JP2004224926A

JP2004224926A - Method for utilizing by-product gas of iron mill

Info

Publication number: JP2004224926A
Application number: JP2003015124A
Authority: JP
Inventors: Yoshimoto Fujii; 良基藤井; Shigeki Shimada; 隆樹島田
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for utilizing a by-product gas of iron mill, capable of completely separating hydrogen from COG (coke oven gas), being unnecessary to newly build a large-scale pipeline network exclusively used for off gas, capable of absorbing variation of the amount of off gas generated and the amount of off gas used, stabilizing fuel properties and utilizing the off gas as one of fuel gas in the iron mill. <P>SOLUTION: The method for utilizing the by-product gas of iron mill comprises producing a hydrogen gas 7a by completely or partially separating the hydrogen gas contained in various kinds of fuel gases used in the iron mill and utilizing the off gas 7b which is a residue after completely or partially separating the hydrogen gas from the various kinds of fuel gases as a fuel in the iron mill. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄所副生ガス、特にコークス炉ガスを有効に利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、製鉄所副生ガス、例えばコークス炉ガス（ＣＯＧ）を、水素ＰＳＡ（ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）プラントに導入して、コークス炉ガスから燃料電池用に水素を分離する技術は知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このようなものにおいて、水素ＰＳＡプラントにて水素を分離した残りであるオフガスは、一般にＣＯＧに再混入されることで、利用される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−９９３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のように水素ＰＳＡプラントにて水素を分離した残りであるオフガスを、ＣＯＧに再混入することで、利用するものにあっては、以下のような問題が存在する。
すなわち、ＣＯＧとオフガスとの混合ガス中の水素濃度がＣＯＧの燃焼性に変化が出ない程度までしかオフガスを混入させることができない。換言すれば、ＣＯＧの燃焼性に変化が出ない程度までしかＣＯＧから水素を分離することができない。
【０００６】
一方、オフガスをそのまま製鉄所の副生ガスとして使用する場合は、以下のような問題が存在する。
すなわち、水素分離後のオフガスは発熱量が大きくなるので、現状の製鉄所副生ガスとは発熱量が異なる。このため、専用の配管網が必要となり、加熱炉など炉設備でバーナ改造が必要となる
【０００７】
本発明の技術的課題は、ＣＯＧから水素を全て分離することが可能で、新たに大規模なオフガス専用配管網を構築する必要がなく、かつオフガスの発生量と使用量の変動を吸収できて、燃料性状の安定化を図ることも可能で、オフガスを製鉄所内燃料ガスの１つとして利用できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る製鉄所副生ガスの利用方法は、製鉄所で使用される各種燃料ガス中に含まれる水素ガスを全てまたは一部分離して水素ガスを製造するとともに、その各種燃料ガスから水素ガスを全てまたは一部分離した残りであるオフガスを、製鉄所内燃料として利用することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に係る製鉄所副生ガスの利用方法は、オフガスを、高炉ガス、コークス炉ガス、転炉ガス、都市ガス、プロパンガス、及び窒素、の中から選択されるガスと混合することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に係る製鉄所副生ガスの利用方法は、オフガスを、製鉄所で使用される各種燃料ガスの中から選択した低カロリーガス、あるいは高カロリーガスと混合し、該混合ガスを製鉄所内燃料として利用することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４に係る製鉄所副生ガスの利用方法は、オフガスを、都市ガス、プロパンガス、及びコークス炉ガス、の中から選択される単一または複数種のガスと、あるいは高炉ガスまたは窒素のいずれか一方もしくは両方と、混合することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５に係る製鉄所副生ガスの利用方法は、オフガスを、ガスホルダを介在させた配管網を通して製鉄所副生ガスと混合することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６に係る製鉄所副生ガスの利用方法は、オフガスを、製鉄所副生ガスと混合する前に昇圧することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態に基づき本発明の製鉄所副生ガスの利用方法を説明する。図１は本発明を適用した製銑・製鋼一貫製鉄所における燃料の流れを示す図である。
【００１５】
図において、１は操業時に高炉ガス（ＢＦＧ）１ａを副生する高炉、２は操業時にコークス炉ガス（ＣＯＧ）２ａを副生するコークス炉、３は操業時に転炉ガス（ＬＤＧ）３ａを副生する転炉である。高炉ガス（ＢＦＧ）１ａは、鉄鉱石を還元する際に発生するＣＯ，ＣＯ_２，Ｈ_２，Ｎ_２から成る約３，３５０ｋＪ／ｍ^３の可燃性ガスであり、ほぼ連続的に発生する。コークス炉ガス（ＣＯＧ）２ａは、石炭を乾留する際に発生するＨ_２，ＣＨ_４，ＣＯから成る約２０，１００ｋＪ／ｍ^３の可燃性ガスであり、ほぼ連続的に発生する。ＣＯＧ中には水素が４５〜６０％含まれている。転炉ガス（ＬＤＧ）３ａは、銑鉄を鋼に改質する際に発生するＣＯ，ＣＯ_２から成る約８，４００ｋＪ／ｍ^３の可燃性ガスであり、間欠的に発生する。つまり転炉の吹練によりガスの発生がつねに変動する。
【００１６】
４ａは外部購入燃料である都市ガスまたはプロパンガス（ＬＰＧ）、５ａは窒素（Ｎ_２）、６は外部購入燃料である重油６ａの供給源である重油タンクである。都市ガスまたはＬＰＧは、主に高炉の休風等により高炉ガスや転炉ガスが発生しない場合に使用され、Ｎ_２は高カロリーの都市ガスまたはＬＰＧの希釈に用いられる。重油は発電所の燃料として供給される。
【００１７】
１１，１２，１３は各炉で発生する可燃ガス（燃料ガス）を無害化・燃焼放散するための燃焼放散塔すなわちフレアスタックであり、通常は使用しないが、各炉の起動・停止時のガス成分不安定時や、各炉に対応して設けられた後述のホルダの備蓄レベルが上限をオーバーした時などに使用される。
【００１８】
２１は高炉ガス（ＢＦＧ）を一時貯蔵しバッファとして機能するＢＦＧホルダ、２２はコークス炉ガス（ＣＯＧ）を一時貯蔵しバッファとして機能するＣＯＧホルダ、２３は転炉ガス（ＬＤＧ）を一時貯蔵しバッファとして機能するＬＤＧホルダである。これら各ホルダ２１〜２３は内部ガス圧力が６５ｋＰａと低圧に保持されている。
【００１９】
７はＣＯＧ配管におけるＣＯＧホルダ２２よりも下流側に分岐管を介して接続されたＰＳＡ（ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）からなる水素製造プラントであり、水素を含むガス（ＣＯＧ）を通すと、水素以外の重い分子のもの（余分な成分）が吸着され、軽い水素だけがすり抜けていく、いわゆる吸着分離方式により高純度水素ガス７ａを精製する装置である。水素製造プラント７では、水素を分離するために、昇圧（８気圧）の必要があるため、入り口にコンプレッサ５１を配置し、コンプレッサ５１によってＣＯＧを０．８ＭＰａに昇圧している。一方、ＣＯＧから水素ガスを全てまたは一部分離した残りであるオフガス７ｂの圧力は、水素製造プラント７内での圧力損失を除く０．７ＭＰａである。またＣＯＧから水素ガスを全てまたは一部分離した残りであるオフガス７ｂは、油シールの低圧乾式ホルダからなり７ｋＰａのガス圧に保持されているオフガスホルダ２４に一時貯蔵されるようになっている。このため、水素製造プラント７でＣＯＧから水素ガス７ａを分離した残りのオフガス７ｂの圧力を減圧するための膨張タービン５２が、水素製造プラント７の出口、つまり水素製造プラント７とオフガスホルダ２４をつなぐオフガス配管系内に設置されている。また膨張タービン５２は、圧力エネルギを無駄にしないために、動力回収する機能も有している。つまり、膨張タービン５２は、図には示していないが圧縮しているコンプレッサ５１と連結され、コンプレッサ５１の圧縮動作に必要な動力を低減している。なお、発電機で電力回収するなど他の動力回収の手法の採用も可能である。
【００２０】
３１，３２，３３はＢＦＧ配管、ＣＯＧ配管、及びＬＤＧ配管にそれぞれ配置された昇圧機であるブロワで、これらブロワ３１〜３３は、それぞれのガスの圧力を約６５ｋＰａ〜約１２０ｋＰａに昇圧して後述するガスミキサーに供給するものである。３４はオフガス配管網内においてオフガスホルダ２４の下流側に直列に配置された昇圧機であるブロワである。ブロワ３４を直列に接続したのは、水素製造プラントでは各種燃料ガス（ここではＣＯＧ）から水素ガス７ａを回収しオフガス７ｂを発生させるので、オフガスの発生量が一定でなく圧力変動を生じるため、ガス混合器前に昇圧機を配置して、ガスミキサーに供給するオフガス圧力を安定化させる必要があるからである。なお、オフガス７ｂの発熱量は、水素除去率にもよるが上昇するので、安定的にオフガス７ｂが供給可能な熱量に相当する鋼材加熱炉のある鋼板工場４３、鋼管や条鋼の工場４４へは、オフガス７ｂを直接供給し、ガス搬送動力費用を削減している。
【００２１】
８は各ブロワ３１〜３４により昇圧されたガス（ＢＦＧ、ＣＯＧ、ＬＤＧ、オフガス）、都市ガス（又はＬＰＧ）および窒素（Ｎ_２）が送り込まれるガスミキサーであり、発熱量変動を吸収するために、オフガスを、前記ガスの中から選択した低カロリーガス、あるいは高カロリーガスと混合することで燃料性状（▲１▼発熱量、▲２▼ウオッペインデックスＷ．Ｉ．、▲３▼Ａ０／√γ）を安定させたミックスガス（ＭＸＧ）８ａとして製鉄所内の各工場、つまり製銑工場４１、製鋼工場４２、鋼板工場４３、鋼管や条鋼の工場４４や発電所４５へ供給する機能を有している。つまり、ガスミキサー８は、▲１▼発熱量が一定となるように、オフガスに、低カロリーガス、あるいは高カロリーガスを混合する、又は▲２▼ウオッペインデックスＷ．Ｉ．すなわち（発熱量／√ガス密度）が一定となるように、オフガスに、低カロリーガス、あるいは高カロリーガスを混合する、又は▲３▼Ａ０／√γつまり（理論空気量／√ガス密度）が一定となるように、オフガスに、低カロリーガス、あるいは高カロリーガスを混合することで、燃料性状を安定させる。
【００２２】
ここで、製鉄所で使用される各種燃料ガスすなわちＢＦＧ、ＣＯＧ、ＬＤＧ、オフガス、都市ガス（又はＬＰＧ）、および窒素（Ｎ_２）の中から選択される低カロリーガスとは高炉ガス（ＢＦＧ）または窒素（Ｎ_２）を指し、高カロリーガスとは都市ガス（又はＬＰＧ）またはコークス炉ガス（ＣＯＧ）を指す。したがって、燃料性状を安定させる具体的手法は、オフガスのカロリーに応じて、高炉ガス（ＢＦＧ）または窒素（Ｎ_２）のいずれか一方もしくは両方と、あるいは都市ガス（又はＬＰＧ）またはコークス炉ガス（ＣＯＧ）のいずれか一方もしくは両方と、混合する形態となる。
【００２３】
そして、高カロリーガスとしてコークス炉ガス（ＣＯＧ）を、低カロリーガスとして高炉ガス（ＢＦＧ）を、優先的に使用することで、外部購入燃料である都市ガス（又はＬＰＧ）や窒素（Ｎ_２）の量を削減することができる。
【００２４】
発電所４５には、ミックスガス（ＭＸＧ）８ａ以外に、高炉ガス（ＢＦＧ）１ａ、コークス炉ガス（ＣＯＧ）２ａ、及び転炉ガス（ＬＤＧ）３ａが直接供給可能になっている。これは各ガスの発生量の変動を吸収するためのもので、ガスミキサー８への供給後に余剰のガスがあった場合、これを発電燃料として使用している。また、外部購入燃料である重油６ａも供給可能になっている。そして、各燃料種に応じたバーナを有するボイラ及びタービンが設置されている。つまり、発電所４５では、ミックスガス（ＭＸＧ）の他に、高炉ガス（ＢＦＧ）、コークス炉ガス（ＣＯＧ）、及び転炉ガス（ＬＤＧ）を燃料ガスとしているが、通常は不足分として重油を供給して発電している。なお、バーナとして燃料の発熱量変動に耐用性がある管状火炎バーナを採用すれば、使用するバーナの数を減らせることは言うまでもない。
【００２５】
本発明のように、ＣＯＧから水素ガスを分離した残りであるオフガス７ｂをガスミキサー８に供給することにより、製鉄所燃料として有効利用することができる。そのため、ＣＯＧから水素ガスを全て分離してもよくなって、燃料電池用の安価な水素供給の実現が可能となる。
【００２６】
また、ＣＯＧから水素ガスを全てまたは一部分離した残りであるオフガス７ｂを、製鉄所の各副生ガスと組合せて使用することにより、無駄なくエネルギが利用でき、エネルギコスト削減が可能となる。
【００２７】
さらに、高炉休風時にオフガス７ｂを利用することで、都市ガスやＬＰＧの使用量を削減することが可能となる。
【００２８】
なお、本実施形態では水素製造プラント７を、水素を４５〜６０％含むＣＯＧの配管系に接続して、ＣＯＧから効率よく水素ガス７ａを回収し、その水素ガスを分離した残りのオフガス７ｂを製鉄所燃料として利用するようにしたものを例に挙げて説明したが、これに限るものでなく、水素製造プラント７を、製鉄所で使用される他の種類の水素を含む燃料ガスの配管系に接続して、その燃料ガスから水素ガスを精製し、その水素ガスを分離した残りのオフガスを製鉄所燃料として利用するようにしてもよく、その場合でも所期の目的は達成できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、製鉄所で使用される各種燃料ガス中に含まれる水素ガスを全てまたは一部分離して水素ガスを製造するとともに、その各種燃料ガスから水素ガスを全てまたは一部分離した残りであるオフガスを、製鉄所内燃料として利用するようにしたので、燃料電池用の安価な水素供給の実現が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製鉄所副生ガスの利用方法を適用した製銑・製鋼一貫製鉄所における燃料の流れを示す図である。
【符号の説明】
１高炉
１ａ高炉ガス（ＢＦＧ）
２コークス炉
２ａコークス炉ガス（ＣＯＧ）
３転炉
３ａ転炉ガス（ＬＤＧ）
４ａ都市ガス（又はＬＰＧ）
５ａ窒素（Ｎ_２）
７水素製造プラント
７ａ水素ガス
７ｂオフガス
８ガスミキサー
８ａミックスガス（ＭＸＧ）
２４オフガスホルダ（ガスホルダ）
３４ブロワ（昇圧手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for effectively utilizing by-product gas from a steel mill, particularly coke oven gas.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which a by-product gas of a steelworks, for example, coke oven gas (COG) is introduced into a hydrogen PSA (Pressure Swing Adsorption) plant to separate hydrogen from coke oven gas for fuel cells. See, for example, Patent Document 1.
[0003]
In such a case, off-gas remaining after separating hydrogen in the hydrogen PSA plant is generally used by being re-mixed into COG.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-9934
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the off-gas remaining after separating hydrogen in the hydrogen PSA plant is re-mixed into COG, and the following problem is present in the utilization.
That is, the offgas can be mixed only to such an extent that the hydrogen concentration in the mixed gas of the COG and the offgas does not change the flammability of the COG. In other words, hydrogen can be separated from COG only to the extent that the flammability of COG does not change.
[0006]
On the other hand, when off-gas is used as it is as a by-product gas of a steel mill, the following problems exist.
That is, since the off-gas after hydrogen separation has a large calorific value, the calorific value differs from the current steel plant by-product gas. For this reason, a dedicated piping network is required, and a burner needs to be modified in a furnace facility such as a heating furnace.
The technical problem of the present invention is that it is possible to separate all hydrogen from COG, there is no need to construct a new large-scale dedicated offgas piping network, and it is possible to absorb fluctuations in the amount of offgas generated and used. Another object of the present invention is to make it possible to stabilize fuel properties and to use off-gas as one of fuel gases in steelworks.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The method of utilizing by-product gas at a steel mill according to claim 1 of the present invention is to produce hydrogen gas by separating all or a part of hydrogen gas contained in various fuel gases used in a steel mill, Off gas, which is obtained by separating all or a part of hydrogen gas from hydrogen gas, is used as fuel in steel works.
[0009]
The method of using by-product gas according to claim 2 mixes off-gas with a gas selected from blast furnace gas, coke oven gas, converter gas, city gas, propane gas, and nitrogen. It is characterized by:
[0010]
The method of using by-product gas according to claim 3 is to mix off-gas with a low-calorie gas or a high-calorie gas selected from various fuel gases used in a steel plant, and It is characterized as being used as fuel in steelworks.
[0011]
Further, the method for utilizing by-product gas of a steel mill according to claim 4 is that the off-gas is a single gas or a plurality of gases selected from city gas, propane gas, and coke oven gas, or blast furnace gas or It is characterized by mixing with one or both of nitrogen.
[0012]
The method of using by-product gas of a steel mill according to claim 5 is characterized in that off-gas is mixed with the by-product gas of a steel mill through a piping network having a gas holder interposed.
[0013]
Further, the method of using by-product gas of a steelworks according to claim 6 is characterized in that the pressure of the off-gas is increased before the offgas is mixed with the by-product gas of the steelworks.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method of using the by-product gas of a steel mill according to the present invention will be described based on the illustrated embodiment. FIG. 1 is a diagram showing the flow of fuel in an integrated iron and steelmaking steelworks to which the present invention is applied.
[0015]
In the figure, reference numeral 1 denotes a blast furnace that produces by-product blast furnace gas (BFG) 1a during operation, 2 denotes a coke oven that produces by-product coke oven gas (COG) 2a during operation, and 3 denotes a converter furnace that produces converter gas (LDG) 3a during operation. It is a converter that produces. The blast furnace gas (BFG) 1a is a flammable gas of about 3,350 kJ / m ³ composed of CO, CO ₂ , H ₂ , and N ₂ generated when reducing iron ore, and is generated almost continuously. The coke oven gas (COG) 2a is a flammable gas of about 20,100 kJ / m ³ composed of H ₂ , CH ₄ , and CO generated when carbonizing coal, and is generated almost continuously. COG contains 45 to 60% of hydrogen. The converter gas (LDG) 3a is a combustible gas of about 8,400 kJ / m ³ composed of CO and CO ₂ generated when pig iron is reformed into steel, and is generated intermittently. That is, the gas generation always fluctuates due to the blowing of the converter.
[0016]
4a is a city gas or propane gas (LPG) which is an externally purchased fuel, 5a is nitrogen (N ₂ ), and 6 is a heavy oil tank which is a supply source of heavy oil 6a which is an externally purchased fuel. City gas or LPG is used when blast furnace gas or converter gas is not generated mainly due to a blast furnace stall or the like, and N ₂ is used for dilution of high calorie city gas or LPG. Fuel oil is supplied as fuel for the power plant.
[0017]
Numerals 11, 12 and 13 denote combustion flare towers or flare stacks for detoxifying and burning off combustible gas (fuel gas) generated in each furnace, which is not normally used, but is used when starting and stopping each furnace. It is used when the components are unstable or when the stock level of a holder, which will be described later, provided for each furnace exceeds the upper limit.
[0018]
21 is a BFG holder that temporarily stores blast furnace gas (BFG) and functions as a buffer, 22 is a COG holder that temporarily stores coke oven gas (COG) and functions as a buffer, and 23 is a buffer that temporarily stores converter gas (LDG). It is an LDG holder that functions as a. Each of the holders 21 to 23 is maintained at a low internal gas pressure of 65 kPa.
[0019]
Reference numeral 7 denotes a hydrogen production plant including a PSA (Pressure Swing Adsorption) connected via a branch pipe to a downstream side of the COG holder 22 in the COG pipe, and when hydrogen-containing gas (COG) is passed through, a heavy hydrogen other than hydrogen is passed. This is a device for purifying high-purity hydrogen gas 7a by a so-called adsorption separation method in which molecules (excess components) are adsorbed and only light hydrogen passes through. In the hydrogen production plant 7, the compressor 51 is arranged at the entrance because the pressure is required to be increased (8 atm) in order to separate the hydrogen, and the compressor 51 raises the COG to 0.8 MPa. On the other hand, the pressure of the off-gas 7b remaining as a result of separating all or part of the hydrogen gas from the COG is 0.7 MPa excluding the pressure loss in the hydrogen production plant 7. Further, the off gas 7b, which is the remainder of the hydrogen gas completely or partially separated from the COG, is temporarily stored in an off gas holder 24 which is composed of a low pressure dry type holder with an oil seal and is maintained at a gas pressure of 7 kPa. Therefore, the expansion turbine 52 for reducing the pressure of the remaining off-gas 7b obtained by separating the hydrogen gas 7a from the COG in the hydrogen production plant 7 connects the outlet of the hydrogen production plant 7, that is, the hydrogen production plant 7 and the off-gas holder 24. Installed in the off-gas piping system. The expansion turbine 52 also has a function of recovering power so as not to waste pressure energy. That is, the expansion turbine 52 is connected to the compressor 51 which is not shown in the figure but is compressing, and reduces the power required for the compressor 51 to perform the compression operation. It should be noted that other power recovery methods such as power recovery by a generator can be employed.
[0020]
Reference numerals 31, 32, and 33 denote blowers, which are boosters disposed in the BFG pipe, the COG pipe, and the LDG pipe, respectively. These blowers 31 to 33 increase the pressure of each gas to about 65 kPa to about 120 kPa, and will be described later. Is supplied to a gas mixer. Reference numeral 34 denotes a blower, which is a booster arranged in series on the downstream side of the offgas holder 24 in the offgas piping network. The reason why the blowers 34 are connected in series is that the hydrogen production plant collects hydrogen gas 7a from various fuel gases (here, COG) and generates off-gas 7b. This is because it is necessary to dispose a booster in front of the gas mixer to stabilize the pressure of the off-gas supplied to the gas mixer. Since the calorific value of the off-gas 7b increases depending on the hydrogen removal rate, the calorific value of the off-gas 7b is increased to a steel plate factory 43 having a steel heating furnace corresponding to a calorie capable of supplying the off-gas 7b stably, and to a steel pipe and strip steel factory 44. , And the off-gas 7b is directly supplied to reduce the cost of the gas transport power.
[0021]
Reference numeral 8 denotes a gas mixer into which gas (BFG, COG, LDG, off-gas), city gas (or LPG), and nitrogen (N ₂ ) pressurized by each of the blowers 31 to 34 is sent. By mixing the off-gas with a low-calorie gas or a high-calorie gas selected from the above gases, the fuel properties ((1) calorific value, (2) Woppe index WI, (3) A0 / √) has a function of supplying as a mixed gas (MXG) 8a that stabilizes γ) to each of the factories in an ironworks, that is, an ironmaking factory 41, a steelmaking factory 42, a steel plate factory 43, a steel pipe and strip steel factory 44, and a power plant 45. ing. That is, the gas mixer 8 mixes (1) a low-calorie gas or a high-calorie gas with the off-gas so that the calorific value is constant, or (2) the wobble index W. I. That is, a low calorie gas or a high calorie gas is mixed with the off gas so that (calorific value / 量 gas density) becomes constant, or (3) A0 / √γ, ie, (theoretical air amount / √gas density) becomes By mixing a low calorie gas or a high calorie gas with the off-gas so as to be constant, the fuel property is stabilized.
[0022]
Here, various fuel gases used in steel works, that is, low calorie gas selected from among BFG, COG, LDG, off gas, city gas (or LPG), and nitrogen (N ₂ ) are blast furnace gas (BFG). or refers to a nitrogen _(N 2), refers to a city gas and high-calorie gas (or LPG) or coke oven gas (COG). Therefore, a specific method for stabilizing the fuel property is to use either or both of blast furnace gas (BFG) and nitrogen (N ₂ ), or city gas (or LPG) or coke oven gas ( COG) is mixed with either one or both.
[0023]
By preferentially using coke oven gas (COG) as a high-calorie gas and blast furnace gas (BFG) as a low-calorie gas, city gas (or LPG) and nitrogen (N ₂ ), which are externally purchased fuels, are used. Can be reduced.
[0024]
In addition to the mixed gas (MXG) 8a, the blast furnace gas (BFG) 1a, the coke oven gas (COG) 2a, and the converter gas (LDG) 3a can be directly supplied to the power plant 45. This is for absorbing fluctuations in the generation amount of each gas. If there is excess gas after being supplied to the gas mixer 8, this gas is used as power generation fuel. Also, heavy oil 6a, which is an externally purchased fuel, can be supplied. A boiler and a turbine having a burner corresponding to each fuel type are installed. That is, in the power plant 45, in addition to the mixed gas (MXG), the blast furnace gas (BFG), the coke oven gas (COG), and the converter gas (LDG) are used as the fuel gas. It supplies electricity to generate electricity. It is needless to say that the number of burners to be used can be reduced by adopting a tubular flame burner that is durable against fluctuations in the calorific value of the fuel.
[0025]
By supplying the off-gas 7b, which is the remaining hydrogen gas separated from the COG, to the gas mixer 8 as in the present invention, the off-gas 7b can be effectively used as steelworks fuel. Therefore, all of the hydrogen gas may be separated from the COG, and it is possible to realize an inexpensive hydrogen supply for the fuel cell.
[0026]
In addition, by using the off-gas 7b, which is the remaining gas obtained by completely or partially separating the hydrogen gas from the COG, in combination with each by-product gas of a steel mill, energy can be used without waste and energy cost can be reduced.
[0027]
Furthermore, by using the off-gas 7b when the blast furnace is shut down, it is possible to reduce the usage of city gas and LPG.
[0028]
In this embodiment, the hydrogen production plant 7 is connected to a COG piping system containing 45 to 60% of hydrogen to efficiently recover the hydrogen gas 7a from the COG, and remove the remaining off-gas 7b from the hydrogen gas. Although the description has been given by taking as an example a fuel used as steelworks fuel, the invention is not limited to this, and the hydrogen production plant 7 may be provided with a fuel gas piping system containing hydrogen of another type used in steelworks. , The hydrogen gas is purified from the fuel gas, and the remaining off-gas from which the hydrogen gas has been separated may be used as fuel at the steelworks. Even in this case, the intended purpose can be achieved.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, hydrogen gas is produced by separating all or part of the hydrogen gas contained in various fuel gases used in steel works, and all or all of the hydrogen gas is separated from the various fuel gases. The remaining off-gas, which has been partly separated, is used as fuel in the steelworks, so that it is possible to realize inexpensive hydrogen supply for fuel cells.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a fuel flow in an integrated iron and steelmaking steelworks to which a method for utilizing by-product gas of a steelworks according to the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Blast furnace 1a Blast furnace gas (BFG)
2 Coke oven 2a Coke oven gas (COG)
3 Converter 3a Converter gas (LDG)
4a City gas (or LPG)
5a Nitrogen (N ₂ )
7 Hydrogen production plant 7a Hydrogen gas 7b Off gas 8 Gas mixer 8a Mix gas (MXG)
24 Off-gas holder (gas holder)
34 blower (pressurizing means)

Claims

Hydrogen gas is produced by separating all or part of the hydrogen gas contained in various fuel gases used in steelworks, and hydrogen gas is produced by separating all or part of the hydrogen gas from the various fuel gases. A method of using by-product gas at a steel mill, which is characterized by being used as a gas.

2. The use of by-product gas of a steel mill according to claim 1, wherein the off-gas is mixed with a gas selected from blast furnace gas, coke oven gas, converter gas, city gas, propane gas, and nitrogen. Method.

2. The steelmaking according to claim 1, wherein the offgas is mixed with a low calorie gas or a high calorie gas selected from various fuel gases used in the steelworks, and the mixed gas is used as fuel in the steelworks. How to use by-product gas.

The off-gas is mixed with one or more gases selected from city gas, propane gas, and coke oven gas, or with one or both of blast furnace gas and nitrogen. Item 3. The method for utilizing by-product gas of a steel mill according to Item 3.

The method according to any one of claims 2 to 4, wherein the off-gas is mixed with a steelworks by-product gas through a piping network having a gas holder interposed therebetween.

The method according to claim 5, wherein the pressure of the off-gas is increased before mixing with the by-product gas of the steel mill.