KR101879106B1 - 코크스 오븐 내 취입 가스 승온 방법 및 코크스 오븐 - Google Patents

코크스 오븐 내 취입 가스 승온 방법 및 코크스 오븐 Download PDF

Info

Publication number
KR101879106B1
KR101879106B1 KR1020160178346A KR20160178346A KR101879106B1 KR 101879106 B1 KR101879106 B1 KR 101879106B1 KR 1020160178346 A KR1020160178346 A KR 1020160178346A KR 20160178346 A KR20160178346 A KR 20160178346A KR 101879106 B1 KR101879106 B1 KR 101879106B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
coke oven
temperature
carbon dioxide
carbon monoxide
Prior art date
Application number
KR1020160178346A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180074348A (ko
Inventor
이창훈
박해웅
Original Assignee
주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코, 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020160178346A priority Critical patent/KR101879106B1/ko
Publication of KR20180074348A publication Critical patent/KR20180074348A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101879106B1 publication Critical patent/KR101879106B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/16—Features of high-temperature carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B01J23/755—Nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
    • C10B21/10—Regulating and controlling the combustion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B23/00—Other methods of heating coke ovens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/18—Modifying the properties of the distillation gases in the oven
    • 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
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 코크스 오븐에서 발생하는 폐열을 이용하여 고온 탄소를 이산화탄소 및/또는 물과 반응시켜 코크스 오븐 가스(coke oven gas, COG)를 증량시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 코크스 오븐의 탄화실에서 코크스 오븐 가스(COG) 스트림에 이산화탄소, 물 또는 이들의 혼합물인 가스화제를 공급하는 단계; 및 상기 가스화제를 탄화실 내의 탄소와 반응시켜 탄소를 가스화하는 단계를 포함하는 코크스 오븐 가스의 증량방법 및 이에 적합한 코크스 오븐 장치를 제공한다.

Description

코크스 오븐 내 취입 가스 승온 방법 및 코크스 오븐 {A method of increasing the temperature of injecting gas into coke oven and coke oven}
본 발명은 코크스 오븐 내 취입 가스를 승온하는 방법 및 상기 취입 가스 승온 방법을 이용한 코크스 오븐에 관한 것이다.
코크스 오븐 가스는 제철소에서 코크스 건류 과정에서 부산물로 생성되는 가스를 말한다. 이러한 코크스 오븐 가스는 정제 과정을 통해 제철소 내에서 연료로 대부분 사용하고 있으나, 최근 코크스 오븐 가스의 사용량이 증가하게 되어 코크스 오븐 가스를 증량시키는 것이 중요한 과제로 대두되고 있다.
코크스 오븐 탄화실 내에 이산화탄소 함유 가스를 투입하여 일산화탄소로 전환하여 코크스 오븐 가스를 증량하는 방법이 있다.
상기의 방법은 하기의 반응식과 같이 고온의 탄화실 내 존재하는 탄소와 이산화탄소와의 반응으로 일산화탄소로 전환될 수 있다.
C + CO2 ↔ 2CO, ΔH = +172.4kJ/mol
이러한 이산화탄소 함유 가스를 코크스 오븐 탄화실 내에 취입하기 위해서는 상온의 가스 취입에 따른 내화물 열충격 방지 및 전환율 향상 등을 위해 일정 온도 이상, 예컨대 400℃ 이상으로 승온하여 코크스 오븐 내에 취입하여야 한다.
일반적으로 취입 가스의 온도를 올리기 위해 간접 열교환 방식으로 승온하게 되는데, 외부에 연소 버너를 설치하여 연료 가스를 연소한 후 발생하는 고온의 배가스와 취입 가스 간에 열교환을 통하여 취입가스를 승온하게 된다.
이러한 이산화탄소가 함유된 취입 가스의 예열을 위해서는 버너, 열교환기 및 이송용 고온 배관 설비 등에 대한 투자 및 이의 운용을 위한 과대한 운전 비용이 소모되기 때문에 문제가 되고 있는 실정이다.
한국공개특허공보 2013-0072703
상기와 같이 취입 가스의 온도를 올리기 위해 간접 열교환 방식으로 승온하는 경우 버너, 열교환기 및 이송용 고온 배관 설비 등에 대한 투자 및 이의 운용을 위한 과대한 운전 비용이 소모되기 때문에, 본 발명은 코크스 오븐 탄화실 내에 이산화탄소가 함유된 가스 취입 시 취입 가스에 포함된 환원가스(CO, H2)를 촉매 연소함으로써 상기 이산화탄소가 함유된 가스를 승온하는 방법을 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해,
제1 구현예로서, 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스를 촉매 연소 반응기에 투입하는 단계, 촉매 연소 반응기에 산화제를 일정량 투입하는 단계 및 촉매 연소 반응기 내에서 상기 일산화탄소 및 수소의 연소 반응이 일어나 상기 이산화탄소가 함유된 가스의 온도를 승온하는 단계를 포함하는 코크스 오븐 내 가스 승온 방법,
제2 구현예로서, 상기 산화제는 산소인 코크스 오븐 내 가스 승온 방법,
제3 구현예로서, 상기 산화제는 상기 일산화탄소 및 수소의 전량 연소를 위한 당량비 기준 0.5 내지 1.0의 당량비를 갖는 코크스 오븐 내 가스 승온 방법,
제4 구현예로서, 상기 촉매 연소 반응기는 촉매층을 포함하며, 상기 촉매층은 알루미나(Al2O3), 타이타니아(TiO2), 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 또는 이러한 산화물의 복합체를 지지체로 하며, 니켈(Ni), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 루세늄(Ru), 로듐(Rd) 등의 금속을 단일 또는 이원/삼원 금속 형태로 담지한 촉매를 포함하는 코크스 오븐 내 가스 승온 방법을 제공하며,
나아가, 제5 구현예로서, 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스를 승온하기 위한 촉매 연소 반응기를 포함하는 코크스 오븐을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 코크스 오븐 탄화실에 취입되는 가스에 포함된 이산화탄소 이외의 가스인 일산화탄소 및 수소 등에 산소 또는 산소를 포함하는 가스를 일정량 투입하고 촉매 연소 반응을 활용하여 일산화탄소 및 수소를 저온 연소함으로써, 종래 열교환 방식과 비교하여 열교환을 위한 버너, 열교환기 및 이송용 고온 배관 설비 등에 대한 투자 및 이의 운용을 위한 과대한 운전 비용 없이도 취입 가스를 승온시켜 코크스 오븐 내 탄화실에 취입할 수 있다.
또한, 저농도의 가연성 가스에 촉매 연소를 적용하기 때문에, 안정적인 산화 반응으로 취입 가스의 승온 뿐만 아니라 추가로 일산화탄소의 연소에 의해 취입되는 가스 내 이산화탄소 농도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스를 촉매 연소 반응기에서 반응하여 코크스 오븐 내 취입 가스를 승온하는 방법의 일례를 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들의 촉매 연소에 따른 가스 온도를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스를 촉매 연소 반응기에서 반응하여 코크스 오븐 내 취입 가스를 승온하는 방법의 일례를 나타낸 공정도이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스를 촉매 연소 반응기에 투입한다.
상기 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스는 CO2-rich gas로서, 이산화탄소 (CO2), 일산화탄소 (CO), 수소 (H2) 및 질소 (N2) 등을 포함하는 가스이다.
구체적으로 상기 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스(CO2-rich gas)의 조성은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
성분 CO2 CO H2 N2
함량 범위 65~75% 10~20% 1~10% 5~10%
일반적으로, 이산화탄소 함유 가스를 코크스 오븐 탄화실 내에 취입하기 위해서는 상온의 가스 취입에 따른 내화물 열충격 방지 및 전환율 향상 등을 위해 일정 온도 이상, 예컨대 400℃ 이상으로 승온하여 코크스 오븐 내에 취입하여야 한다.
취입 가스의 온도를 올리기 위해 종래에는 간접 열교환 방식으로 승온하게 되는데, 외부에 연소 버너를 설치하여 연료 가스를 연소한 후 발생하는 고온의 배가스와 취입 가스 간에 열교환을 통하여 취입가스를 400℃ 이상으로 승온하게 된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 종래의 간접 열교환 방식에 필요한 예열 설비 없이 단지 촉매 연소 반응기를 투입함으로써, 열교환을 위한 버너, 열교환기 및 이송용 고온 배관 설비 등에 대한 투자 및 이의 운용을 위한 과대한 운전 비용 없이도 취입 가스 온도를 400℃ 이상으로 승온할 수 있다.
다음으로, 촉매 연소 반응기에 산화제를 일정량 투입한다.
상기 산화제는 이산화탄소 함유 가스 내에 함유되어 있는 일산화탄소 및 수소를 저온 연소시키기 위하여 투입되며, 특별히 제한되는 것은 아니나 예를 들어, 산소일 수 있다.
코크스 오븐 탄화실에 취입되는 가스에 포함된 이산화탄소 이외의 가스인 일산화탄소 및 수소 등에 산화제로서 산소 또는 산소를 포함하는 가스를 일정량 투입하고 촉매 연소 반응을 유도한다.
즉, 다음 단계로서 촉매 연소 반응기 내에서 상기 일산화탄소 및 수소의 연소 반응이 일어나 상기 이산화탄소가 함유된 가스의 온도를 승온한다.
이와 관련된 연소 반응은 하기와와 같다
CO 연소(Combustion): CO + 1/2O2 → CO2, ΔH = -283.0 kJ/mol
H2 연소(Combustion): H2 + 1/2O2 → H2O, ΔH = -285.8 kJ/mol
상기와 같이 일산화탄소 및 수소의 연소 반응에 의해 발생한 열이 이산화탄소가 함유된 가스의 온도를 승온시킬 수 있다.
일반적으로 가스 중 일산화탄소 및 수소의 농도가 높으면 무촉매 상태에서 단순히 산소 또는 공기 등의 산화제 투입에 의해 연소 반응이 가능하나, 농도가 낮으면 연소 안정성이 떨어져 가연 성분의 안정적 연소가 어렵다.
그러나 본 발명의 일 실시형태와 같이 저농도의 가연성 가스에 촉매 연소를 적용하면 안정적인 산화 반응으로 취입 가스의 승온 뿐만 아니라 추가로 일산화탄소의 연소에 의해 취입되는 가스 내 이산화탄소 농도를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 산화제는 상기 일산화탄소 및 수소의 전량 연소를 위한 당량비 기준 0.5 내지 1.0의 당량비를 가질 수 있다.
환언하면, 상기 산화제인 산소 또는 산소를 포함하는 가스의 투입량은 상기 일산화탄소 및 수소의 전량 연소를 위한 당량비와 같거나 그 이하의 양을 갖는다.
상기 산화제의 투입량이 상기 일산화탄소 및 수소의 전량 연소를 위한 당량비 기준 0.5 미만일 경우에는 취입 가스의 승온 온도가 목표에 미치지 못할 수 있고, 또한 취입되는 가스 내 이산화탄소 농도를 높이는 효과가 미비할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들의 촉매 연소에 따른 가스 온도를 나타내는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1의 경우에는 취입 가스의 온도가 950℃ 이상으로 배출되며, 이산화탄소의 농도도 증가하며, 실시예 2의 경우에는 취입 가스의 온도가 약 537℃ 정도로 배출되며, 이산화탄소의 농도도 상기 실시예 1 보다는 적으나 종래에 비하여 증가한다.
상기 실시예 1 및 2와 관련한 보다 상세한 설명은 후술하도록 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 촉매 연소 반응기(100)는 촉매층을 포함하며, 상기 촉매층은 알루미나(Al2O3), 타이타니아(TiO2), 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 또는 이러한 산화물의 복합체를 지지체로 하며, 니켈(Ni), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 루세늄(Ru), 로듐(Rd) 등의 금속을 단일 또는 이원/삼원 금속 형태로 담지한 촉매를 포함할 수 있으며, 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 저온 연소 혹은 산화에 사용되는 기존의 촉매가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 니켈(Ni), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 루세늄(Ru), 로듐(Rd) 등의 금속은 5중량% 미만으로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스를 승온하기 위한 촉매 연소 반응기(100)를 포함하는 코크스 오븐을 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 이산화탄소가 함유된 가스는 촉매 연소 반응기(100)에서 상기 본 발명의 일 실시형태에 따른 가스 승온 방법에 의해 400℃ 이상으로 승온된 후 코크스 오븐 탄화실(200)로 투입될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 촉매 연소 반응기(100)는 촉매층을 포함하며, 상기 촉매층은 알루미나(Al2O3), 타이타니아(TiO2), 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 또는 이러한 산화물의 복합체를 지지체로 하며, 니켈(Ni), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 루세늄(Ru), 로듐(Rd) 등의 금속을 단일 또는 이원/삼원 금속 형태로 담지한 촉매를 포함할 수 있으며, 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 저온 연소 혹은 산화에 사용되는 기존의 촉매가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 니켈(Ni), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 루세늄(Ru), 로듐(Rd) 등의 금속은 5중량% 미만으로 포함될 수 있다.
그 외, 본 발명의 일 실시형태에 따른 가스 승온 방법에 관한 상술한 내용과 중복된 내용은 여기서 생략하도록 한다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용한 이산화탄소 함유 가스는 FINEX 공정에서 발생하는 FTG (FINEX Tail gas)로서, 대략의 조성은 하기 표 2와 같다.
FTG CO2 CO H2 N2
조성 70% 16% 6% 8%
본 발명의 실시예 및 비교예는 상기 FTG (FINEX Tail gas) 가스를 사용하였으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 가스 승온 방법을 적용하였고, 비교예는 종래의 가스 승온 방법을 적용하였다.
상기 비교예는 구체적으로, 기존의 FTG (FINEX Tail gas) 가스 승온 방법으로서, 제철 부생 가스로 발생하는 코크스 오븐 가스 (Coke Oven Gas, COG)를 연료로 사용하며, 이를 연소하여 열교환 방식에 의해 취입 가스인 FTG (FINEX Tail gas) 가스를 승온하였다.
그리고, 상기 실시예는 FTG (FINEX Tail gas) 가스 내에 존재하는 일산화탄소 및 수소의 촉매 연소를 위해 산소 또는 공기를 일정량 투입하여 취입 가스인 FTG (FINEX Tail gas) 가스를 승온하였다.
하기 표 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 승온 방법을 비교한 것이다.
Figure 112016126970499-pat00001
상기 실시예 1은 FTG (FINEX Tail gas) 가스 내에 존재하는 일산화탄소 및 수소를 전량 연소하기 위해 필요한 산소를 당량비로 넣어 촉매 연소한 경우이다.
이때 가스 온도는 950℃ 이상으로 배출되며, 이산화탄소의 농도는 기존 70%에서 85.8%로 증가됨을 확인할 수 있다.
다음으로, 실시예 2는 산소 투입량을 FTG (FINEX Tail gas) 가스 내 함유된 일산화탄소 및 수소를 전량 연소시키기 위한 당량비의 1/2 로 줄인 경우로서, 대략 537℃ 정도로 가스가 승온되며, 이산화탄소 농도는 76%로 증가됨을 알 수 있다.
다음으로, 실시예 3의 경우는 일산화탄소 및 수소의 산화제로 산소 대신에 공기를 사용한 경우로서, 완전 연소를 위한 당량비에 해당하는 공기 투입 시 취입가스의 온도는 대략 715℃ 정도가 되어, 취입 가스의 승온에는 문제가 없으나, 배출되는 가스 내의 이산화탄소 농도가 기존의 70%에서 60.9%로 떨어져 전체 반응 효율 저하를 가져옴으로 공기를 사용한 승온 방법은 산소에 비해 비효율적일 것으로 판단된다.
상기 실시예 1 내지 3은 표 3의 하기에 표시한 비교예에 비하여 취입 가스의 승온 효과가 우수한 것을 알 수 있다.
더욱이, 상기 실시예 1 및 2의 경우에는 비교예에 비하여 가스 내 이산화탄소 농도를 더욱 높일 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 종래 열교환 방식과 비교하여 열교환을 위한 버너, 열교환기 및 이송용 고온 배관 설비 등에 대한 투자 및 이의 운용을 위한 과대한 운전 비용 없이도 취입 가스를 승온시켜 코크스 오븐 내 탄화실에 취입할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 저농도의 가연성 가스에 촉매 연소를 적용하기 때문에, 안정적인 산화 반응으로 취입 가스의 승온 뿐만 아니라 추가로 일산화탄소의 연소에 의해 취입되는 가스 내 이산화탄소 농도를 높일 수 있다.
다만, 산화제로 공기를 사용한 경우에는 가스 내의 이산화탄소 농도가 기존보다 떨어져 전체 반응 효율 저하를 가져옴으로 공기를 사용한 승온 방법은 산소에 비해 비효율적일 것으로 판단된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 촉매 반응기
200: 코크스 오븐 탄화실

Claims (10)

  1. 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스를 촉매 연소 반응기에 투입하는 단계;
    촉매 연소 반응기에 산화제를 일정량 투입하는 단계; 및
    촉매 연소 반응기 내에서 상기 일산화탄소 및 수소의 연소 반응이 일어나 상기 이산화탄소가 함유된 가스의 온도를 승온하는 단계;
    를 포함하는 코크스 오븐 내 가스 승온 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 산화제는 산소인 코크스 오븐 내 가스 승온 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 산화제는 상기 일산화탄소 및 수소의 전량 연소를 위한 당량비 기준 0.5 내지 1.0의 당량비를 갖는 코크스 오븐 내 가스 승온 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 촉매 연소 반응기는 촉매층을 포함하는 코크스 오븐 내 가스 승온 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 촉매층은 알루미나(Al2O3), 타이타니아(TiO2), 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 또는 이러한 산화물의 복합체를 지지체로 하며, 니켈(Ni), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 루세늄(Ru), 로듐(Rd) 등의 금속을 단일 또는 이원/삼원 금속 형태로 담지한 촉매를 포함하는 코크스 오븐 내 가스 승온 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 금속은 5중량% 미만으로 포함되는 코크스 오븐 내 가스 승온 방법.
  7. 일산화탄소, 수소 및 이산화탄소가 함유된 가스를 승온하기 위한 촉매 연소 반응기를 포함하는 코크스 오븐.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 촉매 연소 반응기는 촉매층을 포함하는 코크스 오븐.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 촉매층은 알루미나(Al2O3), 타이타니아(TiO2), 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 또는 이러한 산화물의 복합체를 지지체로 하며, 니켈(Ni), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 루세늄(Ru), 로듐(Rd) 등의 금속을 단일 또는 이원/삼원 금속 형태로 담지한 촉매를 포함하는 코크스 오븐.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 금속은 5중량% 미만으로 포함되는 코크스 오븐.

KR1020160178346A 2016-12-23 2016-12-23 코크스 오븐 내 취입 가스 승온 방법 및 코크스 오븐 KR101879106B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160178346A KR101879106B1 (ko) 2016-12-23 2016-12-23 코크스 오븐 내 취입 가스 승온 방법 및 코크스 오븐

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160178346A KR101879106B1 (ko) 2016-12-23 2016-12-23 코크스 오븐 내 취입 가스 승온 방법 및 코크스 오븐

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180074348A KR20180074348A (ko) 2018-07-03
KR101879106B1 true KR101879106B1 (ko) 2018-07-16

Family

ID=62918341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160178346A KR101879106B1 (ko) 2016-12-23 2016-12-23 코크스 오븐 내 취입 가스 승온 방법 및 코크스 오븐

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101879106B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59217792A (ja) * 1983-05-26 1984-12-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd コ−クス炉の廃熱回収方法及びその装置
KR20130072917A (ko) * 2011-12-22 2013-07-02 주식회사 포스코 산소를 이용한 코크스 오븐 가스 증량방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5324013B2 (ja) 2010-05-20 2013-10-23 ルブリゾル アドバンスド マテリアルズ， インコーポレイテッド 分散性組成物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59217792A (ja) * 1983-05-26 1984-12-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd コ−クス炉の廃熱回収方法及びその装置
KR20130072917A (ko) * 2011-12-22 2013-07-02 주식회사 포스코 산소를 이용한 코크스 오븐 가스 증량방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180074348A (ko) 2018-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3124626B1 (en) Method of operating oxygen blast furnace
KR102135521B1 (ko) 고로 샤프트부로의 수소 함유 환원 가스 공급 방법
WO2015105107A1 (ja) 高炉の操業方法
JP6717629B2 (ja) 高炉シャフト部への水素含有還元ガス供給方法
JP2013544960A (ja) 水素および一酸化炭素を含有した還元ガスを供給源として用いて直接還元鉄を製造する方法並びに装置
JP2022109042A (ja) アンモニア分解装置
KR101879106B1 (ko) 코크스 오븐 내 취입 가스 승온 방법 및 코크스 오븐
EP2460869B1 (en) Process for producing ferro coke
CA2812916C (en) Method and equipment for producing coke during indirectly heated gasification
JP5086657B2 (ja) 回転炉床式還元炉及びその操業方法
JP6777894B2 (ja) 酸素高炉設備およびその酸素高炉設備を用いた銑鉄の製造方法
EP2354655B1 (en) Method for combustion of a low-grade fuel
JP2001213610A (ja) 水素および一酸化炭素の豊富なガスの製造方法および装置
EP4141130B1 (en) Method of operating blast furnace and blast furnace ancillary facility
JP7307858B2 (ja) 一酸化炭素製造方法およびその活用
TW202106880A (zh) 用於操作冶金爐的方法
CN103547863A (zh) 用于处理含二氧化碳的废气的方法
JPH07277701A (ja) 還元性ガス製造方法
KR102161597B1 (ko) 용철 제조 방법 및 용철 제조 장치
JP2020020012A (ja) 銑鉄製造設備およびそれを用いた銑鉄製造方法
TWI775216B (zh) 高爐之操作方法及高爐附帶設備
JP6919632B2 (ja) 銑鉄製造設備およびそれを用いた銑鉄製造方法
KR20230046067A (ko) 고로 조업 제어방법
KR20240016962A (ko) 고로 설비의 작동방법
JP5504654B2 (ja) 成型コークスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant