Спосіб і пристрій для секвестування двоокису вуглецю з відпрацьованого газу

Номер патенту: 102748

Опубліковано: 12.08.2013

Автори: Метіус Гарі Едвард, МакКлілланд Джеймз М., Джр.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб переробки колошникового газу, що включає етапи, на яких:

розділяють колошниковий газ на технологічний газ і паливо на основі колошникового газу,

змішують технологічний газ з вуглеводнем і подають отриманий сировинний газ для риформінгу в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою для риформінгу сировинного газу риформінгу і утворення відновного газу, і

подають щонайменше частину палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу і утворення газу, збідненого двоокисом вуглецю, що вибірково змішують з відновним газом,

де співвідношення об'єму технологічного газу та палива на основі колошникового газу установлюють в залежності від наявної теплоти в установці для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою, куди подається сировинний газ риформінгу.

2. Спосіб за п. 1, що додатково включає етап, на якому подають щонайменше частину палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу і утворення паливного газу риформінгу після додавання вуглеводню, що подають в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою.

3. Спосіб за п. 2, що додатково включає етап, на якому стискають технологічний газ і паливо на основі колошникового газу.

4. Спосіб за п. 1, що додатково включає етап, на якому утворюють пару з колошникового газу.

5. Спосіб за п. 4, що додатково включає етап, на якому очищають колошниковий газ для видалення пилу.

6. Спосіб за п. 1, де колошниковий газ одержують з відновної печі.

7. Спосіб за п. 1, що додатково включає етап, на якому змішують відновний газ з киснем і вуглеводнем для утворення газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття і подають газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття у відновну піч.

8. Спосіб за п. 1, що додатково включає етап, на якому попередньо нагрівають газ, збіднений двоокисом вуглецю, перед змішуванням його з відновним газом.

9. Спосіб за п. 1, де пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою також виробляє димовий газ.

10. Спосіб за п. 9, що додатково включає етап, на якому утворюють пару з димового газу.

11. Спосіб за п. 10, що додатково включає етап, на якому використовують димовий газ для попереднього нагрівання іншого газу.

12. Спосіб за п. 1, де колошниковий газ і відновний газ зв'язані зі способом прямого відновлення для перетворення оксиду заліза в металеве залізо.

13. Пристрій для переробки колошникового газу, що включає:

один або більше трубопроводів для поділу колошникового газу на технологічний газ і паливо на основі колошникового газу,

пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою, виконаний з можливістю установлення співвідношення об'єму технологічного газу та палива на основі колошникового газу в залежності від наявної теплоти в ньому,

одинабо більше трубопроводів, для змішування технологічного газу з вуглеводнем і подачі отриманого сировинного газу для риформінгу в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою для риформінгу сировинного газу риформінгу і утворення відновного газу,

скрубер для очищення від двоокису вуглецю,

один або більше трубопроводів для подачі щонайменше частини палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю, для видалення, щонайменше, деякої частини двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу і утворення газу, збідненого двоокисом вуглецю, який вибірково змішують з відновним газом.

14. Пристрій за п. 13, що додатково включає один або більше трубопроводів для подачі щонайменше частини палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю.

15. Пристрій за п. 14, що додатково включає один або більше газових компресорів для стискання технологічного газу і палива на основі колошникового газу.

16. Пристрій за п. 13, що додатково включає паровий котел низького тиску для утворення пари з колошникового газу.

17. Пристрій за п. 16, що додатково включає мокрий скрубер для очищення колошникового газу для видалення пилу.

18. Пристрій за п. 13, де колошниковий газ одержують з відновної печі.

19. Пристрій за п. 13, що додатково включає один або більше трубопроводів для змішування відновного газу з киснем і вуглеводнем для утворення газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття і подачі газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття у відновну піч.

20. Пристрій за п. 13, що додатково включає підігрівник для попереднього нагрівання газу, збідненого двоокисом вуглецю.

21. Пристрій за п. 13, де пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою також виробляє димовий газ.

22. Пристрій за п. 21, що додатково включає паровий котел низького тиску для утворення пари з димового газу.

23. Пристрій за п. 22, що додатково включає один або більше трубопроводів для використання димового газу для попереднього нагрівання іншого газу.

24. Пристрій за п. 13, де колошниковий газ і відновний газ є речовинами способу прямого відновлення для перетворення оксиду заліза в металеве залізо.

25. Спосіб видалення двоокису вуглецю з джерела вторинного палива і повторного використання його як рециркулюючого газу без побоювань викидів, що включає етапи, на яких:

дане джерело газу, розділяють на технологічний газ і відпрацьований газ,

змішують технологічний газ з вуглеводнем і подають отриманий сировинний газ в пристрій для риформінгу для риформінгу сировинного газу і утворення відновного газу, і

подають щонайменше частину відпрацьованого газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і утворення газу, збідненого двоокисом вуглецю, що вибірково змішують з відновним газом,

де співвідношення об'єму технологічного газу та відпрацьованого газу установлюють в залежності від наявної теплоти в пристрої для риформінгу, куди подається сировинний газ.

26. Спосіб за п. 25, що додатково включає етап, на якому подають щонайменше частину відпрацьованого газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і утворення паливного газу після додавання вуглеводню, що подають в пристрій для риформінгу.

Текст

Реферат: Спосіб і пристрій для секвестування двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і повторного використання його у вигляді рециркулюючого газу без побоювань викидів, що включають: розділення джерела газу на технологічний газ і відпрацьований газ; змішування технологічного газу з вуглеводнем і подачу отриманого сировинного газу в пристрій для риформінгу для риформінгу сировинного газу і утворення відновного газу; і подачу, щонайменше, частини відпрацьованого газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення, щонайменше, деякої частини двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і утворення газу, збідненого двоокисом вуглецю, що змішують з відновним газом. Факультативно спосіб також включає подачу щонайменше частини відпрацьованого газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і утворення паливного газу після додавання вуглеводню, що подають в пристрій для риформінгу. Факультативно джерело газу і відновний газ є речовинами способу прямого відновлення для перетворення оксиду заліза в металеве залізо у відновній печі, що використовує відновний газ, факультативно після деякої модифікації, і виробляє джерело газу. UA 102748 C2 (12) UA 102748 C2 UA 102748 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ПЕРЕХРЕСНЕ ПОСИЛАННЯ НА РОДИННУ ЗАЯВКУ [0001] Дана не попередня патентна заявка/патент заявляє перевагу пріоритету Попередньої заявки на патент США № 61/170999, поданої 20 квітня 2009, що має назву "Спосіб і пристрій для секвестування двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу", зміст якої включений сюди в його повноті за допомогою посилання. ГАЛУЗЬ ВИНАХОДУ [0002] Даний винахід, в цілому, відноситься до способу і пристрою для прямого відновлення оксиду заліза до металевого заліза, серед інших способів. Більш конкретно, даний винахід відноситься до способу і пристрою для секвестування двоокису вуглецю з відпрацьованого газу разом з такими способами. ПЕРЕДУМОВИ ВИНАХОДУ [0003] У багатьох промислових способах існує необхідність у високопродуктивному і ефективному способі видалення двоокису вуглецю з джерела вторинного палива, такого як джерело палива на основі колошникового газу, у способі прямого відновлення. Іншими словами, у багатьох промислових способах існує необхідність у високопродуктивному і ефективному способі видалення двоокису вуглецю з джерела палива, забрудненого іншим способом, дозволяючи використовувати його в якості джерела первинного палива без проблем з викидами. У деяких випадках урядова політика вимагала видаляти цей двоокис вуглецю, і необхідність у контролі викидів двоокису вуглецю в майбутньому буде лише зростати. Пряме відновлення включає відновлення руд оксиду заліза в окатиші, блоки або пресовки металізованого заліза, де оксид заліза відновлюють газом, що містить водень і/або окис вуглецю, одержуючи в результаті побічний продукт двоокису вуглецю. КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ [0004] В одному ілюстративному варіанті здійснення даного винаходу спосіб секвестування двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу включає: даний колошниковий газ, розділений на технологічний газ і паливо на основі колошникового газу: змішування технологічного газу з вуглеводнем і подачу отриманого сировинного газу риформінгу в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою для риформінгу сировинного газу риформінгу і утворення відновного газу; і подачу палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення, щонайменше, деякої частини двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу і утворення паливного газу риформінгу після додавання вуглеводню, що подають в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою. Спосіб також включає стиснення технологічного газу і палива на основі колошникового газу. Спосіб додатково включає утворення пари з колошникового газу. Спосіб також додатково включає очищення колошникового газу для видалення пилу. Факультативно колошниковий газ одержують з відновної печі. Факультативно спосіб також додатково включає змішування відновного газу з киснем і вуглеводнем для утворення газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття і подачу газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття у відновну піч. Скрубер для очищення від двоокису вуглецю також виробляє газ, збіднений двоокисом вуглецю. Спосіб також додатково включає змішування газу, збідненого двоокисом вуглецю, з відновним газом. Факультативно спосіб також додатково включає попереднє нагрівання газу, збідненого двоокисом вуглецю, до змішування його з відновним газом або використання його в якості палива. Пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою також виробляє димовий газ. Спосіб також додатково включає утворення пари з димового газу. Факультативно спосіб також додатково включає використання димового газу для попереднього нагрівання іншого газу. Факультативно колошниковий газ і газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття зв'язані зі способом прямого відновлення для перетворення оксиду заліза в металеве залізо. [0005] В іншому ілюстративному варіанті здійснення даного винаходу пристрій для секвестування двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу включає: один або більше трубопроводів для поділу колошникового газу на технологічний газ і паливо на основі колошникового газу; один або більше трубопроводів для змішування технологічного газу з вуглеводнем і подачі отриманого сировинного газу риформінгу в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою для риформінгу сировинного газу риформінгу і утворення відновного газу; і один або більше трубопроводів для подачі палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення, щонайменше, деякої частини двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу і утворення паливного газу риформінгу після додавання вуглеводню, який подають в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою. Пристрій також включає один або більше газових компресорів для стиску технологічного газу і палива на основі колошникового газу. Пристрій додатково включає паровий котел низького тиску для утворення пари з колошникового газу. Пристрій також 1 UA 102748 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 додатково включає мокрий скрубер для очищення колошникового газу для видалення пилу. Факультативно колошниковий газ одержують з відновної печі. Факультативний пристрій також додатково включає один або більше трубопроводів для змішування відновного газу з киснем і вуглеводнем для утворення газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття і подачі газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття у відновну піч. Скрубер для очищення від двоокису вуглецю також виробляє газ, збіднений двоокисом вуглецю. Пристрій також додатково включає один або більше трубопроводів для змішування газу, збідненого двоокисом вуглецю, з відновним газом. Факультативно пристрій також додатково включає підігрівник для попереднього нагрівання газу, збідненого двоокисом вуглецю, до змішування його з відновним газом або використання його в якості палива. Пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою також виробляє димовий газ. Пристрій також додатково включає паровий котел низького тиску для утворення пари з димового газу. Факультативно пристрій також додатково включає один або більше трубопроводів для використання димового газу для попереднього нагрівання іншого газу. Факультативно колошниковий газ і газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття зв'язані зі способом прямого відновлення для перетворення оксиду заліза в металеве залізо. [0006] У додатковому ілюстративному варіанті здійснення даного винаходу спосіб для секвестування двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і повторного його використання в якості рециркулюючого газу без побоювань викидів, включає: дане джерело газу, розділене на технологічний газ і відпрацьований газ: змішування технологічного газу з вуглеводнем і подачу отриманого сировинного газу в пристрій для риформінгу для риформінгу сировинного газу і утворення відновного газу; і подачу, щонайменше, частини відпрацьованого газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення, щонайменше, деякої частини двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і утворення газу, збідненого двоокисом вуглецю, який змішують з відновним газом. Факультативно спосіб також включає подачу, щонайменше, частини відпрацьованого газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення, щонайменше, деякої частини двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і утворення паливного газу після додавання вуглеводню, який подають в пристрій для риформінгу. [0007] Способи секвестрації двоокису вуглецю даного винаходу забезпечують ефективний цикл, за допомогою якого окис вуглецю і водень, що не використовуються в первинному способі і видаляються у вигляді відпрацьованого газу, можуть бути знову захоплені, зводячи до мінімуму при цьому небажані викиди. КОРОТКИЙ ОПИС ГРАФІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ [0008] Даний винахід ілюструють і описують тут, посилаючись на різні графічні матеріали, у яких однакові номери посилань використовують для позначення однакових етапів способу/компонентів пристрою, у відповідних випадках, і на яких: [0009] ФІГ. 1 являє собою технологічну/принципову схему способу/пристрою для секвестування двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу даного винаходу; і [0010] ФІГ. 2 являє собою технологічну/принципову схему способу прямого відновлення даного винаходу. ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ [0011] Посилаючись на ФІГ. 1, в одному ілюстративному варіанті здійснення даного винаходу пристрій для секвестування двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу 10 свідомо включає відновну піч типу вертикального шахтного стовбура 12 або подібне. У цьому прикладі відновна піч 12 включає завантажувальну лійку (не показано), у яку завантажують з визначеною швидкістю окатиші, блоки або пресовки оксиду заліза. Окатиші, блоки або пресовки оксиду заліза опускаються під дією гравітації у відновну піч 12 із завантажувальної лійки через трубу, що подає, (не показано), що також служить як газонепроникна труба. На дні відновної печі 12 знаходиться випускна труба (не показана), що додатково служить як газонепроникна труба. Розвантажувальний живильник (не показано), такий як електровібраціний живильник або подібне, розташований нижче випускної труби і приймає окатиші, блоки або пресовки металевого заліза, тим самим утворюючи систему для гравітаційного опускання вантажу через відновну піч 12. [0012] Приблизно посередині відновної печі 12 знаходиться система кільцевих трубопроводів і фурм (не показано), через яку гарячий відновний газ вводять при температурі від приблизно 700 градусів С до приблизно 1050 градусів С. Гарячий відновний газ надходить нагору через область відновлення відновної печі 12, протилежно потоку окатишів, блоків або пресовок, і виходить з відновної печі 12 через трубу для відводу газу (не показано), розташовану зверху відновної печі 12. Труба, що подає, проходить під трубою для відводу газу, це геометричне розташування створює камеру, яка вивільнює відпрацьований газ, що дозволяє відпрацьованому газу вивільнятися з лінії завантаження і текти вільно в трубу для відводу газу. 2 UA 102748 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Гарячий відновний газ, при протіканні з системи кільцевих трубопроводів і фурм у трубу для відводу газу, служить для нагрівання окатишів, блоків або пресовок оксиду заліза і відновлення їх до окатишів, блоків або пресовок металевого заліза (а саме, за допомогою прямого відновлення). Гарячий відновний газ містить водень, азот, окис вуглецю, двоокис вуглецю, метан і водяні пари, що відновлюють окатиші, блоки або пресовки оксиду заліза і виробляють газ, що відходить, або колошниковий газ, що містить двоокис вуглецю і водяні пари. [0013] Посилаючись на ФІГ. 2, способи прямого відновлення, використовувані в даному документі, контролюють умови відновлення, температури і хімічні склади в місці, де газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття входить у відновну піч 12 шляхом регулювання добавок газу, збідненого двоокисом вуглецю, природного газу і кисню до відновного газу безпосередньо перед цим. Ці способи прямого відновлення описані, загалом, у патенті США №3748120, що має назву "Спосіб відновлення оксиду заліза до металевого заліза", патенті США №3749386, що має назву "Спосіб відновлення оксидів заліза в процесі непрямого відновлення", патенті США №3764123, що має назву "Пристрій для відновлення оксиду заліза до металевого заліза", патенті США №3816101, що має назву "Спосіб відновлення оксидів заліза в процесі непрямого відновлення", патенті США №4046557, що має назву "Спосіб одержання часток металевого заліза" і патенті США №5437708, що має назву "Одержання карбіду заліза в шахтній печі", зміст яких включено в даний документ в їхній повноті за допомогою посилання. [0014] Шихта відновної печі діє в якості великого адіабатичного реактора і забезпечує рівноважні реакції в зоні введення газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття. Як тільки газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття входить у відновну піч 12 і проходить через шихту, газ реагує з його рівноважним складом і температурою, за якою спостерігають на шихтових термопарах на верхній частині відновної печі 12. [0015] На реакції навуглецьовування впливають наступні фактори пари відновного газу: 1. Початкове співвідношення водень:окис вуглецю у відновному газі; 2. Початковий вміст метану у відновному газі; 3. Початкова температура відновного газу; 4. Добавка природного газу до відновного газу; 5. Добавка кисню до відновного газу; 6. Добавка газу, збідненого двоокисом вуглецю, до відновного газу; 7. Кінцеве співвідношення відновник:окислювач у газі кільцевого трубопроводу гарячого дуття; і 8. Кінцевий тиск газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття. [0016] За нормальних умов експлуатації початкова якість відновного газу ретельно контролюється, і вона стає головним фактором стабільності для способу прямого відновлення. Як тільки відновний газ надходить у напрямку до відновної печі 12, додають природний газ на підставі аналізу вмісту метану кінцевого газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття. Це забезпечує стабілізуюче регулювання для будь-якого відхилення в вмісті метану початкового відновного газу, і впливає на потенціал навуглецьовування кінцевого газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття. Кисень додають до відновного газу для підвищення температури кінцевого газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття і поліпшення кінетики процесу відновлення залізної руди. [0017] Факультативно використовувані умови експлуатації включають попереднє нагрівання добавки природного газу, зменшення вмісту газу метану, що дорівнює або менше ніж приблизно 3 12 відсотків, і витрату добавки кисню/тону, що дорівнює або менше ніж приблизно 30 Нм /т. [0018] У ході використання пристрою для прямого відновлення, газ виходить із джерела відновного газу 40, і перший датчик робить аналіз газу і вимірює температуру газу. Природний газ потім змішують з газом на впуску природного газу. Кисень потім змішують із сумішшю газу і природного газу на впуску кисню, тим самим утворюючи газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття. Другий датчик робить аналіз газу і вимірює температуру газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття перед тим, як газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття входить у відновну піч 12. [0019] Посилаючись знову на ФІГ. 1, за даним винаходом колошниковий газ із труби для відводу газу відновної печі 12 тече через іншу трубу (не показано) у паровий котел низького тиску 14. Це забезпечує ефективне утворення пари для використання будь-де ще в способі, наприклад, на етапі видалення двоокису вуглецю, описаному більш детально тут нижче. Живильну воду котла подають на паровий котел низького тиску 14 і, як посилаються тут вище, створену пару рециркулюють у ході даного способу або використовують будь-де ще. [0020] Колошниковий газ потім направляють на мокрий скрубер 20, що забезпечує охолодження колошникового газу і видалення пилу, з відводом води. Мокрий скрубер 20 може 3 UA 102748 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 бути будь-якого загальноприйнятого типу, відомого фахівцям у даній області техніки, наприклад, апарат Вентурі з вежею з насадкою (не показано), де колошниковий газ протікає вниз через апарат Вентурі і потім нагору через насадку протитечію охолоджуючій воді. [0021] Колошниковий газ виходить з мокрого скрубера 20 у двох потоках під впливом клапана (не показано). Перший потік представляє собою технологічний газ, і другий газ представляє собою паливо на основі колошникового газу (а саме, викиди). Співвідношення цих потоків установлюють за допомогою розташовуваної теплоти в установці для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою 24, з'єднаної з першим потоком, що звичайно є постійним, одержуючи в результаті ілюстративне співвідношення 1:1 (з використанням рецикльованого газу, збідненого двоокисом вуглецю), 2:1 (без використання рецикльованого газу, збідненого двоокисом вуглецю), тощо. [0022] Технологічний газ з мокрого скрубера 20 подають на компресор 22 і стискають до необхідного тиску, і потім подають на змішувальний пристрій (не показано), де технологічний газ змішують із природним газом. Цей сировинний газ риформінгу потім подають в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою 24. Пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою 24 включає пальники з подачею палива (не показано), що виробляють нагрітий димовий газ, який містить азот, двоокис вуглецю і воду, за допомогою згоряння і безлічі трубок установки для каталітичного риформінгу (не показано), останні з яких використовують сировинний газ для риформінгу і тепло від згоряння для утворення відновного газу, що подають назад у відновну піч 12 після введення кисню, природного газу і газу, збідненого двоокисом вуглецю, одержуючи в результаті газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття. [0023] Паливо на основі колошникового газу з мокрого скрубера 20 також подають на компресор 26 і стискають до необхідного тиску до введення в скрубер для очищення від двоокису вуглецю 28. Скрубер для очищення від двоокису вуглецю 28 має введення пари низького тиску, факультативно отриманої з будь-яких парових котлів низького тиску 14, 32 пристрою для секвестування двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу 10, і відводів живильної води котла, сірки і двоокису вуглецю. Живильна вода котла може бути введенням до будь-яких парових котлів низького тиску 14, 32 пристрою для секвестування двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу 10. Інший відвід скрубера для очищення від двоокису вуглецю 28 являє собою газ, збіднений двоокисом вуглецю, що при змішуванні з природним газом стає, частково, паливним газом риформінгу, що подають в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою 24. [0024] Скрубер для очищення від двоокису вуглецю 28 може включати будь-який тип алканоламіну, такий як МЕА (моноетаноламін), MDEA (метилдіетиламін) або подібне, або будьякий тип системи очищення газу гарячим розчином калію, відомий фахівцям у даній області техніки. Пару низького тиску використовують, щоб регенерувати розчин, використовуваний у скрубері для очищення від двоокису вуглецю 28, і він виходить як живильна вода котла. У ході способу очищення від двоокису вуглецю, сірку і двоокис вуглецю секвестують з палива на основі колошникового газу. Паливо на основі колошникового газу без сірки і двоокису вуглецю виходить зі скрубера для очищення від двоокису вуглецю 28 як газ, збіднений двоокисом вуглецю. Знову, частину газу, збідненого двоокисом вуглецю, змішують з природним газом для утворення паливного газу риформінгу, і вводять в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою 24 через пальники з подачею палива. Залишок газу, збідненого двоокисом вуглецю, рециклюють і змішують з відновним газом, який знову подають у відновну піч 12 після введення кисню і природного газу, тим самим, утворюючи газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття. Факультативно останню частину газу, збідненого двоокисом вуглецю, або єдиний потік, вводять у підігрівник 30 до змішування з наявним відновним газом або використання його як паливо. [0025] В одному ілюстративному варіанті здійснення даного винаходу цей потік газу, збідненого двоокисом вуглецю, і відновного газу, у кінцевому рахунку, представляє приблизно 20 відсотків подачі газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття на відновну піч 12, у той час як потік відновного газу установки для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою, у кінцевому рахунку, представляє приблизно 80 відсотків подачі газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття на відновну піч 12, хоча тут передбачаються і інші процентні співвідношення. [0026] Труба для відводу димового газу (не показано) забезпечується на установці для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою 24 для видалення димового газу, що містить азот, двоокис вуглецю і воду після згоряння. Димовий газ тече через один або кілька теплообмінників, включаючи паровий котел низького тиску 32. Знову, це забезпечує ефективне утворення пари для використання будь-де ще в способі, наприклад, на етапі видалення двоокису вуглецю, описаному більш детально вище. Живильну воду котла подають на паровий котел низького 4 UA 102748 C2 5 10 тиску 32, факультативно зі скрубера для очищення від двоокису вуглецю 28, і, як посилаються тут вище, створену пару рециркулюють у ході даного способу або використовують будь-де ще. Паровий котел низького тиску 32 може, таким чином, бути з'єднаний з факультативним підігрівником 30. [0027] Хоча даний винахід був проілюстрований і описане тут, посилаючись на кращі варіанти здійснення і їхні специфічні приклади, для фахівців у даній області техніки буде очевидним, що інші варіанти здійснення і приклади можуть виявляти подібні функції і/або досягати подібних результатів. Усі такі еквівалентні варіанти здійснення і приклади знаходяться в межах сутності і обсягу даного винаходу, є тим самим передбаченими і підпадають під нижчевикладену формулу винаходу. У зв'язку з цим, приведений вище детальний опис даного винаходу повинний розглядатися як необмежуючий і всеохоплюючий в найбільшому можливому ступені. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб переробки колошникового газу, що включає етапи, на яких: розділяють колошниковий газ на технологічний газ і паливо на основі колошникового газу, змішують технологічний газ з вуглеводнем і подають отриманий сировинний газ для риформінгу в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою для риформінгу сировинного газу риформінгу і утворення відновного газу, і подають щонайменше частину палива на основіколошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу і утворення газу, збідненого двоокисом вуглецю, що вибірково змішують з відновним газом, де співвідношення об'єму технологічного газу та палива на основі колошникового газу установлюють в залежності від наявної теплоти в установці для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою, куди подається сировинний газ риформінгу. 2. Спосіб за п. 1, що додатково включає етап, на якому подають щонайменше частину палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу і утворення паливного газу риформінгу після додавання вуглеводню, що подають в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою. 3. Спосіб за п. 2, що додатково включає етап, на якому стискають технологічний газ і паливо на основі колошникового газу. 4. Спосіб за п. 1, що додатково включає етап, на якому утворюють пару з колошникового газу. 5. Спосіб за п. 4, що додатково включає етап, на якому очищають колошниковий газ для видалення пилу. 6. Спосіб за п. 1, де колошниковий газ одержують з відновної печі. 7. Спосіб за п. 1, що додатково включає етап, на якому змішують відновний газ з киснем і вуглеводнем для утворення газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття і подають газ кільцевого трубопроводу гарячого дуття у відновну піч. 8. Спосіб за п. 1, що додатково включає етап, на якому попередньо нагрівають газ, збіднений двоокисом вуглецю, перед змішуванням його з відновним газом. 9. Спосіб за п. 1, де пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою також виробляє димовий газ. 10. Спосіб за п. 9, що додатково включає етап, на якому утворюють пару з димового газу. 11. Спосіб за п. 10, що додатково включає етап, на якому використовують димовий газ для попереднього нагрівання іншого газу. 12. Спосіб за п. 1, де колошниковий газ і відновний газ зв'язані зі способом прямого відновлення для перетворення оксиду заліза в металеве залізо. 13. Пристрій для переробки колошникового газу, що включає: один або більше трубопроводів для поділу колошникового газу на технологічний газ і паливо на основі колошникового газу, пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою, виконаний з можливістю установлення співвідношення об'єму технологічного газу та палива на основі колошникового газу в залежності від наявної теплоти в ньому, один або більше трубопроводів, для змішування технологічного газу з вуглеводнем і подачі отриманого сировинного газу для риформінгу в пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою для риформінгу сировинного газу риформінгу і утворення відновного газу, скрубер для очищення від двоокису вуглецю, 5 UA 102748 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 один або більше трубопроводів для подачі щонайменше частини палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю, для видалення, щонайменше, деякої частини двоокису вуглецю з палива на основі колошникового газу і утворення газу, збідненого двоокисом вуглецю, який вибірково змішують з відновним газом. 14. Пристрій за п. 13, що додатково включає один або більше трубопроводів для подачі щонайменше частини палива на основі колошникового газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю. 15. Пристрій за п. 14, що додатково включає один або більше газових компресорів для стискання технологічного газу і палива на основі колошникового газу. 16. Пристрій за п. 13, що додатково включає паровий котел низького тиску для утворення пари з колошникового газу. 17. Пристрій за п. 16, що додатково включає мокрий скрубер для очищення колошникового газу для видалення пилу. 18. Пристрій за п. 13, де колошниковий газ одержують з відновної печі. 19. Пристрій за п. 13, що додатково включає один або більше трубопроводів для змішування відновного газу з киснем і вуглеводнем для утворення газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття і подачі газу кільцевого трубопроводу гарячого дуття у відновну піч. 20. Пристрій за п. 13, що додатково включає підігрівник для попереднього нагрівання газу, збідненого двоокисом вуглецю. 21. Пристрій за п. 13, де пристрій для риформінгу з двоокисом вуглецю і парою також виробляє димовий газ. 22. Пристрій за п. 21, що додатково включає паровий котел низького тиску для утворення пари з димового газу. 23. Пристрій за п. 22, що додатково включає один або більше трубопроводів для використання димового газу для попереднього нагрівання іншого газу. 24. Пристрій за п. 13, де колошниковий газ і відновний газ є речовинами способу прямого відновлення для перетворення оксиду заліза в металеве залізо. 25. Спосіб видалення двоокису вуглецю з джерела вторинного палива і повторного використання його як рециркулюючого газу без побоювань викидів, що включає етапи, на яких: дане джерело газу, розділяють на технологічний газ і відпрацьований газ, змішують технологічний газ з вуглеводнем і подають отриманий сировинний газ в пристрій для риформінгу для риформінгу сировинного газу і утворення відновного газу, і подають щонайменше частину відпрацьованого газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і утворення газу, збідненого двоокисом вуглецю, що вибірково змішують з відновним газом, де співвідношення об'єму технологічного газу та відпрацьованого газу установлюють в залежності від наявної теплоти в пристрої для риформінгу, куди подається сировинний газ. 26. Спосіб за п. 25, що додатково включає етап, на якому подають щонайменше частину відпрацьованого газу в скрубер для очищення від двоокису вуглецю для видалення щонайменше деякої частини двоокису вуглецю з відпрацьованого газу і утворення паливного газу після додавання вуглеводню, що подають в пристрій для риформінгу. 6 UA 102748 C2 7 UA 102748 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a waste gas

Автори англійською

Metius, Gary, Edward, McClelland, James, M., Jr.

Назва патенту російською

Способ и устройство для секвестирования двуокиси углерода из отработанного газа

Автори російською

Метиус Гари Эдвард, МакКлилланд Джеймз М., Джр.

МПК / Мітки

МПК: C10L 3/00

Мітки: спосіб, відпрацьованого, пристрій, секвестування, двоокису, газу, вуглецю

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-102748-sposib-i-pristrijj-dlya-sekvestuvannya-dvookisu-vuglecyu-z-vidpracovanogo-gazu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і пристрій для секвестування двоокису вуглецю з відпрацьованого газу</a>

Подібні патенти