[發明專利]含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201710533431.8
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN107128876A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 金基鉉;鄭宗憲;李承紋;金聲萬
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C01B3/38
• 分類號: C01B3/38;C01B3/48
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司11285
• 代理人: 侯婧,鐘守期

1.一種含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，包括：

含有甲烷的煉鐵副產氣體的第一預處理裝置；

與所述第一預處理裝置隔開而設置的含有二氧化碳的煉鐵副產氣體的第二預處理裝置；

蒸汽發生裝置，其用于向經所述第一預處理裝置處理的含有甲烷的煉鐵副產氣體、和經所述第二預處理裝置處理的含有二氧化碳的煉鐵副產氣體混合而成的混合氣體中供給蒸汽；以及

轉化反應裝置，其接收含有所被供給的所述蒸汽的混合氣體并使之轉化，從而將所述混合氣體轉化為含有一氧化碳和氫氣的氣體，

所述第二預處理裝置包括：

第二儲存腔室，用于儲存所述含有二氧化碳的煉鐵副產氣體；

精煉裝置，用于精煉從所述第二儲存腔室排出的含有二氧化碳的煉鐵副產氣體；以及

二氧化碳分離裝置，用于從經過精煉的所述含有二氧化碳的煉鐵副產氣體的一部分或者全部中分離二氧化碳，

所述蒸汽發生裝置及所述二氧化碳分離裝置分別從所述轉化反應裝置排出的廢氣中得到熱源供給，

并且該含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置進一步包括：

氫氣制造裝置，其用于由在所述轉化反應裝置中使混合氣體轉化而制造的含有一氧化碳的還原氣體的一部分或者全部制造氫氣，

所述氫氣制造裝置進一步包括：

水煤氣變換反應器，其用于增加所述含有一氧化碳的還原氣體中氫氣含量；以及

氫氣分離裝置，其用于從增加了氫氣的所述含有一氧化碳的還原氣體中分離氫氣，

向所述轉化反應裝置供給的所述混合氣體中的甲烷、二氧化碳和蒸汽的摩爾比滿足以下式(1)和(2)，

0≤H₂O/CO₂≤5····(1)

0.1≤(H₂O+CO₂)/CH₄≤5····(2)，

通過所述氫氣分離裝置分離出的一部分氫氣與通過所述轉化反應裝置轉化的含有一氧化碳的還原氣體混合，并供給到鐵礦石還原裝置。

2.根據權利要求1所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，其特征在于，

所述含有甲烷的煉鐵副產氣體為COG(焦爐煤氣)。

3.根據權利要求1所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，其特征在于，

所述含有二氧化碳的煉鐵副產氣體為選自高爐廢氣、FINEX工藝的流化還原爐廢氣、煉鐵廠發電設備的廢氣、生產鋼鐵產品的加熱爐廢氣、以及焦爐加熱爐廢氣中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，其特征在于，

所述含有二氧化碳的煉鐵副產氣體進一步包含從所述轉化反應裝置排出的廢氣。

5.根據權利要求1所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，其特征在于，

所述第一預處理裝置包括：

第一儲存腔室，其用于儲存所述含有甲烷的煉鐵副產氣體；以及

精煉裝置，其用于精煉從所述第一儲存腔室排出的含有甲烷的煉鐵副產氣體。

6.根據權利要求5所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，其中，

所述第一預處理裝置進一步包括：

液化天然氣吹入管道，其用于進一步向從所述第一儲存腔室排出的含有甲烷的煉鐵副產氣體供給甲烷；以及

脫硫裝置，其用于從所述液化天然氣中去除硫。

7.根據權利要求1所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，進一步包括：

升壓裝置，其用于將所述含有甲烷的煉鐵副產氣體和所述含有二氧化碳的煉鐵副產氣體混合而成的混合氣體升壓至所述鐵礦石還原裝置的工作壓力。

8.根據權利要求7所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，進一步包括：

升溫裝置，其用于使升壓后的所述混合氣體升溫以適合所述轉化反應裝置內的反應溫度。

9.根據權利要求8所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，其中，

所述升溫裝置從所述轉化反應裝置排出的廢氣中得到熱源供給。

10.根據權利要求1所述的含有一氧化碳和氫氣的合成氣體的制造裝置，其中，

所述氫氣制造裝置進一步包括：

熱回收裝置，其用于冷卻轉化后的所述含有一氧化碳的還原氣體。