UA119566C2 - Спосіб одержання відновлювального газу і газоподібного палива - Google Patents
Спосіб одержання відновлювального газу і газоподібного палива Download PDFInfo
- Publication number
- UA119566C2 UA119566C2 UAA201700749A UAA201700749A UA119566C2 UA 119566 C2 UA119566 C2 UA 119566C2 UA A201700749 A UAA201700749 A UA A201700749A UA A201700749 A UAA201700749 A UA A201700749A UA 119566 C2 UA119566 C2 UA 119566C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- gas
- stream
- hydrogen
- gas stream
- compressed
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 title abstract 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 90
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000011269 tar Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 28
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 18
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 18
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 16
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- 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
- C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
-
- 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
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
-
- 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
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
-
- 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
- C10B27/00—Arrangements for withdrawal of the distillation gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/20—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by treating with solids; Regenerating spent purifying masses
- C10K1/22—Apparatus, e.g. dry box purifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
-
- 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
- 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
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
- C01B2203/043—Regenerative adsorption process in two or more beds, one for adsorption, the other for regeneration
-
- 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
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/048—Composition of the impurity the impurity being an organic compound
-
- 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
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound
-
- 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
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
- C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
- C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
-
- 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
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Спосіб одержання відновлювального газу для застосування при одержанні заліза прямого відновлення (DRI) і газоподібного палива для застосування на сталеливарному заводі, який включає стиснення потоку коксового газу (COG) у компресорі; пропускання стисненого потоку коксового газу через шар активованого деревного вугілля з видаленням смол зі стисненого потоку коксового газу; відділення потоку газу, збагаченого воднем, від стисненого очищеного потоку коксового газу із застосуванням блока адсорбції з перепадом тиску; подачу потоку газу, збагаченого воднем, до шахтної печі прямого відновлення як відновлювального газу, а також подачу потоку залишкового газу з блока адсорбції з перепадом тиску в сталеливарний завод як газоподібного палива. Наведено як прямоточні режими, так і режими рециркуляції. Необов’язково газ основної сталеплавильної печі з подачею кисню (BOFG) додають до відновлювального газу. Необов’язково колошниковий газ з шахтної печі прямого відновлення охолоджують, очищують і рециркулюють назад у потік відновлювального газу. У деяких випадках діоксид вуглецю також видаляють з потоку колошникового газу. WO 2016/011122 PCT/US2015/040516 2
Description
ПЕРЕХРЕСНЕ ПОСИЛАННЯ НА СПОРІДНЕНУ ЗАЯВКУ
0001) Дана заявка на патент/патент заявляє перевагу пріоритету на попередню заявку на патент США Мо 62/024767, яку одночасно розглядають, подану 15 липня 2014 р. і називану "СПОСОБИ І СИСТЕМИ ОДЕРЖАННЯ ЗАЛІЗА ПРЯМОГО ВІДНОВЛЕННЯ І ГАЗОПОДІБНОГО
ПАЛИВА ДЛЯ СТАЛЕЛИВАРНОГО ЗАВОДУ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ КОКСОВОГО ГАЗУ І ГАЗУ
ОСНОВНОЇ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЇ ПЕЧІ З ПОДАЧЕЮ КИСНЮ", вміст якої повністю включено у даний документ за допомогою посилання.
ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ, ЯКОЇ СТОСУЄТЬСЯ ДАНИЙ ВИНАХІД
ІЇ0002| Даний винахід стосується в цілому способів і систем одержання заліза прямого відновлення (ОКІ). Більш конкретно, даний винахід стосується способів і систем одержання ОКІ і газоподібного палива для сталеливарного заводу із застосуванням коксового газу (СО) і газу основної сталеплавильної печі з подачею кисню (ВОГО).
ПЕРЕДУМОВИ СТВОРЕННЯ ВИНАХОДУ
0003) У різних способах застосування доцільно застосовувати СОС і як відновлювальний газ для одержання ОКІ, і як газоподібне паливо для сталеливарного заводу. Тим не менш, це зазвичай створює проблеми, пов'язані з присутністю високого рівня вуглеводнів у СО, обмеженнями щодо сірки в ОКІ і необхідністю видалення СО?» з газу, який рециркулюється.
ІЇ0004| Таким чином, у різних ілюстративних варіантах здійснення у даному винаході передбачено застосування СОС одночасно і як відновлювального газу для одержання ОКІ, і як газоподібного палива для сталеливарного заводу. Спочатку СОС стискають, потім пропускають через шар активованого деревного вугілля для видалення смол. Потім СОС пропускають через блок адсорбції з перепадом тиску (РБЗА) або подібний, щоб створити потік Но високої чистоти (приблизно 99 95 чистоти), який підлягає застосуванню як відновлювальний газ у шахтній печі прямого відновлення. Потік Не2 високої чистоти складає близько 75 95 від Нг у СОС і близько 40 95 від загального потоку СОС. Залишок СОС (включаючи всю сірку і майже всі вуглеводні), приблизно 60 95 від загального СОС, направляють на сталеливарний завод як газоподібне паливо. У результаті застосування Но високої чистоти як відновлювального газу уникають ендотермічних (з поглинанням тепла) реакцій крекінгу вуглеводнів і реакцій риформінгу у шахтній печі прямого відновлення, відсутні обмеження щодо сірки в ОРІ, і немає необхідності у
Зо видаленні СО»2 з газу, який рециркулюється, при цьому вода переважно є головним побічним продуктом реакцій прямого відновлення. Наведено як прямоточні режими, так і режими рециркуляції. Необов'язково ВОЕС можна додавати до потоку відновлювального газу.
СТИСЛИЙ ОПИС СУТНОСТІ ВИНАХОДУ
0005) У різних ілюстративних варіантах здійснення у даному винаході передбачають спосіб одержання відновлювального газу для застосування при одержанні заліза прямого відновлення і газоподібного палива для застосування на сталеливарному заводі, який включає стиснення потоку СОС у компресорі; пропускання стисненого потоку СОС через шар активованого деревного вугілля з видаленням смол зі стисненого потоку СОС; відділення потоку газу, збагаченого воднем, від стисненого очищеного потоку СОС із застосуванням блока РБА або подібного; подачу потоку газу, збагаченого воднем, до шахтної печі прямого відновлення як відновлювального газу, необов'язково спочатку додавання потоку ВОЕС, а також подачу потоку залишкового газу із блока РБ5А або подібного у сталеливарний завод як газоподібного палива.
Потік СОС стискають до приблизно 5-10 ВАЖКО. Потік газу, збагаченого воднем, містить приблизно 99 95 водню. Потік газу, збагаченого воднем, містить приблизно 75 95 водню у потоці
СО. Потік газу, збагачений Не, містить приблизно 40 95 від СОС. Наведено як прямоточні режими, так і режими рециркуляції.
СТИСЛИЙ ОПИС ГРАФІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ
0006) Даний винахід проілюстровано й описано у даному документі з посиланням на різні графічні матеріали, на яких однакові посилальні позиції застосовують для позначення однакових стадій способу/компонентів систем у відповідних випадках, і при цьому: 00071 фіг. 1 являє собою технологічну схему, яка ілюструє один ілюстративний прямоточний варіант здійснення способу і системи одержання ОК! і газоподібного палива для сталеливарного заводу із застосуванням СО згідно з даним винаходом; 0008) фіг 2 являє собою технологічну схему, яка ілюструє один ілюстративний рециркуляційний варіант здійснення способу і системи одержання ОКІ і газоподібного палива для сталеливарного заводу із застосуванням СО згідно з даним винаходом; 00091 фіг. З являє собою технологічну схему, яка ілюструє один ілюстративний прямоточний варіант здійснення способу і системи одержання ОК! і газоподібного палива для сталеливарного заводу із застосуванням СОС і ВОБЕО згідно з даним винаходом,
ЇОО10| ії фіг. 4 являє собою технологічну схему, яка ілюструє один ілюстративний рециркуляційний варіант здійснення способу і системи одержання ОКІ і газоподібного палива для сталеливарного заводу із застосуванням СО і ВОРГО згідно з даним винаходом.
ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ
ЇО0О11| Крім того, у різних ілюстративних варіантах здійснення у даному винаході передбачають застосування СОС одночасно і як відновлювального газу для одержання ОКІ, і як газоподібного палива для сталеливарного заводу. Спочатку СОС стискають, потім пропускають через шар активованого деревного вугілля для видалення смол. Потім СОС пропускають через блок адсорбції з перепадом тиску (РБЗА) або подібний, щоб створити потік Но високої чистоти (приблизно 99 95 чистоти), який підлягає застосуванню як відновлювальний газ у шахтній печі прямого відновлення. Потік Не2 високої чистоти складає близько 75 95 від Нг у СОС і близько 40 95 від загального потоку СОС. Залишок СОС (включаючи всю сірку і майже всі вуглеводні), приблизно 60 95 від загального СОС, направляють на сталеливарний завод як газоподібне паливо. У результаті застосування Не високої чистоти як відновлювального газу уникають ендотермічних (з поглинанням тепла) реакцій крекінгу вуглеводнів і реакцій риформінгу у шахтній печі прямого відновлення, відсутні обмеження щодо сірки в ОРІ, і немає необхідності у видаленні СО»2 з газу, який рециркулюється, при цьому вода переважно є головним побічним продуктом реакцій відновлення оксиду заліза. Наведено як прямоточні режими, так і режими рециркуляції. Необов'язково ВОЕС можна додавати до потоку відновлювального газу.
І0012| З посиланням тепер конкретно на фіг. 1, в одному ілюстративному прямоточному варіанті здійснення способу 10, потік СОС спочатку стискають до приблизно 5-10 ВАКО у компресорі 12. Стиснений потік СОС потім пропускають через шар 14 активованого деревного вугілля для видалення смол. Потім стиснений очищений потік СОС пропускають через блок 16
РЗА або подібний, щоб створити потік Но? високої чистоти (приблизно 99 95 чистоти), який підлягає застосуванню як відновлювальний газ у шахтній печі 18 прямого відновлення. Потік Нег високої чистоти складає близько 75 95 від Но в СОС і близько 40 95 від загального потоку СОО.
Залишок СОС (включаючи всю сірку і майже всі вуглеводні), приблизно 60 95 від загального
СОС, направляють на сталеливарний завод як газоподібне паливо. Відновлювальний газ попередньо нагрівають до приблизно 950 "С у нагрівачі 20 для відновлювального газу перед введенням до шахтної печі 18 прямого відновлення. Колошниковий газ із шахтної печі 18 прямого відновлення охолоджують і очищують у скрубері 22 для колошникового газу перед відправленням на сталеливарний завод для застосування як газоподібного палива. 0013) Оскільки відновлювальний газ майже не містить вуглеводні, уникають ендотермічних (тобто з поглинанням тепла) реакцій крекінгу вуглеводнів і реакцій риформінгу у шахтній печі 18 прямого відновлення, попереджуючи, таким чином, небажане охолодження і зниження продуктивності. Оскільки відновлювальний газ не містить сірку, ОКІ не містить сірку, знижуються капітальні й експлуатаційні витрати, і підвищується продуктивність сталеливарного заводу.
Оскільки відновлювальний газ майже не містить вуглеводні або СО, ОК містить приблизно 0 95 вуглецю. (0014) З посиланням тепер конкретно на фіг. 2, в одному ілюстративному рециркуляційному варіанті здійснення способу 110, потік СОС спочатку стискають до приблизно 5-10 ВАКО у компресорі 12. Стиснений потік СОС потім пропускають через шар 14 активованого деревного вугілля для видалення смол. Потім стиснений очищений потік СОС пропускають через блок 16
РЗА або подібний, щоб створити потік Нг високої чистоти (приблизно 99 95 чистоти), який підлягає застосуванню як відновлювальний газ для застосування у шахтній печі 18 прямого відновлення. Потік Нег високої чистоти складає близько 75 95 від Н2 в СОС і близько 40 95 від загального потоку СОС. Залишок СОС (включаючи всю сірку і майже всі вуглеводні), приблизно бО 95 від загального СОС, направляють на сталеливарний завод як газоподібне паливо.
Відновлювальний газ попередньо нагрівають до приблизно 950"С у нагрівачі 20 для відновлювального газу перед введенням до шахтної печі 18 прямого відновлення.
Колошниковий газ з шахтної печі прямого відновлення містить » 95 95 Н2--Н2гО, і його стискають до приблизно 5 ВАКО у компресорі 24 перед рециркуляцією назад у відновлювальний газ після блока 16 РЗА. 0015) Оскільки відновлювальний газ майже не містить вуглеводні, уникають ендотермічних (тобто з поглинанням тепла) реакцій крекінгу вуглеводнів і реакцій риформінгу у шахтній печі 18 прямого відновлення, попереджуючи, таким чином, небажане охолодження і зниження продуктивності. Оскільки відновлювальний газ не містить сірку, ОКІ не містить сірку, знижуються капітальні й експлуатаційні витрати, і підвищується продуктивність сталеливарного заводу.
Оскільки відновлювальний газ майже не містить вуглеводні або СО, ОК містить приблизно 0 95 вуглецю. Оскільки газ, що рециркулюється, містить » 95 95 Н2-Н2О, для газового потоку, що рециркулюється, не потрібна система видалення СО». 0016) З посиланням тепер конкретно на фіг. 3, в одному ілюстративному прямоточному варіанті здійснення способу 210, потік СОС спочатку стискають до приблизно 5-10 ВАКО у компресорі 12. Стиснений потік СОС потім пропускають через шар 14 активованого деревного вугілля для видалення смол. Потім стиснений очищений потік СОС пропускають через блок 16
РЗА або подібний, щоб створити потік Нг високої чистоти (приблизно 99 95 чистоти), який підлягає застосуванню як відновлювальний газ у шахтній печі 18 прямого відновлення. Потік Нег високої чистоти складає близько 75 95 від Но в СОС і близько 40 95 від загального потоку СОС.
Залишок СОС (включаючи всю сірку і майже всі вуглеводні), приблизно 60 95 від загального боб, направляють на сталеливарний завод як газоподібне паливо. ВОБС, який містить приблизно 7095 СО, потім додають до потоку відновлювального газу. Відношення Нг/СО у відновлювальному газі залежить від того, скільки додають ВОГО. Відновлювальний газ попередньо нагрівають до приблизно 950 "С у нагрівачі 20 для відновлювального газу перед введенням до шахтної печі 18 прямого відновлення. Колошниковий газ із шахтної печі 18 прямого відновлення охолоджують і очищують у скрубері 22 для колошникового газу перед відправленням на сталеливарний завод для застосування як газоподібного палива. 0017) Оскільки відновлювальний газ майже не містить вуглеводні, уникають ендотермічних (тобто з поглинанням тепла) реакцій крекінгу вуглеводнів і реакцій риформінгу у шахтній печі 18 прямого відновлення, попереджуючи, таким чином, небажане охолодження і зниження продуктивності. Оскільки відновлювальний газ не містить сірку, ОКІ не містить сірку, знижуються капітальні й експлуатаційні витрати, і підвищується продуктивність сталеливарного заводу. На вміст вуглецю в ОКІ сильно впливає 95 ВОЕС у відновлювальному газі. 0018) З посиланням тепер конкретно на фіг. 4, в одному ілюстративному рециркуляційному варіанті здійснення способу 310, потік СОС спочатку стискають до приблизно 5-10 ВАВС у компресорі 12. Стиснений потік СОС потім пропускають через шар 14 активованого деревного вугілля для видалення смол. Потім стиснений очищений потік СОС пропускають через блок 16
РЗА або подібний, щоб створити потік Нг високої чистоти (приблизно 99 95 чистоти), який підлягає застосуванню як відновлювальний газ у шахтній печі 18 прямого відновлення. Потік Нег
Ко) високої чистоти складає близько 75 95 від Но в СОС і близько 40 95 від загального потоку СОС.
Залишок СОС (включаючи всю сірку і майже всі вуглеводні), приблизно 60 95 від загального
СОС, направляють на сталеливарний завод як газоподібне паливо. ВОБС, який містить приблизно 7095 СО, потім додають до потоку відновлювального газу. Відношення Нг/СО у відновлювальному газі залежить від того, скільки додають ВОГО. Відновлювальний газ попередньо нагрівають до приблизно 950 "С у нагрівачі 20 для відновлювального газу перед введенням до шахтної печі 18 прямого відновлення. Колошниковий газ із шахтної печі 18 прямого відновлення охолоджують і очищують у скрубері 22 для колошникового газу і газ, що рециркулюється, пропускають через систему 26 видалення СО» перед рециркуляцією назад у потік відновлювального газу після блока 16 РБЗА. 0019) Оскільки відновлювальний газ майже не містить вуглеводні, уникають ендотермічних (тобто з поглинанням тепла) реакцій крекінгу вуглеводнів і реакцій риформінгу у шахтній печі 18 прямого відновлення, попереджуючи, таким чином, небажане охолодження і зниження продуктивності. Оскільки відновлювальний газ не містить сірку, ОКІ не містить сірку, знижуються капітальні й експлуатаційні витрати, і підвищується продуктивність сталеливарного заводу. На вміст вуглецю в ОКІ сильно впливає 95 ВОЕС у відновлювальному газі.
І0020)| Хоча даний винахід проілюстровано та описано в даному документі з посиланням на переважні варіанти здійснення та його конкретні приклади, фахівцям в даній галузі техніки буде очевидно, що інші варіанти здійснення та приклади можуть виконувати подібні функції та/або за допомогою них можна досягти подібних результатів. Усі такі еквівалентні варіанти здійснення та приклади, які знаходяться в межах сутності та обсягу даного винаходу, передбачені даним винаходом та припускається, що вони охоплюються наступною необмежувальною формулою винаходу.
Claims (8)
1. Спосіб одержання відновлювального газу для застосування при одержанні заліза прямого відновлення (ОКІ) і газоподібного палива для застосування на сталеливарному заводі, який включає: стиснення потоку коксового газу (СОС) у компресорі;
пропускання стисненого потоку СОС через шар активованого деревного вугілля з видаленням смол зі стисненого потоку СОС; відділення потоку газу, збагаченого воднем, від стисненого очищеного потоку СОС із застосуванням блока адсорбції з перепадом тиску (РЗА) або подібного; подачу потоку газу, збагаченого воднем, до шахтної печі прямого відновлення як відновлювального газу; і подачу потоку залишкового газу з блока РБА до сталеливарного заводу як газоподібного палива, причому спосіб додатково включає рециркуляцію потоку колошникового газу з шахтної печі прямого відновлення назад у відновлювальний газ.
2. Спосіб за п. 1, який додатково включає додавання потоку газу основної сталеплавильної печі з подачею кисню (ВОГО) до потоку газу, збагаченого воднем.
З. Спосіб за п. 1, де потік коксового газу стискають до приблизно 5-10 бар манометричного тиску (ВАВС).
4. Спосіб за п. 1, де потік газу, збагаченого воднем, містить приблизно 99 95 водню.
5. Спосіб за п. 1, де потік газу, збагаченого воднем, містить приблизно 75 956 водню з потоку коксового газу.
б. Спосіб за п.1, де приблизно 40 95 потоку коксового газу застосовують для утворення відновлювального газу.
7. Спосіб за п. 1, який додатково включає охолодження і очищення потоку колошникового газу.
8. Спосіб за п. 1, який додатково включає видалення діоксиду вуглецю з потоку колошникового газу. Фо ЕЕ 2 В ВАЄ Е В 5 под ЕЕ в вв БЕ еИ- - ща ШЕ зх І З Але в еВ хх 5 д т Х х що ЕЕ ЕН со «а і Фігура
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462024767P | 2014-07-15 | 2014-07-15 | |
| PCT/US2015/040516 WO2016011122A1 (en) | 2014-07-15 | 2015-07-15 | Methods and systems for producing direct reduced iron and steel mill fuel gas |
| US14/799,850 US9938594B2 (en) | 2014-07-15 | 2015-07-15 | Methods and systems for producing direct reduced iron and steel mill fuel gas using coke oven gas and basic oxygen furnace gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA119566C2 true UA119566C2 (uk) | 2019-07-10 |
Family
ID=55074081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201700749A UA119566C2 (uk) | 2014-07-15 | 2015-07-15 | Спосіб одержання відновлювального газу і газоподібного палива |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9938594B2 (uk) |
| CN (1) | CN106573771A (uk) |
| MX (1) | MX2016016047A (uk) |
| RU (1) | RU2675581C2 (uk) |
| UA (1) | UA119566C2 (uk) |
| WO (1) | WO2016011122A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA201608111B (uk) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106755692A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-05-31 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 天然气水蒸汽重整后还原红土镍矿球团的系统和方法 |
| CN109399564B (zh) * | 2018-11-07 | 2020-05-05 | 中国矿业大学 | 一种直接利用高温焦炉荒煤气制取高纯氢的装置及方法 |
| SE543341C2 (en) * | 2019-04-01 | 2020-12-08 | Greeniron H2 Ab | Method and device for producing direct reduced metal |
| CN109971906A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-05 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | 一种超低碳排放生产海绵铁的还原方法 |
| SE543642C2 (en) * | 2019-09-23 | 2021-05-11 | Greeniron H2 Ab | Method and device for producing direct reduced, carburized metal |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2873183A (en) * | 1954-07-07 | 1959-02-10 | Kenneth B Ray And The St Trust | Continuous iron ore reduction process |
| JPS5891003A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-30 | Kawasaki Steel Corp | Ｐｓａ法による純水素製造を目的とするｃｏｇ精製法 |
| JPS58190801A (ja) | 1982-04-28 | 1983-11-07 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | コ−クス炉ガスからの高純度水素回収方法 |
| RU2190022C2 (ru) * | 1997-10-10 | 2002-09-27 | Ильса, С.А. Де К.В. | Способ получения железа прямым восстановлением и устройство для его осуществления |
| US6146442A (en) * | 1999-01-08 | 2000-11-14 | Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Apparatus and method for introducing gas into a shaft furnace without disturbing burden flow |
| US6478841B1 (en) * | 2001-09-12 | 2002-11-12 | Techint Technologies Inc. | Integrated mini-mill for iron and steel making |
| US20060027043A1 (en) | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Hylsa S.A. De C.V. | Method and apparatus for producing clean reducing gases from coke oven gas |
| CN1995402B (zh) * | 2006-01-06 | 2011-11-16 | 伊尔技术有限公司 | 利用焦炉气等将氧化铁直接还原成金属铁的方法 |
| DE102009022509B4 (de) * | 2009-05-25 | 2015-03-12 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren zur Herstellung von Synthesegas |
| US9028585B2 (en) | 2010-05-14 | 2015-05-12 | Midrex Technologies, Inc. | System and method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas and oxygen steelmaking furnace gas |
| JP5891003B2 (ja) | 2011-10-26 | 2016-03-22 | 旭化成ホームズ株式会社 | 建物 |
-
2015
- 2015-07-15 CN CN201580034195.4A patent/CN106573771A/zh active Pending
- 2015-07-15 WO PCT/US2015/040516 patent/WO2016011122A1/en active Application Filing
- 2015-07-15 US US14/799,850 patent/US9938594B2/en active Active
- 2015-07-15 MX MX2016016047A patent/MX2016016047A/es unknown
- 2015-07-15 UA UAA201700749A patent/UA119566C2/uk unknown
- 2015-07-15 RU RU2017102718A patent/RU2675581C2/ru active
-
2016
- 2016-11-23 ZA ZA2016/08111A patent/ZA201608111B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2675581C2 (ru) | 2018-12-19 |
| ZA201608111B (en) | 2019-12-18 |
| WO2016011122A1 (en) | 2016-01-21 |
| CN106573771A (zh) | 2017-04-19 |
| US9938594B2 (en) | 2018-04-10 |
| US20160017445A1 (en) | 2016-01-21 |
| MX2016016047A (es) | 2017-03-28 |
| RU2017102718A (ru) | 2018-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2459755B1 (en) | Method for producing direct reduced iron with limited co2 emissions and apparatus therefor | |
| UA119566C2 (uk) | Спосіб одержання відновлювального газу і газоподібного палива | |
| RU2643007C2 (ru) | Восстановление оксида железа до металлического железа с применением природного газа | |
| TWI620822B (zh) | 使用焦爐氣將鐵氧化物還原成金屬鐵之方法 | |
| JP5810537B2 (ja) | 酸化炭素含有ガスの利用方法 | |
| US8926729B2 (en) | Method and apparatus for direct reduction ironmaking | |
| JP2017503922A (ja) | 炉頂ガス循環高炉設備を操業する方法 | |
| MY155610A (en) | Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a spent gas | |
| US10113209B2 (en) | Methods and systems for producing high carbon content metallic iron using coke oven gas | |
| JP6538281B2 (ja) | 熱風炉を用いた二酸化炭素の分解及びリサイクル方法 | |
| US11021766B2 (en) | Direct reduction with coal gasification and coke oven gas | |
| JP5777009B2 (ja) | 廃ガスからｃｏ２を分離回収する方法及び装置 | |
| KR101873961B1 (ko) | 제철 부생가스를 이용한 환원가스 제조 방법 및 그 제조 장치 | |
| JP2010173985A (ja) | 炭化水素系燃料の製造方法および炭化水素系燃料製造設備 | |
| CN117897506A (zh) | 使用气体电加热器使铁矿石系统的直接还原中的废还原气体再循环的方法 | |
| US9840445B2 (en) | Method and apparatus for recycling methane | |
| US9868999B2 (en) | Methods and systems for producing direct reduced iron utilizing a petroleum refinery bottoms or petroleum coke gasifier and a hot gas cleaner | |
| MY174695A (en) | Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a spent gas | |
| US20220372587A1 (en) | Direct reduced iron system and method using synthetic combustion air | |
| KR20230116442A (ko) | 제철 부생가스를 이용한 환원가스 제조 방법 | |
| Hernandez et al. | Process and apparatus for the production of CO and CO 2 | |
| KR20230105673A (ko) | 탄화수소로부터 최적화된 수소 생산 | |
| Bonnereau et al. | Efficient Scheme for Native Carbon Dioxide Recovery from Sulphur Recovery Unit Tail Gas |