[發明專利]氫生產設備及氫生產方法

在審

• 申請號: 201780085518.1
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN110382405A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 鄭宗憲;李承紋
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C01B3/04
• 分類號: C01B3/04;C01B3/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王艷江;李春艷

本發明涉及氫生產設備，利用在氫生產工序中產生的熱來生產蒸氣(steam)并將其重新利用到氫生產工序中。由此，氫生成所需的蒸氣可以由氫生產設備調撥，所以可以減少從外部制造并供應的蒸氣的量，或不使用從外部制造并供應的蒸氣。因此，與以往相比，可以降低用于氫生產的蒸氣的生產成本，并因此有節省氫生產成本的效果。

技術領域

本發明涉及氫生產設備及氫生產方法，更詳細地是涉及重復利用在煉鐵工序中副產的氣體來生產氫的氫生產設備及氫生產方法。

背景技術

煉鋼工序中產生的副產氣體中含有大量二氧化碳，將二氧化碳直接釋放到大氣中的情況下會成為造成環境污染的根源。因此，正在嘗試將煉鋼工序中產生的副產氣體中的二氧化碳轉化為氫，并將其重新使用于需要氫的各種裝置中，例如用于生產電力的發電廠或鋼鐵產品生產線及工序中。

另一方面，在煉鋼工序中，將氧氣吹入熔融氣化爐中熔化還原鐵而制造鐵液的FINEX型鐵液制造設備中產生的副產氣體中包括熱量豐富的CO及H₂。因此，使用FINEX副產氣體(FOG：Finex off gas)生產氫是有效果的。

然而，在使用FINEX副產氣體生產氫時，為了冷卻高溫副產氣體及制造氫而需要大量蒸氣，并且上述蒸氣是在氫生產設備外部中制造并調撥的。因此，存在需要大量的蒸氣供應及由此帶來的氫生產成本增加的問題。

(現有專利文獻)

韓國授權專利10-1321930

發明內容

本發明提供一種能夠降低氫制造成本的氫生產設備及氫生產方法。

本發明提供一種能夠減少從外部供應的用于制造氫的蒸氣量，并因此降低氫生產成本的氫生產設備及氫生產方法。

根據本發明的氫生產設備包括：熱回收裝置，接收在煉鋼工序中產生的副產氣體，而回收上述副產氣體的熱；氫增濃裝置，接收在上述熱回收裝置中排出的副產氣體，并增加上述副產氣體中的氫濃度，而生產出高濃度含氫氣體；氫氣處理裝置，與上述熱回收裝置及氫增濃裝置中的至少一個連接，并且將在上述熱回收裝置中對副產氣體進行熱回收的過程中產生的蒸氣、及使在上述氫增濃裝置中產生的高濃度含氫氣體進行熱交換所產生的蒸氣中的至少一個，向氫增濃裝置供應；及氫分離裝置，從通過上述氫氣處理裝置接收的高濃度含氫氣體中將氫分離。

包括副產氣體移動配管，該副產氣體移動配管的一端與上述熱回收裝置連接，另一端與上述氫增濃裝置連接，由此將從上述熱回收裝置排出的副產氣體向上述氫增濃裝置供應，并且將上述氫氣處理裝置的蒸氣向上述氫增濃裝置供應。

上述氫氣處理裝置包括熱交換器，該熱交換器通過使從上述氫增濃裝置排出的上述高濃度含氫氣體進行熱交換而生成蒸氣，并且降低上述高濃度氫氣的溫度；上述氫氣處理裝置包括蒸氣供給部，該蒸氣供給部將在上述熱回收裝置中對副產氣體進行熱回收的過程中產生的蒸氣、及通過上述熱交換器而產生的蒸氣中的至少一個，向上述副產氣體移動配管移動并與上述副產氣體進行混合。

上述氫氣處理裝置包括：第一氫氣移動配管，與上述氫增濃裝置連接，從上述氫增濃裝置排出高濃度含氫氣體；第一熱交換器，與上述第一氫氣移動配管連接，使通過上述副產氣體移動配管供應的副產氣體和蒸氣混合而成的混合氣體、與高濃度含氫氣體進行熱交換；第二熱交換器，與上述第一熱交換器連接，使在上述第一熱交換器中被回收了熱的高濃度含氫氣體進行熱交換；及第二氫氣移動配管，將上述第一熱交換器和上述第二熱交換器連接，而使在上述第一熱交換器中被回收了熱的高濃度含氫氣體向第二熱交換器移動。

上述蒸氣供給部包括：第一蒸氣移動配管，一端與上述熱回收裝置連接，而排出在上述熱回收裝置中副產的蒸氣；及第二蒸氣移動配管，一端與上述第二熱交換器連接，而使在上述高濃度含氫氣體的熱交換中產生的蒸氣移動；上述第一蒸氣移動配管及第二蒸氣移動配管各自的另一端與上述副產氣體移動配管連接。