熔融碳酸盐燃料电池在钢铁加工中的集成制造技术

在各种方面中，提供了与铁和/或钢生产工艺一起运行熔融碳酸盐燃料电池的系统和方法。该系统和方法可提供工艺改进，如提高的效率、生产每吨产品的碳排放降低或作为该系统的集成部分的碳排放的捕集简化。可以降低单独工艺数和整个生产系统的复杂性，同时提供燃料原料和向这些工艺供能所需的各种化学、热和电输出的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】熔融碳酸盐燃料电池在钢铁加工中的集成专利
在各种方面中，本专利技术涉及熔融碳酸盐燃料电池在铁或钢的加工和/或生产中的用途。专利技术背景尽管正在进行研究以改进该工艺，但仍可看出由铁矿生产铁和钢的现代方法与早期历史方法有联系。传统技术仍涉及在炉中在固体含碳材料如焦炭存在下加热铁矿。由于该工艺的性质，包括用于形成熔融铁(和其它金属)的巨大热需求，用于还原铁氧化物以形成铁的传统工艺还导致生成相当大量的二氧化碳。这部分归因于在典型工艺中使用煤或其它高污染燃料提供必要的热。熔融碳酸盐燃料电池利用氢气和/或其它燃料发电。生成用于熔融碳酸盐燃料电池的氢气的选项包括在燃料电池的阳极内重整甲烷或其它可重整燃料或在燃料电池内部或外部的相关重整区中重整燃料。可重整燃料可包括可以在升高的温度和/或压力下与蒸汽和/或氧反应产生含氢的气态产物的烃质材料。传统上，运行熔融碳酸盐燃料电池以使每单位燃料输入的发电量最大化，这可以被称作燃料电池的电效率。这种最大化可基于燃料电池独自或与另一发电系统结合。为了实现提高的发电量和管理热发生，燃料电池内的燃料利用率通常保持在70％至75％。美国公开专利申请2011/0111本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产铁和/或钢的方法，所述方法包括：将包含可重整燃料的燃料料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阳极、与所述阳极相关的内部重整元件、或它们的组合；将包含CO2和O2的阴极入口料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阴极；在熔融碳酸盐燃料电池内发电；从阳极排气中取出包含CO的第一气体料流，所述阳极排气具有大约500kPag或更低的压力；和将从阳极排气中取出的第一气体料流引入铁和/或钢生产工艺。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 61/787,587;2013.03.15 US 61/787,697;1.一种生产铁和/或钢的方法，所述方法包括：将包含可重整燃料的燃料料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阳极、与所述阳极相关的内部重整元件、或它们的组合；将包含CO2和O2的阴极入口料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阴极；在熔融碳酸盐燃料电池内发电；从阳极排气中取出包含CO的第一气体料流，所述阳极排气具有500kPag或更低的压力；和将从阳极排气中取出的第一气体料流引入铁和/或钢生产工艺。2.权利要求1的方法，其进一步包括利用生成的电向铁和/或钢生产工艺供热。3.权利要求1的方法，其进一步包括从阳极排气中取出包含H2的第二气体料流并利用第二气体料流作为用于加热铁和/或钢生产工艺的燃料。4.权利要求1的方法，其进一步包括从阳极排气、从阳极排气中取出的第一气体料流、或它们的组合中分离水，并使用分离的水洗涤工艺炉渣。5.权利要求1的方法，其中所述阴极入口料流包含至少一部分由铁和/或钢生产工艺产生的含CO2的排气。6.权利要求5的方法，其进一步包括从由铁和/或钢生产工艺产生的含CO2的排气中分离CO2。7.权利要求1的方法，其进一步包括在将取出的第一气体料流引入铁和/或钢生产工艺之前，使取出的第一气体料流在有效水煤气变换条件下暴露在水煤气变换催化剂下。8.权利要求1的方法，其中以1.0或更低的热比率运行所述熔融碳酸盐燃料电池以发电，所述方法进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·贝洛维茨，T·A·巴尔克霍尔兹，A·S·李，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：美国;US