[发明专利]氢生产设备及氢生产方法

说明书

本发明涉及氢生产设备，利用在氢生产工序中产生的热来生产蒸气(steam)并将其重新利用到氢生产工序中。由此，氢生成所需的蒸气可以由氢生产设备调拨，所以可以减少从外部制造并供应的蒸气的量，或不使用从外部制造并供应的蒸气。因此，与以往相比，可以降低用于氢生产的蒸气的生产成本，并因此有节省氢生产成本的效果。

技术领域

本发明涉及氢生产设备及氢生产方法，更详细地是涉及重复利用在炼铁工序中副产的气体来生产氢的氢生产设备及氢生产方法。

背景技术

炼钢工序中产生的副产气体中含有大量二氧化碳，将二氧化碳直接释放到大气中的情况下会成为造成环境污染的根源。因此，正在尝试将炼钢工序中产生的副产气体中的二氧化碳转化为氢，并将其重新使用于需要氢的各种装置中，例如用于生产电力的发电厂或钢铁产品生产线及工序中。

另一方面，在炼钢工序中，将氧气吹入熔融气化炉中熔化还原铁而制造铁液的FINEX型铁液制造设备中产生的副产气体中包括热量丰富的CO及H₂。因此，使用FINEX副产气体(FOG：Finex off gas)生产氢是有效果的。

然而，在使用FINEX副产气体生产氢时，为了冷却高温副产气体及制造氢而需要大量蒸气，并且上述蒸气是在氢生产设备外部中制造并调拨的。因此，存在需要大量的蒸气供应及由此带来的氢生产成本增加的问题。

(现有专利文献)

韩国授权专利10-1321930

发明内容

本发明提供一种能够降低氢制造成本的氢生产设备及氢生产方法。

本发明提供一种能够减少从外部供应的用于制造氢的蒸气量，并因此降低氢生产成本的氢生产设备及氢生产方法。

根据本发明的氢生产设备包括：热回收装置，接收在炼钢工序中产生的副产气体，而回收上述副产气体的热；氢增浓装置，接收在上述热回收装置中排出的副产气体，并增加上述副产气体中的氢浓度，而生产出高浓度含氢气体；氢气处理装置，与上述热回收装置及氢增浓装置中的至少一个连接，并且将在上述热回收装置中对副产气体进行热回收的过程中产生的蒸气、及使在上述氢增浓装置中产生的高浓度含氢气体进行热交换所产生的蒸气中的至少一个，向氢增浓装置供应；及氢分离装置，从通过上述氢气处理装置接收的高浓度含氢气体中将氢分离。

包括副产气体移动配管，该副产气体移动配管的一端与上述热回收装置连接，另一端与上述氢增浓装置连接，由此将从上述热回收装置排出的副产气体向上述氢增浓装置供应，并且将上述氢气处理装置的蒸气向上述氢增浓装置供应。

上述氢气处理装置包括热交换器，该热交换器通过使从上述氢增浓装置排出的上述高浓度含氢气体进行热交换而生成蒸气，并且降低上述高浓度氢气的温度；上述氢气处理装置包括蒸气供给部，该蒸气供给部将在上述热回收装置中对副产气体进行热回收的过程中产生的蒸气、及通过上述热交换器而产生的蒸气中的至少一个，向上述副产气体移动配管移动并与上述副产气体进行混合。

上述氢气处理装置包括：第一氢气移动配管，与上述氢增浓装置连接，从上述氢增浓装置排出高浓度含氢气体；第一热交换器，与上述第一氢气移动配管连接，使通过上述副产气体移动配管供应的副产气体和蒸气混合而成的混合气体、与高浓度含氢气体进行热交换；第二热交换器，与上述第一热交换器连接，使在上述第一热交换器中被回收了热的高浓度含氢气体进行热交换；及第二氢气移动配管，将上述第一热交换器和上述第二热交换器连接，而使在上述第一热交换器中被回收了热的高浓度含氢气体向第二热交换器移动。

上述蒸气供给部包括：第一蒸气移动配管，一端与上述热回收装置连接，而排出在上述热回收装置中副产的蒸气；及第二蒸气移动配管，一端与上述第二热交换器连接，而使在上述高浓度含氢气体的热交换中产生的蒸气移动；上述第一蒸气移动配管及第二蒸气移动配管各自的另一端与上述副产气体移动配管连接。