程へ供給される可燃性ガスの成分モ
ル数比がＨ２／（３ＣＯ２ ＋２ＣＯ）＝１の条件を満
たすことを目途に決められる。
酸化炭素の１部は導管４１から供給される水蒸気と反応
器４０内で反応し水素と炭酸ガスとなる。この反応量は
、メタノール合成工程へ供給される可燃性ガスの成分モ
ル数比がＨ２／（３ＣＯ２ ＋２ＣＯ）＝１の条件を満
たすことを目途に決められる。
【００３４】ＣＯシフト反応塔４０をでた可燃性ガスは
排熱回収器および／または冷却器（図示なし）が組込ま
れた導管４２を介して脱炭酸工程５８に供給される。な
お、上記導管４２中の可燃性ガスの成分は、図２に示す
構成である。
排熱回収器および／または冷却器（図示なし）が組込ま
れた導管４２を介して脱炭酸工程５８に供給される。な
お、上記導管４２中の可燃性ガスの成分は、図２に示す
構成である。
【００３５】上記脱炭酸工程５８は、吸収塔５０と再生
塔５１を主要構成要素とし、導管４２を介して吸収塔５
０に供給される可燃性ガスは、導管５２から供給される
アルカリ性の吸収液と向流接触し、該ガス中の炭酸ガス
の大半が除去される。この炭酸ガスの除去量は、脱炭酸
工程５８出口（メタノール合成工程入口）の可燃性ガス
の成分モル数比が、Ｈ２ ／（３ＣＯ２ ＋２ＣＯ）＝
１の前記条件を満たすことを目途に決められる。
塔５１を主要構成要素とし、導管４２を介して吸収塔５
０に供給される可燃性ガスは、導管５２から供給される
アルカリ性の吸収液と向流接触し、該ガス中の炭酸ガス
の大半が除去される。この炭酸ガスの除去量は、脱炭酸
工程５８出口（メタノール合成工程入口）の可燃性ガス
の成分モル数比が、Ｈ２ ／（３ＣＯ２ ＋２ＣＯ）＝
１の前記条件を満たすことを目途に決められる。
【００３６】上記吸収塔５０において可燃性ガス中の炭
酸ガスの大半を吸収した吸収液は導管５３を介して再生
塔５１に供給される。再生塔５１は吸収塔５０より低圧
で操作され塔底近傍の吸収液をリボイラ（図示なし）で
加熱し、沸とう状態にすることで吸収液に吸収された炭
酸ガスが放出され、吸収液が再生される。再生塔５１で
放出された炭酸ガスは、導管５４から系外に取りだされ
る。また、再生された吸収液の送液導管５２には、送液
ポンプ（図示なし）や冷却器（図示なし）が付設されて
いる。
酸ガスの大半を吸収した吸収液は導管５３を介して再生
塔５１に供給される。再生塔５１は吸収塔５０より低圧
で操作され塔底近傍の吸収液をリボイラ（図示なし）で
加熱し、沸とう状態にすることで吸収液に吸収された炭
酸ガスが放出され、吸収液が再生される。再生塔５１で
放出された炭酸ガスは、導管５４から系外に取りだされ
る。また、再生された吸収液の送液導管５２には、送液
ポンプ（図示なし）や冷却器（図示なし）が付設されて
いる。
【００３７】上記吸収塔５０で処理された可燃性ガスは
、圧縮機（図示なし）が組込まれ導管５５を介してメタ
ノール合成工程６８に供給される。なお、上記導管５５
中の可燃性ガスの成分は、図２に示す構成である。
、圧縮機（図示なし）が組込まれ導管５５を介してメタ
ノール合成工程６８に供給される。なお、上記導管５５
中の可燃性ガスの成分は、図２に示す構成である。
【００３８】上記メタノール合成工程６８は、メタノー
ル合成塔６０と冷却器および気液分離器６１を主要構成
要素として構成され、合成塔６０内には触媒が充填され
た充填層が設けられ、充填層には合成熱を除去するとと
もに水蒸気を取得するための熱交換手段が組込まれてい
る。触媒としては、Ｃｕ−Ｚｎ系触媒、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃ
ｒ系触媒、Ｚｎ−Ｃｒ系触媒などが利用できる。
ル合成塔６０と冷却器および気液分離器６１を主要構成
要素として構成され、合成塔６０内には触媒が充填され
た充填層が設けられ、充填層には合成熱を除去するとと
もに水蒸気を取得するための熱交換手段が組込まれてい
る。触媒としては、Ｃｕ−Ｚｎ系触媒、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃ
ｒ系触媒、Ｚｎ−Ｃｒ系触媒などが利用できる。
【００３９】上記導管５５から合成塔６０に加圧供給さ
れた可燃性ガスの１部は、合成塔６０でメタノールとな
り、メタノール含有の可燃性ガスは、導管６２を介して
冷却器および気液分離器６１に導入されて可燃性ガス中
のメタノールと水を主成分とする液成分が分離され、こ
の液成分は粗製メタノールとして導管６３から取出され
る。気液分離器６１を出た可燃性ガスの大半は、ガス循
環機（図示なし）が組込まれた導管６４により合成塔６
０に循環される。また、合成塔６０系内に窒素等の不純
物の蓄積を防止するため、導管６４で循環される可燃性
ガスの１部が導管６５からメタノール合成系外にパージ
ガスとして取り出される。
れた可燃性ガスの１部は、合成塔６０でメタノールとな
り、メタノール含有の可燃性ガスは、導管６２を介して
冷却器および気液分離器６１に導入されて可燃性ガス中
のメタノールと水を主成分とする液成分が分離され、こ
の液成分は粗製メタノールとして導管６３から取出され
る。気液分離器６１を出た可燃性ガスの大半は、ガス循
環機（図示なし）が組込まれた導管６４により合成塔６
０に循環される。また、合成塔６０系内に窒素等の不純
物の蓄積を防止するため、導管６４で循環される可燃性
ガスの１部が導管６５からメタノール合成系外にパージ
ガスとして取り出される。
【００４０】上記合成された粗製メタノールは必要に応
じ、メタノール合成工程に後置接続されたメタノール精
製塔７２を備えたメタノール精製工程７４に導管６６を
介して供給され、精製されて純度の高いメタノールとな
る。
じ、メタノール合成工程に後置接続されたメタノール精
製塔７２を備えたメタノール精製工程７４に導管６６を
介して供給され、精製されて純度の高いメタノールとな
る。
【００４１】上記により、溶融製銑工程の溶解ガス化炉
が溶融銑鉄を製造するとともに可燃性ガスを発生させ、
この可燃性ガスはガス洗浄工程、ＣＯシフト反応工程及
び脱炭酸工程を通過し、ガス洗浄工程及び脱炭酸工程で
不要物質が除去され、ＣＯシフト反応工程で可燃性ガス
中の一酸化炭素と水素の割合をメタノール合成に適した
割合とされ、メタノール合成工程でメタノールに合成さ
れるため、溶融製銑工程における可燃性ガスの発生量を
制限する必要がなくなり、溶融製銑工程での一般炭、褐
炭等の低品位炭の使用が可能となり、ガソリンの代替燃
料として有望なメタノールの安価な製造が可能となった
。
が溶融銑鉄を製造するとともに可燃性ガスを発生させ、
この可燃性ガスはガス洗浄工程、ＣＯシフト反応工程及
び脱炭酸工程を通過し、ガス洗浄工程及び脱炭酸工程で
不要物質が除去され、ＣＯシフト反応工程で可燃性ガス
中の一酸化炭素と水素の割合をメタノール合成に適した
割合とされ、メタノール合成工程でメタノールに合成さ
れるため、溶融製銑工程における可燃性ガスの発生量を
制限する必要がなくなり、溶融製銑工程での一般炭、褐
炭等の低品位炭の使用が可能となり、ガソリンの代替燃
料として有望なメタノールの安価な製造が可能となった
。
【００４２】なお、プラントの熱経済性向上を図るため
導管１０には廃熱回収ボイラ７８が組込まれており、溶
融製銑工程１８を出た可燃性ガスの顕熱より得られた水
蒸気を導管７０を介して回収する。
導管１０には廃熱回収ボイラ７８が組込まれており、溶
融製銑工程１８を出た可燃性ガスの顕熱より得られた水
蒸気を導管７０を介して回収する。
【００４３】また、電力及び水蒸気のプラント内自給や
プラント外への供給などを目的にガスタービン８０とそ
の廃熱回収ボイラ９１を設けた動力及び熱源装置８８を
形成し、プラントのフレキシビリティを向上させている
。
プラント外への供給などを目的にガスタービン８０とそ
の廃熱回収ボイラ９１を設けた動力及び熱源装置８８を
形成し、プラントのフレキシビリティを向上させている
。
【００４４】上記動力及び熱源装置８８は、ガスタービ
ン８０、圧縮機８１、燃焼器８２、発電機８３を主要構
成要素とし、圧縮機（図示なし）が組込まれた導管８４
からのガス洗浄工程２８出口の可燃性ガスおよび／また
は導管８５からのメタノール合成工程６８のパージガス
が燃焼器８２に導入され、圧縮機８１から吹込まれる空
気で燃焼し、その燃焼ガスでガスタービン８０が駆動さ
れ、ガスタービンに直結された圧縮機８１および発電機
８３が駆動される。
ン８０、圧縮機８１、燃焼器８２、発電機８３を主要構
成要素とし、圧縮機（図示なし）が組込まれた導管８４
からのガス洗浄工程２８出口の可燃性ガスおよび／また
は導管８５からのメタノール合成工程６８のパージガス
が燃焼器８２に導入され、圧縮機８１から吹込まれる空
気で燃焼し、その燃焼ガスでガスタービン８０が駆動さ
れ、ガスタービンに直結された圧縮機８１および発電機
８３が駆動される。
【００４５】ガスタービンの排ガスは導管８６から廃熱
回収ボイラ９０に導入され該排ガスの顕熱が水蒸気とし
て導管９１から回収される。また導管９１から回収され
る水蒸気および／または導管７０から回収される水蒸気
を利用して、スチームタービンによる発電が可能である
ことはいうまでもない。
回収ボイラ９０に導入され該排ガスの顕熱が水蒸気とし
て導管９１から回収される。また導管９１から回収され
る水蒸気および／または導管７０から回収される水蒸気
を利用して、スチームタービンによる発電が可能である
ことはいうまでもない。
【００４６】なお、当該プラント以外でエネルギー源と
して可燃性ガスが必要な場合は、ガス洗浄工程２８の出
口ガスおよび／またはメタノール合成工程６８のパージ
ガスをそれぞれ導管１００と導管１０１から取りだすこ
ともできる。
して可燃性ガスが必要な場合は、ガス洗浄工程２８の出
口ガスおよび／またはメタノール合成工程６８のパージ
ガスをそれぞれ導管１００と導管１０１から取りだすこ
ともできる。
【００４７】
【発明の効果】本発明の銑鉄とメタノールを製造する複
合プラントにおいては、溶融銑鉄を製造する溶融製銑工
程にて発生する可燃性ガスの余剰分は、ガス洗浄工程、
ＣＯシフト反応工程及び脱炭酸工程を通過し、可燃性ガ
ス中の不要物質が除去され、一酸化炭素と水素の割合が
メタノール合成に適した割合とされてメタノール合成工
程でメタノールに合成されることによって、溶融製銑工
程における可燃性ガスの発生量を制限する必要がなくな
り、溶融製銑工程での一般炭、褐炭等の低品位炭の使用
を可能とし、ガソリンの代替燃料として有望なメタノー
ルの安価な製造を可能とする。
合プラントにおいては、溶融銑鉄を製造する溶融製銑工
程にて発生する可燃性ガスの余剰分は、ガス洗浄工程、
ＣＯシフト反応工程及び脱炭酸工程を通過し、可燃性ガ
ス中の不要物質が除去され、一酸化炭素と水素の割合が
メタノール合成に適した割合とされてメタノール合成工
程でメタノールに合成されることによって、溶融製銑工
程における可燃性ガスの発生量を制限する必要がなくな
り、溶融製銑工程での一般炭、褐炭等の低品位炭の使用
を可能とし、ガソリンの代替燃料として有望なメタノー
ルの安価な製造を可能とする。
【図１】本発明の一実施例の説明図である。
【図２】上記一実施例に係るそれぞれの工程における可
燃性ガスの説明図である。
燃性ガスの説明図である。
【図３】従来の装置の説明図である。
１ 溶解ガス化炉
２ 固気分離器
３ 予備還元炉
１８ 溶融製銑工程
２０ 洗浄塔
２８ ガス洗浄工程
３０ 吸収塔
３１ 再生塔
３８ 脱硫工程
４０ 反応塔
４８ ＣＯシフト反応工程
５０ 吸収塔
５１ 再生塔
５８ 脱炭酸工程
６０ メタノール合成塔
６１ 冷却器及び気液分離器
６８ メタノール合成工程
７２ メタノール精製塔
７４ メタノール精製工程
７８ 廃熱回収ボイラ
８０ ガスタービン
８１ 圧縮機
８２ 燃焼器
８３ 発電機
８８ 動力及び熱源装置
９０ 廃熱回収ボイラ
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料、酸素及び還元鉄が添加され該燃
料を部分燃焼ガス化させて一酸化炭素及び水素を主成分
とする可燃性ガスを発生させるとともに添加された還元
鉄より溶融銑鉄を製造する溶解ガス化炉、該溶解ガス化
炉に接続され該ガス化炉で発生する可燃性ガス中の固形
分を分離して該ガス化炉に還流する固気分離器、および
該固気分離器で固形分の大半を除去された可燃性ガスが
底部付近に吹込まれ頂部近傍から供給される鉄鉱石を還
元して前記溶解ガス化炉に添加される還元鉄を製造する
予備還元炉を備えた溶融製銑工程；該溶融製銑工程の予
備還元炉に接続され溶融製銑工程から排出される可燃性
ガスを冷却し該ガス中の固形分を除去する洗浄塔を備え
たガス洗浄工程；該ガス洗浄工程の洗浄塔に接続されガ
ス洗浄工程を出た可燃性ガスとともに水蒸気を導入して
該可燃性ガス中の一酸化炭素の１部と水蒸気を反応させ
て水素と炭酸ガスに変換させる反応塔を備えたＣＯシフ
ト反応工程；該ＣＯシフト反応工程の反応塔に接続され
ＣＯシフト反応工程を出た可燃性ガス中の炭酸ガスの大
半を除去する吸収塔を備えた脱炭酸工程；および該脱炭
酸工程の吸収塔に接続され脱炭酸工程で炭酸ガスの大半
が除去された可燃性ガスを原料としてメタノールを合成
するメタノール合成塔を備えたメタノール合成工程が設
けられたことを特徴とする銑鉄とメタノールを製造する
複合プラント。 - 【請求項２】 請求項１の銑鉄とメタノールを製造す
る複合プラントにおいて、メタノール合成工程のメタノ
ール合成塔に接続され粗製メタノールを精製するメタノ
ール精製塔を備えたメタノール精製工程が設けられたこ
とを特徴とする銑鉄とメタノールを製造する複合プラン
ト - 【請求項３】 請求項１の銑鉄とメタノールを製造
する複合プラントにおいて、溶融製銑工程の予備還元炉
とガス洗浄工程の洗浄塔の間に設けられ溶融製銑工程か
ら排出される可燃性ガスの顕熱を回収する廃熱回収ボイ
ラが設けられたことを特徴とする銑鉄とメタノールを製
造する複合プラント - 【請求項４】 請求項１の銑鉄とメタノールを製造す
る複合プラントにおいて、ガス洗浄工程の洗浄塔とＣＯ
シフト反応工程の反応塔の間に接続されガス洗浄工程を
出た可燃性ガス中の硫黄化合物を除去する吸収塔を備え
た脱硫工程が設けられたことを特徴とする銑鉄とメタノ
ールを製造する複合プラント。 - 【請求項５】 請求項１の銑鉄とメタノールを製造す
る複合プラントにおいて、ガス洗浄工程の洗浄塔および
／またはメタノール合成工程のメタノール合成塔に接続
されガス洗浄工程を出た可燃性ガスの１部および／また
はメタノール合成工程のパージガスの全量または１部が
供給されるガスタービンと該ガスタービンに接続されガ
スタービンの廃熱を回収する廃熱回収ボイラを備えた動
力及び熱源装置が設けられたことを特徴とする銑鉄とメ
タノールを製造する複合プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117414A JPH04346950A (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 銑鉄とメタノールを製造する複合プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117414A JPH04346950A (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 銑鉄とメタノールを製造する複合プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04346950A true JPH04346950A (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=14711058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3117414A Withdrawn JPH04346950A (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 銑鉄とメタノールを製造する複合プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04346950A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103890520A (zh) * | 2011-09-15 | 2014-06-25 | 林德股份公司 | 一种处理焦炉气的方法 |
-
1991
- 1991-05-22 JP JP3117414A patent/JPH04346950A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103890520A (zh) * | 2011-09-15 | 2014-06-25 | 林德股份公司 | 一种处理焦炉气的方法 |
| US9139492B2 (en) | 2011-09-15 | 2015-09-22 | Linde Aktiengesellschaft | Method for processing coke oven gas |
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