SA110310621B1 - عملية اختزال في وحدة إعادة تشكيل الغاز مع انبعاث منخفض لأكاسيد النيتروجين - Google Patents
عملية اختزال في وحدة إعادة تشكيل الغاز مع انبعاث منخفض لأكاسيد النيتروجين Download PDFInfo
- Publication number
- SA110310621B1 SA110310621B1 SA110310621A SA110310621A SA110310621B1 SA 110310621 B1 SA110310621 B1 SA 110310621B1 SA 110310621 A SA110310621 A SA 110310621A SA 110310621 A SA110310621 A SA 110310621A SA 110310621 B1 SA110310621 B1 SA 110310621B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- gas
- combustion
- mixture
- line
- carbon dioxide
- Prior art date
Links
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 title description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 175
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 139
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 66
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 63
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 14
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 16
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 7
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- MVWDJLOUEUAWIE-UHFFFAOYSA-N O=C=O.O=C=O Chemical compound O=C=O.O=C=O MVWDJLOUEUAWIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 26
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001212789 Dynamis Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYPDMIQMPWEFHX-UHFFFAOYSA-N [Pb].[Co] Chemical compound [Pb].[Co] PYPDMIQMPWEFHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002518 glial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/001—Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor
- F27D17/002—Details of the installations, e.g. fume conduits or seals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
- C21B13/143—Injection of partially reduced ore into a molten bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/06—Integration with other chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
- C01B2203/0816—Heating by flames
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
- C01B2203/0827—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel at least part of the fuel being a recycle stream
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/14—Details of the flowsheet
- C01B2203/148—Details of the flowsheet involving a recycle stream to the feed of the process for making hydrogen or synthesis gas
-
- 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
-
- 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
- C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
-
- 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
- C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
- C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
-
- 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
- C21B2100/64—Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C2100/00—Exhaust gas
- C21C2100/06—Energy from waste gas used in other processes
-
- 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
-
- 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
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
-
- 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
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
الملخص: يتعلق الاختراع الحالي بعملية لاختزال أكاسيد معدن reduction of metal oxides (3) لتشكيل مادة ممعدنة metalized material بالتلامس مع غاز اختزال ساخن hot reducing gas ، والذي ينتج جزئيا على الأقل بواسطة إعادة التشكيل الحفزي لخليط catalytic reformation of a mixture من : ˗ غاز يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (CO2) و / أو بخار (H2O) مع ˗ هيدروكربونات غازية gaseous hydrocarbons ، حيث يتم تزويد الحرارة لعمليات إعادة التشكيل الماصة للحرارة التي تحدث خلال إعادة التشكيل جزئيا على الأقل باحتراق غاز وقود. وعلاوة على ذلك، يتعلق الاختراع الحالي بجهاز لتنفيذ العملية. شكل1.
Description
Y _ — عملية اختزال في Bang إعادة تشكيل الغاز مع انبعاث منخفض لأكاسيد النيتروجين Reformer gas-based reduction process with reduced NO, emission الوصف الكامل
خلفية الاختراع
يتعلق الاختراع الحالي بعملية لاختزال أكاسيد معدن reduction of metal oxides لتشكيل sale
ممعدنة metalized material بالتلامس مع غاز اختزال ساخن hot reducing gas ؛ والذي ينتج
catalytic reformation of a mixture التشكيل الحفزي لخليط sale) على الأقل بواسطة Win من: ©
- غاز يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (CO) و | أو بخار (H20) مع
« gaseous hydrocarbons هيدروكربونات غازية -
حيث يتم تزويد الحرارة لعمليات إعادة التشكيل الماصة للحرارة التي تحدث خلال إعادة التشكيل
La على الأقل Glial غاز وقود. وعلاوة على ذلك؛ يتعلق الاختراع الحالي بجهاز لتنفيذ ٠ العملية.
على سبيل JE يصف الشكل ١ من الطلب الدولي رقم ٠٠١1725444 عملية لاختزال
أكاسيد المعدن metal oxides لتشكيل مادة ممعدنة metalized material بالتلامس مع غاز اختزال
ساخن hot reducing gas « الذي ينتج جزئيا على الأقل بواسطة إعادة التشكيل الحفزي للغاز
الطبيعي حيث يتم تزويد الحرارة لعمليات sale) التشكيل الماصة shall التي تحدث خلال sale) Ve التشكيل جزئيا على الأقل باحتراق غاز وقود. ونظراً للوائح البيئة القانونية الأكثر صرامة من أي
وقت مضى؛ فمن المرغوب فيه أن يكون من الممكن فصل ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide
Ala بفعالية من الغازات المنبعثة التي تنتج أثناء العمليات؛ قبل إطلاقها إلى البيئة. في (CO)
دسم -
وجود عملية كما هو مبين في الطلب الدولي رقم 700117289744 ؛ يتم حرق غاز الوقود لمعيد
التشكيل مع الهواء كمصدر للأوكسجين oxygen source ؛ ولهذا السبب فإن الغازات المنبعثة من
الاحتراق تحتوي على كمية كبيرة من النيتروجين. في المقابل؛ فالوحدات البَعْدية لإزالة removing
ثاني أكسيد الكربون (02©) carbon dioxide من الغازات المنبعثة من الاحتراق يكون لها أبعاد © كبيرة في التصميم. بالإضافة إلى ذلك؛ فعمليات امتصاص المواد الكيميائية فقط التي لها أبعاد
كبيرة واستهلاك كبير للطاقة هي المناسبة لإزالة ثاني أكسيد الكربون (CO) من الغازات المنبعثة
من الاحتراق التي تكون عند ضغط منخفض.
علاوة على cell) فإذا استخدمت حوارق burners تقليدية فسوف تتواجد محتويات عالية من NOx
في الغازات المنبعثة من الاحتراق نتيجة لوجود 0100860. ونظراً للوائح البيئة القانونية الأكثر removing يكون من المطلوب دائماً تقريباً نظم بَعدِية لإزالة SOILS صرامة من أي وقت مضىء ٠ nitrogen oxides لأكاسيد النيتروجين Sy) للإختزال الحفزي dle وبصفة خاصة (NO في الغازات المنبعثة من الاحتراق؛ من NOX وبرغم أنه يتم منع المحتويات العالية من (SCR) فإن نموذج اللهب لهذه الحوارق يكون (NOX منخفضة burners جهة أخرى»؛ عند استخدام حوارق . reformer التشكيل sale) غير مفيد للاستخدام في وحدة
٠ وهناك عيب آخر لاستخدام الهواء كمصدر للأوكسجين Li oxygen source عن حقيقة أن الحرارة JED في معيد (JS ومن الممكن في المسترجعات الموجودة في خطوط الغازات المنبعثة من الاحتراقء إلى حد صغير نسبياً فقط بواسطة الإشعاع radiation وبشكل سائد بواسطة الحّمل الحراري transfer of heat نتيجة للمحتوى العالي من «010086؛ ويتسبب الحّمل الحراري transfer of heat في انتقال أقل كفاءة للحرارة عن الإشعاع radiation .
٠ الوصف العام للاختراع هدف الاختراع الحالي هو توفير عملية وأيضا جهازا لتنفيذ العملية. يمكن عن طريق هذه العملية
التغلب على العيوب المذكورة. ويتحقق هذا الهدف عن طريق: عملية لاختزال أكاسيد معدن reduction of metal oxides لتشكيل مادة ممعدنة metalized material بالتلامس مع غاز اختزال ساخن Cua ¢ hot reducing gas ينتج غاز الاختزال جزئيا على الأقل بواسطة sale) التشكيل الحفزي لخليط catalytic reformation ofamixture © من: - غاز يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (CO2) و | أو بخار (H20) مع - هيدروكربونات غازية gaseous hydrocarbons « حيث يتم الحصول جزئيا على الأقل على الحرارة لعمليات sale) التشكيل الماصة للحرارة التي تحدث خلاد ( zal sale) لتشكيا ( وذلك بواسطة احتراق غاز وقود ¢ ويثم سحب الغاز المذ x لمنبعث من ٠ الاحتراق المنتج في العملية» حيث يتم تبريده وازالة الماء «die cooled and water is removed وتتميز العملية بأن oxygen المطلوب لاحتراق غاز الوقود يتم تزويده إلى غاز الوقود مع خليط غاز يتم إنتاجه من كمية جزئية من الغاز المندٍ لمنبعث من الاحتراقء والذي ثم تبريده وازالة الماء (die وأكسجين pure oxygen (a . ويمكن أن تكون إزالة removing الماء جزئية أو ALS ويجب على الأقل إجراء إزالة جزئية VO للماء. ويفضل أن تكون أكاسيد المعدن metal oxides هي أكاسيد الحديد. ومع ذلك؛ يمكن علاوة على ذلك أيضاً وفقاً لمخطط Richardson-Jeffes » إختزال nickel والتحاس copper والرصاص «cobalt lead على سبيل المثال. ويتم إنتاج غاز الإختزال Win على الأقل عن طريق sale) التشكيل الحفزي تخليط catalytic reformation of a mixture من : Yo - غاز يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (COz) و / أو بخار (H:0) مع ¢
هيدروكربونات غازية gaseous hydrocarbons . تحدث إعادة التشكيل هذه بواسطة تحول جزئي على الأقل للهيدروكربونات الغازية مع 11.0 و (CO) لتكوين الهيدروجين (Ha) و (60). يمكن أن تضاف مواد 11.0 و / أو (CO) اللازمة لإعادة التشكيل إلى خليط من أجل إعادة التشكيل في كل حالة على حدة أو dae و / أو © يستخدم HO و / أو «0©) الموجود في الغاز المحتوي على (02©) و/أو بخار HO ومن الأفضل أن يضاف 11:0 على الأقل - كبخار - إلى الخليط. الهيدروكربونات الغازية يجب أن يفهم على أنها تعني؛ على سبيل JE الغاز الطبيعي ض propane s methane وغاز تخليق من تحويل الفحم إلى غاز coal gasification process غاز فرن فحم الكوك. مصطلح "الهيدروكربونات الغازية" يشمل كلا من إمكانية تواجد مركب واحد ٠ فقطء على سبيل المثال propane النقي؛ وكذلك إمكانية تواجد خليط مجموعة من المركبات؛ على سبيل المثال خليط من propane و methane . الغاز الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون (0© و / أو بخار (HO هو على سبيل (Jad) الغاز العلوي gas م10 _من العملية وفقاً للاختراع لاختزال أكاسيد المعدن metal oxides . في هذه Alls ينبغي أن يفهم الغاز العلوي top gas على أنه يعني الغاز الذي يتصرف من وحدة Ve الاختزال reduction unit التي يتم بها إختزال أكاسيد المعدن metal oxides لتشكيل مادة ممعدنة metalized material وقبل sale) التشكيل» يمكن أيضا تنظيف الغاز العلوي «top gas على سبيل (JE بفصل الغبار و / أو الماء المحمول ADA الغاز الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون COp و / أو بخار (HO يمكن أيضا أن يكون على سبيل (Jd غاز تصدير من lee مختلفة لاختزال أكاسيد المعدن metal oxides ؛ على سبيل Ye المثال Adee اختزال الصهر smelting reduction ؛ أو غاز تخليق من Adee تحويل الفحم إلى غاز coal gasification process ؛ على سبيل المثال المحول إلى غاز من شركة لورجي بطبقة
ا تابتة أو المحول إلى غاز من شركة سيمنز بتدفق محمول. وللأفضلية؛ فان الغاز يكون هو الغاز العلوي top gas من العملية وفقاً للاختراع لاختزال أكاسيد المعدن metal oxides . ويبين الجدول ١ تركيبة نمطية للغاز العلوي من عملية اختزال مباشر : الجدول ١ : تركيبة غاز نمطية لغاز DR علوي ere | © في الغاز الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (COz) و / أو بخار (H,0 يكون الحد الأدنى لمحتوى ثاني أكسيد الكربون هو ٠ (CO) 7# بالحجم؛ ويفضل 0 7 بالحجم؛ ويفضل بشكل خاص ١5 7 بالحجم؛ والحد الأعلى لمحتوى (,00) هو 75 7 بالحجم؛ ويفضل 7 بالحجم؛ ويفضل بشكل خاص 5٠0 7 بالحجم. في الغاز الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (CO2) و | أو بخار 11:0 يكون الحد الأدنى لمحتوى بخار 11:0 هو 2000٠ بالحجم؛ ويفضل ٠١ 7 بالحجم؛ والحد الأعلى لمحتوى بخار 11:0 هو 70 7 بالحجم؛ ويفضل 05 72 بالحجم. sale) التشكيل الحفزي تنتج غاز اختزال والذي يحتوي على Hy بشكل أساسي و60 كمكونات اختزال. ومن المعروف أن مثل إعادة التشكيل هذه تنطوي على تفاعل ماص للحرارة؛ ولهذا السبب يتم تزويد الحرارة إلى معيد التشكيل؛ على سبيل المثال باحتراق غاز وقود مع oxygen في حوارق
- burners مرفقة بمعيد التشكيل. وفقا للاختراع» يتم تزويد oxygen المطلوب لاحتراق غاز الوقود هذا إلى غاز الوقود مع خليط غاز يتم إنتاجه من كمية جزئية من الغاز المنبعث من الاحتراق؛ والذي تم تبريده Ally الماء cooled and water is removed منه بكمية كبيرة؛ وأكسجين نقي pure oxygen . ويفضل أن © _يتكون خليط الغاز من: ٠ 7 بالحجم على الأقل؛ ويفضل 7١ 7 بالحجم على Yo ing oJ) 7 بالحجم؛ ويفضل Yo بالحجم ,0 نقي؛ و ٠ 7 بالحجم على oJ) ويفضل Vo 7 بالحجم على الأقل؛ وحتى Av 7 بالحجم؛ ويفضل 0 7 بالحجم غاز منبعث من الاحتراق. في هذا had) يجب فهم تعبير أكسجين النقي pure oxygen ٠ بأنه يعني غازا يتكون بصفة غالبة من oxygen ¢ ويفضل أن يكون به محتوى oxygen يزيد عن 90 7 بالحجم؛ وبشكل خاص يفضل أن يزيد عن 560 7 بالحجم؛ وفي هذه الحالة؛ تتكون البقية لإكمال نسبة ٠٠١ 7 بالحجم بصفة أساسية من النيتروجين وأيضاً مكونات الهواء الأخرى Jie الأرجون. dey سبيل (Ja يكون هذا مناسباً لأن متطلبات DYNAMIS - مشروع ينفذ بواسطة الإتحاد الأوروبي يتعلق بموضوع "إحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide )60( ٠ المرتبط بالوقود الإحفوري لآلات التنظيف" - المتعلقة بجودة التدفق الغني ب ثاني أكسيد الكربون (,0©) carbon dioxide الملزمة ل < 45 7 بالحجم ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (C05) ولجميع الغازات غير القابلة للتكئف - على سبيل المثال Ny Hy Ar - > ؛ 7 بالحجم. ويمكن تحقيق ذلك بالنسبة للتدفقات الغنية ب ثاني أكسيد الكربون Jl carbon dioxide )©0( تنتج أثناء عمليات وفقاً للاختراع Mall وتنشأ من الغاز المنبعث pe Ye الاحتراق فقط مع درجات نقاء ,0 عالية أثناء احتراق غاز الوقود. وكلما زاد محتوى oxygen في أكسجين pure oxygen Ail) ؛ كلما زاد محتوى (CO) في الغاز المنبعث من الاحتراق» ض
- A= بالنسبة لمحتوى النيتروجين؛ وكلما قل محتوى الغازات غير القابلة للتكثف في الغاز المنبعث من الاحتراق. cooled ويتكون الغاز المنبعث من الاحتراق للعملية وفقاً للاختراع» والذي تم تبريده وإزالة الماء وللإمداد وفقاً (COs) بصفة غالبة من ثاني أكسيد الكربون al and water is removed للاختراع للأوكسجين المطلوب للإحتراق مع خليط الغاز وفقاً للاختراع ميزة أن درجة حرارة اللهب © ضبطها على نحو مناسب بفضل نسبة الخلط المختارة للغاز المنتبعث من الاحتراق المحتوي (Sa cooled and water is removed على ثاني أكسيد الكربون (00©)؛ والذي تم تبريده وازالة الماء . pure oxygen منه بكمية كبيرة؛ وأكسجين النقي يتم تسخينه مقدماً؛ وللدقة يفضل بواسطة مبادل ¢ burners وقبل تزويد خليط الغاز إلى الحوارق حراري مع الغاز المنبعث من الاحتراق. ويمكن للتسخين المسبق أن يجعل العملية إقتصادية ٠ بصورة أكبر نتيجة لانخفاض الإستهلاك الكلي للطاقة؛ لأن حرارة الغاز المنبعث من الاحتراق يعاد بالتالي تدويرها مرة أخرى إلى عملية الإختزال. تتم تغذية كميات أقل بكثير أو «oxygen donor وبالمقارنة باستخدام الهواء كمانح للأكسجين في الإجراء وفقاً للاختراع. طبقاً لذلك؛ burners إلى الحوارق nitrogen صغيرة يمكن إهمالها من فإن الغاز المنبعث من الاحتراق يحتوي فقط أيضاً على كميات صغيرة؛ أو لا يحتوى؛ من ٠ المعقدة. وحيث أن removing NOx ولهذا السبب يمكن الإستغناء عن أجهزة إزالة (NOX إنبعاثتات carbon الغاز المنبعث من الاحتراق يحتوي بصفة أساسية على باعث ثاني أكسيد الكربون إنتقالات الحرارة تستمر بصورة أكثر قوة بواسطة Gl » nitrogen الجيد بدلاً من dioxide (CO) بدلاً من بواسطة الحمل الحراري الأقل كفاءة بالمقارنة. » radiation الإشعاع الكمية الجزئية من الغاز المنبعث من الاحتراق والتي لا تستخدم لتكوين خليط الغاز للحوارق Ye يتم إطلاقها إلى الجو المحيط. 5
ويتم فصل ثاني أكسيد الكربون («00) على نحو مفيد على الأقل من هذه الكمية الجزئية من
الغاز المنبعث من الاحتراق؛ قبل إطلاق الأخير إلى الجو المحيط. محتوى ثاني أكسيد الكربون
(0©) العالي بالغاز المنبعث من الاحتراق في الإجراء وفقاً للاختراع يجعل من الممكن إنتاج
ثاني أكسيد الكربون (007) من الغاز المنبعث من الاحتراق بطريقة إقتصادية بصورة أكبر عنها © في الإجراءات السابقة؛ التي بها يكون محتوى ثاني أكسيد الكربون (CO) أقل كثيراً. على سبيل
(Jal يمكن ALL ثاني أكسيد الكربون (02©) المفصول وعحزله؛ وهذا ينتج ie إنخفاضاً في
إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون (COy) لعملية إختزال أكاسيد المعدن metal oxides .
وفي العملية وفقاً للاختراع؛ يتكون غاز الوقود على الأقل من غاز واحد من المجموعة المكونة
من: غاز علوي منتج أثناء إختزال أكاسيد المعدن metal oxides لتكوين مادة ممعدنة؛ ٠ هيدروكربونات غازية gaseous hydrocarbons ¢ على سبيل المثال غاز طبيعيء؛ methane ؛
propane غاز تخليق من تحويل الفحم إلى غاز coal gasification process أو غاز فرن فحم
الكوك.
وفقاً لأحد النماذج؛ يتكون غاز الوقود على الأقل من غاز واحد من هذه المجموعة.
ويتعلق ١ لاختراع الحالي أيضا بجهاز لتنفيذ العملية وفقاً للاختراع؛ به وحدة اختزال reduction unit Ve لاختزال أكاسيد المعدن metal oxides لتشكيل مادة ممعدنة؛ به معيد تشكيل لتتفيذ sale) التشكيل
الحفزي catalytic reformation of a mixture Jalal من:
- غاز يحتوي على ثاني أكسيد الكربون (:00) و / أو بخار (H0) مع هيدروكربونات غازية
« gaseous hydrocarbons
حيث يتم تزويد معيد التشكيل بخط إمداد بخليط لتوريد المخلوط» وحيث يتم تزويد معيد التشكيل ٠ بحوارق bumers لتوفير الحرارة باحتراق غاز af
- ١. reduction وبه خط امداد غاز اختزال لغاز الاختزال الساخن من معيد التشكيل إلى وحدة الاختزال 1 reduction من وحدة الاختزال top gas لتصريف الغاز العلوي discharge line وبه خط تصريف وبه خط سحب لسحب الغازات المنبعثة من الاحتراق من معيد التشكيل؛ حيث يشمل هذا cuit الماء من removing الخط على جهاز واحد على الأقل لتبريد الغازات المنبعثة من الاحتراق ولإزالة © يتم تزويدها بجهاز لإمداد غاز الوقود burners الغازات المنبعثة من الاحتراق؛ ويتميز بأن الحوارق وبجهاز لإمداد خليط غاز منتج من كمية جزئية من الغازات المنبعثة من الاحتراق؛ تم الحصول pure وأكسجين نقي cell عليها بعد المرور خلال الجهاز الواحد على الأقل لتبريد ولإزالة . oxygen الماء من الغازات المنبعثة من الاحتراق Aly ويفضل حدوث تبريد الغازات المنبعثة من الاحتراق ٠ ويفضل على الأقل إجراء ALIS الماء جزئية أو removing نفس الجهاز. وهناء تكون إزالة Jala جزئية للماء. AY لأحد النماذج؛ يشتمل جهاز الإمداد بخليط غاز منتج من كمية جزئية من الغازات المنبعثة Ta, من الاحتراق؛ تم الحصول عليها بعد المرور خلال الجهاز الواحد على الأقل لتبريد ولإزالة على خط خليط غاز والذي يتفرع من خط pure oxygen ومن أكسجين نقي cel) removing ٠ pure لإمداد أكسجين النقي oxygen ب alae) وبه تم وضع خط drawing-off line السحب . oxygen من تدفق من الغازات carbon dioxide (COz) ويفضل وجود جهاز لإنتاج ثاني أكسيد الكربون من الاحتراق وذلك في خط السحب. بذلك يمكن تخفيض كمية ثاني أكسيد الكربون Lad) المطلق إلى الجو المحيط؛ وعلى سبيل المثالء يمكن إمداد ثاني أكسيد الكربون المنتج (CO ٠٠ للعزل. وهناء يتم انتاج ثاني أكسيد الكربون + على سبيل المثال؛ بالفصل من تدفق الغازات
المنبعثة من الاحتراق. وكما يرى في الإتجاه الذي يتدفق به الغاز المنبعث من (GLY) يمكن وضع جهاز فصل ثاني أكسيد الكربون (CO2) من تدفق الغازات المنبعثة من الاحتراق وذلك Lag قبل أو فيما بعد النقطة التي عندها يتفرع خط خليط الغاز gas mixture line من خط السحب. © ويتم على نحو مفيد تزويد جهاز إمداد خليط غاز يحتوي على كمية جزئية من الغاز المنبعث من
الاحتراق وأكسجين نقي pure oxygen وذلك بأجهزة لتسخين خليط الغازء على سبيل المثال مسترجعات للتسخين بواسطة الغاز المنبعث من الاحتراق عن طريق إنتقال الحرارة من الغاز المنبعث من الاحتراق إلى خليط الغاز. ووفقا لأحد النماذج؛ تكون وحدة الاختزال reduction unit هي de gene طبقة متميعة.
fixed-bed reduction تكون وحدة الاختزال هي عمود إختزال بطبقة ثابتة oz dail) ووفقا لأحد ٠ . shaft شرح مختصر للرسومات في النص الذي يلي؛ سيتم شرح الاختراع الحالي بتفصيل أكبر مع الإشارة إلى مجموعة من الأشكال التخطيطية.
٠ الشكل :١ يوضح جهازاً op La Gy وبه يكون الغاز الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون (و0©) carbon dioxide و | أو بخار (HO) هو غاز علوي. الشكل ¥ : يوضح جهازاً مناظراًء وبه Lay الغاز الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون (,0©) و / أو بخار (11:0) من مصدر مختلف عن ذلك الموجود في الشكل .١
١١7 - - في الشكل ١ء تتم إضافة أكاسيد المعدن metal oxides © والتي تكون أكاسيد canal إلى وحدة اختزال reduction unit ١ء هنا عمود إختزال بطبقة تابتة fixed-bed reduction shaft « عن طريق جهاز إضافة الاكسيد <Y oxide addition apparatus على سبيل المثال على هيئة كريات © أو JIS خام. ويتم تصريف الغاز العلوي gas م10 ؛ الذي ينتج من غاز الإختزال في وحدة الاختزال خلال اختزال أكاسيد المعدن metal oxides لتشكيل مادة ideas وذلك من وحدة الاختزال عن طريق خط التصريف discharge line 0. وتوجد ضواغط ١١7 اب في خط التصريف 0 من أجل التغلب على انخفاض الضغط الذي يحدث في الوحدة. ويتم تزويد خليط من الغاز العلوى والهيدروكربوات dal في هذه الحالة من الغاز الطبيعي؛ عن طريق خط إمداد ٠ الخليط ١ mixture supply line إلى معيد التشكيل 4 لإعادة التشكيل الحفزي لخليط catalytic reformation of a mixture الغاز العلوى top gas والهيدروكربونات الغازية. وهناء تم تزويد الغاز الطبيعي عبر خط الغاز الطبيعي Ais oY natural gas line تزويد ame التشكيل ؛ بحوارق «oA JA burners هج لتوفير الحرارة اللازمة لإعادة التشكيل باحتراق غاز الوقود. يتم تزويد غاز الإختزال الساخن المتشكل في معيد التشكيل 4 إلى وحدة الاختزال ١ reduction unit عن VO طريق خط امداد غاز الإختزال reducing gas supply line 9. ويتم سحب الغاز المنبعث من الاحتراق من معيد التشكيل عن طريق خط السحب ٠١ drawing-off line لسحب الغاز المتبعث من الاحتراق المنتج خلال احتراق غاز الوقود في معيد التشكيل. في هذه العملية؛ يتدفق الغاز المنبعث من الاحتراق خارج معيد التشكيل 4 . يشتمل خط السحب ٠١ على جهاز anal ١١ الغاز المنبعث من الاحتراق ولإزالة removing Ye المياه من الغاز المنبعث من الاحتراق. ويحدث التبريد وإزالة المياه في نفس الجهاز. والحوارق mA A + IA burners يتم تزويدها بأجهزة
VY - - ا —_ ~ .« 0 لتزويد غاز الوقودء الذي يمثله خط التوصيل NY وتتم تغذية خليط من: غاز علوي مزال الغبار في جهاز إزالة removing الغبار VT الموجود في خط التصريف discharge line _للغاز العلوي ©؛ و الهيدروكربونات الغازي أى الغاز الطبيعي؛ المزود في خط غاز الوقود ١١ fuel gas line عن طريق خط تغذية الغاز الطبيعي natural gas VE feed line © الموضح بشكل متقطع؛
إلى الحوارق ZA «oh JA burners كغاز وقود من خلال خط غاز الوقرد AY fuel gas line ويستخدم جهاز إمداد خليط الغاز المنتج من كمية جزئية من الغازات المنبعثة من الاحتراق؛ تم الحصول عليها بعد المرور خلال الجهاز ١١ لتبريد الغازات المنبعثة من الاحتراق ولإزالة الماء من الغازات المنبعثة من الاحتراق» وأكسجين نقي pure oxygen لإمداد خليط الغاز هذا إلى
: ZA cA JA burners الحوارق Ye ؛ مع burners عن طريق هذه الحوارق oxygen ويتم حرق غاز الوقود بخليط غاز يحتوي على إنبعاث الحرارة. ويتفرع خط .١© gas mixture line ويتم تمثيل هذا الجهاز لإمداد خليط الغاز بخط خليط الغاز .٠١ drawing-off line من خط السحب ١١ خليط الغاز
٠ وكما يرى في الإتجاه الذي يتدفق به الغاز المحمول في خط خليط الغاز V0 يوجد خط لإمداد ١١ oxygen لإمداد أكسجين النقي pure oxygen وذلك في خط خليط الغاز leg Yo بعد النقطة التي يتفرع عندها ١ لأخير من خط السحب .٠١ ويوجد جهاز لإنتاج ثاني أكسيد الكربون VA carbon dioxide (COs) من تدفق من الغازات Aad من الاحتراق وذلك في أحد أفرع خط السحب .٠١ ويتم ضغط الغاز المنبعث من
Ye الاحتراق بواسطة ضاغط Led ١9 Compressor بعد هذا الجهاز لإنتاج ثاني أكسيد الكربون
- ys موضح بشكل متقطع وذلك Yo (CO) ويستخدم خط لتصريف ثاني أكسيد الكربون NA (CO) لحمل الغاز الغني ب ثاني أكسيد الكربون (:60) المفصول أو السائل الغني ب ثاني أكسيد الكربون المفصول خارج الجهاز لتنفيذ العملية وفقاً للاختراع. وبعد أن يتم حمل هذا الغاز أو (CO)
JE السائل للخارج؛ يمكن عزله؛ على سبيل وكما يرى في الإتجاه الذي يتدفق به الغاز المنبعث من الاحتراق؛ يمكن وضع جهاز إنتاج ثاني © بعد النقطة التي Led من تدفق الغازات المنبعثة من الاحتراق وذلك VA (CO) أكسيد الكربون .٠١ drawing-off line من خط السحب VO فوع mixture line عندها يتفرع خط خليط الغاز ويتم انتاج ثاني أكسيد الكربون (,(0©) بالفصل من تدفق الغازات المنبعثة من الاحتراق. إلى مدخنة؛ يمكن من خلالها إطلاق الغازات المنبعثة من ٠١ ويؤدي فرع آخر من خط السحب الاحتراق إلى الجو المحيط» على سبيل المثال أثناء فترات توقف جهاز انتاج ثاني أكسيد الكربون ٠ أو الوحدات البعدية المذكورة. YA )©0( في هذه الحالة Gl بجهاز لتسخين خليط ٠١ drawing-off line يتم تزويد خط السحب لتبادل الحرارة غير المباشر بين خليط الغاز في خط إمداد خليط الغاز YY recuperator مسترجع .٠١ drawing-off line والغاز المنبعث من الاحتراق في خط السحب top gas وعلاوة على ذلك؛ يتم تزويد خط السحب١٠ بجهاز لتسخين خليط من الغاز العلوي VO لتبادل الحرارة غير المباشر بين 7١ والغاز الطبيعي في خط الإمداد 7 في هذه الحالة المسترجع في خط إمداد خليط الغاز والغاز المنبعث من natural gas خليط من الغاز العلوي والغاز الطبيعي .٠١بحسلا الاحتراق في خط والتي تعمل bla ووفقاً لنموذج من الجهاز وفقاً للاختراع غير الموضح في الأشكال؛ توجد غرفة بين تلك النقطة gas mixture line وذلك في خط خليط الغاز lal) على الخلط المحسن لخليط ٠ pure oxygen لإمداد أكسجين النقي oxygen supply line oxygen Jae) التي يوجد عتدها خط
yo — - وذلك في خط خليط الغاز والحوارق burners . ويبين الشكل ¥ Blan مماثلاً للشكل )0 مع الفارق أنه يتم استخدام غاز تخليق من عملية تحويل الفحم إلى غاز coal gasification process بدلاً من الغاز العلوي top gas حيث يحتوي الغاز على ثاني أكسيد كربون (Cop) و/ أو بخار (11:0). وتتم تغذية غاز التخليق هذا من عملية © تحويل الفحم إلى غاز coal gasification process (غير موضحة) إلى خط إمداد الخليط .6 الذي يوجد في خط إمداد الخليط YY عن طريق خط غاز التخليق ١ mixture supply line في ALS ale) وخليط غاز التخليق والغاز الطبيعي المتولد هكذا في خط إمداد الخليط 6 يتم معيد التشكيل 4. ولمزيد من الوضوح؛ تم تزويد أجزاء الجهاز التي تظهر فقط بصورة إضافية في برموز مرجعية. 7 natural gas line وخط الغاز الطبيعي ١ الشكل " مقارنة مع الشكل : قائمة الرموز المرجعية ٠ reduction unit وحدة اختزال -١ oxide addition apparatus جهاز إضافة أكسيد —Y metal oxides أكاسيد المعدن - ¥ reformer التشكيل sale) ؛ - وحدة discharge line خط التصريف - #5 Vo mixture supply line خط إمداد الخليط - ١ natural gas line خط الغاز الطبيعي - ١ burners الحوارق : ZA و A و A 5A
Reducing gas supply line خط امداد غاز الإختزال - 4 drawing-off line خط السحب - Ve 6
- ١١ - removing 120 إزالة / apparatus for cooling جهاز لتبريد -١١ fuel gas line خط غاز الوقرد - VY top gas dedusting apparatus العلوي all جهاز إزالة الغبار - VY natural gas feed line خط تغذية الغاز الطبيعي - ٠ gas mixture line خط خليط الغاز - Yo © oxygen supply line oxygen خط إمداد = 1
Compressors ب : ضواغط ١١7 و fyv carbon dioxide (CO) جهاز إنتاج ثاني أكسيد الكربون - VA
Compressor ضاغط - 8 carbon dioxide (COy) ثاتي أكسيد الكربون discharge line خط تصريف - ٠ ٠١ recuperator مسترجع - ١١ recuperator مسترجع - YY syngas line خط غاز تخليق — YV
Claims (1)
- - yy - الحماية alice metalized لتشكيل مادة ممعدنة reduction of metal oxides عملية لاختزال اكاسيد معدن -١ ١ حيث ينتج غاز الاختزال جزئيا ¢ hot reducing gas بالتلامس مع غاز اختزال ساخن material ¥ : من catalytic reformation of a mixture التشكيل الحفزي لخليط sale) بواسطة ¥؛ - غاز يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (CO) و / أو بخار (H20) و© - هيدروكربونات غازية gaseous hydrocarbons ؛ حيث يتم الحصول جزئيا على الحرارة لعمليات إعادة التشكيل الماصة للحرارة التي تحدث خلال إعادة التشكيل وذلك بواسطة احتراق غاز وقودء VY ويتم سحب الغاز المنبعث من الاحتراق المنتج في العملية؛ حيث يتم تبريده Ally الماء cooled and water is removed A منه؛ وتتميز العملية ob 0 المطلوب لاحتراق غاز الوقود يتم تزويده إلى 4 غاز الوقود مع خليط غاز يتم إنتاجه من كمية جزئية من الغاز المنبعث من الاحتراق» والذي تم ٠ تبريده وازالة الماء منه؛ وأكسجين نقي pure oxygen .١ ؟- العملية؛ كما وردت في عنصر الحماية ١؛ تتميز بأن الغاز الذي يحتوي على ثاني أكسيد " الكربون (60) carbon dioxide و أو بخار (11:.0) يكون هو الغاز العلوى top gas من عملية " اختزال أكاسيد المعدن metal oxides .dled) -© ١ كما وردت في عنصر الحماية ١ء تتميز بأن الغاز الذي يحتوي على ثاني أكسيد " الكربون (60) carbon dioxide و | أو بخار (11.0) يكون هو غاز تصدير من عملية اختزال smelting reduction gall ¥ « أو غاز تخليق من عملية تحويل الفحم إلى غاز coal gasification process ¢ .carbon ؛- العملية؛ كما وردت في عنصر الحماية ١؛ تتميز بأنه يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون ١ من كمية جزئية من الغاز المنبعث من الاحتراق والتي لا تستخدم في لتشكيل خليط dioxide (ه0©) " الغاز.- ١8 ١ #- العملية؛ كما وردت في أي من عناصر الحماية السابقة؛ تتميز بأنه يتم تسخين خليط الغاز قبل " إمداده إلى غاز الوقود. -+١ ١ جهاز لتنفيذ العملية كما وردت في أي من عناصر الحماية من ١ إلى ©؛ يشتمل على وحدة ¥ اختزال )١( reduction unit لاختزال أكاسيد المعدن metal oxides (؟) لتشكيل مادة ممعدنة؛ وبه وحدة sale) تشكيل (4) لتنفيذ sale) التشكيل الحفزي catalytic reformation of a mixture Jalal ؛ من: © - غاز يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (COs) و / أو بخار (0يا!) و reformer التشكيل sale) حيث يتم تزويد وحدة ¢ gaseous hydrocarbons هيدروكربونات غازية - ١ التشكيل (4) بحوارق sale) بخط إمداد بخليط )1( لتوريد المخلوط وحيث يتم تزويد وحدة )4( VY (3) لتوفير الحرارة باحتراق غاز الوقودء وبه خط امداد غاز اختزال (gh coh fA) burners A reduction unit إلى وحدة الاختزال (£) reformer التشكيل sale) الاختزال الساخن من وحدة Sl 4 من وحدة الاختزال top gas لتصريف الغاز العلوي (©) discharge line وبه خط تصريف )١( ٠ sale) لسحب الغازات المنبعثة من الاحتراق من وحدة )٠١( وبه خط سحب ؛)١( reduction unit ١ لتبريد الغاز المنبعث من الاحتراق )١١( ويشمل هذا الخط على جهاز o£) reformer التشكيل ١ coh JA) burners المياه من الغاز المنبعث من الاحتراق؛ ويتميز بأن الحوارق removing ولإزالة ٠ *ج) يتم تزويدها بأجهزة لتزويد غاز الوقود وبأجهزة لتزويد خليط الغاز المنتج من كمية جزئية من ٠ الغازات المنبعثة من الاحتراق؛ تم الحصول عليها بعد المرور خلال جهاز واحد لتبريد ولإزالة Vo . pure oxygen الماء؛ وأكسجين ني removing ٠ ١ 7- الجهاز كما ورد في عنصر الحماية 1 يتميز ob جهاز الإمداد لخليط الغاز الذي يحتوي "على كمية جزئية من الغاز المنبعث من الاحتراق وأكسجين نقي pure oxygen ؛ Jed على خط ¥ خليط غاز (V2) والذي يتفرع من خط السحب )٠١( drawing-off line ويوضع به خط إمداد ب.)١١( oxygen ¢١ q — — ١ +- الجهاز كما ورد في عنصر الحماية oF يتميز بأن جهاز إنتاج ثاني أكسيد الكربون carbon (VA) dioxide (CO) " من تدفق الغازات المنبعثة من الاحتراق يوجد في خط السحب drawing-off ٠٠١ ) line Y ( m1) الجهاز كما ورد في أي من عناصر الحماية من + إلى A يتميز بأن جهاز إمداد خليط الغاز " المنتج من كمية جزئية من الغاز المنبعث من الاحتراق وأكسجين نقي 0797860 pure يتم تزويده seals ¥ لتسخين خليط الغاز. -٠١ ١ الجهاز كما ورد في عنصر الحماية 4 يتميز بأن جهاز تسخين خليط الغاز يكون عبارة عن " مُسترجعات (YY) recuperators لنقل الحرارة من الغاز المنبعث من الاحتراق إلى خليط الغاز. . -١١ ١ الجهاز كما ورد في أي من عناصر الحماية من 6“ إلى ٠١ يتميز بأن وحدة الاختزال )١( reduction unit تكون مجموعة طبقات متميعة fluidized bed . -١١ ١ الجهاز كما ورد في أي من عناصر الحماية من + إلى ٠١ يتميز ob وحدة الاختزال )١( reduction unit Y تكون عمود إختزال بطبقة ثابتة fixed-bed reduction shaft .
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0121509A AT508522B1 (de) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | Reformergasbasiertes reduktionsverfahren mit vermindertem nox-ausstoss |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA110310621B1 true SA110310621B1 (ar) | 2014-06-04 |
Family
ID=42751721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA110310621A SA110310621B1 (ar) | 2009-07-31 | 2011-07-27 | عملية اختزال في وحدة إعادة تشكيل الغاز مع انبعاث منخفض لأكاسيد النيتروجين |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9181595B2 (ar) |
| EP (1) | EP2480691A1 (ar) |
| JP (1) | JP2013501138A (ar) |
| KR (1) | KR101679288B1 (ar) |
| CN (1) | CN102471811A (ar) |
| AT (1) | AT508522B1 (ar) |
| AU (1) | AU2010278187A1 (ar) |
| CA (1) | CA2769460C (ar) |
| MX (1) | MX2012001205A (ar) |
| RU (1) | RU2532757C2 (ar) |
| SA (1) | SA110310621B1 (ar) |
| WO (1) | WO2011012452A1 (ar) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT508522B1 (de) | 2009-07-31 | 2011-04-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Reformergasbasiertes reduktionsverfahren mit vermindertem nox-ausstoss |
| AT511243B1 (de) * | 2011-03-17 | 2013-01-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Hüttentechnische anlage mit effizienter abwärmenutzung |
| CN104212928B (zh) * | 2014-09-15 | 2016-11-30 | 郦剑飞 | 快速还原窑炉及采用该快速还原窑炉进行还原的方法 |
| EP3255157A1 (de) | 2016-06-09 | 2017-12-13 | Primetals Technologies Austria GmbH | Verfahren zur direktreduktion mit trockener ventgasentstaubung |
| EP3255158A1 (de) | 2016-06-09 | 2017-12-13 | Primetals Technologies Austria GmbH | Verfahren und vorrichtung zur direktreduktion unter ventgasnutzung |
| EP3453773A1 (de) | 2017-09-06 | 2019-03-13 | Primetals Technologies Austria GmbH | Reduktionsgasgewinnung aus gesättigtem topgas |
| DE102017009097A1 (de) * | 2017-09-28 | 2019-03-28 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Reduktion von Metalloxiden |
| WO2022251059A1 (en) * | 2021-05-24 | 2022-12-01 | Nucor Corporation | Direct reduced iron system and method using synthetic combustion air |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1055819A (en) | 1964-12-07 | 1967-01-18 | Exxon Research Engineering Co | Reduction of iron ore |
| US3764123A (en) | 1970-06-29 | 1973-10-09 | Midland Ross Corp | Method of and apparatus for reducing iron oxide to metallic iron |
| US3868211A (en) | 1974-01-11 | 1975-02-25 | Aqua Chem Inc | Pollutant reduction with selective gas stack recirculation |
| AT360567B (de) * | 1979-05-18 | 1981-01-26 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur ueberwindung von betriebsstoerungen bei der kontinuierlichen direktreduktion von eisenerz und anlage dafuer |
| US4336063A (en) * | 1980-09-29 | 1982-06-22 | Hylsa, S.A. | Method and apparatus for the gaseous reduction of iron ore to sponge iron |
| US5064467A (en) * | 1987-11-02 | 1991-11-12 | C.V.G. Siderurgica Del Orinoco, C.A. | Method and apparatus for the direct reduction of iron |
| US4880459A (en) | 1988-06-27 | 1989-11-14 | T.C., Inc. | Method of and apparatus for reducing iron oxide to metallic iron |
| DE3843830C2 (de) | 1988-12-24 | 1994-06-23 | Horst Dr Meyrahn | Verfahren zur Verminderung von NO¶x¶ in Rauchgasen |
| JPH04342401A (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-27 | Kobe Steel Ltd | ガス改質方法 |
| US5387274A (en) | 1993-11-15 | 1995-02-07 | C.V.G. Siderurgica Del Orinoco, C.A. | Process for the production of iron carbide |
| US5542963A (en) | 1994-09-21 | 1996-08-06 | Sherwood; William L. | Direct iron and steelmaking |
| US5858057A (en) | 1996-09-25 | 1999-01-12 | Hylsa S.A. De C.V. | Method for producing direct reduced iron with a controlled amount of carbon |
| AT406382B (de) * | 1996-11-06 | 2000-04-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum herstellen von eisenschwamm durch direktreduktion von eisenoxidhältigem material |
| US5997596A (en) | 1997-09-05 | 1999-12-07 | Spectrum Design & Consulting International, Inc. | Oxygen-fuel boost reformer process and apparatus |
| US20020127505A1 (en) | 2001-01-11 | 2002-09-12 | Hisashi Kobayashi | Oxygen enhanced low nox combustion |
| US20040175663A1 (en) | 2003-03-06 | 2004-09-09 | M. Shannon Melton | Method for combusting fuel in a fired heater |
| CA2566320C (en) * | 2004-05-31 | 2012-11-27 | Outokumpu Technology Oyj | A direct reduction apparatus and process |
| BRPI0611894B1 (pt) * | 2005-06-24 | 2015-07-21 | Technological Resources Ptv Ltd | Processo e usina para produzir ferro a partir de um material que contém ferro |
| JP2011503363A (ja) | 2007-11-20 | 2011-01-27 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 元素鉄の製造方法 |
| AT508522B1 (de) | 2009-07-31 | 2011-04-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Reformergasbasiertes reduktionsverfahren mit vermindertem nox-ausstoss |
-
2009
- 2009-07-31 AT AT0121509A patent/AT508522B1/de not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-07-15 CA CA2769460A patent/CA2769460C/en active Active
- 2010-07-15 US US13/388,141 patent/US9181595B2/en active Active
- 2010-07-15 AU AU2010278187A patent/AU2010278187A1/en not_active Abandoned
- 2010-07-15 MX MX2012001205A patent/MX2012001205A/es active IP Right Grant
- 2010-07-15 EP EP10737309A patent/EP2480691A1/de not_active Withdrawn
- 2010-07-15 CN CN2010800333438A patent/CN102471811A/zh active Pending
- 2010-07-15 KR KR1020127005363A patent/KR101679288B1/ko active IP Right Grant
- 2010-07-15 JP JP2012522089A patent/JP2013501138A/ja active Pending
- 2010-07-15 WO PCT/EP2010/060174 patent/WO2011012452A1/de active Application Filing
- 2010-07-15 RU RU2012107293/02A patent/RU2532757C2/ru active
-
2011
- 2011-07-27 SA SA110310621A patent/SA110310621B1/ar unknown
-
2015
- 2015-07-28 US US14/810,580 patent/US10030911B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9181595B2 (en) | 2015-11-10 |
| MX2012001205A (es) | 2012-03-26 |
| JP2013501138A (ja) | 2013-01-10 |
| RU2532757C2 (ru) | 2014-11-10 |
| KR101679288B1 (ko) | 2016-11-24 |
| US10030911B2 (en) | 2018-07-24 |
| AT508522A1 (de) | 2011-02-15 |
| RU2012107293A (ru) | 2013-09-10 |
| US20150345869A1 (en) | 2015-12-03 |
| WO2011012452A1 (de) | 2011-02-03 |
| AU2010278187A1 (en) | 2012-03-01 |
| AT508522B1 (de) | 2011-04-15 |
| CN102471811A (zh) | 2012-05-23 |
| CA2769460C (en) | 2019-02-19 |
| EP2480691A1 (de) | 2012-08-01 |
| US20120160062A1 (en) | 2012-06-28 |
| KR20120056260A (ko) | 2012-06-01 |
| CA2769460A1 (en) | 2011-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA110310621B1 (ar) | عملية اختزال في وحدة إعادة تشكيل الغاز مع انبعاث منخفض لأكاسيد النيتروجين | |
| US9797026B2 (en) | Reformer-gas-based reduction process with decarbonization of the fuel gas for the reformer | |
| US8557173B2 (en) | Blast furnace iron production with integrated power generation | |
| CN105518112B (zh) | 包括发电装置烟气的co2甲烷化的发电装置和甲烷化方法 | |
| TWI261616B (en) | Hot solids gasifier with CO2 removal and hydrogen production | |
| US8940076B2 (en) | Method for producing direct reduced iron with limited CO2 emissions | |
| JP2007254270A (ja) | 水素及び二酸化炭素を含むガス混合物の処理方法 | |
| KR20120105562A (ko) | 고로의 조업 방법, 제철소의 조업 방법, 및 산화탄소 함유 가스의 이용 방법 | |
| RU2012130458A (ru) | Способ и устройство для охлаждения отходящего газа | |
| TW201333212A (zh) | 使用具有高一氧化碳含量之合成氣體製造直接還原鐵的方法及系統 | |
| KR20140048898A (ko) | 탄화수소와 수소 모두를 함유하는 가스 스트림을 사용한 금속 산화물의 환원 | |
| US9631553B2 (en) | Process and equipment for coal gasification, and power generation system and power generation process thereof | |
| JP2007009068A (ja) | 改質ガスを利用するシステム及び方法 | |
| KR20140038672A (ko) | 이산화탄소 제거공정을 이용한 석탄가스화 복합 발전시스템 | |
| Budzianowski | Mass-recirculating systems in CO2 capture technologies: A review | |
| JP5639955B2 (ja) | 石炭ガス化システム | |
| JP2003261301A (ja) | 製鉄コプロダクションによる水素製造方法 | |
| JPS6274992A (ja) | 石炭のガス化法 | |
| Dziva et al. | Process Simulation of Green Ammonia Production Via Sorption-Enhanced Gasification of Biomass | |
| TW201200812A (en) | A system again for circulation not discharging the carbon dioxide |